麝香酮和镉单一与复合污染对金鱼藻的生态毒理效应研究

为从生物化学角度探讨一种新型污染物———麝香酮与镉(Cd)单一和复合污染的生态毒理效应,以金鱼藻(Ceratophyllum demersum L.)为研究对象,分析了不同浓度麝香酮和Cd在水中单一与复合污染对金鱼藻叶片中抗氧化系统酶,包括超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT),脂质过氧化最终产物丙二醛(MDA),可溶性蛋白(SP)和叶绿素含量的影响.结果表明:在单一麝香酮和Cd暴露下,SOD活性第1天均显著降低,而第7天在低浓度污染物的胁迫下呈升高趋势;金鱼藻受麝香酮和Cd胁迫的第1天,POD酶活性分别呈升高和降低趋势;麝香酮浓度为0.05mg·L-1或Cd浓度为0.01mg·L-1时,金鱼藻叶片中的CAT活性变化表现为显著的毒物兴奋作用;用两种污染物单一或复合处理第7天,金鱼藻叶片中的MDA和叶绿素含量可以作为评价麝香酮或/和Cd污染水体环境的敏感指标;SP在这两种污染物胁迫下处于能量及脂蛋白的补偿和应激蛋白的合成两方面的得失平衡过程中,故其含量与处理浓度之间无显著相关关系;复合污染中低浓度的麝香酮和Cd复合对金鱼藻表现为拮抗作用,高浓度的复合表现为相加或协同作用.     

多溴联苯醚和全氟烷基酸的分子毒理机制研究

多溴联苯醚(PBDEs)和全氟烷基酸(PFAAs)是两类使用量大、环境污染广泛、人体暴露严重的新型有机污染物,2009年已纳入《斯德哥尔摩公约》持久性有机污染物(POPs)名单,但其毒性效应及作用机制并不明确.本文综述了本课题组近几年针对多溴联苯醚PBDEs和全氟烷基酸PFAAs的分子毒理机制研究工作,主要集中在这两类污染物对甲状腺系统、雌激素系统和肝脏脂肪酸代谢系统干扰效应的分子机制研究.本文分别从分子、细胞和活体三个层面,研究了污染物与核受体的直接结合作用、结合后受体的构象变化、细胞内受体的转录活性、以及活体暴露后受体调控基因的表达变化,由此阐明了污染物通过与受体直接作用导致细胞和活体生物功能改变的分子机制.同时结合计算模拟,探讨了污染物生物效应与其化学结构之间的关系,发现污染物的受体活性取决于它们与受体结合的空间构型,而其活性强度基本与二者的结合能力一致,主要受疏水作用和氢键的影响.此外,还通过研究污染物与天然配体转运蛋白的相互作用,明确了各个污染物与转运蛋白的结合能力,探讨了其构效关系,并评估了污染物对天然配体在体内转运过程的潜在干扰效应.通过上述研究工作,提出了多层面、多靶点研究环境污染物分子毒理机制的新思路,建立和引进了研究污染物与生物靶分子相互作用的新方法,发现了PBDEs、PFAAs与TR、ER、PPARγ核受体结合的新模式,为深入了解这些污染物的分子毒理机制提供了有用的信息和有效的研究手段.     

玉米性别决定基因TASSELSEED2及其同源基因的分子进化特征

TS2是最早在玉米中发现的性别决定基因,但是在其他的单性花或者两性花的被子植物中其同源基因是否也与花的性别形成有关以及其进化特征仍不清楚.以玉米性别决定基因TASSELSEED2(TS2)为检索序列,通过BLAST搜索得到21个测序植物物种的27个TS2同源基因,并利用生物信息学和比较基因组学方法详细分析了这些TS2基因的序列特征、进化关系及选择压力.结果表明,植物TS2基因具有3种基因结构类型、2种典型的功能结构域和7种保守基序组织模式,且单性花和两性花植物间并没有表现出特异性.系统进化树显示,以江南卷柏TS2蛋白为系统树基部,除了PtrTS2b、SlaTS2、CsaTS2和CpaTS2这4种单性花的TS2蛋白外,剩余22个植物TS2蛋白被划分为4个亚群.值得注意的是,除杨树外,其余4种单性花植物的TS2基因距离较远,均单独为一分支.进一步对4个亚群的选择位点分析发现,这些亚群共包含出24个正选择位点(P0.05),说明各亚群TS2基因均受控于纯净选择或松弛的纯净选择.由上述结果可知,TS2基因在进化过程中发生了多次重复和基因扩增事件,而多次独立的重复或者基因扩增事件导致TS2基因失去了对性别的决定或者调控作用.     

基于rDNA ITS和ISSR标记研究四川松茸遗传多样性

松茸是一种珍贵的食药用菌,至今无法人工栽培.为更好地开发利用松茸资源,以采自四川小金、雅江、木里等7个县的24株不同生境的野生松茸子实体为材料,采用ISSR(Inter-Simple Sequence Repeat)分子标记及rDNA ITS序列分析的方法研究这些菌株的遗传资源及多样性.从15条ISSR引物中筛选出2条多态性较好的引物对所有菌株进行了扩增,所得条带表明,在松茸中存在一定的遗传多样性;亲缘关系树状图表明,来自木里、会东、小金的大部分松茸样品聚为一个类群,而雅江、盐源、盐边、冕宁的为另一类群,呈现一定的地理分化现象.通过对各菌株rDNA ITS序列分析表明,松茸菌株间的ITS序列相似性很高.同时系统进化树表明四川松茸(Tricholoma matsutake)与美洲口蘑(T.magnivelare)同源关系较近,与欧洲口蘑(T.caligatum)距离较远,这与报道的形态学分类结果并不一致.本研究表明四川松茸蕴含丰富的遗传信息.图4表4参16     

硫化氢对不同煤级煤甲烷吸附影响效应研究

为探究H₂S在不同煤级煤体中对CH₄吸附特性的影响效应,利用分子模拟构建肥煤、瘦煤及贫煤3种不同煤级的复杂煤大分子结构模型,并探究H₂S对煤体孔隙的影响作用以及H₂S在煤中的吸附特性,分析不同煤级煤体中H₂S对CH₄饱和吸附量的影响作用。结果显示：煤体表面积与孔隙体积与煤变质程度有关,由大到小依次为肥煤、瘦煤、贫煤;在煤体吸附H₂S过程中,煤体表面及孔隙为H₂S提供吸附场所,且H₂S对贫煤孔隙率影响较为明显;在同温同压条件下,H₂S在同一煤体中的吸附热约为CH₄的1.5倍,在对CH₄及H₂S的双组分气体吸附中,煤体对H₂S的吸附能力大于CH₄;煤体H₂S质量分数在0～1.5%变化区间内,贫煤的Langmuir吸附常数a降幅高达77.4%,肥...     

不同土地利用方式下土壤有机质分子组成变化的整合分析

利用生物标志物研究土壤有机质（SOM）分子组成可用于分析有机质的来源及降解,从分子层面揭示土壤有机碳（SOC）的稳定机制.为了进一步明确不同土地利用方式对土壤有机质分子组成的影响,通过对已发表的研究数据进行整合分析,研究了全球尺度上农田、草地和森林这3种土地利用方式下有机质分子组成（游离脂质、角质、木栓质和木质素）的变化.结果表明,不同土地利用方式下有机质分子组成有明显差异,森林土壤游离态脂类（烷烃、烷酸、烷醇和环脂）、角质和木质素酚含量显著高于草地和农田,草地和森林土壤的木栓质含量无显著差异,草地木栓质与角质的比值最高,平均为2.96,农田和森林平均分别为1.68和2.21.农田土壤的丁香基的酸醛比（Ad/Al）_S和香草基的酸醛比（Ad/Al）_V最大,分别为1.25和1.58,显著高于草地（0.46和0.69）和森林（0.78和0.7）.且相关性分析结果表明,农田土壤中,木栓质与年均降雨量（MAP）和黏粒呈显著相关,角质与黏粒呈显著相关,木质素与年均温度（MAT）、MAP、砂粒和容重呈显著相关;草地土壤中,总游离脂质与MAP和容重呈显著相关,木栓质和角质均与MAT和MAP呈显著相关,木质素与MAP、pH、砂粒和容重呈显著相关;森林土壤中,仅木质素与MAP和砂粒呈显著相关.总体而言,3种土地利用方式下,森林土壤中有机碳和各分子组分含量均较高,草地土壤中植物根系对于土壤有机质的贡献更大,农田土壤中,由于人为耕作活动而加速了木质素的降解.未来研究应进一步关注土壤理化性质和气候条件对于有机质分子组成的调控.     

蛋白质加合物作为分子生物标志物的分析研究

为了探索研究用人的静脉血中蛋白质 -环氧苯乙烯加合物作为人接触苯乙烯的分子生物标志物的可行性 ,用改进的 Ra-Ni方法分析测定蛋白质 -环氧苯乙烯加合物 .收集大白鼠鲜血与环氧苯乙烯体外反应的加合物样品 ,用定量苯乙烯 ,环氧苯乙烯染毒的大白鼠血样品和 2个现场接触苯乙烯的工人静脉血 (石棉厂 ,钢琴厂 )样品 ,测所有样品里的蛋白质加合物 .结果表明体外反应样品 ,所测的蛋白质 -环氧苯乙烯加合物与环氧苯乙烯剂量有较好的相关性 ;动物实验样品所测的蛋白质加合物分别与注射环氧苯乙烯 ,苯乙烯剂量呈较好的相关性 ;现场人群的样品 ,所测石棉厂的人群血中蛋白质加合物与接触苯乙烯剂量有一定的相关性 ,而钢琴厂的人群血样中所测的蛋白质加合物与接触苯乙烯剂量相关性不明显 .根据蛋白质 -环氧苯乙烯加合物与剂量的关系 ,初步确认用血红蛋白中的半胱氨酸 -环氧苯乙烯加合物作为人接触苯乙烯的分子标志物有可行性 .同时为用蛋白质 -环氧苯乙烯加合物作为人接触低浓度苯乙烯的分子生物标志物提供可靠的现场实验数据 .     

消毒副产物中的氯原子对其分子描述符的影响

分析消毒副产物中氯原子数对分子描述符 ,辛醇 /水分配系数 Log P、最低空轨道能量 L UMO、前线轨道能量 HOMO、HO-MO-LUMO(ΔE)以及偶极矩的影响 .结果表明不同种类化合物对不同分子描述符的影响是不同的 ,其中以 Log P和 LUMO对氯原子数的相关性较好 ,HOMO次之 ,ΔE和偶极矩最差 .     

嗜冷菌的分子机制及其应用简介

文章主要从嗜冷菌的生存环境及分子机制，综述了其生理特性，从而给人们提供了利用这类极端微生物为社会服务的有效途径和广阔前景。     

苯并[a]芘对鲫鱼生物标志物的影响研究

研究了苯并[a]芘暴露对鲫鱼(Carassius auratus)的几种生物标志物的影响.在鲫鱼接受3个不同质量分数苯并[a]芘(BaP)的腹腔注射14 d后,分析了其肝脏7-乙氧基-3-异吩噁唑酮-脱乙基酶(EROD)活性,以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GPx)等抗氧化酶活性和红细胞核异常(NA)率变化.结果显示:w(BaP)为1 mg/kg处理组的EROD活性显著升高(P＜0.001).w(BaP)为0.1和1 mg/kg处理组SOD活性显著低于对照组(P＜0.001),在暴露结束时,w(BaP)为1 mg/h处理组CAT活性显著低于对照组(P＜0.01),而w(BaP)为0.1和1 mg/kg处理组GPx活性被显著抑制(P＜0.001).表明BaP对EROD活性有诱导作用,而对SOD,CAT和GPx等抗氧化酶活性的抑制作用明显.所有处理组NA率与对照组均无显著差异.因此,鲫鱼EROD,SOD,CAT和GPx等酶活性的改变适于作为生物标志物,可以用来显示暴露于多环芳烃有机污染物鱼类的生活状态.