激光扫描共聚焦显微镜(Laser scanning confocal microscope, LSCM)是普通光学显微镜、激光、计算机及其相应的软件技术结合的产物, 能实现连续光学切片和生物三维结构重组及动态分析。作为一种先进的技术手段, LSCM技术已经为花粉生物学的研究提供了有价值的新资料, 大大地推动了植物生殖生物学的发展。本文综述了LSCM技术在花粉粒形态(形状、大小及三维重建)、花粉的内部结构(如细胞骨架)、花粉的遗传学、花粉的发育、花粉的萌发、花粉自发荧光特性、孢粉研究等方面中的应用, 并指出了LSCM的不足之处, 最后提出了LSCM 技术在花粉研究中的应用展望。未来LSCM技术应该与多光子技术、活细胞工作站技术相结合使用, 才能更准确地进行花粉动态研究的实时监测。

弱光限制植物的光合作用, 降低了光合作用效率, 造成农业产量下降。本文主要研究了弱光处理早期, 拟南芥光合作用相关指标的变化。研究中发现在弱光处理的早期, 植株生长表型和最大光化学效率(Fv/Fm)没有明显变化, 实际光化学效率Y(II) 以及光系统电子传递效率(ETR)下降较明显。此外, 弱光处理原生质体, 利用2′, 7′-二氯二氢荧光素二乙酯(dichlorofluorescin diacetate, H2DCF-DA)染色, 共聚焦显微镜观察, 发现细胞中有较明显的活性氧(ROS)合成, 且定位于叶绿体。该研究结果为植物弱光耐受性的研究提供理论依据。

弱激光在周围神经损伤治疗中取得了理想效果, 但在脊髓损伤修复方面的研究很少。本实验应用Allen’s造模法构建大鼠急性脊髓损伤模型, 通过测量穿透功率及组织温度变化筛选出用于脊髓损伤治疗的弱激光照射参数, 照射组按照筛选出的参数连续治疗14 d, 于术后1、3、7、14、21 d应用BBB评分法评价大鼠后肢运动功能的恢复情况, 苏木精-伊红染色(HE染色)观察脊髓病理变化并测量空洞面积。结果显示应用筛选出的照射参数(810 nm、光斑面积0.2 cm2、500 mW/cm2、510 J/cm2)连续照射14 d, 术后21 d照射组的运动功能评分显著高于未照射组(P<0.05), 术后7、14、21d照射组脊髓空洞面积显著小于未照射组(P<0.05)。结果表明810 nm、光斑面积0.2 cm2、500 mW/cm2、510 J/cm2的弱激光照射能促进急性脊髓损伤大鼠后期运动功能的恢复。

小胶质细胞的激活在神经退行性疾病的病理发生过程中发挥了重要的作用。一旦被激活, 他们便具有类似巨噬细胞的吞噬功能以及释放炎症因子的能力, 前者有利于保护中枢神经系统的功能, 而后者则会加重神经元的死亡。然而, 在神经退行性疾病的发生过程中, 脑内的小胶质细胞却不能有效地对死亡细胞甚至Aβ进行吞噬。因此, 调控小胶质细胞的吞噬功能被认为是寻求神经保护治疗手段的一个有效策略。在本研究中, 我们的实验结果表明了20 J/cm2的LPLI能够增强LPS激活的小胶质细胞的吞噬功能。我们发现LPLI介导的小胶质细胞的吞噬功能增强是一个基于actin聚合的Rac1依赖的过程, 持续激活的Rac1(Rac1Q61L)相比野生型Rac1可以诱导更多的actin聚合, 而显性负效应的Rac1(Rac1T17N)却显著抑制了actin的聚合。另外, 我们运用一个基于荧光能量共振转移的Raichu-Rac1质粒也进一步证实了在LPLI下Rac1的激活, 并且这一激活过程是由PI3K/Akt通路所介导的。我们的研究为控制神经退行性疾病的进程提供了一个可行的的治疗策略。

光漂白是光动力疗法(Photodynamic therapy, PDT)中的一个伴随过程, 其存在会影响光敏剂的光敏性能并消耗光敏剂。初步探讨了基于量子点CdSe的光动力疗法中两次给药的问题、给药最佳时间间隔、二次给药的最佳作用参数及正常的与药物处理过的白血病HL60细胞表面的超微结构变化。实验表明, 一次给药在量子点浓度为1.0 μmol/L且18 J/cm2的光剂量作用下, PDT效率达到61.0%; 经过48 h后, 进行二次给药, 在量子点浓度为0.75 μmol/L, 18 J/cm2光剂量作用下, PDT效率达到了72.1%, 较一次给药有了较大幅度提升; 扫描电子显微镜(SEM)观察药物作用前后的白血病HL60细胞表面超微结构, 结果显示, 细胞表面发生了一些显著的变化, 由此推测细胞膜可能是量子点CdSe介导的光动力疗法(CdSe-PDT)灭活白血病HL60细胞的一个重要突破口; 最后对量子点CdSe光致毒性的机制进行了初步探讨。

目的: 通过分选肺腺癌A549细胞的侧群细胞(side population cells, SP), 了解影响Influx分选SP的各种因素, 为成功分选其他肿瘤细胞的SP亚群提供方法参考。方法: (1)细胞的制备: 取对数生长期的细胞, 制备单细胞悬液, 用Hoechst33342及PI标记染色, 同时设计维拉帕米对照组; (2)最佳分选喷嘴的确定: 根据对数生长期的A549细胞处于不同的分裂时象的细胞大小, 预实验确定最佳分选喷嘴; (3)光信号的调试: 用Rainbow Beads优化670/30［355］、460/50［355］荧光信号和FSC散射光信号, 使光信号最强且变异系数(coefficient of variation, CV)最小。(4)最佳液滴延迟的确定: 调节振荡频率(frequency)找出最佳液流断点位置, 调节振幅(ampitude)优化侧液流信号直到两侧液流信号最稳定, Delay Calculator自动计算液滴延迟, 根据Accudrop Beads的分选效果确定最佳液滴延迟; (5)其他指标的调整: 调节液滴的充电电压(drop charge)和分选装置的X、Y轴坐标, 使测试分选液滴准确达到分选装置中; 设置分选参数, 分选目的细胞群。结果: 同一批次处理的A549肺腺癌细胞, 100 μm的喷嘴为分选A549肺腺癌SP亚群的最佳喷嘴; CV值校正后SP比例为19.7%, 提高了6%; 液滴延迟校正后, 其分选效率(efficiency)提高了15%, 分选纯度(purity)提高了23%; 10 μg/mL的Hoechst33342染色, 其SP比例是5 μg/mL染色的5倍以上; 细胞浓度越稀, 分选效率和分选纯度相应提高; 活细胞比例越高, SP比例越高。结论: 合适的喷嘴大小, 是保证高分选效率和高分选纯度的基础; 仪器较小的CV值和较精确的液滴延迟、合理的Hoechst33342染料浓度、较高的细胞存活率和适中的细胞浓度是保证高分选效率和高分选纯度的的关键; 通过平衡上述影响分选的因素才可能得到最佳的分选效果。

目的: 应用CT灌注成像技术观察帕金森病合并抑郁患者局灶脑血流灌注的特点, 进一步探讨抑郁症发生与脑血流的关系。方法: 将41例帕金森患者根据是否合并抑郁症分为帕金森病组22例、帕金森病合并抑郁症者为抑郁组19例、其中抑郁组分为经颅磁刺激(rTMS)治疗前组、治疗后组, 3组均进行CT局部脑血流灌注显像, 半定量分析各脑区血流灌注情况。结果: 帕金森合并抑郁症组患者双侧额叶、颞叶和基底节的脑血流量测定(CBF)较帕金森病组显著下降(P<0.05); 抑郁组左、右侧脑血流低灌注存在不对称性, 左侧额叶、顶叶的CBF较右侧显著下降(P<0.01); rTMS治疗后脑血流灌注较治疗前改善, HAMD评分改善(P<0.05)。结论: 帕金森患者存在局灶性脑血流灌注降低, 合并抑郁症患者额、顶叶下降更明显, 经颅磁刺激治疗后脑血流低灌注改善。

目的: 探讨Varp蛋白对腺病毒感染细胞效率的影响。 方法: 构建稳定表达Varp蛋白的HEK293细胞株, 用携带EGFP基因的腺病毒载体感染细胞, 通过荧光显微镜观察及Western Blotting等方法检测腺病毒对不同细胞感染效率的差别。结果: 腺病毒对稳定过表达Varp蛋白的细胞的感染效率较对照细胞明显下降。结论: Varp蛋白在细胞中稳定过表达能够降低腺病毒感染细胞的效率。

目的: 构建针对IL-1α基因的shRNA表达载体, 筛选能够抑制Hela229细胞内源性IL-1α表达的shRNA, 建立无内源性IL-1α表达的Hela229稳定细胞系。方法: 根据shRNA的设计原则, 以IL-1αcDNA oligo为模板设计一段21 bp核苷酸目标序列, 构建成siRNA的DNA模板并克隆到shRNA表达载体pRNAT-U6.1/Neo中, 获得靶向抑制IL-1α基因的重组shRNA质粒, 转染Hela229细胞, 经G418筛选后获得单克隆稳定细胞株, 用ELISA方法在蛋白水平上检测IL-1α基因的沉默效果。结果: 经酶切鉴定和测序分析确定IL-1α-shRNA重组质粒构建正确, ELISA筛选出能够显著抑制内源性IL-1α表达的shRNA, 获得沉默内源性IL-1α表达的单克隆稳定的Hela229细胞株。结论: 靶向IL-1α基因的重组shRNA表达质粒可显著抑制Hela229细胞内源性IL-1α的表达, 成功构建靶向IL-1α基因沉默的Hela229稳定细胞系。

为了解辐照改性马铃薯淀粉的酶解特性, 用α-淀粉酶和糖化酶同时作用于马铃薯原淀粉和经400 kGy剂量辐照处理后淀粉, 考察了pH值、酶解温度、α-淀粉酶用量、糖化酶用量对反应速率的影响。以米氏方程为基础, 用Lineweaver-Burk法求解动力学参数。结果表明, 辐照后马铃薯淀粉的酶解反应速率明显高于马铃薯原淀粉。在单一水解体系中, α-淀粉酶和糖化酶对辐照前后马铃薯淀粉的降解都遵循Michaelis-Menten方程, α-淀粉酶的Km分别为11.343 mg·mL-1和9.386 mg·mL-1, Vmax分别为0.406 mg(mL·min)-1和1.079 mg(mL·min)-1; 糖化酶的Km分别为10.307 mg·mL-1和8.905 mg·mL-1, Vmax分别为0.338 mg(mL·min)-1和0.821 mg(mL·min)-1; 水解产物葡萄糖对反应体系具有竞争性抑制剂的作用, 其抑制常数Ki分别为1.298 mg·mL-1和0.934 mg·mL-1。研究结果表明辐照有效提高了马铃薯淀粉的酶解反应活性。

从某锌尾砂坝土壤中筛选分离、纯化得到一株对锌具有较强抗性的菌株, 命名为CTB430-1。对菌株进行形态观察、生理生化试验, 采用ITS基因序列分析并构建系统发育树, 鉴定该菌为黄曲霉(Aspergillus flavus)。研究其对Zn(II)抗性和富集特性。结果表明: Zn(II)对该菌株的最低抑菌浓度为800 mg/L; 菌株对Zn(II)的富集量在250 mg/L时达到最大, 为40.37 mg/g; 采用扫描和透射电镜观察富集前后菌丝体表面形态和内部结构变化, 表明Zn(II)毒害作用可能导致生长中菌丝表面结构破坏, CTB430-1富集Zn(II)由表面吸附和胞内富集两部分组成。

对卫星搭载处理的鸡冠花SP2代种子萌发、植株生长、开花以及主要性状在群体中的变异进行了观察。与对照比较, SP2种子发芽势提高, 发芽率有所下降, 萌发延迟。群体茎粗与对照相比显著增加; 选择系在株幅、茎粗间出现了较大差异。在SP2株系间开花时间和花期出现了明显分离, 株系群体中有花期明显提前和延迟的单株出现。20个株系中有16个株系的单株种子量比对照显著减少。在SP2株系中株高、株幅呈非正态分布, 茎粗和花期呈偏正态分布。在处理的株系群体中有植株显著高大、多分枝、叶色、叶型、冠型、冠色及花期等显著性状变异出现, 产生性状变异的单株频率为0.07%-1.26%, 表明空间诱变所产生的变异性状开始在SP2代出现。

目的: 探讨聚丙烯酰胺水凝胶注射隆胸后取出新方法。 方法: 对48例注射聚丙烯酰胺水凝胶隆胸患者术前行双乳MRI或彩超检查结合触诊准确定位。全麻小切口开放直视下吸出水凝胶, 再用大量生理盐水反复灌洗所有腔隙, 直至手感探测不到硬结, 盐水中无水凝胶为止。结果: 48例患者术后无继发感染和出血等并发症。术前诸症状体征消失, 无明显乳房变形, 乳房形态术后恢复满意。术后双乳MRI复查未见明显异物残留。术后1～12月(6.2±0.3月)45例随访复查MRI亦未见异物残留, 乳房修复完好。结论: 注射隆乳后腔内大量盐水灌洗辅助取出水凝胶具有创伤小、出血少、操作简单、费用低廉的优点, 是一种较好的、值得推广的凝胶取出术式。

以果叶兼用、桑椹产量高、品质优及抗菌核病为育种目标, 采用秋水仙碱化学诱变育种方法培育果叶兼用桑树新品种。对塔桑×激7681人工杂交桑种子F1代实生桑幼苗用0.2%秋水仙碱+2ppm6-BA进行化学诱变处理, 选择形态出现变异的单株进行单芽嫁接, 从诱变群体中选择出挂果较多的优良单株进行系统培育, 育成优质、高产果叶兼用桑树新品种蜀椹1号。经品种比较试验和四川省桑品种区域性试验鉴定表明, 新品种蜀椹1号具有树形直立、枝条粗长而多、植株整齐一致、雌花较多、遗传性状稳定等特点。蜀椹1号平均单芽座果数6.38个, 平均座果率为86.11%, 平均单果质量为3.98 g, 平均米条产果量为536.25 g; 全年平均产果量18031.75 kg/hm2, 比对照大10增产6.47%; 可溶性固形物含量(糖度)11.3%; 全年平均产叶量31 551.66 kg/hm2, 比对照湖桑32号增产13.89%; 田间自然感病鉴定蜀椹1号中抗桑椹小粒型菌核病。系中生中熟品种, 适合鲜食和加工, 是具有应用推广潜力的果叶兼用桑树新品种。

蔬菜细胞中活性氧自由基水平处于一定范围内, 而蔬菜一旦受重金属污染, 活性氧自由基水平将发生改变。本文采用2′, 7′-二氯荧光黄双乙酸酯标记蔬菜叶片细胞内活性氧自由基, 激光扫描共聚焦显微镜技术分析蔬菜受重金属污染后活性氧自由基荧光强度的变化。结果表明, 不同浓度镉、铅、汞离子(0、25、50、100 mg/L)作用芹菜、菠菜和油菜后, 蔬菜叶片中活性氧自由基荧光强度均呈上升趋势, 基于活性氧自由基水平的升高可判断蔬菜是否受重金属污染。本研究建立了基于活性氧自由基水平的蔬菜重金属污染评价方法, 进一步为蔬菜的监管提供方法学和技术理论基础。