高等植物PSI ,PSII反应中心及天线系统色素蛋白复合体结构与功能的研究

一、实验证明了Cd H、Mg“在小麦类囊体膜上色素蛋白复合体的解聚和再聚合过程中，具有不同的作用。因此，二阶阳离子对激发能在光系统间的分配调节作用，可能不能仅仅用“静电现象”(Barber(1980))去解释。分析表明，在Ca2+作用下与PSII内周天线CP-47，GP-43多肽结合的L H C II和LHClb是来自间质膜区的PS I系统的。从PSI迁移到P S II的捕光色素蛋白，增加了PSII的捕光截面，从而促进了激发能有利于PsII分配。 二、Ca2*、Mg2+对小麦和菠菜类囊体膜光谱性质的影响有所差异。Ca2+对小麦类囊体膜光谱性质的影响还可以随着介质中Ca2+的消除而消除。同小麦类囊体膜相比，菠菜PSII以及LHCII更为集中在基粒区域，这可能是菠菜类囊体膜强Fv以及高F888／F735，F89H／F735比值的原因。因此，Ca2+，HgH对激发能在光系统间分配的调节作用是依赖于光系统间激发能及天线色素蛋白的分配状况的。 三、对菠菜叶中分离的PSII-RC: D1-D2-cyt b55g复合物进行的低温荧光发射光谱的研究表明，这一复合物可能具有F681和F684两种波长的低温荧光发射，但它们通常并不是同时存在，而是取决于Ca-670与Ca-680 Chla分子的相对含量的。PSII-RC内周无线GP-47，GP-43多肽的存在是D1-D2-cyt b559复合物低温荧光发射红移的原因;而D1一D2cyt b559复合物的不稳定性则与其低温荧光发射的蓝移现象有关。 从蕹菜叶中分离的Dl—D2-cyt b559复合物的F 381低温荧光发射也是由其相对含量较高的C．i-6 7 0 Chla分子的存在决定的。对蕹菜D 1一D 2-cyt b559复合物中的分析还表明，F 681的低温荧光发射直接来源于Di／D2复合物，而415nm处相对较强的吸收，则可能主要是与Pheo的存在有关的。 四、多肽分析与光谱分析的对照表明，CP-26内周天线多肽可能是PSII中F695低温荧光发射的真正来源。 五、实验分析了蔗糖密度离心分离的LHClI和PSI颗粒。结果排除了CP-27多肽（以及CP，一2 5，GP-47，CP -4 3多肽）具有F695低温荧光发射的可能，因此支持了CP-26多肽是PSII中F695低荧光发射来源的看法。对PsI颗粒的分析表明，P700的存在可能是与PSI-RC中较大的Sub-I亚基相联系的。 六、根据以上的研究结果，提出了PSI，PSII在类囊体膜上的结构模式，并对其内容进行了分析和讨论。

PSII色素蛋白复合物的脂质体重组及反应中心的功能研究

光系统II（PSII）是存在于类囊体膜中的多亚基色素蛋白复合物，是吸收光能、催化光诱导水裂解释放氧气、质子和电子的重要机构。它在体内的基本单位是由外周天线蛋白（LHCII）与PSII核心复合物结合形成的PSII-LHCII超分子复合物，这一结构保证了LHCII吸收的能量能够快速有效的传递到PSII反应中心（RC），进行原初光化学反应。 本论文分为两部分：1、利用捕光色素蛋白复合物（LHCII）与PSII核心复合物在以DGDG、PG、SQDG三种类囊体膜脂形成的脂质体中重组的方法，研究了LHCII与PSII在脂膜上结构与功能的相互作用;2、通过研究光破坏和色素置换对PSII RC的影响，探讨了RC中不同色素的功能。主要结果如下： 1、LHCII与PSII核心复合物的蛋白脂质体研究： 将OECC（粗提核心复合物）、pdOE（纯化核心复合物）、LHCII（大量天线）制剂分别与脂质体重组并研究了其光谱性质。LHCII在与脂质体重组前表现出典型的聚集态光谱特征，重组后吸收和荧光发射峰发生明显蓝移;LHCII、OECC和pdOE三种蛋白脂质体与重组前的样品相比荧光发射强度增加;表明脂环境影响了色素蛋白复合物的聚集状态以及色素和蛋白之间的相互作用。 OECC和pdOE分别与LHCII在脂质体中重组，得到两种重组蛋白（LHCII-OECC和LHCII-pdOE）脂质体，用冰冻蚀刻电镜技术和低温荧光光谱的方法研究其结构和功能特征。LHCII和核心复合物（OECC或pdOE）结合形成PSII-LHCII重组颗粒，并在脂质体中均匀排布，阻止了LHCII晶格状结构的形成。重组蛋白脂质体的吸收光谱既有LHCII的吸收特征，又有核心复合物的特征吸收峰，但低温荧光光谱的主要发射峰是核心复合物的特征峰（684 nm-685 nm），而不是LHCII的特征峰（680 nm）;而且激发不同色素得到的荧光发射光谱基本一致，这些结果证明LHCII吸收的能量传递到了核心复合物中，在重组蛋白脂质体中不同色素蛋白复合物在结构和功能上都实现了相互偶联。 通过对OECC或pdOE与LHCII重组形成的蛋白脂质体放氧或DCPIP光还原活性的检测研究了PSII光化学活性特征。LHCII和核心复合物（OECC或pdOE）的重组蛋白脂质体与单独核心脂质体相比，在强光和弱光下光化学活性都明显提高。这从另一个角度证明了核心复合物与LHCII的功能偶联，LHCII的结合使捕光截面积增大，从而使PSII光化学活性增加。 用77K飞秒时间分辨荧光光谱分析了几种蛋白脂质体的能量传递和捕获情况。LHCII、OECC和pdOE三种蛋白脂质体的主要荧光衰减组分分别是670 ps（发射峰在680 nm）、650 ps（发射峰在690 nm）和570 ps（发射峰在685 nm）。LHCII-OECC和LHCII-pdOE脂质体的主要衰减组分分别是940 ps（发射峰在690 nm）和840 ps（发射峰在685 nm），并且出现了一个在核心复合物脂质体和LHCII脂质体中没有的40 ps组分，可以推测，这是LHCII和核心复合物之间达到平衡的时间组分，比激发态衰减的平均寿命要快得多，因此支持了PSII的trap-limited激发能衰减动力学模型。此外，可以看到天线的增大使Chl a荧光衰减的寿命延长，这一特性可能与PSII的光保护机制有关。 LHCII和OECC、LHCII和pdOE在脂质体中都成功的实现了重组，而且在结构和功能上没有明显差异;表明小天线以及23 kDa、17 kDa蛋白可能不是LHCII和核心复合物结合及能量传递所必需的。 2、受体侧光破坏和色素置换对PSII RC的影响： 在800 μmol.m-2 .s-1光照和无外加电子受体、供体的情况下，研究了PSII RC色素的受体侧光破坏情况。Chl a、Pheo和β-Car的光漂白几乎同时发生，其中在680 nm吸收的色素破坏最为显著，670 nm吸收的外周Chl比其他色素更加稳定。荧光发射强度呈先升高后降低的趋势，最大发射峰位逐渐蓝移，表明色素之间的能量传递受到破坏。用β-Car的主要吸收波长488 nm和514.5 nm激发得到两组谱带峰位和强度不同的拉曼光谱，表明在PSII RC中存在两个光谱性质不同的β-Car。光破坏过程中两组谱带的位置和带宽都没有明显变化，表明β-Car的光保护机制不涉及自身构象的变化。 将PSII RC与Cu-Chl a进行色素置换，得到了与Cu-Chl重组的RC（Cu-Chl-RC），含有0.5 Cu-Chl/2Pheo。与对照RC（按同样方式与Chl a置换的RC）和天然RC相比，Cu-Chl含量增加而Chl含量减少，660 nm的吸收增加而670 nm吸收降低，因此推测是外周Chl被替换。色素置换过程对RC的多肽组分及大部分的P680活性没有影响，CD光谱的变化也很小，表明产生CD信号的色素和蛋白环境也没有受到明显影响。但是Cu-Chl-RC的荧光发射强度明显降低，最大发射峰蓝移且峰形发生变化，Cu-Chl可能在重组RC中作为激发态的淬灭剂，阻碍了色素之间的能量传递。

顶体反应抑制剂4'- 乙酰胺苯基4-胍基苯甲酸酯(AGB)具有阻断HIV-1进入细胞的作用

】目的: 研究4'- 乙酰胺苯基4- 胍基苯甲酸酯(AGB)抗 HIV-1 活性及作用靶点。方法: 通过 AGB对宿主细胞的毒性实验、合胞体抑制实验、融合阻断实验、对HIV-1感染细胞的保护作用实 验和对HIV-1急性感染细胞p24抗原产生的抑制作用等试验，观察AGB对HIV-1复制的影响和作 关键词: AGB; HIV-1; 病毒进入; 杀微生物剂; 杀精子活性 中图分类号: R967; 文献标识码: A 文章编号: 0253-357X(2005)11-0660-05 本研究为国家高技术研究发展计划(2003AA219142)、国 家科技攻关计划 (2004BA719A14)、中国科学院知识创新 工程重要方向(KSCX2-SW-216; KSCX12-SW-11)、云南 省科技攻关计划(2004NG12)和云南省生育调节与少数民 族优生研究重点实验室资助项目 通讯作者: 郑永唐; Tel: +86-871-5195684; Fax:+86-871-5191823; E-mail: zhengyt@mail.kiz.ac.cn 在我国, 人免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)危害日趋严重，处在全国低流行 与局部地区及特定人群高流行并存的态势。卫生部 的数据显示，截止2005 年3 月底，全国累计报告 HIV 感染者114 703 例。专家估计我国实际HIV 感 染者超过100 万人。预计到2010 年, 全国HIV感染 者将突破千万。截止2004 年底, 云南省累计报告的 HIV 感染者已达28 391 人, 是全国流行最严重的地 区。艾滋病流行正由高危人群向一般人群传播。 新的证据显示近年来由性传播途径感染的比例有所 上升, 女性感染者的比例有较大幅度的上升, 迫切需 要发展一种女性可自主控制的方法 [1]。杀微生物剂 是可以局部用药于阴道和宫颈、能够杀灭或抑制 包括HIV等病毒性和细菌性病原体、人工合成或天 然的药物。具有避孕作用的杀微生物剂更是近年 来的研究热点，也具有广阔的应用前景[2,3]。 顶体酶是存在于精子顶体内的一种类胰蛋白 酶, 它是受精过程中的一种重要的蛋白水解酶, 此酶 能水解卵细胞的透明带, 使精子能够与卵细胞相融 合; 顶体酶还能促进生殖系统中激肽的释放, 后者能 够增强精子的活力和促进精子的运动, 顶体酶的失 活将导致不孕[4]。AGB(4'- 乙酰胺苯基 4- 胍基苯甲 酸酯)是顶体酶的抑制剂, 实验表明在多种动物中有 很好的杀精子作用[5-7]。Bourimbaiar等[8]曾报道AGB 还具有体外抗HIV-1的作用, 活性较N-9高, 且毒性 较小。在本实验中, 我们发现AGB 的体外抗HIV-1 活性主要是阻断HIV-1 进入细胞。 用机制。结果: AGB抑制HIV-1IIIB诱导C8166细胞形成合胞体, EC50为39.5 μg/ml; 抑制HIV-1感染 细胞上清中HIV-1 p24抗原的表达, EC50为33.36 μg/ml; 阻断HIV-1慢性感染H9细胞与正常C8166 细胞间融合的作用。结论: AGB具有阻断HIV-1 进入宿主细胞的作用，是一种有前景的具杀精子 作用的杀微生物剂。

金翅雀的繁殖生态

2005年3月-7月对南充市金翅雀的繁殖生态进行了研究.结果表明:金翅雀3月开始繁殖;雌雄共同筑巢,营巢期4-5d;窝卵数:3.67±0.58(n=3),孵化率63.64%;雌孵卵,孵卵期12-13d,孵卵期间食物由雄鸟提供;双亲共同育雏,育雏期14-15d.雏鸟生长曲线呈“S”型.

冷却包装猪肉辐照异味气体成分研究

【目的】研究冷却真空包装辐照猪肉异味气体主要成分和寻找异味源,为探明异味产生机理及去除方法奠定理论基础。【方法】用真空系统液氮冷却装置收集冷却真空包装猪肉辐照异味气体,用气相色谱质谱联用仪测定收集气体成分,确定异味气体成分并推测异味源。【结果】冷却真空包装猪肉辐照异味气体主要成分是二甲硫、二甲二硫、甲硫醇、乙酸甲硫醇酯;辐照异味气体来源于肉中半胱氨酸、蛋氨酸和维生素B1。异味气体量随辐照剂量增加而增加(0～3kGy),随辐照后冷藏时间延长而下降,与包装类型密切相关(P<0.05)。【结论】冷却真空包装猪肉

鱼类早期资源调查中不同网具采集效率的研究

用网目为0.500和0.776mm的筛绢分别制成长度为1.5、2.0和2.5m的弶网、圆锥网和纺锤形网,采用网箱式、滤过式集苗桶和非滤过式集苗桶3种集苗器,于1998年5-6月在长江九江江段进行了采集仔鱼效果的比较研究。结果显示,弶网采集的数量最少,纺锤形网采集的数量最多。不同长度网具采集的数量没有显著差异,但长度为1.5m的圆锥网所采集仔鱼的规格明显小于长度为2.0和2.5m圆锥网所采集的。用网口面积分别为0.38m~2和0.20m~2的圆锥网组与不同类型集苗器进行比较,所采集仔鱼的数量和规格均没有差异

我国的几种蓝藻的固氮作用

湖北、湖南和江西等地采集的稻田蓝藻经过分离、培养、缺氮培养初步找到可能固氮的蓝藻后,进一步得出了无菌的纯培养的蓝藻藻种,经过试验和用微量凯氏法测定其产生的氮量,确定了四种蓝藻系固氮蓝藻。在100毫升无菌无氮培养基中生长四天的结果测定,水生686固氮蓝藻(Anabaena azotica)、水生678固氮蓝藻(A.azotica forma a)、水生670固氮蓝藻(Anabaena variabilis forma)和水生508固氮蓝藻(Nastoc Linckia forma)的固氮量分别为1.0146

Use of PFU protozoan community structural and functional characteristics in assessment of water quality in a large, highly polluted freshwater lake in China

Structural and functional parameters of protozoan communities colonizing on PFU (polyurethane foam unit) artificial substrate were assessed as indicators of water quality in the Chaohu Lake, a large, shallow and highly polluted freshwater lake in China. Protozoan communities were sampled 1, 3, 6, 9 and 14 days after exposure of PFU artificial substrate in the lake during October 2003. Four study stations with the different water quality gradient changes along the lake were distinguishable in terms of differences in the community's structural (species richness, individual abundance, etc.) and functional parameters (protozoan colonization rates on PFU). The concentrations of TP, TN, COD and BOD as the main chemical indicators of pollution at the four sampling sites were also obtained each year during 2002-2003 for comparison with biological parameters. The results showed that the species richness and PFU colonization rate decreased as pollution intensity increased and that the Margalef diversity index values calculated at four sampling sites also related to water quality. The three functional parameters based on the PFU colonization process, that is, S-eq, G and T-90%, were strongly related to the pollution status of the water. The number of protozoan species colonizing on PFU after exposure of 1 to 3 days was found to give a clear comparative indication of the water quality at the four sampling stations. The research provides further evidence that the protozoan community may be utilized effectively in the assessment of water quality and that the PFU method furnishes rapid, cost-effective and reliable information that may be useful for measuring responses to pollution stress in aquatic ecosystems.

Differential expression and characterization analysis of a new gene with WD domains in fish oogenesis

A new gene with WD domains is cloned and characterized according to its differential transcription and expression between previtellogenic oocytes (phase I oocytes) and fully-grown oocytes (phase V oocytes) from natural gynogenetic silver crucian carp (Carassius auratus gibelio) by using the combinative methods of suppressive subtraction hybridization, SMART cDNA synthesis and RACE-PCR. The full-length cDNA is 1870 bp. Its 5 ' untranslated region is 210 bp, followed by an open reading frame of 990 bp, which has the typical vertebrate initiator codon of ANNATG. The open reading frame encodes a protein with 329 amino acids. It has 670 bp of 3 ' untranslated region and an AATAAA polyadenylation signal. Because it has 92% homology to STRAP (serine-threonine kinase receptor-associated protein), a recently reported gene, we named it FSTRAP (fish STRAP). Virtual Northern blotting indicated that the FSTRAP was transcribed in fully-grown oocytes (phase V oocytes), but not in previtellogenic oocytes (phase I oocytes). RT-PCR analysis showed that FSTRAP was transcribed in brain, heart, kidney, muscle, ovary, spleen and testis, but not in liver. And its mRNA could be detected in the oocytes from phase II to phase V. Western blotting also showed that FSTRAP protein could be detected in brain, heart, kidney, muscle, ovary, spleen and testis except liver. Results of Western blotting on various oocytes were also similar to the RT-PCR data. FSTRAP protein was not expressed in the previtellogenic oocytes. Its expression initiated from phase II oocytes after vitellogenesis, and was consistent with the mRNA transcription.

Quantum phase transitions in the S=1/2 distorted diamond chain

By means of the second derivative of the ground-state and first-excited energy, the quantum phase transitions (QPTs) for the distorted diamond chain (DDC) with ferromagnetic and antiferromagnetic frustrated interactions and the trimerized case are investigated, respectively. Our results show the plentiful quantum phases owing to the spin interaction competitions in the model. Meanwhile, by using the transfer-matrix renormalization-group technique, we study the two-site thermal entanglement of the DDC model in the thermodynamic limit for a further understanding of the QPTs.

Raman scattering and photoluminescence studies of Er-implanted and Er+ O coimplanted GaN

Raman measurements and photoluminescence (PL) were performed on the metal-organic chemical-vapor deposition epitaxially grown GaN before and after the implantation with Er and Er+O. Several Raman defect modes have emerged from the implantation-damaged samples. The structures around 300 and 595 cm(-1) modes are attributed to the disorder-activated Raman scattering, whereas the 670 cm(-1) peak is assigned to nitrogen-vacancy-related defect scattering. One additional peak at 360 cm(-1) arises after Er+O coimplantation. This Raman peak is attributed to the O-implantation-induced defect complex. The appearance of the 360 cm(-1) mode results in the decrease of the Er3+ -related infrared PL intensity for the GaN:Er+O samples. (C) 2004 American Institute of Physics.

Study on optical properties of Er/Er+O doped GaN thin films

We extend the use of Raman spectroscopy to investigate the modes of Er-implanted and Er + O co-implanted GaN, and discuss the influence of O ions on Er3+ -related infrared photoluminescence (PL). It is found that Er3+ implantation introduces new Raman peaks in Raman spectra at frequencies 300 and 670 cm and one additional new peak at 360cm is introduced after Er + O implantation. It is proposed that the broad structure around 300 cm(-1) mode originates from disorder-activated scattering (DARS). The Raman peak at 670 cm is assigned to nitrogen vacancy related defects. The 360 cm peak is attributed to the O implantation induced defect complexes (vacancies, interstitial, or anti-sites in the host). The appearance of the 360 cm(-1) mode results in the decrease of the Er3+ -related infrared PL of GaN: Er + O.

Dephasing rate in an InAs/GaAs single-electron quantum dot qubit

We have obtained the parameter-phase diagram, which unambiguously defines the parameter region for the use of InAs/GaAs quantum dot as two-level quantum system in quantum computation in the framework of the effective-mass envelope function theory. Moreover, static electric field is found to efficiently prolong decoherence time. As a result, decoherence time may reach the order of magnitude of milli-seconds as external static electric field goes beyond 20 kV/cm if only vacuum fluctuation is taken as the main source for decoherence. Our calculated results are useful for guiding the solid-state implementation of quantum computing.