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  • 玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的测定
    摘 要:本文介绍使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机,配合1kN气动拉伸夹具,根据《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》,进行了玻璃纤维机织物拉伸试验的实例,试验结果表明,使用鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机能够完全对应玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长的试验。 关键词:鲲鹏BOYI 2025电子万能材料试验机 玻璃纤维 拉伸试验玻璃纤维布(Glass Fiber) 是一种性能优异的无机非金属材料,种类繁多,优点是绝缘性好、耐热性强、抗腐蚀性好,机械强度高,但缺点是性脆,耐磨性较差。玻璃纤维通常用作复合材料中的增强材料,电绝缘材料和绝热保温材料,绝缘层压板以及印刷电路等各个领域。玻璃纤维布的特性由纤维性能、经纬密度、纱线结构和织纹所决定。经纬密度又由纱结构和织纹决定。经纬密度加上纱结构,就决定了玻璃纤维布的物理性质。本应用介绍了使用电子万能材料试验机进行玻璃纤维机织物拉伸断裂强力和断裂伸长试验。鲲鹏电子万能材料试验机配备的气动拉伸夹具,有以下几个特点:首先,夹面采用专用高分子夹面,平整度好,可以避免夹伤试样,避免拉伸过程中出现夹持部位断裂的情况;其次,气动控制可以提供适当且恒定的夹持力,避免拉伸过程中出现滑移的情况;另外,夹具设有对中标识,可以辅助夹持试样,保证夹持后试样的垂直度,避免拉伸过程中出现左右两边受力不均匀的情况。 除夹具外,试验机主机的高精度以及超过1000HZ的采集频率,可以完整的拉伸过程中的所有特征数据,准确识别试样拉伸断裂点,确保给用户提供准确可靠的试验数据,配合智能化的测试软件可以同时提供单试样、多试样、双坐标等各种测试曲线,让不同的用户均可以拥有良好的交互体验,为企业的研发、质量以及产品控制保驾护航。本篇报告参照《GB/T 7689.5-2013增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》进行试验,标准要求如下: 1.样品要求:Ⅱ型试样、试样宽度25mm、有效长度100mm 2.夹持距离:100mm±1mm 3.拉伸速度:50mm/min±3mm/min 1. 实验部分 1.1仪器与夹具 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1kN气动拉伸夹具 90°剥离夹具 Smartest软件 1.2分析条件 试验温度:室温23℃左右 载荷传感器:1kN(0.5级) 加载试验速率:50mm/min 图1 BOYI 2025-001 电子万能试验机 1.3样品及处理本次试验,选取6组国内主流的不同种类的玻璃纤维布,统一切割成GB Ⅱ型试样,宽度约为25mm的长条试样,每组样品分经向和纬向。 2.试验介绍使用BOYI 2025-001电子万能试验机进行试验,设定夹具间距为100mm,将样品分别夹持在上下夹具中,以50mm/min的速率进行试验。测量拉伸过程中的力值以及位移数据,拉伸试样至断裂,记录最终断裂强力及断裂伸长(GB要求精确至1mm),取拉伸过程中第一组纱断裂时的最大强力作为拉伸断裂强力,根据数据计算得出结果,并生成拉伸曲线。图2 测试系统图(主机、夹具) 3.结果与结论 3.1第一组玻璃纤维布试验结果 3.2第二组玻璃纤维布试验结果 3.3第三组玻璃纤维布试验结果 3.4第四组玻璃纤维布试验结果 3.5第五组玻璃纤维布试验结果 3.6第六组玻璃纤维布试验结果 从上上述数据以及断裂后试样状态可以看出,整个测试过程中,拉伸试样夹持良好,断裂部位均在试样中部,满足GB要求(断裂点距离夹口10mm以上),两个方向各5个试样结果平均值非常接近,曲线重合度再现性良好,无较低异常测试值,满足GB要求。从本次试验结果可以体现出鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机的高精度及高稳定性。4.结论 综上所述,鲲鹏BOYI 2025-001 电子万能试验机、1kN气动拉伸夹具,可以完全满足GB/T 7689.5-2013 增强材料 机织物试验方法 第5部分:玻璃纤维拉伸断裂强力和断裂伸长的测定》标准要求,高效高质完成试验。通过高精度高采样率的测试系统,可以获得玻璃纤维布各项力学数据,且稳定可靠,这对于玻璃纤维布以及绝缘电路板材、印刷电路板的技术发展非常重要,能够为企业的产品研发、品质管理,以及该行业的标准化、规范化提供数据支持与技术保障。
  • 精选案例汇总 | MST在植物抗逆机制研究上的应用
    MST案例汇总 植物生长会受到各种复杂多变的逆境条件胁迫,包括干旱、盐碱和低温等。在长期的系统发育过程中,植物也逐渐形成适应、抵抗和忍耐的抗逆性,植物抗逆性机制为当前研究的热点,今天小编带大家来了解一下,微量热泳动(MicroScale Thermophoresis, MST)互作技术在植物适应逆境的机制研究的应用。01高温胁迫_蛋白&蛋白互作Chen, Si‐Ting, et al. "Identification of core subunits of photosystem II as action sites of HSP 21, which is activated by the GUN 5‐mediated retrograde pathway in Arabidopsis." The Plant Journal 89.6 (2017): 1106-1118.前人研究发现位于叶绿体的热休克蛋白21(HSP21)能够保护光系统II复合体 (PSII),使其免受细胞内热和氧化应激,但其作用的分子机制尚不清楚。中科院植物生理生态研究所郭房庆研究团队发现,热应激下拟南芥HSP21被GUN5依赖的逆向信号通路激活,并直接结合其核心亚基D1和D2蛋白来稳定PSII。 组成性表达HSP21可以恢复热胁迫下PSII 的热敏稳定性和gun5突变体的功能缺失,表明HSP21是热胁迫条件下维持类囊体膜系统完整性的关键伴侣蛋白。研究人员借助MST技术直接在接近天然状态下的裂解液中检测了HSP21蛋白与PS II核心亚基D1和D2蛋白之间的亲和力。图注:MST技术检测HSP21和植物裂解液中D1/D2结合植物内某些蛋白较难纯化或者纯化后活性受影响,利用MST技术,可直接在植物裂解液内进行亲和力检测,无需纯化。在本次实验中,作者裂解表达35S::D1-eYFP或35S::D2-eYFP的转基因植物,直接向裂解液中加入梯度稀释的纯化HSP21蛋白,检测得到HSP21与D1/D2的亲和力Kd分别为0.67μM和1.32μM.02低温胁迫_蛋白&离子Ding, Yanglin, et al. "CPK28-NLP7 module integrates cold-induced Ca2+ signal and transcriptional reprogramming in Arabidopsis." Science Advances 8.26 (2022): eabn7901.寒冷的环境中会触发植物细胞质Ca2+的激增,导致植物的转录重编程。然而,Ca2+信号是如何被感知和传递到下游的低温信号通路仍然是未知的。中国农业大学杨淑华课题组研究发现,钙依赖性蛋白激酶28 (CPK28)启动了一个磷酸化级联,从而作用于低温诱导Ca2+信号下游的转录重编程。这项研究阐明了一种先前未知的机制,揭示了植物从质膜到细胞核的快速感知和转导低温信号的关键策略。研究中,作者通过MST实验检测到CPK28可直接与Ca2+结合。CPK28 EF-hand位点突变蛋白CPK28EFm与Ca2+亲和力降低了6倍,证明了EF-hand对结合Ca2+非常重要。图示:MST技术检测CPK28/CPK28EFm与Ca2+的亲和力03淹水胁迫_蛋白&离子Lehmann, Julian, et al. "Acidosis-induced activation of anion channel SLAH3 in the flooding-related stress response of Arabidopsis." Current Biology 31.16 (2021): 3575-3585.淹水胁迫导致厌氧菌引发的胞质酸中毒,使植物细胞感知酸性并通过膜去极化传递这种信号的分子机制尚不清晰。德国维尔茨堡大学研究表明,拟南芥根中酸中毒诱导的阴离子流出依赖于阴离子通道AtSLAH3,细胞质子浓度的增加使SLAH3从无功能二聚体转变为活性单体形式,激活了阴离子通道。研究发现硝酸盐对于pH依赖的通道激活至关重要,并通过MST技术研究SLAH3与NO3-的结合。图示:(左) 淹水相关胁迫响应中酸中毒诱导的阴离子通道SLAH3的激活(右) MST技术检测不同PH下SLAH3与NO3-亲和力作者表达SLAH3-GFP融合蛋白作为荧光信号源,无需其他标记。在pH6.5下检测到SLAH3与NO3-相互作用的Kd为120±50 mM。在pH为7.3时,SLAH3仍与NO3-结合,但亲和力降低了60%,表明SLAH3与阴离子的结合依赖于pH。04干旱胁迫_蛋白和磷脂分子Yang, Yongqing, et al. "Phosphatidylinositol 3-phosphate regulates SCAB1-mediated F-actin reorganization during stomatal closure in Arabidopsis."The Plant Cell 34.1 (2022): 477-494.为了应对干旱胁迫,植物关闭气孔以减少叶片蒸腾水分的损失。气孔运动受信号分子磷脂酰肌醇三磷酸(PI3P)的调控。然而,这一过程的分子机制尚不清楚。中国农业大学郭岩研究组研究表明,拟南芥气孔关闭过程中,PI3P通过与植物特异性肌动蛋白结合蛋白 (SCAB1) 结合,抑制其寡聚,从而调节气孔关闭期间保卫细胞中F-肌动蛋白稳定性和重排。为了检测SCAB1蛋白是否可与PI3P结合,作者进行MST实验,结果显示二者具有非常强的亲和力,解离常数Kd为4.5±0.09 pmol。为了确定具体结合位点,作者将PI3P motifs RXLR-dEER进行突变,MST结果显示,三重突变蛋白不能与PI3P结合。综合其他实验,最终证明,SCAB1的4个RXLR motifs均具有PI3P结合能力,且至少需要2个RXLR才能与PI3P结合。图示:MST检测SCAB1与PI3P的亲和力05氧化胁迫_蛋白&离子Zhou, Xin-Tong, et al. "Ectopic expression of SsPETE2, a plastocyanin from Suaeda salsa, improves plant tolerance to oxidative stress." Plant science 268 (2018): 1-10.质体蓝素(Plastocyanin)是一种I型含铜蛋白,存在于叶绿体类囊体中,越来越多的证据表明,植物质体蓝素参与了铜的稳态调节,但其生理相关性仍不明确。中科院微生物所夏桂先和仲乃琴团队发现了一个来自盐生碱蓬的质体蓝素基因(SsPETE2)具有抗氧化功能,该基因与铜螯合活性有关。作者通过MST实验发现SsPETE2可与铜离子结合,进而缓解H2O2的形成。此外,与过表达AtPETEs的植物相比,表达SsPETE2的植物对氧化胁迫表现出更强的耐受性,MST结果显示,SsPETE2比AtPETEs具有更强的铜结合活性。图示:MST检测SsPETE2、AtPETE1和AtPETE2与Cu2+的亲和力。总 结 在抗逆机制研究中,常常涉及到蛋白和小分子,甚至是与离子的互作。MST技术在进行互作亲和力检测时,不依赖于分子量的变化,因此,即使是几十个道尔顿的离子和蛋白的亲和力也可以轻松胜任。此外,MST亲和力检测范围宽(pM-mM),可研究不同强度亲和力的互作,是植物抗逆研究中的一件利器。新品Monolith X分子互作检测仪-即将面世点击图片-参与新品发布会
  • 精选案例汇总 | MST技术在植物抗病机制研究上的应用
    植物案例MST技术植物在整个生命周期中会经受多种微生物病原的侵袭,包括真菌,细菌,病毒,线虫等,作物约30%的产量损失是由病原体造成的,病害是农业可持续发展面临的主要问题。在植物与病原数百万年的协同进化中,植物与病原的互作经历了很多阶段,为掌握植物与病原互作中的重要信号分子,深入了解植物免疫分子机制,不可避免的要进行分子间互作的检测,今天来看一下微量热泳动(MicroScale Thermophoresis, MST)分子互作技术在植物抗病方面的应用吧!1植物与真菌--蛋白和离子Gao, Mingjun, et al. "Ca2+ sensor-mediated ROS scavenging suppresses rice immunity and is exploited by a fungal effector." Cell 184.21 (2021): 5391-5404.植物如何平衡抗病和生长发育平衡,中国科学院分子植物科学卓越创新中心何祖华团队研究揭示了以ROD1为免疫抑制中枢,通过降解超氧活性因子ROS,抑制植物的免疫反应,平衡植物防御和生长之间的冲突。水稻中,ROD1编码一种Ca2+传感器蛋白,以Ca2+依赖的方式结合到磷酸肌醇脂质,靶向至特定膜区域。ROD1刺激过氧化氢酶CatB的活性,促进活性氧(ROS)清除,抑制免疫;当有稻瘟菌侵染时,植物通过降解ROD1减弱其功能,产生有效的防卫反应。作者使用MST技术检测ROD1可直接与Ca2+结合,并鉴定出活性结果位点。图注:MST技术分析ROD1与Ca2+的亲和力和活性结合位点另一方面,研究发现病原稻瘟菌中具有与ROD1结构类似的毒性蛋白AvrPiz-t,在植物体内盗用ROD1的免疫抑制途径,实现侵染的目的,进而与病原菌共同生存。通过MST检测到AvrPiz-t与Ca2+结合,进而盗用ROD1途径。图注:MST技术比较ROD1和AvrPiz-t的Ca2+结合活性2植物与细菌--蛋白和蛋白(Dimmer)Xu, Ning, et al. "A plant lectin receptor-like kinase phosphorylates the bacterial effector AvrPtoB to dampen its virulence in Arabidopsis." Molecular plant 13.10 (2020): 1499-1512.质膜定位受体样激酶(RLKs)感知植物中保守的病原相关分子模式(PAMP),触发免疫(PTI)。拟南芥凝集素受体激酶LecRK-IX已被证明调节细菌鞭毛蛋白来源肽flg22诱导的PTI。而许多病原体分泌的效应蛋白可抑制植物免疫。植物中是否存在某种机制抑制或削弱病菌分泌的效应蛋白的功能?中科院微生物所刘俊研究组研究发现效应蛋白AvrPtoB是丁香假单胞菌的主要毒力效应子。AvrPtoB C端有一个功能的E3连接酶结构域,以植物中的鞭毛识别受体FLS2和几丁质识别受体CERK1为目标进行降解,导致PTI的抑制。本研究中,作者发现效应蛋白AvrPtoB与拟南芥凝集素受体激酶LecRK-IX.2相互作用并泛素化降解LecRK-IX.2,抑制其介导的免疫。AvrPtoB在体外和体内都能形成二聚体,这种二聚体形成对其E3连接酶与底物的结合和泛素化所必需的。然而, LecRK-IX.2能与AvrPtoB S335位点互作并使其磷酸化,S335的磷酸化破坏AvrPtoB二聚体状态,导致其抑制PTI反应的毒力下降。作者的研究表明,宿主RLKs可以修饰病原体效应器,以抑制其毒性,并削弱其抑制PTI的能力。图示:AvrPtoB对LecRK-IX.2的泛素化与其被磷酸化竞争模式图为了检测AvrPtoB与自身以及与LecRK-IX.2亲和力大小,作者进行MST实验。结果表明,AvrPtoB与LecRK-IX.2的亲和力(0.02μM)要远高于其自身形成二聚体的亲和力(18.7μM),表明AvrPtoB更容易与LecRK-IX.2结合。图注:MST技术检测AvrPtoB自身以及与LecRK-IX.2CD3植物与病毒--蛋白与离子/核酸/蛋白Yao, Shengze, et al. "The key micronutrient copper orchestrates broad-spectrum virus resistance in rice." Science Advances 8.26 (2022): eabm0660.铜是植物生长发育的重要调节剂,然而铜对病毒入侵的反应机制尚不清楚。之前的研究表明,SPL9介导的miR528转录激活为已建立的AGO18- miR528 - L- AO抗病毒防御增加了一个调控层。北京大学李毅课题组研究发现,Cu2+通过抑制SPL9的蛋白水平来抑制miR528的转录激活,进而提高ROS水平,增强AO积累量及其酶活,从而加强抗病毒反应,阐明了铜稳态的分子机制、调控网络以及SPL9-miR528-AO抗病毒途径。为了检测SPL9和Cu2+之间的直接相互作用,作者纯化了SPL9 DNA结合区域(SPL9 SBP),使用Monolith分子互作仪检测其与Cu2+的互作。结果显示SPL9 SBP直接与Cu2+结合,但不与Ca2+结合。图注:Monolith检测SPL9与Cu2+亲和力此外,李毅课题组在2020年研究结果解析了植物体内抗病毒RNAi信号通路,同样用到了MST技术。Yang, Zhirui, et al. "Jasmonate signaling enhances RNA silencing and antiviral defense in rice." Cell Host & Microbe 28.1 (2020): 89-103. 水稻抗病毒RNAi信号通路的核心蛋白AGO18受病毒侵染诱导,进而增强水稻的抗病毒免疫;但是病毒侵染如何诱导水稻AGO18的了解很少。北京大学李毅课题组发现病毒外壳蛋白(CP)过表达能够诱导水稻茉莉酸(JA)的显著积累,JA信号通路的关键转录因子(JAMYB)能够结合并激活AGO18的启动子,从而诱导AGO18的表达,抑制病毒的侵染。为了分析AGO18启动子上的顺式作用元件,作者进行了MST实验。将顺式作用元件带上FAM荧光,作为荧光信号源,检测到JAMYB结合在AGO18启动子上的顺式作用元件R3,R3突变后AGO18和JAMYB丧失结合能力,进而确定了该位点对于AGO18转录调控的重要性。图3. MST检测的JAMYB和AGO18 R3区域的结合(蓝色曲线)此外,作者通过MST实验发现,水稻JAZ6蛋白能够通过与JAMYB相互作用来抑制其转录激活活性,表明JAZ6抑制水稻抗病毒RNA沉默并损害水稻抗病毒免疫反应。图2. MST检测的JAMYB和JAZ6的结合该研究揭示了植物JA信号通路与RNAi信号通路协同参与水稻抗病毒防御的分子机制。4植物与线虫--蛋白和多肽Zhang, Xin, et al. "Nematode-encoded RALF peptide mimics facilitate parasitism of plants through the FERONIA receptor kinase." Molecular plant 13.10 (2020): 1434-1454.植物寄生线虫是全球性的粮食作物病虫害之一,然而线虫与宿主植物相互作用的机理仍尚不清楚。植物细胞膜上的受体蛋白FERONIA及其配体RALFs参与调节植物免疫反应。湖南大学和中国农科院植物保护研究所联合解析研究发现FERONIA突变导致植物对RKN表现出低敏感性。另外,作者在6类根结线虫中鉴定了18种RALF-like基因,编码的小肽可以直接结合到FERONIA的胞外结构域,从而“挟持”植物FER信号途径,破坏植物免疫系统,促进寄生。研究时,为了检测了线虫RALF- like小肽 MiRALF1/3是否同拟南芥At-RALF1具有相似的FER结合模式,作者使用MST进行检测。结果显示MiRALF1/3与FERECD亲和力分别是25μM和64μM,而AtRALF1亲和力略高,Kd为1.7μM,证明了线虫RALF -like具有植物RALF的典型活性,且可以结合FER。图注:MST检测FERECD与AtRALF1、MiRALF1或MiRALF3之间的亲和力在病原物和植物的识别到特定的防卫反应过程中,二者通过互作进行信号的传导,通过MST技术检测明确二者互作过程中的识别,免疫激发,通路调控和协同进化的详细机制,更好的分析和比较分子间作用和通路的调控。无论是植物和各种病原物的组织来源,均可在MST上完成检测,助力植物病理科学家们更好的解析植物和病原物的互作和协同进化。
  • 植物功能性状种内种间变异与环境响应机制获揭示
    植物功能性状对于探讨全球变化背景下植物的响应和适应、生态系统功能和过程,以及生物多样性监测等至关重要。近日,广东省科学院广州地理研究所粤港澳大湾区城市群生态系统观测研究站生态系统保护修复团队王智慧博士利用高光谱遥感技术,研究揭示了植物功能性状种内种间变异与环境响应机制。相关研究发表于《新植物学家》(New Phytologist)。据介绍,以往的性状研究主要采用野外采样和室内分析,针对大区域尺度多种植物叶片性状的同步观测非常稀缺。同时,研究大多只针对性状的物种平均值进行研究,忽略了物种内部存在的较大变异,且主要局限于“叶片经济型谱”性状,而对结构、防御和压力承受等多维性状关注较少。植物性状之间的协同权衡关系以及性状-环境因子的相关关系,在物种内部和物种之间是否呈一致性变化,尚未得到明确的答案。在该项工作中,研究人员利用高光谱遥感技术,同步获取跨生态气候梯度32个野外站点1103个植物个体的14种关键叶片性状,探讨性状的协同权衡关系、性状-环境因子相关关系在种内和种间水平的表现和差异,揭示植物在环境变化条件下的最优生长和适应策略。研究发现,在物种水平,叶片经济型谱与防御和压力承受性状关系很弱,但在物种内部关系明显变强;环境因子对跨物种叶片性状变异的解释很低,但对某些物种个体表现出显著强相关。结果表明,叶片性状呈独特性变化,不同物种采取多样化性状组合以达到适合度。高光谱遥感能够提供刻画多种关键植物叶片功能性状的全新高效手段,可在大尺度量化种内种间性状变异以及与环境因子的关系,有助于推动生态学相关领域的发展。上述研究得到国家自然科学基金、广东省自然科学基金和广东省科学院建设国内一流研究机构行动专项等项目的支持。
  • 北大瞿礼嘉团队又一Cell力作!Monolith再次助力植物有性生殖机制研究获得突破!
    01研究背景多肽是由10~100个氨基酸分子脱水缩合而成的化合物。多肽和蛋白质的相互作用在生物体内起到关键的作用,参与多种细胞过程,比如信号传导、基因表达调控、生殖和凋亡。识别和解析多肽和蛋白质的相互作用及其机制,有助于多肽药物的研发以及了解机体的生物学机制。然而,由于多肽短小,其极性较强,使用其他固定性技术进行多肽亲和力检测过程中,常常遇到黏附的问题,并且很难优化解决。让我们一起通过这篇Cell力作,了解Monolith在溶液条件下进行多种多肽和蛋白互作的检测,如何完成植物有性生殖机制的突破性研究。02研究内容花粉-雌蕊相互作用在植物中建立合子前的种间/属间杂交屏障。植物在柱头处拒绝异种花粉对于避免异交至关重要,但可通过同种花粉与异种花粉进行混合授粉,帮助异种花粉突破柱头处的生殖障碍,也就是“花粉蒙导效应”,然而这种生殖屏障背后的机制在很大程度上是未知的。 2023年10月7日,北京大学生命科学学院、北大-清华生命科学联合中心、新基石科学实验室瞿礼嘉/钟声团队在Cell上发表了题为“Antagonistic RALF peptides control an intergeneric hybridization barrier on Brassicaceae stigmas”的论文,提出的柱头-花粉间识别的“锁-钥模型”,阐明了柱头处的种间/属间生殖障碍形成的机理,解释了“花粉蒙导效应”。doi.org/10.1016/j.cell.2023.09.003IF: 64.5 Q1 图:被子植物柱头-花粉识别的“锁-钥模型”和花粉蒙导效应的分子机制作者研究发现柱头的乳突细胞表面的受体FER/ANJ/HERK1/CVY1与乳突细胞自分泌小肽sRALF33等组分协作构建成"锁",阻止花粉管穿入柱头。自己的花粉以及近缘植物种的花粉携带的7个旁分泌小肽pRALF11/26等即为"钥匙",该“钥匙”打开柱头处的"锁",使得花粉管可以穿入柱头。在研究过程中,作者使用微量热泳动(MicroScale Thermophoresis, MST)技术验证并定量了受体FER/ANJ/HERK1/CVY1与自身分泌的小肽sRALF33以及花粉分泌的小肽pRALF11/26的互作。 这也是瞿礼嘉/钟声团队继 2017年Science 和 2022年Science 后第三次用MST检测蛋白和多肽的亲和力。 在该互作研究中,涉及到3种小肽,共12组的Kd检测。由于MST是在溶液条件下进行,不需要对蛋白进行固定,避免了固定过程对FERONIA等蛋白的影响,同时也不存在小肽黏附到固定相的问题。此外,MST一次Kd检测仅需要200nM 100uL的蛋白样品,即使进行多组实验,也仅需要非常少量的蛋白样品。MST结果显示,选定的sRALF33、pRALF11或pRALF26分别可以与FER、CVY1、ANJ和HERK1相互作用,并具有高亲和力。 图示:MST分析显示,sR33、pR11和pR26与FER (E)、CVY1 (F)、ANJ (G)和HERK1 (H)的外结构域具有较高的结合亲和性,而与elf24(阴性对照)的结合亲和性不高。03案例小结&技术优势在这篇工作中,通过MST验证FER、CVY1、ANJ和HERK1和小肽之间的互作和强亲和力。对于分子互作亲和力检测,Monolith系列仪器在溶液条件下进行实验,无需固定,尽可能保证蛋白的活性状态,并且避免了多肽极性引起的非特异黏附到固定相的问题,蛋白用量少,是科研和药物研发过程中互作检测的首选技术。Monolith分子互作检测仪
  • NanoTemper用户之声 | 探访中国农业大学-植物应答盐碱胁迫的分子机制
    引 言2023年,NanoTemper正式开通了用户之声系列活动,目的是为了分享更多用户的实际应用案例和心得体会,希望能帮助到更多的研究者解决问题。在生命科学领域,微量热泳动(MST)技术已被广泛及高度应用到各项行业,而Monolith分子互作检测仪凭借其优异表现,不断助力科研人员在CNS上发表优质的重磅文献近百篇。本期,我们采访到了来自中国农业大学的杨永青副教授,针对他们的植物应答盐碱胁迫的分子机制这个研究方向进行了深入采访。如果您在分子互作方面同样遇到一些问题,不妨试试MST技术,希望带给大家给多的启发和帮助。来自用户的反馈 NanoTemper 用户介绍 中国农业大学姓名:杨永青 副教授在用仪器:Monolith分子互作检测仪Q1用户背景介绍杨永青副教授从2001-2006年在北京林业大学读博士。2006-2010年在北京生命科学研究所做博士后,2010年进入中国农业大学工作。主持和参与国家自然科学基金重点项目,面上项目,国际合作项目,国家科技部973项目和农业部转基因专项等。获得授权专利4项。在Mol Plant,Nat Commun,Plant Cell,New Phytol和JIPB等高水平学术期刊上发表SCI论文30余篇。Q2请介绍一下您的研究内容我们长期从事植物应答盐碱胁迫的分子机制。盐碱胁迫会引起离子胁迫和渗透胁迫。离子胁迫是影响植物产量的主要因素。植物通过SOS途径将细胞内盐离子外排出去,SOS蛋白的转运依赖于质子ATPase建立的质子梯度,但具体如何调控机制不清楚。因此,我们主要研究的方向是植物应答盐碱胁迫下离子平衡调控的具体机制,并取得了突破性进展。我从2013年左右了解到Monolith,大概统计了一下,近几年发表的文章中,至少有7篇用到了MST技术进行互作研究。在进行抗盐碱机制研究中,会涉及到质子泵,离子运输和信号传递等,进行的互作检测的分子类型也很丰富,包括蛋白质与蛋白质,蛋白质和有机小分子,蛋白与无机离子等,这些互作都可以在Monolith上完成快速检测。Q3请问Monolith分子互作检测仪如何满足您的研究需求?在盐碱胁迫的机制研究中,会涉及到很多类型的分子,如蛋白和蛋白,蛋白和小分子,甚至是蛋白和无机离子的互作,都可以使用MST技术完成检测,而且MST的样品用量少,可以大大减少实验时蛋白提取的工作量。比如说在进行Ca2+蛋白传感器SCaBP3蛋白参与碱胁迫响应的分子机制文章投稿时,The plant cell的reviewer提出需要证明SCaBP3与质膜H+-ATPase AHA2的互作,并且推荐ITC的方法。我们在进行ITC检测尝试时发现,该方法需要大量的蛋白,但每次蛋白的提取量为1-2mg,只可以做1-2次ITC实验,且无法进行重复。而MST方法检测的蛋白用量少,进行一次MST实验,仅需要18ng AHA2和200μg SCaBP3,节约大量样本和时间成本,因此我们采用了MST完成了该组互作实验,并顺利发表文章。使用MST检测SCaBP3和AHA2 C的互作https://doi.org/10.1105/tpc.18.00568Q4您认为Monolith分子互作检测仪有哪些优点?分子互作检测方法对蛋白用量非常少,比如在进行蛋白SCAB和磷脂分子PI3P的Kd检测2时,MST实验仅需要10nM, 160μL的SCAB-蛋白,也就是130ng。这组研究同时进行了PLO(Protein-lipid overlay assay)实验,但该实验流程较为复杂:需要1小时进行干膜,1小时进行SCAB蛋白孵育, 然后通过进行2小时的免疫印迹的方法检测,操作熟练的情况也需要4小时。但每次MST检测也只要15min,这项研究中涉及到两组,也就是检测只需要30min即可完成。因此,MST这种方法极大的提高了实验效率。MST检测SCAB1与磷脂分子PI3P的亲和力https://doi.org/10.1093/plcell/koab264Q5您对NanoTemper售后服务的印象?NanoTemper技术团队一直能与我们进行快速地交流,及时解答问题。每年都会有线上和线下不同专题的培训活动,能够让实验室一届届学生快速掌握MST的实验流程,迅速开展相关实验,我们十分满意。
  • 西北农林科技大学单卫星教授团队发现负调控植物对寄生疫霉菌抗性新机制
    近日,西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》(Q1,IF=5.663)在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文,该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因,为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌,虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远,但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性,植物已经形成了两种方法:动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)在植物中引起破坏性疾病,从作物到树木都有广泛的宿主,已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统(已被证明涉及水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)信号通路),科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如,与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1(拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性)通过调节活性氧(ROS)产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性,而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素(Camalexin)生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此,有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应通常由MAPK激酶激酶(MAPKKK)、MAPK激酶(MAPKK)和MAPK组成,是植物免疫信号网络中的重要节点,传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成:MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用,激活MAPKK-MAPK级联,但类Raf激酶与不同的底物相互作用,参与多种生命活动。与此同时,类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而,类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中,作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体,该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体,并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株,感染实验结果一致表明,Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验,作者沉默了烟草中的Raf36同源基因,并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明,Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株,发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外,对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明,MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述,作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子,在MKK2上游发挥作用,并直接以其为靶点,对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中,使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。
  • 文献速递丨西北农林科技大学植物免疫团队发现负调控小麦抗条锈病新机制
    由条锈菌 (Puccinia striiformis f. sp. tritici, Pst) 引起的小麦条锈病是严重影响小麦生产的真菌病害之一,长期威胁着我国的粮食安全。选育并合理布局抗病品种是生产上防治条锈病最为有效、经济的措施。然而,抗病性利用中面临的主要问题是小麦品种常因条锈菌的毒性频繁变异而“丧失”抗性。因而,深入开展小麦免疫调控机制的研究可为创制新型的抗病小麦品种提供重要的理论依据。近年来,感病基因失活被认为是获得持久和广谱抗性作物的有效途径。近日,西北农林科技大学康振生/张新梅团队在《Plant Physiology》发表了题为《TaBln1, a member of Blufensin family, negatively regulates wheat resistance to stripe rust by reducing Ca2+ influx》的研究论文,揭示了小麦感病基因负调控小麦抗条锈病新机制。该研究为揭示小麦感病基因在植物与病原菌互作过程中的分子机制提供了新线索,为小麦分子设计育种提供了具有重要应用价值的基因资源。在本研究中,作者发现小麦条锈菌强毒株CYR31能够显著诱导TaBln1基因的表达。通过病毒诱导的基因沉默技术沉默TaBln1的表达发现,Pst的生长发育减缓,而宿主的防御反应则明显增强。此外,作者还发现TaBln1与细胞膜上的钙调蛋白TaCaM3发生相互作用。钙调蛋白是钙信号通路的关键成分,在植物感知外界胁迫过程中发挥重要作用。通过沉默TaCaM3基因,Pst的感染面积和产孢量均有所增加,小麦对Pst抗性下降。同时,非损伤技术和几丁质处理实验表明,短暂沉默TaCaM3可导致小麦叶肉细胞中Ca2+内流的减少,而TaBln1的沉默则导致Ca2+内流显著增加。以上研究结果表明,TaBln1通过影响TaCam3和Ca2+之间的平衡来负调节小麦对Pst的抗性,并且TaCam3可能是TaBln1在小麦对Pst感染的反应中的靶点。该研究扩展了我们对小麦感病基因作用机制及钙调蛋白的认识,并为未来利用CRISPR编辑TaBln1基因实现持久抗病提供一个新的靶点。论文链接https://doi.org/10.1093/plphys/kiac112广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。
  • 织物起毛起球测试实验分析
    标准集团专业提供织物起毛起球测试仪以及相关检测仪器,标准集团是一家专业研发生产销售耐磨测试仪的企业,拥有国际认证,是世界500强合作伙伴,买织物起毛起球测试仪首先标准集团,性价比高,售后服务好。1 织物起毛起球研究的发展过程1. 1 起毛起球过程织物在服用过程中, 不断受到多种外力的摩擦作用, 在明显损坏前, 产生起毛起球现象。织物的起毛起球过程可分为 3个阶段: 起毛、纠缠成球、毛球脱落。有些资料认为分 4 个阶段: 毛茸的形成, 毛茸的纠缠, 毛球形成以及由于摩擦、洗涤等作用使毛球脱落。1. 2 起毛起球机理织物表面的纤维受外部的摩擦作用, 首先被拉出形成圈环和绒毛, 即起毛阶段。对短纤维而言, 当外部摩擦力大于纤维在纱内的抱合力时, 绒毛被拉出, 绒毛达到一定长度后, 相互纠缠成球, 随着绒毛的进一步缠结, 球体逐渐变紧, 当球体所受的摩擦负荷大于绒毛受到的来自纱线中的摩擦阻力时, 绒毛从纱线中抽拔出来, 球体脱落。1. 3 起毛起球的影响因素1. 3. 1 纤维性能与纱线结构主要包括纤维的卷曲性、纤维细度、纤维长度、纱线捻度、纱线表面光洁度、纱线强力、抗弯性及耐磨性等对织成织物起球性能的影响, 目前以上因素对织物起球的影响已有大量的报道, 研究已经比较充分。1. 3. 2 织物的组织结构到目前为止, 主要是研究织物的紧密性、表面平整性以及其他因素对织物起球的影响。织物组织不同对织物的起毛起球影响很大, 比如平纹织物的交织点较多, 因此较斜纹织物不易起毛起球, 缎纹的抗起毛起球性最差, 针织物比机织物易起球。1. 3. 3后整理提高织物抗起毛起球性的后整理措施主要表现在以下几方面。( 1)染整工艺: 纱线或织物经染色及整理以后, 抗起毛起球性将产生较大的变化, 这与染料、助剂、染整工艺条件有关。( 2)用有机胺或无机强碱对涤纶进行腐蚀, 降低纤维强力, 此法虽有效但不易控制。( 3)强化烧毛工艺和热定形工艺, 其缺点是容易使织物失去丰满特性, 从而引起手感板硬粗糙。( 4) 采用生物酶整理。用纤维素酶改善棉织物表面, 以达到持久的抗起毛起球性, 并增加织物的光洁度和柔软度。生物抛光只适用于纤维素纤维。( 5)采用树脂整理。利用树脂较强的黏合力将纤维进行点粘结, 以限制其移动而达到减少起毛起球的目的。树脂整理适用于各种纤维与织物,尤其是涤纶织物。( 6)氧化剂整理。氧化剂的作用是将二硫键氧化, 使含高硫蛋白的鳞片变软, 易于变形, 摩擦因数增大, 不易形成绒毛, 也可以完全脱掉鳞片, 防止纤维纠缠形成毛球, 同时降低强力, 加速毛球脱落。该种方法的缺点是若控制不当, 纤维强力损失过多, 因此主要应用于羊毛纤维。( 7)丝蛋白整理, 此法主要用于羊毛。丝蛋白处理羊毛织物时, 主要分布在不平或间隙处, 填补了羊毛纤维表面由于鳞片而造成的凹凸不平, 降低了羊毛纤维表面的顺逆摩擦数之间差异, 且丝蛋白膜可以使纤维之间产生交联或者使纤维表面交织点发生黏接,减少了纤维间的滑移。纤维纠缠后, 由于顺逆摩擦因数差异减弱, 纤维也易解缠, 因此改变了羊毛织物的抗起毛起球性。( 8)抗起球剂 ATP整理。ATP具有优良的成膜性和渗透性, 能在织物表面成膜的同时渗入到纤维内部,使纤维与毛绒交联黏结形成网状膜结构, 从而起到良好的抗起毛起球效果。( 9)低温等离子体处理。等离子体只触及纤维表面, 对纤维损伤小, 处理机理是: 通过活化成等离子态的激发气体分子的氧化反应, 以及被加速的气体粒子的溅射作用, 使羊毛表面的杂质甚至鳞片层破坏, 反应生成 H2O、CO、CO2 等离子气体而从纤维表面除去, 从而改善防缩性和抗起球性。此法适于羊毛针织物。( 10)氯化法又称为氯氧化法, 它的理论基础是A llow ed 反应。而 A llow ed现象实质上是氯化与氧化反应共同作用的结果, 其中氧化反应起关键作用。氯化法是对羊毛纤维进行重度氯化处理, 以剥蚀羊毛纤维表面的鳞片。氯化处理后的羊毛纤维表面形状发生了一定的变化, 大多数羊毛鳞片的边缘变钝, 使羊毛纤维的摩擦因数降低, 从而降低羊毛纤维的起球性。此法适于羊毛针织物。( 11)纳米级溶胶 - 凝胶法, 是一种新型的抗起球整理技术。使用溶胶 - 凝胶法将蛋白质制膜, 涂层在山羊绒针织物表面, 起到抗起球效果。这种方法有利于生态环保, 会越来越受到人们的重视。此法适于羊毛针织物。( 12)其他。可以通过摩擦、熨烫、洗涤等方法研究织物的起毛起球情况。但目前主要是通过摩擦来研究织物的起球性能, 而在熨烫、洗涤方面的研究甚少。2 织物起球机理的动力学模型织物起球机理的动力学模型可描述为: 织物上存在一端自由的纤维和两端都受到握持作用的线圈, 在摩擦的过程中, 两端都受到握持作用的线圈比较松的一端从纱线中滑移出来成为一端握持的纤维。一端自由的纤维和两端都受到握持作用的线圈中一部分直接参与成球, 另一部分或继续保留在织物上或者被磨断成为脱落的绒毛。形成的球粒在摩擦的过程中由于固定纤维被磨断, 或者变小, 或者脱落, 球中的绒毛有的继续被卷入球体中参与成球, 有的成为脱落绒毛。织物的起球过程可以被描述为类似于化学反应动力学过程, 纤维可以看作是起球过程中的连续步骤的反应物。目前有两种基本的模型, 一个是 B rand和 Bohm falkt' 01 关于起球的数学模型, 另一个是 Conti和Tassinaril的简化的动力学模型。3 毛球的测试和评价方法3. 1 测试方法基本上所有的评价起球性能的测试方法都是在一定的时间里对织物表面进行摩擦, 然后评价起球程度。以下为几种测量起毛起球性能的方法: 随机翻滚毛球测试法 箱式起毛起球法 弹性衬垫法 马丁代尔起毛起球及耐磨法 毛刷海绵型耐磨试验法 加速型耐磨试验法 充气模式耐磨试验法 外观保持性试验法 往复式试验法 HATRA起球测试法。目前国内的实验室及工厂主要用随机翻滚毛球测试仪、箱式起毛起球仪、马丁代尔起毛起球和圆轨迹起球仪法。3. 1. 1 随机翻滚起球仪法织物试样在装有搅拌棒的圆筒内翻滚, 与另一试样或与圆筒壁摩擦, 产生起毛起球现象。织物的运动方式是随机、无规则的, 织物表面受到的外来压力很大。由于织物试样有时会被卡在搅拌棒后面, 这种起球测试可重复性较差。3. 1. 2 箱式起毛起球法将织物试样套在橡胶试样管上, 放进衬有橡胶软木的方形木箱内, 在转动的木箱内翻滚, 使试样起球。织物的运动是随机的, 所受到的压力很小, 这种起球测试的可重复性较好, 但影响起球测试的因素较多, 如橡胶软木和橡胶管的表面情况等。这种测试方法适用于毛织物和其他易起球织物。3. 1. 3 马丁代尔起毛起球法织物试样装在夹头上, 在规定的压力下与装在磨台上的同种织物进行摩擦起毛起球。试样能绕轴心转动, 夹头与磨台的相对运动轨迹是预先设定的李沙茹( L issa jous)图形。后来又有改进的马丁代尔起磨仪。这种测试方法适用于毛织物及其他易起球织物, 特别是机织物。3. 1. 4 圆轨迹起球仪法在一定压力下以圆周运动的轨迹使织物试样先与尼龙毛刷起毛, 再与标准织物作相对摩擦起球, 或将织物在织物磨料上直接起球。这种测试方法适用于化纤长丝织物和化纤短纤织物, 只用织物作磨料时, 可用于毛织物和其他易起球织物。3. 2 对织物起球的主要评价方法3. 2. 1 与标准样照对照评级即在标准光照条件下, 由评估者将起球试样与标准等级样照加以比较后进行等级评定。这是目前应用最为广泛的主观评定方法, 虽然快速, 但是需要比较有经验的试验人员, 受主观影响较大。另外由于织物种类不同, 起球方法不同, 各个机构制定的标准等级样照不同也会引起评定结果的差异。且标准中要求摩擦一定时间后再来评级, 这与消费者的要求相矛盾。3. 2. 2 文字描述起球特征用文字描述是一个相对模糊的概念, 不同的人对于织物起球的描述可能会有很大的差别, 无法定量分析。此外, 文字描述一般只考虑到起球形成过程的顶峰, 而没有考虑到在越过起球顶峰后毛球的脱落过程。不同的织物起球落球的速度和时间是不同的, 它对织物的抗起球性有较大的影响。3. 2. 3 计算单位面积上的毛球数量和毛球质量N aik和 Lopez- Am 认为将毛球数和毛球质量结合起来考虑, 将起球试样表面的毛球剪下, 数毛球个数并称重, 以它们的乘积来衡量织物的起球程度, 这样既考虑了毛球的数量又考虑了毛球大小。3. 2. 4 起球曲线为了了解整个起毛 - 起球 - 毛球脱落的全过程,可以用起球曲线来评定织物的起球程度。起球曲线反映了试样所承受的摩擦作用时间 (一般以摩擦次数表示 )和试样单位面积上起球的关系。这种方法可以克服上述评价方法的某些不足, 在科研工作中有一定的价值, 但是花费的时间比较多。3. 2. 5 激光测试评价方法H . S. K im 等人提出使用激光与 X - Y 坐标来测量光束到织物表面的距离, 进而生成表面的高度图像。这种方法的优点是不取决于光照, 能测试织物真正的表面特征。缺点是速度较慢并且比现今采用的视觉系统昂贵。3. 2. 6 利用织物表面光照的反射性不同的方法[ 8]物体表面越粗糙光泽度越小, 在微米和数十微米范围内呈负相关关系。这种方法的局限性在于织物的组织结构不同, 其反射情况也不同, 而且粗糙度大时,粗糙度与光泽度的负线形关系会改变, 给测试带来误差, 且外界环境如光照条件的改变也会影响测试结果的精确性。3. 2. 7 利用人工神经网络采用神经网络技术建立和训练反映纱线、织物结构参数与织物起毛起球性之间关系的三层神经网络模型, 对比预测值和实验值, 表明用神经网络方法预测织物起毛起球性有相当的准确性。神经网络预测模型在直接用于织物的起毛起球性时还不完善, 输入和隐含结点数对网络训练速度和预测精度产生一定的影响,但能较准确地预测出织物的起毛起球性。3. 2. 8 图像处理方法图像处理方法评价织物起毛起球的方法有两类,一类是基于起球织物灰度图像的织物起球等级的计算机视觉评估, 另一类是基于起球织物表面形态高低起伏信息的织物起球等级的计算视觉评估。4 起毛起球研究现状分析与展望从上世纪 50年代起到现在, 对织物起毛起球的研究主要集中在起毛起球的影响因素和后处理方面, 通过比较分析找出减少起球性能的最佳设计与生产方案来指导生产。且都是在干摩状态下评判织物的起毛起球性能, 而这与消费者的实际穿着过程不符, 在现代化的生活中, 随着人们生活节奏的加快, 衣物脱换频繁,且由于人们健康及卫生意识的提高, 洗涤次数也在增加, 因此日常的磨损、洗涤及熨烫造成了生产厂家与消费者对织物起球评级不一致。目前我国的起毛起球评价标准中尚未涉及到水洗、熨烫等对织物起毛起球的测试方法, 因而需要找到一种与消费者的实际穿着过程一致的评判织物起毛起球的方法, 即在洗涤后评价织物的起毛起球性能。目前国内几乎没有这种评判方法, 国外虽有一些, 也只是关于洗涤对织物起球的影响程度, 并没有在洗涤后来判断织物起球性能的方法。更多关于 起毛起球测试资料,请访问标准集团(香港)有限公司
  • SDL Atlas织物测试新技术仪器将亮相上海国际纺织机械展
    随着服饰行业对高性能织物的需求越来越高,7月份即将在上海举办的ITMA Asia + CITME 2008展会上,SDL Atlas 将推出三款新测试仪器,能可靠地测试和评估高性能新型织物的行为和特征。 2008年7月27-31日在上海新国际博览中心E3A04展台,SDL Atlas 的产品专家将会向参观者演示耐静水压测试仪(Hydrostatic Head Tester)、透气性测试仪(Air Permeability Tester)、液态水份管理测试仪(MMT Liquid Moisture Management Tester)并且回答相关的问题。全球纺织机械和测试设备生产商对ITMA Asia + CITME 展会非常感兴趣且相当满意。 耐静水压测试仪符合EN 20811 和AATCC 127测试标准,易操作且能快速测试一定压力下织物的拒水性能,测试结果具有可靠性与重复性。此仪器适合各种织物,包括拒水和防水处理。 由于透气性测试仪的先进技术,此仪器能测试纺织织物的透气性能,包括机织物、非机织物、气囊织物、毯、绒毛织物、针织物、层状织物、绒织物。此仪器还能测试通过黏厚、弹性多孔物件的气流,比如聚氨酯泡沫。 透气性测试仪符合多种测试标准,其中包括ASTM D 737、D3574、ISO 9237. SDL Atlas 来自国外和国内的所有同事将继续密切关注液态水份管理测试仪。此仪器能测试与评估织物的舒适性能,以便提高织物的舒度。在市场占主导地位的许多动动服与功能织物生产商的研发与质量控制部都使用此测试仪器,并且获得了相当高的认可。 SDL Atlas可为用户提供一站式的全面的纺织测试品、物料、消耗品及服务。我们在英国、美国、香港及中国均设有办事处,并在全球100多个国家设有代理处。SDL Atlas可以为全球各地的客户提供全方位的服务。我们始终致力于为为客户提供最优惠、最完善的解决方案。
  • 【文献速递】西北农林科技大学单卫星教授团队发现负调控植物对寄生疫霉菌抗性新机制
    近日,西北农林科技大学旱区作物逆境生物学国家重点实验室单卫星教授团队在国际权威学术期刊《Molecular Plant Pathology》(Q1,IF=5.663)在线发表了题为《The Raf-like kinase Raf36 negatively regulates plant resistance against the oomycete pathogen Phytophthora parasitica by targeting MKK2》的研究论文,该研究发现了一种新的负调控植物对寄生疫霉菌抗性的类Raf激酶基因,为植物病虫害防控提供新的策略。卵菌是一类独特的植物病原菌,虽然其在系统发育上与真正的真菌相距甚远,但仍然会造成严重的作物减产和环境破坏。为了获得抗病性,植物已经形成了两种方法:动员抗病蛋白和抑制易感因子。研究植物对卵菌病原体易感性的遗传基础是开发新的抗病策略的有效途径之一。寄生疫霉菌(Phytophthora parasitica)在植物中引起破坏性疾病,从作物到树木都有广泛的宿主,已成为卵菌研究的模式病原体。通过使用拟南芥–寄生疫霉菌致病系统(已被证明涉及水杨酸(SA)、茉莉酸(JA)和乙烯(ET)信号通路),科学家们最近又发现了几种植物对寄生疫霉菌的易感因子。例如,与结瘤蛋白相关的MtN21家族基因AtRTP1(拟南芥对寄生疫霉菌1的抗性)通过调节活性氧(ROS)产生、细胞死亡进程和PR1表达来介导植物对寄生疫霉菌的敏感性。然而含有拟南芥VQ基序的蛋白VQ29已经被证明介导植物对寄生疫霉菌的抗性,而不依赖于已知的SA、JA和ET信号通路、亚麻荠素(Camalexin)生物合成和PTI信号。这种差别可以用拟南芥和寄生疫霉菌之间复杂的相互作用来解释。因此,有必要进一步研究植物对该病原菌的防御机制和敏感性。丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)级联反应通常由MAPK激酶激酶(MAPKKK)、MAPK激酶(MAPKK)和MAPK组成,是植物免疫信号网络中的重要节点,传递来自不同刺激物的信号以调节下游防御反应。植物MAPKKKs由三个家族组成:MEKK家族、类Raf家族和ZIK家族。MEKK激酶通常在上游发挥作用,激活MAPKK-MAPK级联,但类Raf激酶与不同的底物相互作用,参与多种生命活动。与此同时,类Raf激酶也在植物与多种病原体的相互作用中发挥作用。然而,类Raf激酶是否参与植物与疫霉菌的相互作用及其机制仍基本未知。在这项研究中,作者鉴定了一个拟南芥T-DNA突变体,该突变体通过在MAPKKK中插入类Raf基因Raf36而增强了对寄生疫霉菌的抗性。随后作者通过CRISPR/Cas9技术构建raf36突变体,并同时构建了Raf36互补株和过表达转化株,感染实验结果一致表明,Raf36介导了拟南芥对寄生疫霉菌的敏感性。利用病毒诱导的基因沉默实验,作者沉默了烟草中的Raf36同源基因,并通过感染实验证明了Raf36的保守免疫功能。突变分析表明,Raf36的激酶活性对其免疫功能以及与MKK2的相互作用非常重要。作者接着通过构建和分析mkk2突变体、MKK2互补株和过表达转化株,发现MKK2是对寄生疫霉菌感染的反应中的一种阳性免疫调节因子。此外,对mkk2-raf36双突变株的感染实验表明,MKK2是raf36对寄生疫霉菌产生抗性所必需的。综上所述,作者发现一种类Raf激酶Raf36是一种新的植物敏感因子,在MKK2上游发挥作用,并直接以其为靶点,对植物对寄生疫霉菌的抗性进行负性调节。在使用萤火虫荧光素酶互补测定AtRaf36与AtMKK2的相互作用实验中,使用PlantView100植物活体成像系统进行拍摄。论文链接 https://doi.org/10.1111/mpp.13176广州博鹭腾博鹭腾作为一家集生命科学仪器设备的研发、生产、服务于一体的国家高新技术企业,目前已开发并上市了多款具有自主知识产权的产品,形成了分子影像、蛋白凝胶预制及印迹处理系统、发光检测、活体成像四个系列,用户包括清华大学、中山大学、西北农林科技大学等上百家高校及科研单位。
  • 植物研究所成立资源植物研发重点实验室
    12月29日上午,植物研究所举行资源植物研发重点实验室启动仪式。中科院副院长李家洋院士,中科院生命科学与生物技术局综合规划处处长刘杰、副处长许航,整合生物学处处长娄治平出席仪式,李家洋、植物所所长方精云院士、植物所匡廷云院士、洪德元院士为资源植物研发重点实验室揭牌。植物所领导班子成员及有关研究中心研究人员参加了启动仪式。  仪式由方精云主持,植物所副所长葛颂从资源植物研发的重要性及国内外现状,资源植物研发重点实验室成立的必要性,定位和研究内容,研究基础和条件,发展目标,组织结构和管理模式等五个方面介绍了资源植物研发重点实验室的基本情况。  资源植物研发重点实验室是植物所举全所之力,整合植物所在资源植物基础研究和应用开发方面的核心力量而成立的所级重点实验室,是植物所为适应国家中长期发展战略对生物资源的新需求,在深入分析中科院和植物所的定位和长远科技目标基础上,对植物所学科布局、科研组织方式做出的重要调整和尝试。  在学科定位上,资源植物研发重点实验室将面向国家重大战略需求,以我国特色与优势资源植物为研究对象,发挥植物所基础研究和多学科交叉的优势,系统开展资源植物的收集、评价、研究和开发利用 在资源植物生物学研究领域开展创新性的整合研究,解决我国在资源植物发掘与利用方面的重大科技难题和实际需求。主要研究内容包括:(1)资源植物的收集、评价和共享 (2)资源植物关键生物学特性的研究 (3)资源植物优良种质的发掘和利用。  资源植物研发重点实验室的目标是力争1-2年内在资源植物基础研究领域取得明显进展,形成具有国际竞争力的研发队伍,建成中国科学院重点实验室 争取在5-8年内,在资源植物基础研究和种质资源开发方面取得重大突破,引领我国资源植物的创新发展,显著提升我国资源植物相关产业的国际竞争力,推动生物产业升级,带动生物产业发展,为国家经济社会发展做出重要贡献,争取最终纳入国家重点实验室序列。  在组织与管理形式上,作为植物所科研组织形式改革的试点机构,资源植物研发重点实验室将采取新的管理模式,以研究群(Research Team)和研究组(Research Group)为基本运行单位,每个群下设若干研究组。实验室目前设有6个研究群: 1)资源植物收集与评价研究群 2)植物抗逆机理与应用研究群 3)环境和能源植物研发研究群 4)园艺植物研发研究群 5)种子特性及应用研究群 6)药用植物研发研究群。  在评估评价机制上,实验室将根据基础类、应用基础类、技术开发类研究任务的特点,建立合理的评价体系。在人才队伍方面,植物所引进了“千人计划”研究员桑涛任实验室主任,聘任华中农业大学校长邓秀新院士作为学术委员会主任,并即将就研究群负责人(Team Leader)面向国内外公开招聘。  刘杰受院生物局局长张知彬、副局长苏荣辉的委托致辞,对成立资源植物研发重点实验室表示祝贺,并希望植物所继续发挥基础性研究优势,加强交叉和综合性研究,特别是加强系统性研究。他说,资源植物研发重点实验室的成立,是研究所在经过深入研讨后做出的重要战略部署,资源植物研发重点实验室在强调基础性研究的同时,也强调科技成果产业化,整合分散的研究力量开展面向国家重大战略需求的集成性研究,符合中科院以科学发展观为指导所要着力实现的“9个转变”,符合院“十二五”发展规划,相信植物所在今后几年内一定会做出好成绩来,同时祝实验室早日进入院重点实验室序列。  李家洋对植物所在学科布局调整中的举措给予了充分肯定,指出植物所在资源植物研究方面有很好的研究基础,而成立资源植物研究重点实验室,可以将分散的研究力量整合起来,集中开展面向科学前沿和国家重大战略需求相结合的系统性研究,体现了植物所的特色和优势。李家洋特别强调,作为历史悠久的基础类研究所,植物所需要找准定位,进一步凝练学科目标,凝聚研究力量,在保留传统优势的同时,积极开拓新兴前沿领域。李家洋希望植物所紧密结合“十二五”规划和院“创新2020”规划,做好研究所的战略部署,统筹强弱学科、传统与新兴学科的发展,争取更多的支持,通过“特色”学科建设,推动“特色”研究所建设。  方精云对院领导的到来表示感谢,同时感谢院领导和生物局对植物所工作的肯定与支持,感谢以葛颂为组长的资源植物研发重点实验室筹备组前期的努力工作。他简要阐述了重点实验室成立的简要背景,为适应国家“十二五”规划的新需求,植物所将系统与进化、生态环境、发育与信号转导、光合作用和植物资源科学利用等5个研究领域作为重点领域进行部署。资源植物研发重点实验室的成立,是植物所面向国家对生物资源的重大战略需求而进行的重要举措,是植物所发展史上的重要事件。研究所将用更加精良的装备,更加宽松良好的环境,更加灵活有效的管理机制,更加合理的评估体系来建设和管理实验室,使其在资源植物的基础研究和应用开发方面取得双丰收,并争取把若干个项目推向产业化。  植物所将以资源植物研发重点实验室的成立为契机,进一步凝练和优化研究方向,整合研究和开发队伍,引进高端人才特别是领军人才,加快形成植物研究所的资源植物研发的特色和优势,推动植物研究所“十二五”规划和“创新2020”规划的目标的实现。
  • 大气污染治理依然负重爬坡——“要用最小的代价精准治污、科学治污”
    p style="text-indent: 2em text-align: justify "2018年,京津冀、长三角、珠三角等重点区域PM2.5浓度,较2013年分别下降43.4%、34.3%、31.9%。全国338个地级及以上城市优良天数比例达79.3%,PM2.5平均浓度达到39微克/立方米。京津冀及周边地区平均优良天数比例达到50.5%??/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "近日,京津冀及周边地区大气污染防治科技支撑协同推进会在京召开,与会专家援引这组数据说明环境空气质量的明显改善。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“近几年来,在一系列国家科技计划支持下,大气环境科技呈现出跨越式发展的态势,在理论研究、防治技术和控制技术等方面都取得了较大进展。”科技部副部长徐南平说,科技部高度重视并大力推进大气污染防治科技创新工作。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "专家表示,从上世纪八十年代工业点源治理、九十年代燃煤—工业污染源治理、本世纪初燃煤—工业—机动车等污染综合治理和当前的大气复合污染防治,我国大气污染防治成效的跨越式进步有一个共同的规律——科学研究先行。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“攻关项目实施以来,通过野外观测、数值模拟、实验室分析的闭合技术体系,进一步深化京津冀及周边地区大气重污染成因的认知,从宏观、中观和微观层面初步阐明了重污染过程的物理、化学机制及其综合作用。”国家大气污染防治攻关联合中心副主任、中国环境科学研究院研究员柴发合说。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "柴发合所说的攻关项目,是大气重污染成因与治理攻关项目。攻关项目还建立了京津冀及周边地区“2+26”城市精细化排放清单,为28座城市编制蓝天保卫战三年作战计划提供基准和支撑。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“发展区域大气污染补偿机制,是推动联防联控长效化的重要手段。”京津冀及周边地区大气污染联防联控及重污染应急技术与集成示范项目负责人、中国环境科学研究院院长李海生表示,针对京津冀及周边地区治污责任主体难以明晰的问题,提出财税补偿、区域大气基金以及政府性基金三种发展补偿具体方式,在提高治理效率的同时体现公平性,并激发区域联合治污的积极性。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "生态环境部副部长赵英民表示,两个项目实施近两年来,相互支撑、协同推进,都取得了积极的阶段性进展。特别是在科研组织实施机制方面实现三大创新,成立了国家大气污染防治的攻关联合中心,建立了“包产到户”的跟踪研究机制,并突破科研资源和数据共享的难题,建立了一套科学研究与行政管理深度融合的工作机制。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“京津冀大气污染防治处于三大区域发展战略和三大攻坚战的交汇点,其重要性不言而喻,同时要充分认识京津冀大气污染防治的艰巨性和长期性。”徐南平强调,近年京津冀大气污染治理取得很大成绩,也呈现出新的特征,如臭氧污染日渐突出,成为夏季重要的污染物。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“京津冀大气污染防治科技创新要找准着力点,通过科技创新形成精准治污能力。要用最小的代价精准治污、科学治污,一定要找影响最大的关键问题先开刀。”徐南平称,要充分发挥已有研究成果的引领支撑作用,下一步要和正在推进的京津冀环境治理2030项目有效衔接,既要注重机理研究,也要注重治理关键技术研发。要攻克几项为市场、企业所接受的关键核心技术,突破大气污染防治的瓶颈。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "值得关注的是,我国能源结构以煤为主,在很大程度上降低了减排效果,增加了末端减排的压力。而电力行业全面实施超低排放改造,继续减排的空间十分有限,非电行业深入减排成为新命题。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "目前,大气污染治理依然在负重爬坡,面临诸多难题。/pp style="text-indent: 2em text-align: justify "“除北京以外,京津冀及周边地区的能源、产业、交通结构未发生根本性转变,区域内秋冬季空气质量仍未摆脱对气象条件的依赖。”在柴发合看来,接下来,要重点推进晋冀鲁豫交界地区的产业结构升级,消除区域污染的“热点”;稳步推进清洁采暖,重点强化氮氧化物和挥发性有机物的减排,依法强化工业污染源排放监控。/ppbr style="text-indent: 2em text-align: left "//p
  • 分子植物卓越中心等发现新型植物RNA低温感受器
    低温胁迫是限制植物分布的主要环境因素之一,感知低温信号是植物适应寒冷环境的基础。植物在低温中呈现出生长减缓、开花延迟等表型以适应低温环境。鉴定植物的冷感受器是解析植物低温感知分子机制的关键。   10月20日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心/CAS-JIC植物和微生物科学联合研究中心研究员杨小飞研究组、东北师范大学教授张铧坤研究组,以及英国约翰英纳斯中心(John Innes Centre,JIC) 研究员丁一倞研究组合作,在《自然-通讯》(Nature Communications)上,发表了题为RNA G-quadruplex structure contributes to cold adaptation in plants的论文。   温度依赖的大分子结构变化决定生物大分子发挥细胞温度计的功能,如蛋白质、核糖核酸等。为寻找与温度感知有关的RNA结构域特征,科研团队对1000种植物转录组项目(1KP)的RNA序列开展研究。该研究对其中的906种陆生植物与环境因素的相关性分析表明,生长在低温地区的植物RNA中普遍富含鸟嘌呤(Guanine)。鸟嘌呤(G-rich)序列在体外可以折叠为特殊的鸟嘌呤四链体(RNA G-quadruplex,RG4)结构,耐寒植物中具有更多的RG4结构,暗示富含G-rich序列与植物的耐寒性有关。   为探究RG4折叠与冷响应间的关系,科研人员对模式植物拟南芥进行低温处理,并利用此前开发的RG4检测方法SHALiPE-seq对体内RG4折叠进行定量检测。结果表明,低温处理显著诱导植物体内RG4结构的折叠,证明植物RG4具有感知低温的能力。研究系统分析了拟南芥的mRNA降解组数据,发现包含有冷诱导RG4的mRNA降解速率明显降低,暗示RG4或抑制了mRNA的降解。为验证RG4结构在mRNA降解中的作用,科研团队挑选了一个受低温显著诱导的RG4基因,命名为CORG1。通过碱基替换将G突变为A,可将包含RG4结构的野生型wtRG4-CORG1突变为不能形成RG4结构mutRG4-CORG1基因。进一步研究发现,mutRG4-CORG1在冷胁迫中的降解速率显著高于wtRG4-CORG1的降解速率,证明低温诱导的RG4结构形成抑制mRNA的降解。同时,低温对mutRG4-CORG1的转基因植物的生长抑制也明显弱于wtRG4-CORG1的拟南芥,表明RG4结构突变降低植物对低温响应的敏感性。   综上所述,冷处理诱导植物mRNA的RG4折叠,进一步选择性抑制mRNA的降解从而减缓植物在低温环境下的生长速度。转录组中RG4结构的选择性富集帮助陆生植物感知低温信号,促进植物对寒冷环境的适应性进化。该研究迄今为止首次发现RG4结构抑制mRNA的降解,阐明了RG4结构的全新分子调节功能,且RG4结构是植物中发现的第一个RNA低温感受器。美国哈佛大学和耶鲁大学研究人员对动物细胞的同期研究工作表明,多种胁迫因素(如低温、饥饿)促进3’UTR的RNA结构折叠,并提高mRNA的稳定性(https://www.biorxiv.org/content/10.1101/2022.03.03.482884v1)。这些研究暗示环境依赖的RNA结构折叠作为胁迫感受器,在自然界广泛存在。   研究工作得到国家自然科学基金、英国生物技术与生物科学研究委员会基金和欧洲研究委员会基金等的支持。耐寒植物中的RG4富集提高了植物对寒冷环境的感知能力
  • 中国科大实现对多种植物叶片代谢物空间成像
    记者14日从中国科学技术大学获悉,该校科研团队在植物叶片代谢物质谱成像取得新进展,实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。  这一成果由该校国家同步辐射实验室潘洋教授团队利用自行研发的质谱成像平台,实现对多种植物叶片中代谢物的“拍照”。  研究成果近日发表于国际分析化学领域著名期刊 Analytical Chemistry杂志。  在已知植物种群中,有约200,000个植物代谢物的化学结构被鉴定出来。植物代谢物的成分分析和空间成像对探讨植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。  质谱成像是近年来涌现出的分子成像技术,具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。然而,由于植物角质层和表皮蜡的存在,常规软电离技术很难穿透角质层作用于叶肉组织,从而无法对植物叶片中的代谢物进行直接成像。  课题组通过印迹方法,将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上,并对印迹后的材料进行成像,可实现对叶片植物代谢物的间接成像。由于使用DESI/PI技术,相比于传统DESI方法,正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物 负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。  课题组进一步利用该技术对茶叶进行研究,发现咖啡因在叶中脉富集、茶氨酸在叶柄富集并延伸至中脉和叶尾,为咖啡因主要在茶叶中脉合成和茶氨酸在茶叶根部合成并转运至叶片的生物合成位点及转运路径提供了强有力的证据。  实验还检测到茶叶中儿茶素生物合成网络中重要的黄酮类代谢物并以质谱成像的形式展示出空间分布,表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。
  • 我国科学家解析小RNA的生物合成机制
    小RNA是真核生物中重要的基因调控分子,在生长发育、基因沉默、抵御病毒等动植物的各类生理过程中起着至关重要的作用。小RNA的生物合成中,Dicer家族核酸内切酶选择性识别小RNA前体,切割RNA至特定长度,并选择性地将一条链递呈给下游AGO蛋白从而介导下游基因沉默。Dicer如何起到“分子尺”和“分子刀”的功能,切割小RNA前体生成特定长度的小RNA这一机制尚不清晰。  国家“十三五”科技计划“蛋白质机器与生命过程调控”重点专项“植物非编码RNA介导基因沉默过程中重要蛋白质机器的结构功能研究(2016YFA0503200)”项目取得重要进展。项目团队以植物中特异性生成24-nt小RNA的Dicer Like 3 (DCL3)为对象开展了研究,利用合成的DCL3天然底物模拟物和冷冻电镜技术,解析了DCL3和天然底物模拟物的复合物结构,并从中观测到Dicer家族蛋白同时对前体小RNA的5’和3’端同时产生特异性识别的机制。项目团队通过进一步的结构分析,解析了Dicer家族内切酶对小RNA的长度测量机制并解释了小RNA的链选择性机制问题。项目团队通过生化和体内小RNA测序实验验证了末端识别和特异性切割对DCL3产生特性长度小RNA的重要性。  该研究首次观测到了Dicer家族酶切割小RNA前体的状态,成功阐释了Dicer对底物前体RNA末端识别、长度特异性切割以及链选择性呈递给下游AGO的机制,研究成果近期发表在Science杂志上。
  • 五洲东方参加中国植物学会植物细胞生物学专业委员会2010年学术年会
    2010年10月29-31日,由中国植物学会细胞生物学专业委员会主办的中国植物学会细胞生物学专业委员会2010年学术年会在风景秀丽的中国南京紫金山山麓的国际会议大酒店召开。来自包括清华、北大、上海交大、武大、浙大、南大、中国农大、南京农大,以及中科院系统等在植物学领域的院士既学者教授超过300位参与了这次会议。五洲东方作为特邀赞助商也参加了本次会议,并在大会上由产品经理刘凯敏做了《全自动梯度准备与分离系统》的专题报告。两天的主题会议中,各位知名学者教授从多个方面阐述了植物在发育遗传中的信号转导既调控机制。需要特别注意的是植物在不同光合作用条件下,或在高光强、低温、干旱、高盐等逆境胁迫下的调控机理正在成为新的研究热点,而此类研究往往需要良好的植物培养条件。比如可以调控不同光谱(红、蓝、远红等)条件下的培养箱(三色光培养箱),可以调控不同湿度、温度(零下15℃到60℃)、光强(最高1200umol/m2/s)并可根据各种培养条件进行温/湿/光编程的培养箱。同时,对植物细胞组分的精确分离也成为研究后期的重要步骤。基于上述热点,众多老师对我公司的美国PERCIVAL植物培养箱以及加拿大BIOCOMP全自动密度梯度制备和分离系统表现出了浓厚的兴趣。
  • 植物也要“摘口罩”:Nature主刊揭示植物气孔如何重新打开
    人们面对病毒入侵,会通过佩戴口罩进行有效抵御。同样,植物也会通过调节气孔的开放和关闭来抵抗病原入侵。气孔关闭可减少水分流失并限制病原体进入,然而长时间关闭气孔,会导致植物光合作用以及蒸腾作用的减弱,水分的过度积累甚至会促进植物体内病原体的定殖。所以,植物其实也是需要在合适的时间“摘掉口罩”。那么,植物是如何动态调节气孔关闭和开放的?其背后的分子机理仍不清楚。今年5月,美国德州农工大学何平教授、单立波教授与山东建筑大学侯书国教授在Nature主刊合作发表了相关研究,发现了一类新的调控免疫和水分流失的分泌小肽SCREWs,阐明了SCREWs参与植物重新打开气孔的分子机制。这也是山东建筑大学首篇Nature主刊文章。植物基因里编码数以千计的小肽,而其中多数小肽的功能仍是未知的。一些小肽是植物免疫的细胞因子,被驻扎在细胞表面的受体激酶所感知。作者首先分析了拟南芥小肽合成基因的转录组学,发现受细菌鞭毛蛋白刺激时,一些小肽的合成会明显提高,并且这些小肽具有保守的C端(图1)。用这些小肽处理种苗后,发现小肽诱导激活了MAPKs(mitogen-activated protein kinases),及包括WRKY30,WRKY333,WRKY353和FRK1在内的多种PTI(pattern-triggered immunity)标志物的表达,并且证明了C端保守的两个半胱氨酸(CC)对诱导免疫反应十分重要。体内实验发现这些小肽直接决定了拟南芥是否易感染Pst DC3000(Pseudomonas syringae pv. tomato DC3000)。由此作者鉴定这些小肽为一类新的植物细胞因子,被命名为SCREWs(SMALL PHYTOCYTOKINES REGULATING DEFENSE AND WATER LOSS)。图1 细胞因子SCREWs的序列比对作者的下一步是找到SCREWs的受体。受体激酶,特别是LRR-RKs(leucine-rich repeat receptor kinases)是很多内源肽的受体。作者筛选了拟南芥的受体激酶,发现NUT(AT5G25930)介导了SCREWs诱导的免疫反应。为了确定NUT是不是SCREWs的直接受体,作者使用Biacore T200,通过把NUT胞外域固定在CM5芯片上,SCREWs作为分析物流过芯片,检测得到SCREW1与NUT的亲和力达到12.95μM,SCREW2与NUT的亲和力达到6.23μM(图2)。图2 Biacore鉴定SCREWs的受体NUT(pH 7.5)为了更加接近体内的环境,作者同样使用Biacore方法检测了pH5.7条件下SCREWs与NUT的亲和力,发现在非原质体的pH条件下,SCREWs与NUT的亲和力基本一致(图3)。图3 Biacore检测非原质体酸碱条件(pH 5.7)下SCREWs与NUT亲和力前面提到,SCERWs羧基端的保守半胱氨酸对诱导免疫十分重要,这里作者同样用Biacore做了体外实验的验证,结果发现保守区域半胱氨酸的突变会使SCREWs与NUT的亲和力显著降低(图4)。由此,藉由Biacore完整、可靠的实验结果,作者确定了NUT就是SCREWs的受体。图4 关键氨基酸的突变使SCREWs与NUT的亲和力显著降低很多LRR-PKs的受体都是BAK1和相关的SERKs,利用免疫沉淀实验发现SCREW会刺激NUT-BAK1复合物的产生后,作者同样使用Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三元的结合(图5)。同样把NUT胞外域固定在CM5芯片上,分析物则设置固定浓度的BAK1预混多浓度的SCREW2,并且检测NUT与单独BAK1的结合试验作为对照。结果发现,BAK1的存在显著提高了NUT和SCREW2的亲和力,达到了0.38μM。图5 Biacore检测SCREW2-NUT-BAK1三组分的结合除了调控免疫,作者还发现SCREW-NUT可以调控植物的水分流失。植物缺水时,ABA会促进气孔的关闭,调控植物的水分利用和耐旱性。作者发现,SCREW-NUT通过调控ABI(ABA INSENSITIVE)的磷酸化,导致ABI磷酸酶对OST1(OPEN STOMATA 1,一种介导ABA和MAMP诱导的气孔关闭的关键激酶)的活性增加,降低S型阴离子通道的活性,最终抑制气孔关闭。总结图6 文章整体研究思路综上所述,团队首次发现了植物应对病原体侵染或水分缺失时,会通过SCREWs-NUT来控制气孔的重新开放。SCREW-NUT系统广泛分布于双子叶和单子叶植物中,说明本研究在优化植物对非生物和生物胁迫的适应性方面有重要作用。Biacore作为分子互作的金标准,轻松应对信号通路的二元,三元体系研究,在研究植物生长发育和抗逆的信号通路,转录调控等方面,深受广大农业和植物科学家的信赖。Biacore可靠的实验数据,加上科学家创新又严谨的研究思路,定会加速我国科学家们在农业和植物领域的科研进展,巩固我们在此领域的领军地位。Biacore,for a better life参考文章:Liu, Z., Hou, S., Rodrigues, O. et al. Phytocytokine signalling reopens stomata in plant immunity and water loss. Nature 605, 332–339 (2022).
  • 铁腕治污 安徽省水环境治理稳中求好
    铁腕治污 安徽省水环境治理稳中求好为生态补偿,上下游共赢--推动新安江流域生态补偿延期,大别山区水环境生态补偿“破冰”,合肥首笔补偿金拨付六安“新安江流域水环境治理稳中趋好,为建立完善我国跨省界流域生态补偿机制提供了典型示范,积累了宝贵经验。 ”8月25日,新安江畔传出好消息,由财政部和环保部主导的新安江生态补偿评估报告出炉,对新安江试点工作给予高度评价。“过去一涨水,村里河道漂浮许多生活垃圾,现在明显减少,有也多是冲刷而下的枯枝树叶,很快就会被村里保洁队清理。”从黄山市直部门选派到歙县金川乡长源村任党总支第一书记的陈东风告诉记者。村东头,潺潺河水日复一日流入淳安千岛湖。 “长源人,请记牢,治环境,顺民心 有垃圾,别乱扔,用袋装,定点倒……”环境保护已然是村里的头等大事,村规民约开头便是这桩约定。为保护水质,村里从源头防控,集中处理生活垃圾,及时清理河道。长源村地处偏远山区,这个山村的背后,是新安江全流域试点的全国首个跨省流域生态补偿机制。制度设计是,以2012年至2014年作为试点期,设置补偿基金每年5亿元,其中中央3亿元、皖浙两省各出资1亿元。年度水质达标,浙江拨付安徽1亿元,否则相反。试点实施以来,黄山市走出治理新路径,做到垃圾保洁、河面打捞、网箱退养、干流治理、采砂整治、水草治理“六个全覆盖”,干流两岸风貌整治、农业面源污染整治、工业企业转型发展、城乡污水处理“四个强力推进”,并将试点作为杠杆,撬动起整个流域的环境综合治理,近400个项目落地。新安江一江碧水东流、两岸秀色葱茏,考核断面连年达到补偿条件。目前,皖浙两省正与财政部、环保部对接,争取“延长期限、提高标准、拓展范围、优化机制”等后续政策早日落实。为进一步巩固治理成效,省里近期先行拨付部分试点配套资金。面对上游保护水源的努力,生态补偿机制需要建立。安徽省将新安江做法复制到省内跨市流域,首个省级层面的生态补偿落子大别山。皖西大别山地区是合肥等地的重要水源地。从去年起,省级设立生态补偿资金2亿元,其中省财政出资1.2亿元,合肥、六安各出资0.4亿元。补偿办法参照新安江试点。今年4月,省环保厅、省财政厅出具的水质监测函 “一锤定音”,合肥市将4000万元生态补偿金拨付六安。安徽大学环境资源专家张辉认为,以生态补偿的名义,下游城市向上游城市拨付资金,在省内是创新。生态补偿已然破题,资金用途、来源拓宽等课题需要探索,为生态建设有效做“加法”。重典治污,破解“老大难”——挂牌督办、查封扣押、限制生产、行政拘留成执法新常态 午季秸秆焚烧火点数87个,同比下降86.5%,创最好纪录8月21日,省环保厅举行新闻通气会,通报对98起环境“顽疾”实施省级挂牌督办,范围覆盖各市。此次督办,数量之多,全国罕见,彰显新环保法实施下我省铁腕治污的态度和意志。 “顽疾”涉企业超标排放、区域环境污染等。为让高压线真正通电,省环保厅明确,对整改不力的,将约谈政府负责人 对造成严重负面影响的,提请问责。“守法成本高、违法成本低”是环境保护过去存在的老大难问题。被称为“史上最严”的新环保法,赋予环保等部门很多强有力的监管权力和手段。新法1月1日施行以来,在安徽,查封扣押、限制生产、行政拘留已成环境执法新常态,就污染做“减法”。查封!在颍上县,环保部门开展集中整治,颍上县恒运矸石厂等13家企业未批先建或治污设施未建成就投产,被果断查封。停产!在池州市,安徽均益金属科技有限公司、安徽永晶金属科技有限公司因总锌超标排放,被池州市环保局责令停产2个月。拘留!在界首市,华鑫塑业车间,卢某某未办理危险废物经营许可证,擅自加工、粉碎废旧电瓶壳。界首市环保局查封其粉碎机后,卢某某擅自损坏封条、违规生产,其案件适用行政拘留被移送公安机关。“每日罚款20万元,连续计罚21日,累计罚款420万元。 ”6月底,六安市环保局开出全省首张按日计罚决定书。被处罚单位为安徽蓝翔节能玻璃股份有限公司。该公司曾因超标排放废气被环保部门罚款、责令改正,但在执法人员复查时仍继续违法排放污染物,被开巨额罚单。重典治污彰显对环境违法行为 “零容忍”的决断态度,由此倒逼企业彻底抛弃侥幸心理和观望心态,切实履行治理污染的社会责任。相比高压整治排污企业,“三夏”时节,秸秆禁烧更是一道难题。预事在先,年初,省环保厅牵头谋划禁烧方案。 4月29日,省政府召开电视电话会议,动员部署,确保今年力度不减,成效更大。各地建立网格化管理体系,广泛开展秸秆还田示范,第一时间发现和制止焚烧行为 省财政奖补资金专项用于秸秆综合利用。奖惩分明,省政府明确,对禁烧不力的,扣减奖补资金,年度考核“一票否决”。根据环保部卫星监测结果,我省今年午季秸秆焚烧火点87个,比上年同期下降86.5%,创最好纪录。火点减少的背后,是利用率的大幅提升。省农委数据显示,午季秸秆综合利用率81.7%,比上年同期增长10个百分点。创新机制,合力护环境——首次发文推动环境污染第三方治理,探索政府采购、补贴奖励等措施 环境治理领域“PPP”风生水起在工业园区污水处理、城镇垃圾收运利用等污染治理领域,我省正鼓励引入专业环境服务公司。省政府办公厅 5月份出台关于推行环境污染第三方治理的实施意见,提出严格环境执法、营造良好市场环境,探索政府采购、补贴奖励等多方面措施,5年内基本完成环境公用设施投资运营体制改革。“这是我省首次发文推动环境污染第三方治理。 ”省发改委环资处有关负责人解读说,相对原有的“谁污染、谁治理”政府主导、企业自觉的传统治污模式,第三方治理引入市场机制,推行治污集约化、产权多元化、运行市场化,有利于推动环境服务业发展,更有利于提高污染治理水平。创新风劲吹,安徽省环境治理领域,“PPP”风生水起。地下是污水处理厂,地上是市民休闲广场,前不久,这种全新概念的安徽首座全地下式污水处理厂在合肥高调亮相。引人注目的不仅是新颖设计,还有项目的建设模式——PPP。合肥市政府授权建设部门与国祯环保公司签署特许权协议,拉开建设序幕。该项目是安徽首批PPP示范项目之一,也是合肥市首例公开招标的PPP项目,通过“固定土地转让价款”竞争“污水处理服务费”的方式选择社会投资人。根据计划,该厂总投资10.54亿元,采用全地埋花园式设计,投入使用后,每天能有效处理20万吨污水。在环境治理领域引入PPP模式,不仅能减轻政府财政负担,也降低社会主体投资风险,在多方共同努力下实现高效环境治理。我省按照“先试点、再规范、后推开”的思路,在多地环境治理、基础设施等领域试点PPP模式。徽商银行、劲旅环境科技公司等20余家单位抱团成立环境产业联盟,推动环保产业发展,共护碧水蓝天。来源:安徽日报
  • 干货分享:酶标仪在植物对逆境胁迫应答中应用
    干货分享:酶标仪在植物对逆境胁迫应答中应用植物生长在开放的自然环境下,不可避免的被迫遭受和应对各种各样恶劣的生存环境,如干旱、盐害、低温、高温和病虫害等,这些不良环境统称为植物逆境或植物胁迫。随着全球环境的日益恶化,各种逆境胁迫因子对植物正常生长和发育的影响日趋严重,也是造成粮食作物和其它经济作物产量和品质下降的主要原因,成为制约现代农业发展的重要因素。植物为了适应各种胁迫环境,经过漫长的进化过程,产生了一系列对抗环境变化的能力,即抗性。植物抗性是绝大多数植物响应环境胁迫的普遍方式,植物抗性可以帮助植物提高对逆境的适应能力,但它是有一定限度的,如果逆境变化过强超出了植物的耐受范围,逆境胁迫会导致植物直接进入衰老和死亡。因此,植物对逆境胁迫的反应一直是植物科学领域的研究前沿。图1:植物与病原互作中的免疫反应人们已经发展出很多检测手段来探索和揭示植物免疫机制和植物抗逆机制,包括高通量测序技术、显微成像技术、色谱-质谱联用技术等,其中酶标仪检测技术作为一种高通量微孔板检测技术,且操作简便的方法,在生物医学、药物研发、农业和微生物学等领域得到了广泛应用。MolecularDevice公司的酶标仪产品可为植物抗逆领域的科学研究提供可行和简便的实验方案。针对钙信号检测,ROS信号检测,定量检测及动态曲线检测,MD都有相对应的完善的解决方案。Flexstation3可以用来检测钙信号,标配5大检测功能并内置自动移液系统,Flex快速动态监测模式,时间间隔最低达到毫秒级,轻松追踪从诱发到衰减完整的钙信号。使用SoftMaxPro软件的PeakPro分析功能,可对钙瞬变和钙振荡的信号进行峰频率、峰宽度、峰数目、峰上升时间及衰减时间等多个峰值属性进行分析。针对ROS信号检测,我们推荐多功能检测酶标仪,如SpectaMaxi3x和SpectaMaxiD系列,这几款仪器都可以配置自动双注射器,既能进行比色法和荧光强度测定,又能进行快速发光反应检测。针对定量检测,SoftMaxPro软件内置21种曲线拟合方式,可用于多种酶活分析和荧光定量分析。针对动态曲线检测,SoftMaxPro软件预置多种动力学参数,可一键输出最大速率、斜率、最大/最小时间和曲线下面积等分析。
  • 大连化物所痕量植物激素分析研究获得进展
    p  近日,中国科学院大连化学物理研究所微型分析仪器研究组研究员关亚风、副研究员耿旭辉团队在微量样品中痕量植物激素分析检测研究中取得新进展。该团队发展了一种微型基质固相分散(microscale MSPD)萃取的前处理方法,能够有效地处理亚毫克级植物样品,方法简单、重复性好且收率高。同时,研究团队研发了一种新型的衍生试剂用于柱前衍生,从而极大地提高了赤霉素的质谱检测灵敏度。相关研究成果发表在Analytical Chemistry上。/pp  植物激素是植物体内合成的调控植物生长发育的信号分子,准确检测植物体内激素的种类和含量对于深入揭示植物生命现象具有至关重要的作用。近年来,随着“植物激素作用的分子机理”自然科学基金重大研究计划的启动,国内大批的研究机构投身到植物激素的分析研究中来。但由于某些激素,尤其是赤霉素在植物体内的含量极低,而且植物体内的代谢物组成非常复杂,基质干扰严重,使得样品前处理过程变得十分繁琐。加之,激素调控的信号传导和生物化学过程通常具有组织(或器官)特异性,因此,测定激素在植物体内的时空分布具有重要意义。解决这一问题的关键在于测定微量样品中的痕量植物激素。/pp  研究团队针对极少量植物样品(亚毫克级),发展了一种新型的micro-scale MSPD方法,这种方法集研磨、浸提、净化于同一离心管中,不需要任何样品转移步骤,有效地降低了前处理过程中的损失。同时,针对赤霉素本身离子化效率低,研究人员研发了一种新型的衍生试剂3-溴丙基三甲基溴化铵(BPTAB),通过化学衍生后,检测灵敏度提高3至4个数量级,是目前的最好水平。这种衍生试剂具有低毒性,这一性质使得其在后续的研究中具有很好的应用潜力。该团队将此方法运用到单片拟南芥叶中赤霉素分布的分析中,实现其空间分布测定,空间分辨率达2X2mm2。此外,该方法对于其他酸性植物激素的时空分布测定也具有适用性。/pp  上述研究工作得到国家自然科学基金委的资助。/pp style="text-align: center "img title="1.jpg" src="http://img1.17img.cn/17img/images/201709/insimg/a8f9dc25-9b87-4d68-b0cb-809b6717f3e1.jpg"//pp style="text-align: center "strong大连化物所痕量植物激素分析研究取得进展/strong/pp/pp 论文题目:Spatial Profiling of Gibberellins in a Single Leaf Based on Microscale Matrix Solid-Phase Dispersion and Precolumn Derivatization Coupled with Ultraperformance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry/pp/p
  • 岛津质谱成像技术助力超富硒植物单粒种子原位研究
    近日,中科院高能所李玉锋研究员团队,以硒超富集植物-堇叶碎米荠(Cardamine violifolia)单粒种子为研究对象,借助北京同步辐射装置X射线荧光微分析实验站硬件和软件功能升级契机,发展了基于同步辐射X射线荧光二维/三维成像技术(SRXRF)、X射线吸收谱技术、二维质谱成像技术(MALDI-MSI)及微区计算机断层扫描(micro-CT)等技术的空间金属组学(spatial metallomics)研究框架,实现了堇叶碎米荠单粒种子中有机硒和无机硒的原位二维/三维研究,首次发现堇叶碎米荠种皮中存在甲基硒代化合物,加深了对堇叶碎米荠富硒机制的理解,并以Spatial metallomics reveals preferable accumulation of methylated selenium in a single seed of the hyperaccumulator Cardamine violifolia为题发表于 Journal of Agricultural and Food Chemistry(影响因子/JCR分区:5.895/Q1)。该研究工作得到岛津中国创新中心的实验支持。图1 Journal of Agricultural and Food Chemistry原文背景介绍硒(Se)是动物和人类必需的元素。它是硒蛋白和硒酶的重要组成部分,硒缺乏会增加各种神经、内分泌和癌症风险,更严重的是,会导致器官衰竭和死亡。世界卫生组织(WHO)和美国农业部建议成人每日膳食硒摄入量为55 ~ 200 μg。然而,在一些地区,人们的日摄入量明显低于推荐剂量(仅26 μg/天),因此,探索富硒膳食补充剂来改善人们日常硒的摄入是很有必要的。图2 堇叶碎米荠硒在植物生长周期内无法被消耗,一些百合科、十字花科和豆科植物可累积高达几千毫克/公斤的硒元素。原产于中国湖北省恩施市的堇叶碎米荠(Cardamine violifolia)已被证明是硒的超富集植物,已用作膳食补硒剂原料。&bull 单粒种子中硒的原位空间分布和形态分布堇叶碎米荠对于硒元素的耐受性和超积累的机制主要包括:(1)钙蛋白和富半胱氨酸激酶的表达下调和硒结合蛋白的表达上调 (2)体内解毒硒的泛素基因或蛋白的表达 (3) 堇叶碎米荠硒的特定代谢途径。研究发现堇叶碎米荠可以通过硫酸盐转运体和各种S/Se代谢酶来积累硒元素。而堇叶碎米荠中硒元素的主要存在形态为硒代半胱氨酸(SeCys),硒代蛋氨酸(SeMet),硒代羊毛硫氨酸,甲基硒代半胱氨酸(MeSeCys),甲基硒代蛋氨酸(MeSeMet),二甲基硒醚(DMSe)和二甲基二硒醚(DMDSe)等。图3 通过SRXRF和MALDI-MSI研究硒在单粒种子中的原位空间分布和形态研究结果表明,一方面SRXRF结果显示硒元素在整个种子中都有分布,子叶中硒含量相对高于外胚层/种皮;另一方面MALDI-MSI结果显示DMSe (m/z 107.970)、MeSeCys (m/z 184.019)和MeSeMet (m/z 212.983)主要存在于种子外胚层。硒植物毒性的一个突出原因被认为是硒氨基酸(如SeCys)错掺入蛋白质。已有研究表明,甲基化SeCys形成MeSeCys是Se超富集物的一个关键耐受机制之一, 这大大减少了非特异性取代蛋白质中的Cys的SeCys的数量。本研究中MeSeCys的发现证实了这也是堇叶碎米荠的Se耐受的重要机制之一。质谱成像MALDI-MSI方法本研究中的质谱成像部分使用岛津iMScope QT (Shimadzu, Kyoto, Japan)进行。MALDI-MSI在光学显微镜的帮助下确定所需的采集区域,用激光二极管激发的掺钕钇铝石榴石(Nd/YAG)激光(355 nm)照射种子组织切片。激光直径为40 μm,扫描步长为80 μm。对每个像素进行100次激光照射(1000 Hz重复频率)。所有数据均在正负模式下分别采集,采集范围分别为m/z 100 ~ 500和m/z 500 ~ 1000。利用IMAGEREVEAL MS分析软件对所采集的数据进行图像分析,最终得到显示多种形态硒的具体分布。图4 岛津新一代成像质谱显微镜——iMScope QT本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 植物光合作用测定仪如何使用以及注意事项
    植物光合作用测定仪是一种用于测量植物光合作用速率的科学仪器。光合作用是植物、藻类和一些细菌利用光能将二氧化碳和水转化为有机物和氧气的过程,是植物生命活动的基本过程之一。通过植物光合作用测定仪,我们可以了解植物在特定条件下的光合作用速率,进而帮助我们更好地了解植物的生长环境、生长状况以及与植物光合作用有关的生理生化特性。 植物光合作用测定仪的主要功能是测量植物叶片或其他部位的净光合速率和蒸腾速率,同时也可以测量气体交换参数,如二氧化碳浓度、湿度和温度等。通过这些参数,我们可以了解植物的光合作用效率和水分利用效率,进而为植物生长提供更好的环境和条件。 植物光合作用测定仪的应用范围非常广泛,可以应用于植物生理生态、农业科学、环境科学等领域的研究。例如,在农业生产中,我们可以利用植物光合作用测定仪来了解不同品种作物在不同环境条件下的光合作用状况,为农业生产提供理论依据和指导。在植物生理生态研究中,我们可以利用植物光合作用测定仪来研究植物的光合作用和环境因子的关系,探讨植物的适应机制和生态习性。
  • 逆境之战:调控钾/氮协同转运分子机制被发现
    近几年以来,中国在植物学领域实现了质的飞跃,其植物学研究成果占到了全球的20%以上,随着国家对于基础科学研究的重视,一大批优秀的成果脱颖而出。本期介绍的这篇论文就是重要代表之一。中国农业大学武维华院士/王毅教授课题组、李继刚教授课题组和德国明斯特大学J?rg Kudla教授课题组合作完成了拟南芥转录因子MYB59调控低钾条件下K+/NO3-转运的分子机制研究。2019年2月,Plant Cell在线发表了题为“The tranion factor MYB59 regulates K+/NO3-translocation in the Arabidopsis response to low K+stress”的研究论文。该研究揭示了拟南芥转录因子MYB59应答养分胁迫环境,并调控钾和氮协同运输的分子机制。同时,Plant Cell编委还针对该研究内容发表了题为“It' s an uphill battle: The MYB59-NPF7.3 regulatory module and its role in nutrient transport”的专评。钾和氮是植物生长发育所必需的大量元素,直接影响植物的生长发育以及作物的产量和品质。K+在酶促反应、渗透调节、电荷平衡等方面都起着重要的作用,而N则是碳化合物的组成成分,构成了氨基酸、蛋白质、核苷酸等物质。长期的农业生产实践早已证明,按适当比例施用钾肥和氮肥可以显著提高肥料的吸收利用效率。已有的研究报道显示,钾和氮的吸收和转运是协同进行的,但其分子调控机制仍不明确。课题组实验室前期研究发现,拟南芥硝酸根转运体NRT1.5不仅负责NO3-从根向冠的转运,同时还影响K+从根部向冠部的运输过程。因此,NRT1.5很可能是钾和氮协同运输的重要组分。已有研究表明钾缺乏抑制NRT1.5的转录,说明NRT1.5的转录能够响应环境中钾浓度变化,但低钾抑制NRT1.5转录的调控机制尚属未知。本论文工作证明了MYB59是NRT1.5的正向转录调控因子,低钾可通过抑制MYB59的转录及促进MYB59蛋白的降解进而抑制NRT1.5的转录,最终调节拟南芥中钾和氮的协同转运过程。通过表型筛选获得一个拟南芥低钾敏感突变体lks3。离子含量测定结果显示,低钾条件下MYB59突变体的根部积累了更多的K+和NO3-,而冠部的K+和NO3-含量降低,说明MYB59调控K+和NO3-从根向冠的转运过程。实验结果还表明,低钾处理可以同时抑制MYB59及NRT1.5的转录水平。而半体内蛋白降解实验结果表明,低钾处理后MYB59.3蛋白被快速降解。本论文研究结果表明,MYB59是NRT1.5的正向转录调节因子。在正常钾条件下,MYB59促进NRT1.5的转录,进而促进拟南芥中K+和NO3-从根向冠的协同运输过程。低钾胁迫时,MYB59的转录水平和蛋白水平均被下调,结果使NRT1.5的转录被抑制,K+和NO3-从根向冠的协同转运也随之受抑。论文研究工作证明了MYB59和NRT1.5这一转录调控通路在植物响应环境钾亏缺、调控钾/氮协同转运及根冠分配方面有重要作用。 拟南芥通过MYB59-NPF7.3调控机制应答和调节外部K+/NO3-水平在该研究论文中,86Rb+ 吸收实验被用来分析K+的吸收,86Rb+ 同位素作为示踪剂被珀金埃尔默的MicroBeta液闪仪定量检测,珀金埃尔默助力中国科学家取得更大成绩。文章链接1.http://www.plantcell.org/content/early/2019/02/13/tpc.18.006742.http://www.plantcell.org/content/early/2019/02/13/tpc.19.00032关于珀金埃尔默:珀金埃尔默致力于为创建更健康的世界而持续创新。我们为诊断、生命科学、食品及应用市场推出独特的解决方案,助力科学家、研究人员和临床医生解决最棘手的科学和医疗难题。凭借深厚的市场了解和技术专长,我们助力客户更早地获得更准确的洞见。在全球,我们拥有12500名专业技术人员,服务于150多个国家,时刻专注于帮助客户打造更健康的家庭,改善人类生活质量。2018年,珀金埃尔默年营收达到约28亿美元,为标准普尔500指数中的一员,纽交所上市代号1-877-PKI-NYSE。了解更多有关珀金埃尔默的信息,请访问www.perkinelmer.com.cn。
  • 陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心通过验收
    近日,陕西省西安植物园、陕西省植物研究所承担的陕西省工程技术研究中心项目(“13115”科技创新工程)“陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心” 项目,通过了陕西省科学技术厅验收。  “陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心”项目由西安植物园主任李思锋研究员主持,由依托单位陕西省西安植物园、陕西省植物研究所承担组建工作,是陕西省首家植物资源利用领域的工程技术研究中心,属于是陕西省二00九年“13115”科技创新工程重大科技专项项目。该“工程中心”面向陕西省(尤其是秦巴山区)丰富的植物资源,重点围绕特色园林观赏植物、中药材优良新品种等植物资源利用、规范化生产技术及陕西省植物资源调查与保护等研发方向,创建国内先进的植物资源保护与综合利用研发基地。  “陕西省植物资源保护与利用工程技术研究中心”项目自2009年1月开始,完成了“工程中心”的组建,重组了研发技术团队,制定了内部管理制度,完善了运行机制,购置了相关的实验检测仪器设备,优化了研究平台配置。该项目以研究开发秦巴山区特色植物资源及其综合利用技术为主要方向,重点开展了以园林观赏植物和药用植物为主要内容的陕西省特色经济植物资源调查、评价及其保护技术,特色观赏植物的引种、栽培、繁育、规模化生产等技术及在生态环境、园林绿化建设中的示范推广,中药材优良新品种选育、栽培技术及规范化栽培基地建设等工程技术研发工作,以期为我省植物资源保护与可持续利用及其产业化开发能提供技术支撑。
  • 中科院大化所痕量植物激素分析研究取得新进展
    p  近日,中科院大连化物所关亚风研究员、耿旭辉副研究员带领微型分析仪器研究团队在微量样品中痕量植物激素分析检测研究中取得新进展。该团队发展了一种微型基质固相分散(microscale MSPD)萃取的前处理方法,能够有效地处理亚毫克级植物样品,同时研发了一种新型的衍生试剂用于柱前衍生,从而极大地提高了赤霉素的质谱检测灵敏度。相关研究成果发表在美国化学会上。/pp  植物激素是植物体内合成的调控植物生长发育的信号分子,准确检测植物体内激素的种类和含量对于深入揭示植物生命现象具有至关重要的作用。近年来,随着“植物激素作用的分子机理”自然科学基金重大研究计划的启动,国内大批的研究机构投身到植物激素的分析研究中来。但由于某些激素,尤其是赤霉素在植物体内的含量极低,而且植物体内的代谢物组成非常复杂,基质干扰严重,这就使得样品前处理过程变得十分繁琐。加之,激素调控的信号传导和生物化学过程通常具有组织(或器官)特异性,因此,测定激素在植物体内的时空分布具有重大意义。解决这一问题的关键在于测定微量样品中的痕量植物激素。/pp  该团队针对极少量植物样品(亚毫克级),发展了一种新型的micro-scale MSPD方法,这种方法集研磨、浸提、净化于同一离心管中,不需要任何样品转移步骤,方法简单、重复性好且收率高,有效地降低了前处理过程中的损失。同时,针对赤霉素本身离子化效率低,研发了一种新型的衍生试剂3-溴丙基三甲基溴化铵(BPTAB),通过化学衍生后,检测灵敏度提高3至4个数量级,是目前的最好水平。而且这种衍生试剂具有低毒性,这一性质使得其在后续的研究中具有很好的应用潜力。该团队将此方法运用到单片拟南芥叶中赤霉素分布的分析中,实现其空间分布测定,空间分辨率达2X2mm2。此外,该方法对于其他酸性植物激素的时空分布测定也具有适用性。/pp/p
  • 植物愈伤组织能再生器官研究获进展
    组织培养是重要的植物营养繁殖技术,也是基因编辑等现代农业分子育种技术得以应用的基础。20世纪50年代,由Skoog、Miller奠定的组织培养技术沿用至今(Symposia of the Society for Experimental Biology,11:118–130, 1957)。在两步法组织培养技术中,第一步是获取多能性(pluripotency acquisition),即利用高浓度生长素诱导外植体产生具有再生多种器官能力的愈伤组织;第二步是器官发生(organogenesis),即通过高浓度细胞分裂素诱导愈伤组织再生为芽,或通过低浓度生长素诱导愈伤组织再生为根。2010年,Meyerowitz实验室提出愈伤组织类似于根尖分生组织,开启了关于愈伤组织在细胞和分子层面的新认识(Developmental Cell,18: 463-471, 2010)。  愈伤组织的器官再生能力是植物再生领域的核心科学问题之一,而尚未在分子机制方面得到合理解释。为什么愈伤组织能够在不同的激素诱导下再生为不同的器官,而普通体细胞却没有这样的能力?11月15日,中国科学院分子植物科学卓越创新中心徐麟研究组的研究成果(Pluripotency acquisition in the middle cell layer of callus is required for organ regeneration)作为封面文章,发表在Nature Plants上,从单细胞和分子层面揭示了愈伤组织具有器官再生能力的机制。  研究对拟南芥下胚轴产生的愈伤组织展开单细胞测序,确认了愈伤组织类似于根原基或根尖分生组织,大致分为三层:外层细胞类似于根尖的表皮和根冠;中层细胞具有根尖静止中心(quiescent center,QC)的特征;内层细胞类似于根尖的维管初始细胞。研究运用转录组比较分析、特征基因表达模式观察和细胞谱系追踪等方法,发现愈伤组织中层细胞与根尖静止中心QC有高度类似的转录组特征,也是根和芽再生的源头干细胞。在遗传表型方面,根尖静止中心QC的特征转录因子基因WOX5及其同源基因WOX7突变后,愈伤组织的器官再生能力下降;而WOX5/7过量表达可以使愈伤组织在低浓度细胞分裂素的情况下也具有芽再生的能力。分子层面的研究发现,WOX5/7至少通过三条通路促进愈伤组织中层细胞获取多能性:WOX5/7维持愈伤组织中层的干细胞属性;WOX5/7-PLT蛋白复合体能够激活内源生长素合成基因TAA1的表达,促进高浓度生长素的积累;WOX5/7-ARR12复合体能够抑制ARR5基因的表达,从而解除细胞分裂素的负反馈信号通路,达到细胞分裂素超敏感状态。  根据上述结果,研究推测愈伤组织具有器官再生能力的原理。愈伤组织中层细胞具有干细胞特征,处于未分化状态。愈伤组织的中层细胞具有双激素信号高峰的特征,即同时具备高浓度生长素积累和细胞分裂素超敏感的双重特性。这两个特征使愈伤组织具有既能再生根又能再生芽的能力:当培养基中只含有低浓度生长素而不含有细胞分裂素时,愈伤组织由于积累了高浓度生长素而分化为根;当培养基中含有高浓度细胞分裂素时,愈伤组织的细胞分裂素超敏感状态使细胞分裂素能快速有效的激活芽基因的表达,从而发育为芽。而在已分化的体细胞中,生长素途径和细胞分裂素途径相互抑制,无法达到两种激素信号的双高峰状态,因而不具备器官再生的能力。  研究工作得到国家自然科学基金、中科院、植物分子遗传国家重点实验室的支持。愈伤组织转录组数据和单细胞转录组数据可通过线上工具查询(http://xulinlab.cemps.ac.cn/)。  论文链接
  • 让第三方在治污中发挥更大作用
    党的十八届三中全会明确提出要“推行环境污染第三方治理”,这是环境管理制度的重大创新。  改革开放以来,我国借鉴主要发达国家3P原则,从国情出发,丰富和发展了这一环境管理思想,最终在相关的环境法律法规中确立了“谁污染、谁治理”的环境政策。  “谁污染、谁治理”明确了排污者作为环境污染者治理环境的责任,使那些不顾环境容量,为追求局部或自身的利益而肆意污染和破坏环境,并把治理环境的责任推向社会的污染行为受到了强有力的经济约束,同时,也解决了污染治理的资金短缺问题。  随着市场经济体制的不断建立和完善,原有的环保设施建设、运营和管理方式全由排污者承担的管理模式受到了越来越多的挑战。目前,企业已成为市场竞争主体和自主经营、自负盈亏、自我发展的独立法人,其追求以较小的投入获得更大的经济效益。在经济利益驱动下,很多企业想方设法地降低防治成本,无暇顾及外部效益,总是为单纯地追求经济效益而减少对环保的各种投入,难以从宏观和长远的角度建立有利于环境保护的自我约束机制。同时,由于受自身规模、经济实力和技术水平等因素的制约,每个企业都来建设污染治理设施处理自身排放的污染物,实际上很难做到。即使建了污染治理设施也常处于半开半关状态,给监督管理增加了难度。另外,污染治理设施实行非专业化、非社会化管理,运行效率低下,结果导致一些地区污染治理设施因缺乏资金而无力兴建,即使有的地方建得起也无力运行,造成建得越多、包袱越重现象,严重影响污染治理效果。  污染治理引入第三方,就是通过市场机制的引入,把排污者的直接责任转化为间接的经济责任,由具体承担治理任务的中介机构集中资金投入,建立治理经营实体,实行社会化有偿服务、管理和运行。如一个区域内的排污企业通过付费的方式,把污染治理交给专业化的第三方公司来完成,实现治污集约化。这样可以使众多的生产企业从小而全的生产方式中解放出来,集中力量投入到激烈的市场竞争中去。同时,也盘活了环境保护基础设施资产,带动环境服务业、保险业、金融业的发展,从而促进环境科技进步,提高经济增长质量和持续发展能力,形成国民经济新的增长点。  可以预计,以第三方治理为突破口,把市场机制引入环境污染治理,推行治污集约化、产权多元化、运营市场化,将使环境保护工作呈现勃勃生机,展示出环境保护未来发展的趋势。
  • 土壤植物机器系统技术国家重点实验室通过验收
    2010年8月9日,科技部组织专家在北京对土壤植物机器系统技术国家重点实验室进行验收。科技部基础研究司、基础研究管理中心、国资委规划局、中国机械工业集团有限公司等相关负责同志参加了验收会。验收专家组由来自全国9所大学及研究机构的专家组成,组长由中国工程院院士、东北农业大学蒋亦元教授担任。  专家组认真听取了实验室的建设情况报告,现场考察了实验室。专家组认为土壤植物机器系统技术国家重点实验室围绕发展现代农业的重大需求,以农业机械与土壤、植物、投入物和环境的相互作用规律及机理为主要研究对象,开展土壤-植物-机器系统应用基础、土壤和植物信息获取与病虫草防控技术与装备、农业雾化工程技术与装备、农业装备智能化技术四个方向的研究工作。研究方向定位准确,研究目标符合现代农业发展要求。建设期内,实验室承担了一批国家级科研项目,在自主研发实验设备和装置方面突出 形成了合理的学术梯队 建立了良好的运行机制 依托单位对实验室建设高度重视,给予了大力的支持。专家组一致同意该实验室通过验收。同时,专家组就加强农机与农艺结合,加强创新性技术研究等方面提出了中肯的建议。
  • 重磅!我国科学家实现植物叶片代谢物质谱成像新方法!
    近日,中国科学技术大学国家同步辐射实验室的研究团利用之前自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像平台结合多孔聚四氟乙烯印迹技术,实现对多种植物叶片中代谢物的空间成像。研究成果发表于国际分析化学领域著名期刊Analytical Chemistry。代谢活动是生命体的本质特征和物质基础。随着生物分析技术的发展,代谢组学逐渐成为生物学研究的重要领域,并在植物研究中受到广泛关注。目前已知的植物有30万-35万种,其产生的代谢产物预计有20万-100万种,其中鉴定出化学结构的植物代谢物约有20万个。植物代谢物的成分分析和空间成像对于研究植物代谢物的生物合成、运输、生理机制、自我调节机制及植物与生态的相互作用具有重要意义。质谱成像技术(MSI)是基于质谱发展起来的一种分子成像新技术。通过直接扫描生物样本,可以同时获得多种分子的空间分布特征,具有免荧光标记、不需要复杂样品前处理等优点。但常规的MALDI和DESI等软电离技术难以穿透植物叶片表层的角质层和表皮蜡作用于叶肉组织,因此无法对叶片中的代谢物进行直接成像。为解决这一问题,研究团队通过印迹方法,将叶片中的植物代谢物转移至多孔聚四氟乙烯材料上,并对印迹后的材料进行成像,以这种间接成像方式实现了叶片植物代谢物的质谱成像。研究团队在成像种使用的技术是2019年团队自行研发的解吸电喷雾电离/二次光电离(DESI/PI)质谱成像技术。该技术的关键是在DESI喷雾装置后引入一套光电离系统和高效离子传输管道,可通过开、关光电离源,实现对多种极性和非极性组分的高灵敏度空间成像。相比于传统DESI方法,正离子模式下可新检出多达百种萜类、黄酮类、氨基酸和苷类等次生代谢产物;负离子模式下整体代谢物信号强度可增强一个数量级。研究团队以茶叶为实验对象对该印迹DESI/PI成像技术进行了验证,在咖啡因、茶氨酸和儿茶素等茶叶代谢物研究中取得了重要成果,表明印迹DESI/PI成像技术在探索植物代谢转化位点和途径方面有巨大的潜力。作为一门新兴的学科,植物代谢组学还处于发展的初级阶段,印迹DESI/PI成像技术为植物代谢组学研究提供了一种新的方法,推动了植物代谢组学的发展。
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