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Ecodrone®高光谱-红外热成像无人机遥感技术—森林病虫害监测
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
易科泰推出无人机遥感森林生态监测技术方案——Ecodrone®高分辨率高光谱-红外热成像无人机遥感平台： 1. 高负载、长续航UAS-8 pro无人机遥感平台，专门设计用于芬兰Specim公司AisaKestrel高光谱成像系列与红外热成像遥感 2. 高分辨率：400-1000nm波段空间分辨率可达2040像素、600-1640nm波段达640像素 3. 400-1000nm波段100m飞行高度地面分辨率可达3.5cm、覆盖面积22公顷 4. 专业无人机遥感技术方案，同步获取高光谱与红外热成像数据，应用软件可直接得出90多个VI（植物光谱反射指数）、F（叶绿素荧光）、标准化冠层温度、CWSI（水分胁迫指数）等 5. Ecodrone ®UAS-8高光谱无人机遥感平台荣获2020年检验检测认证认可行业年度风云榜“仪器设备十大新锐产品” 6. 应用于森林生态健康状态监测、病虫害监测、生物多样性监测等 主要参数指标： 高光谱成像 红外热成像 AisaKESTREL10 AisaKESTREL16 Thermo-RGB 波段范围 400-1000nm 600-1640nm 7.5-14μm 光谱通道数 356（binning×2） 390（binning×1） 1热成像+1 RGB 空间像素数 2048像素 640像素 640×512像素 地面分辨率 3.5cm@100m AGL 11.4cm@100m AGL 13.1cm@100m AGL 探测器 CMOS InGaAs 非制冷VOx微幅射探测器 FWHM 2.63nm 5.27nm - 光谱采样率 1.75/3.5/7nm 2.75/5.5nm - 帧频 170或100Hz 100Hz 30Hz/9Hz 信噪比（峰值） 400-800 800 - 光圈值 F/2.4 - 视场角 40° 45°或其他 数据接口 CameraLink 12-bit CameraLink 14-bit USB或SSD或 SD卡 研究案例1：疫霉菌感染橡树林退化的早期监测与危害程度评估 位于西班牙安达卢西亚地区的橡树林由于疫霉菌
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利用基于机器学习的全自动大豆根瘤提取算法SNAP研究植株与根瘤菌关系
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
Plant Phenomics | SNAP基于机器学习的全自动大豆根瘤提取算法 大豆植株和根瘤菌存在着互惠互利的动态共生关系：在根瘤中，根瘤菌将大气中的氮(N2)固定为植株可利用的氨(NH3)，满足了植株对氮元素的需求；作为宿主的大豆植株则会向根瘤菌提供碳元素。氮元素(N)对植株的氨基酸构建、营养生长以及种子内的蛋白质积累至关重要。 近日，Plant Phenomics 在线发表了题为Using Machine Learning to Develop a Fully Automated Soybean Nodule Acquisition Pipeline (SNAP)的研究论文。 大豆根部的根瘤数量从每株几个到几百个不等，在不同基因型的植株之间，根瘤的数量可能有所不同，并沿植株的主根和次生根波动(Figure 1)。在结瘤和未结瘤亲本的比较试验中，生长阶段后期时，结瘤植株中的氮含量能够增加高达6倍，证明了结瘤能够给植株带来积极影响；然而，植株上的根瘤也并非越多越好，目前已有研究证明了高结瘤突变体的效率很低，会导致生物量和产量减少。 Figure 1: Various genotypes grown in the same field environment with (a) low, (b) moderate, and (c) high nodulation. 对大豆根瘤的定量分析是一项乏味且枯燥的工作。因此，对根瘤的评估通常会在能够进行快速表型分析的尺度上进行，使得信息量较少且具有一定的主观性。 在该文中，作者结合RetinaNet和UNet深度学习架构，提出了用于采集并量化分析大豆根瘤的算法(SNAP，Figure 2)，用于对根瘤的检测和分割。该算法使用了来自不同基因型、生长期和田间位置的691个大豆根部数据进行开发，具有良好的模型拟合度(R2=0.99)。该算法降低了人工劳动的强度及其带来的数据偏差，并同时获得与根瘤生长、位置和根分布相关的可量化性状(Figure 3)。由于该算法能够以更高的通量对大豆根部的根瘤进行表型分析，使得研究者能够在生育期早期就对基因和环境因素以及二者的互作对根瘤形成的影响进行评估，从而有望增进研究者对植株与根瘤菌关系的了解。
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细胞系的抗体滴度对产品产量与生产成本的影响
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
细胞系的抗体滴度与产品的产量与生产成本息息相关，实践证明提高瞬时转染HEK293细胞系和CHO细胞系的表达滴度可以提高抗体产量，有效降低生产成本。 稳定细胞系中的细胞表达滴度 稳定生产细胞系生产过程中，在可重复性和可放大性等多方面都具有许多优势。细胞的培养参数对细胞系的培育也具有较大的影响力。比如：温度、pH、渗透压、气体流速、罐内压力、搅拌罐内的搅拌桨类型、搅拌速度和细胞代谢物水平等。另外，在生物工艺技术中，细胞的密度、细胞活性、线粒体活性、LDH、NADH水平等生物因素，也会影响到蛋白质合成、PTM等从而波及到产物的产量及品质。 所以，优化细胞系的抗体滴度，除了对宿主细胞系进行设计改造外，细胞的培养参数优化设计，对于提升细胞表达滴度、满足产品质量要求也很重要。 我们知道，在抗体产品的产量是通过工艺放大来实现，而生物工艺放大过程中又会受到很多因素的影响。比如生物因素和细胞培养参数等，生物反应器容量体积等。所以在放大工艺生产中的各个环节，都需要严格把控，此外还需要进一步强化技术培训指导，是工艺生产操作规范化、标准化，从而确保细胞的生产力与产品质量的有效提升。 瞬时转染细胞系中的细胞表达滴度 瞬时转染细胞由于此类细胞构建生产细胞系比较耗时，而且难度也较大，故很少用于临床或者商业规模化生产，比较适用于实验室小规模试验。在稳定生产细胞系进行规模化工艺放大生产时，有时也会使用瞬时转染细胞放大到批次或补料分批生物反应器工艺中，以快速提升产品产量加速生产过程。 目前，一些细胞生产厂商也在尝试提高瞬时转染HEK293细胞的表达滴度。比如：这种工艺技术用于蛋白质生产的转染工艺和哺乳动物表达载体进行优化，可使重组抗体的单位体积产量达到>0.5g/L。 国内细胞生产商开发的CHO细胞高滴度瞬转表达系统具有高产量低成本等优势，已成为生产抗体类药物广泛应用的工程细胞，而CHO细胞瞬时转染是新药研发过程中必不可少的技术工艺。 从长远看
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省时省力核酸提取解决方案的操作与运用技巧
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
对于广大的生物科研人员来说，养细胞、养细菌、提核酸等都是实验室的常见操作，实验操作费时费力，过程中可能还会遇到各种坑。今天我们想聊一下，怎样让您的核酸提取不再烦恼！ 核酸分为脱氧核糖核酸（DNA）和核糖核酸（RNA），它是由许多核苷酸单体聚合成的生物大分子化合物，为生命的最基本物质之一。核酸的提取分别为DNA 提取和RNA提取，二者的提取原理大致相同,简单来说分为细胞或者组织的裂解和核酸纯化两大步骤。 核酸提取纯化方法常用的有酚/氯（lü）仿抽提法、离心柱法、磁珠法等。 1、酚/氯（lü）仿抽提法 乙（xi）烯氯（lü）仿提取DNA是利用酚是蛋白质的变性剂，反复抽提，使蛋白质变性，SDS(十二烷基磺酸钠)将细胞膜裂解，在蛋白酶K、EDTA的存在下消化蛋白质或多肽或小肽分子，变性降解核蛋白，使DNA从核蛋白中游离出来。 酚/氯（lü）仿抽提法的优点是成本较低，对实验条件要求也不高。该方法的缺点也很明显：由于使用了苯（fen）酚、氯（lü）仿等有机试剂，毒性较大，长时间操作对人员健康有较大影响；而且核酸的回收率较低，损失量较大。 离心柱纯化 这里以DNA提取离心柱为例。离心柱结构主要是特殊硅基质吸附材料，能特异性吸附DNA，而RNA与蛋白质则会穿过。该方法能选择性地吸附核酸而不吸附蛋白质及盐，从而实现核酸与蛋白质及盐的分离，是目前试剂盒提取广泛使用的方法。 该方法受人为操作因素影响小，提取DNA的纯度稳定性很高；而且离心柱法提取DNA的纯度比传统酚氯（lü）仿法提取的要高。离心柱法其低廉的价格和相对便捷的操作，渐逐取代了传统DNA提取方法，被高校科研所等市场普遍接受。 该方法的缺点是需要较多的样本，对于珍稀样本则不适合采用此方法。当样品过量时，需要反复进行离心，对样品的提取效率较低，不便于高通量、自动化操作。与现代生物学实验的高通量、自动化要求格格不入，特别是在基因诊断、疾病检测、转基因检测等领域，离心柱法DNA提取需要大量的操作人员及仪器设备。当
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利用近端高光谱成像对植株生长早期缺钾状况和瞬时蒸腾速率的检测
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
Detection of Potassium Deficiency and Momentary Transpiration Rate Estimation at Early Growth Stages Using Proximal Hyperspectral Imaging and Extreme Gradient Boosting 利用近端高光谱成像和极端梯度增强技术对植株生长早期缺钾状况和瞬时蒸腾速率的检测 钾是植物中的一种宏量元素，通常在对作物在整个生长季节充足供应，以避免导致作物产量下降的短缺。蒸腾速率是反映土壤含水量、植物需水量和非生物胁迫因子的瞬时生理特性。在本研究中，将两个系统结合起来，创建一个高光谱生理植物数据库，用于钾处理（低、中、高）的分类和从高光谱图像估计瞬时蒸腾速率。PlantArray3.0用于控制施肥、记录环境条件和计算蒸腾速率。此外，每小时都会触发一个携带高光谱相机的半自动平台，以拍摄大量胡椒植株的图像。利用每小时的综合属性和光谱信息将植物分类为其给定的钾处理（平均准确度=80%），并使用高级集成学习算法XGBoost（极端梯度提升算法）估算蒸腾速率（RMSE=0.025 g/min，R2=0.75）。虽然钾没有直接的光谱吸收特征，但分类结果表明，基于远程测量的高光谱信号，可以根据钾处理对植物进行标记。利用光谱信息估算不同施钾量的蒸腾速率的能力有助于灌溉管理和作物产量优化。这些综合结果对于生长季节的决策非常重要，尤其是在钾水平仍然可以纠正以防止产量损失的早期阶段。 图1.上图：从高光谱照相机中可以看到植物的RGB图像；底部：两个实验台上随机分布的实验阵列； 图2.实验台和上方移动的高光谱相机的视图。每株植物都放置在一个与Plantarray 3.0系统相连的自定义称重蒸渗仪中。四个滴灌头对每株植物进行灌溉，同时使用塑料盖限制水分蒸发。 图3.模型对低钾和中钾处理（LP-MP）、低钾和高钾处理（LP-HP）以及所有处理（LP-MP-HP）的分类 图4. 利用采样植物绘制低钾光谱特征波段 估算图中的特征重要性如图3所示。图中显示，估算模型中有5-10个波段的总增益较高，还有许多波段的权重
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活体光透明技术在活体神经血管成像中的应用
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
光透明技术是利用化学或物理的原理与方法将大块组织或完整器官甚至活体动物透明化处理的技术，通过光学仪器直接对组织或器官内的细胞等结构进行观察和研究。近年来，组织光透明技术弥补了传统机械切片显微成像技术的不足，作为新兴起来的一种生物组织学技术，受到了越来越多科研人员的关注与青睐。 最早见诸报道的组织光透明技术是德国科学家Werner Spalteholz用苯甲醇和水杨酸甲酯混合物“清除”心脏等大型器官。而最早尝试脑组织光透明的方法，可以追溯到2007年维也纳科技大学和德国马普研究所的研究者首次使用苯甲醇和苯甲酸芐酯的混合物（BABB）透明小鼠全脑，并绘制出3D小鼠脑神经网络。在此之后组织光透明技术迅猛发展，到如今已经有几十种组织光透明相关技术。 光透明技术发展时间线 正常的生物组织中成分复杂，如蛋白质、脂质和血红素等物质对光的传播造成阻碍。光透明技术使用一种试剂或几种试剂组成的混合液通过浸泡、电泳或灌注等处理方式,使大块组织或完整器官达到视觉下透明或光学仪器下可见的效果，简单来说就是让这些生物组织具有光学透明特性，利用这种技术实现透明的脑标本称为透明脑。Dodt 等人在2007年首先完成了对出生后10天幼鼠全脑的透明，并命名为Murray透明法或BABB。Murray透明法的出现使得完整观察神经网络成为可能，并带动了现代组织透明技术的发展。这种技术的优势在于不破坏组织完整性的同时具有三维成像的能力。在此基础上，组织透明技术经诸多科研机构努力涌现出了多种具体方法,并不断完善和持续更新;最早实现透明的器官是脑，逐渐拓展至脊髓及其他器官;组织透明适用的物种也由起初的小鼠，逐渐扩展到大鼠、兔、非人灵长类动物乃至人类。 鼠脑光透明过程及效果展示 完整的器官之所以不透明与其组成物质有关，组织中含有水、蛋白质、脂类等多种不同物质，各物质折光系数不尽相同,当光线通过这些不同组分时发生散射，并且组织或完整器官越厚散射越强透射越少
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利用宏基因组和宏病毒组研究粪菌移植**复发性艰难梭菌感染
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
文章标题：Functional Restoration of Bacteriomes and Viromes by Fecal Microbiota Transplantation 发表期刊：Gastroenterology 发表时间：2021年5月 影响因子：22.682 艰难梭菌是一种革兰氏阳性厌氧芽孢杆菌，广泛存在于肠道和环境中，通过粪-口途径传播，抗生素**和住院等是其最重要的影响因素。复发性艰难梭菌感染（rCDI）被认为是抗生素**后引起的肠道菌群失调状态，这种失调使患者易受新的艰难梭菌感染，或再次感染原染菌株，特别是在患者服用新的抗生素情况下[1] 。 菌群移植（FMT）是将健康供体的肠道菌群转移到患者的肠道内，以期恢复其肠道微生态的过程，自1958年Eiseman首次用FMT**艰难梭菌感染，FMT已被证明是**rCDI的一种高效廉价的**手段。然而，Pasolli E[2]报道的两例FMT后因耐抗生素细菌感染导致的死亡，以及噬菌体的转移和一些未知菌的出现，需要对**后的菌群特征和功能进行更加深入的研究，以解决围绕FMT**的安全担忧。 来自大阪城市大学和东京大学医学科学研究所的研究人员，对从波士顿布里格姆和妇女医院的9名成功进行FMT的rCDI患者接受**前2周和**后8周（接受不同抗生素**，临床上诊断治愈）以及供体粪便样本的肠道细菌和病毒进行分析，发现了rCDI中参与发病的细菌和噬菌体，以及他们对肠道菌群功能恢复的重要途径。 1.FMT对肠道菌群的影响 对接受**前后和供体的细菌和病毒进行分析发现(图1)，Negativicutes（阴性丹毒菌）、Gammaproteobacteria（γ变形菌门）、Fusobacteria（梭杆菌门）、Myoviridae（肌尾噬菌体科）和unclassified Caudovirales在**前的样本中相对含量显著高于**后，而Clostridia（梭菌）、Erysipelotrichia（单毒丝菌）、Bacteroidia（拟杆菌）、Microviridae（微小噬菌体科）和crAss-like phage在**后的样本中含量显著高于**前。**后样本中细菌和病毒的多样性和丰富度显著高于**前，此外Microviridae和crAss-like phage的丰富度在**后显著
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基质硬度通过 p-PXN-Rac1-YAP 信号轴调节尖端细胞形成
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
文末有福利，欢迎了解、咨询~ 【研究背景】 血管生成是指从现有血管中内皮细胞生长而生成新的血管，一旦血管开始生成，被称为尖端细胞的特殊内皮细胞就会开始发芽过程。由此，血管芽内皮尖端细胞的长出标志着血管生成的开始，这一过程在生理学和病理生理学过程中至关重要。然而，细胞外基质（ECM）的机械特性如何调节尖端细胞的形成在一定程度上被忽视了。尖端细胞的特性是血管生成和组织工程的关键，它可以定向迁移到无血管区域，对最终形成的血管形态起决定作用。迄今为止，各种生化信号分子因素如 MST1-FOXO1等多见报道，然而功能血管的建立需要生化和生物力学信号线索的结合，后者取决于组织工程和再生医学中使用的生物材料的特性。 近期，北京大学口腔医学院的郭亚茹博士以第一作者在Bioactive Materials发表了题为：Matrix stiffness modulates tip cell formation through the p-PXN-Rac1-YAP signaling axis的研究文章。文章报道了基质硬度通过p-PXN-Rac1-YAP信号轴调节尖端细胞形成，这项工作不仅有助于在组织工程和再生医学中寻找最佳材料，也为肿瘤**和病理性血管再生提供了新的**策略。在生物材料设计和**一些病理情况方面具有特殊意义。邓旭亮教授为本文通讯作者。 【研究概述】 在这项研究中，作者研究了基质硬度对尖端细胞形成的影响，并探索了基础机制。在肝癌细胞的外层发现CD31表达更高，组织硬度也更高。基质的硬度增加可以显著增加血管的生成和尖端细胞富集基因的表达。硬度较大的基质增加了FAK和p-PXN的局灶黏附，提高了活性Rac1的水平，进而导致细胞骨架组织和细胞刚度增加。随后，YAP作为下游的力效应因子被激活并易位入核，上调靶基因的表达，最终促进尖端细胞的形成。p-PXN还可以减少细胞间的连接，从而促进尖端细胞的形成。由此表明：基质硬度可通过p-PXN-Rac1-YAP信号轴调节尖端细胞的形成。 【研究结果】 硬度的增加还可以促进血管的生成（图1D），从三维（3D）EC球体（图
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短时干旱胁迫下小麦耐旱性的增强与气孔失调和氨基酸代谢的关系研究
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
A combination of stomata deregulation and a distinctive modulation of amino acid metabolism are associated with enhanced tolerance of wheat varieties to transient drought 短时干旱内小麦品种耐旱性增强与气孔失调和氨基酸代谢独特条件的关系 引言：地中海冬季作物普遍且越来越多地受到不规则降雨和高温的影响，出现不同程度的短时干旱情况对生长和产量产生不利影响。因此，探索作物中存在的不同程度的耐旱性及其背后的分子策略对于发展特别育种计划至关重要。 目的：我们研究了六种商业小麦品种在分蘖期和灌浆期对瞬时水分胁迫的生理和代谢反应。方法： 采用蒸渗仪的干旱试验分两个发育阶段进行，共包括六个小麦品种。在干旱期间和恢复后对新扩展的幼叶和旗叶取样。使用基于GC-MS的协议生成代谢物图谱。通过使用电子温度补偿称重传感器测量盆栽的重量变化，持续获取蒸腾数据。 结果：小麦分蘖期对干旱的敏感性高于灌浆期。前一阶段的特点是在干旱恢复期间也发生了明显的代谢改变，植物表现出蒸腾作用减少。值得注意的是，品种对干旱的敏感性差异很大。仅在 cv Zahir 中，分蘖时蒸腾作用没有减少。在恢复期间，Yuval 和Zahir 的蒸腾速率没有受到显着影响，而除 Ruta 外，其他品种保持较低的值。在灌浆时，与 Gedera、Galil 和 Ruta 的更强响应相比，Bar-Nir、Yuval 和 Zahir 品种对干旱的响应适度减少。恢复期间的蒸腾趋势仍然低于对照植物，特别是在 Gedera 和 Zahir 中，但达到了更高的值。不同品种叶片的代谢物谱显示了品种特异性响应趋势。特别是在分蘖期间，氨基酸代谢在不同品种间存在差异调节。例如，Ruta和Zahir在胁迫反应期间表现出中心碳氮代谢的重大变化，在分蘖期间积累了大量脯氨酸和苏氨酸，而在Bar-Nir中，相对氨基酸含量普遍下降。Galil、Ruta、Yuval和Zahir常见应激相关GABA的变化。脱水相关的棉子糖族低聚糖主要与灌浆后期和反应恢复阶段有关。 结论：结果表明，小麦品种在短暂干
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通过两种野生大麦生态型对干旱胁迫的差异适应揭示生态型特异性转录
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
Transcriptome sequencing of two wild barley (Hordeum spontaneum L.) ecotypes differentially adapted to drought stress reveals ecotypespecific transcripts 两种野生大麦（Hordeum spontaneum L.）生态型对干旱胁迫的差异适应的转录组测序揭示了生态型特异性转录 背景：野生大麦在其地理分布范围内适应高度多样的环境。对来自对比环境的不同适应野生大麦生态型进行转录组测序有助于鉴定与非生物胁迫耐受和适应有关的基因和遗传变异。 结果：在受控条件下，分析了来自沙漠（B1K2）和地中海（B1K30）两种不同环境野生大麦生态型对干旱胁迫的响应。沙漠生态型在灌溉和干旱条件下损失的水分较多，但相对含水量（RWC）和水分利用效率（WUE）均高于沿海生态型。我们用454平台对两种生态型干旱胁迫下的叶片的标准化cDNA文库进行测序，以鉴定干旱相关转录本。讲阅读量超过50万次的每个生态型从头组装成20439个B1K2假定的独特转录本（PUTs），21494个B1K30和28720个联合组装。每个生态型超过 50% 的 PUT 不与其他生态型共享。此外，16%（3245）的B1K2和17%（3674）的B1K30转录本在其他野生大麦生态型和栽培大麦中未显示同源序列命中，并且是生态型特异转录本的备选。每个生态型的800多个独特转录本与30多个不同的应激相关基因同源。我们提取了1017个高质量的SNPs来区分这两个生态型。沙漠生态型与栽培大麦之间的遗传距离比地中海生态型与栽培大麦之间的遗传距离高1.9倍。此外，沙漠生态型比地中海生态型具有更大比例的非同义SNP，这表明这些生态型具有不同的来源历史。 结论：结果表明，沙漠和地中海野生大麦生态型之间存在强烈的生理和基因组分化，地中海与栽培大麦的关系更为密切。大量野生大麦特有的新转录本被鉴定。沙漠生态型中较高的SNP密度和较大比例的具有功能效应的SNP表明地中海和沙漠野生大麦具有不同的来源历史和自然选择效应。这些数据是改进基因组注释、干旱适应转录组研究的宝贵基因组资源，
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干旱胁迫下黑松恢复期的生理和转录组分析
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
Transcriptome analysis of Pinus halepensis under drought stress and during recovery 干旱胁迫下黑松恢复期的转录组分析 林木利用各种策略来应对干旱胁迫，这些策略涉及复杂的分子机制。黑松分布于整个地中海盆地，是最耐旱的松种之一。为了破译黑松用来抵御干旱的分子机制，我们进行了大规模的生理和转录组分析。本文从一个生长条件不理想的半干旱地区选择了一棵成熟的树木进行扦插繁殖。然后使用高通量实验系统连续监测整个植物的蒸腾速率、气孔导度和VPD。在气孔前反应、部分气孔关闭、最小蒸腾、灌水后、部分恢复和完全恢复六个生理阶段对植物的转录组进行了检测。在每个阶段，将暴露于干旱处理的植物的数据与从灌溉良好的对照植物收集的数据进行比较。干旱胁迫下的黑松转录组是使用双端 RNA-seq 创建的。在经过干旱处理的树木和对照树木之间，总共鉴定出约6000个差异表达的非冗余转录本。聚类分析揭示了与光合作用、活性氧 (ROS) 通过抗坏血酸 (AsA) 谷胱甘肽循环清除、脂肪酸和细胞壁生物合成、气孔活性以及类黄酮和萜类化合物的生物合成相关的转录物的应激诱导下调。上调的过程包括叶绿素降解、通过AsA非依赖性硫醇介导的途径清除活性氧、脱落酸反应和热休克蛋白、thaumatin和exordium的积累。干旱恢复诱导逆转录转座子的强烈转录，尤其是逆转录病毒相关转座子Tnt1-94。干旱相关转录组阐明了该物种对干旱和恢复的动态反应，并揭示了新的机制。 图1.干旱和恢复过程中黑松全株蒸腾速率和冠层气孔导度的变化 本文评估了在不同灌溉制度下生长的植物的生理反应。最初，对植物进行7天的充分灌溉，然后暂停灌溉46天，以施加越来越大的胁迫压力，然后恢复灌溉。监测两个主要参数以确定干旱严重程度：中午的E和中午的gsc。与停止灌溉19天后的对照植物相比，干旱处理导致第26天中午E和gsc显著减少（图1）。尽管图1B中的E是五个重复的平均值，图1C中的gsc是单个植物的，但在整个实验过程中E的模式与gsc的模
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不确定环境下野生大麦的风险管理策略和蒸腾速率可塑性关系研究
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
Risk-management strategies and transpiration rates of wild barley in uncertain environments 不确定环境下野生大麦的风险管理策略和蒸腾速率 调节蒸腾速率是植物适应不确定环境的重要组成部分。气孔关闭是对严重干旱最常见的反应。通过关闭气孔，植物减少蒸腾作用，从而提高在干燥条件下的生存几率。在轻度至中度干旱条件下，有几种可能的蒸腾模式可以平衡生产力损失的风险和水分流失的风险。本文假设与来自环境较为稳定的生态型相比，在以不稳定降水模式为特征的环境中进化的生态型植物生将表现出更广泛的蒸腾调节模式以及其他数量生理特征(QPT)。本文调查了来自以色列不同地点（B1K 集合）的5种野生大麦（Hordeum vulgare ssp. spontaneum），以及一个驯化品系（cv. Morex），这些地点年降雨量从100到900mm不等。在灌溉良好的条件下、干旱胁迫下和干旱恢复期间测量了这些种质的几个QPT和形态特征。结果揭示了降水确定性条件与QPT可塑性之间的相关性。具体而言，发现来自稳定环境（非常潮湿或非常干燥的地方）的种质比来自降雨量不太可预测地区的种质在其水分平衡调节方面承担更大的风险。值得注意的是，一旦恢复灌溉，风险较小的基因型恢复得比风险较大的基因型更快。本文讨论了环境、多态性、生理可塑性和适应性之间的关系，并提出了蒸腾速率可塑性与种群多样性负相关的一般风险承担模型。 图1.五种野生大麦种质原生栖息地的降雨模式 图2.在最佳/充分灌溉（预处理）条件下 本文比较了在最佳条件下一起生长的这六个种质的植物之间的几个QPT。六个种质的平均植株重量之间没有显着差异（图2A）。然而，南方种质的叶子中Chlb的浓度显著降低（图2B）。比较不同种质的WUE显示，栽培品系Morex的WUE最高，为0.058 g ml-1（即每毫升蒸腾量增加 5.8% 的生物量），而Oren 种质的WUE最低，为3.7%。尽管不同种质的原生栖息地之间存在地理距离，并且这些栖息地的年降雨量模式不同（Hübner等2009），但Mt. Mero
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文献解读：Smek1在脱髓鞘疾病中发挥保护作用
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
山东大学基础医学院的研究团队近日发现，Smek1在中枢神经系统脱髓鞘疾病中发挥保护作用。这项发表在《Journal of Neuroinflammation》上的成果拓宽了我们对自身免疫性脱髓鞘疾病发病所涉及到的遗传因素的了解。 近年来，中枢神经系统脱髓鞘疾病的发病率呈逐年升高趋势，严重影响患者的生活质量。临床上较常见的脱髓鞘疾病包括多发性硬化症和视神经脊髓炎等。实验性自身免疫性脑脊髓炎（EAE）是多发性硬化症（MS）的一种动物疾病模型，其特征是免疫系统和中枢神经系统的异常免疫功能引起脱髓鞘。 目前，尚不清楚遗传因素如何促成了MS和EAE中的神经炎症。SMEK1是蛋白磷酸酶4（PP4）的调节亚基，可调节PP4催化亚基的活性，通过未知机制导致其目标底物的去磷酸化。在这项研究中，研究人员探究了SMEK1的部分功能缺失如何导致MS和EAE的发生。 Smek1缺乏导致EAE模型的症状更严重 研究人员先构建了Smek1条件性基因敲除小鼠（Smek1 flox小鼠由赛业生物提供）。为了研究Smek1在自身免疫性脱髓鞘中的作用，他们用髓鞘少突胶质细胞糖蛋白（MOG）35-55肽段在Smek1-/+小鼠（杂合的Smek1条件性基因敲除小鼠）和野生型小鼠中建立了EAE模型，并记录了其临床症状。实验数据表明，EAE小鼠中Smek1的杂合性导致炎症浸润增加和严重的病理损伤。 Smek1杂合性促进小胶质细胞和巨噬细胞激活 研究人员假设，Smek1的杂合表达可能足以促进小胶质细胞的激活并介导神经炎症。后续的实验证实了这一点。与野生型小鼠相比，Smek1-/+ EAE小鼠显示出数量更多且染色强度更高的活化小胶质细胞。人小胶质细胞系 HMO6的Smek1基因敲除和过表达实验也证实，Smek1的缺乏导致小胶质细胞的激活和IL-1β的释放。 之后，通过单细胞转录组分析，小鼠小胶质细胞被分为四个群体。大多数野生型细胞集中在cluster 0和1，而Smek1-/-细胞主要出现在cluster 2和3。同时，Smek1-/- cluster 3中IL-1β的表达水平高于野生型（图1）。这表明，Smek1-/-小鼠的中枢神经系统中存
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非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）与HIF-1α基因介绍
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
想调整研究方向，获得学术研究突破口？想获得论文选题思路，提高发文命中率？你需要了解学科发展态势和未来走向！赛业生物专栏《Gene of the Week》每周会根据热点研究领域介绍一个基因，详细为您介绍基因基本信息、研究概况和应用背景等，助您保持学术研究敏锐度，提高科学研究效率，期待您的持续关注哦。今天我们要讲的主角是与非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）密切相关的HIF-1α基因。 HIF-1α基因简介 HIF1（hypoxia inducible factor-1），中文名低氧诱导因子-1，HIF1是由两个基本的螺旋-环-螺旋PAS（Per-ARNT-Sim）蛋白HIF1-Alpha和HIF1-Beta组成的异二聚体。HIF-1α在缺氧条件下会累积表达，而HIF1β则是组成型表达。HIF-1α通过激活许多基因的转录，作为细胞和全身对缺氧的稳态反应的主要调节因子，包括那些参与能量代谢、血管生成、细胞凋亡的基因，以及其蛋白质产物增加氧气输送或促进代谢适应缺氧的其他基因。HIF-1在胚胎血管形成、肿瘤血管生成和缺血性疾病的病理生理学中起重要作用。HIF-1α是HIF-1的调节亚基，是主要的功能亚基，对HIF-1的转录活性起着关键性作用，HIF-1α基因位于人类14号染色体上，基因全长约52.7kb，共有16个外显子，氨基酸数量为826个。近期研究表明，该基因与非酒精性脂肪性肝病（NAFLD）密切相关。 表1. HIF-1α的基本信息 备注：标有√的意为赛业红鼠资源库有该种保存状态的小鼠 非酒精性脂肪肝 非酒精性脂肪肝（nonalcoholic fatty liver disease, NAFLD）是指除过量酒精摄入和其他明确的损肝因素所致的肝细胞内脂肪过度沉积为主要特征的临床病理综合征，其疾病过程包括单纯性脂肪肝、非酒精性脂肪肝炎（Non-alcohol Steatohepatitis，NASH）、纤维化、肝硬化、原发性肝癌（Hepatic Carcinoma, HCC）等过程。 NAFLD是一种与胰岛素抵抗和遗传易感性密切相关的代谢应激性肝损伤。“二次打击”学说能够部分解释NAFLD的发病机制。第一次打击是肥胖、二型糖尿病等伴随的胰岛素抵抗，导致肝细
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细胞形态异常剖析与详细操作指南（一）
作者：德尔塔 日期：2022-04-13
在培养细胞时，我们通常是没有一个完美的参照物去对比每种细胞形态是否正常，只能根据细胞的三种基本形态去辅助判断。但由于培养细胞环境各不相同，很多老师同学也无法判断出自己的细胞形态是否正常，也会影响接下来的实验。 今天我们小编将与大家一起对这个问题进行探讨~ 细胞的基本形态 大多数培养的哺乳动物细胞根据其形态可以分为三大类： △成纤维细胞（成纤维细胞样） 细胞是双极或多极的，狭长型，贴壁细胞。 △上皮细胞 呈多角形，尺寸更为规则，贴附在基质上呈散斑片状生长。 △淋巴细胞 呈球形，通常悬浮生长，不贴附在基质表面。 细胞健康气色特征 △HEF胎儿包皮成纤维细胞 △huh7人肝癌细胞 细胞异常气色特征 △病前 △病后 小鼠单核巨噬细胞白血病细胞（永生）Raw264.7 细胞形态异常剖析-污染 这个时候大家肯定很想知道是什么原因导致的，一般形态异常首先考虑的就是污染原因。 污染又大致分为以下几点：细菌污染、真菌污染、支原体污染、黑胶虫污染。那么这几种污染是如何区分的呢？ 一、细菌污染 特征： * 在显微镜下或成黑色细沙状，或背景有大量黑点 * 可能造成细胞增殖缓慢或形态上的改变（多角、多核等），细胞质中产生空泡、细胞不附着 如果确认是细菌污染，细胞娇贵不舍得丢掉的不要担心，我们已经为您准备好了相应对策。 细菌的克星-抗生素 货号 抗生素 作用对象 使用比例 储存条件 03-049-1B 卡那霉素溶液（10mg/ml） 细菌（如G+、G-、支原体） 稀释:1:100 -20ºC 03-035-1B 硫酸庆大霉素溶液（50 mg/ml） 细菌（如G+、G-、支原体） 稀释: 1:1000 AMB室温 03-031-1B 青链双抗 细菌（如G+、G-） 稀
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