报告基因技术及其在土壤质量监测中的应用

报告基因包括lux、gfp、lacZ、inaZ、luc、cat、xylE及uidA等,其中土壤质量监测中最常用的报告基因有lux、gfp、lacZ和inaZ 4种.从不同角度比较了土壤质量监测中最常用的上述4种报告基因,简要阐述了应用于土壤质量监测中的微生物监测报告基因的定义、类别、性质及特点,展示了报告基因表达系统的构建方式与检测方法,总结了报告基因技术在监测土壤重金属、污染物质、营养物质等化学物质以及在土壤微生物及其活动、土壤根际微生物与土壤中原生动物、植物间的相互作用等方面的应用.讨论了目前报告基因技术应用的局限性及未来研究方向和重点.     

绿针假单胞菌HT66中luxR_19对吩嗪-1-甲酰胺合成的影响

旨在研究调控基因lux R_19对绿针假单胞菌HT66中的抑菌物质吩嗪-1-甲酰胺(phenazine-1-carboxamide,PCN)合成及菌体生长的影响,通过分子操作构建了lux R_19基因敲除株、回补菌株、过表达菌株以及lux R_19(G85A)点突变菌株,检测了目标菌株生长曲线、PCN发酵结果、细菌泳动性与从动性等。结果显示,将lux R_19敲除后PCN产量明显降低,对lux R_19基因进行过表达,发现能够将PCN产量提高2倍;lux R_19对于吩嗪合成的多个调控基因以及合成基因表达均产生影响;lux R_19的敲除对HT66的生长及泳动性不产生影响,而对细菌的从动性有一定的促进作用;lux R_19(G85A)点突变菌株吩嗪产量较野生型相差很小。结果表明,lux R_19对PCN的合成为正调控基因,一定程度上影响HT66的从动性,第254位碱基突变对PCN合成产量不产生影响。     

动物病原大肠杆菌K88的绿色荧光蛋白基因标记及其稳定性研究

成功地将gfp/luxAB双标记基因整合到K88染色体上,得到绿色荧光蛋白基因标记的大肠杆菌K88∶gfp/lux,其菌体和菌落形态与原始菌株K88完全一致,引入的新质粒不影响菌株的基本形态。从含gfp基因的质粒DNA和K88∶gfp/lux基因组DNA上均可扩增出大小约700 bp的gfp基因片段。大肠杆菌特异性基因检测结果表明,从大肠杆菌K88和K88∶gfp/lux基因组DNA上均扩增出大小约260 bp的大肠杆菌特异性基因片段,说明gfp基因标记后的菌株均为大肠杆菌。在相同的培养条件下,K88∶gfp/lux和K88的生长曲线的变化趋势基本相同。通过检测肠毒性基因(estA)发现,从大肠杆菌K88和K88∶gfp/lux基因组DNA上均扩增出大小约158 bp的肠毒性基因片段,说明gfp基因标记后的菌株在肠毒性方面未发生变化。在无选择压力条件下将K88∶gfp/lux菌株每隔12 h连续转接10次后,所有菌落均保持着均匀并且强烈的绿色荧光,说明标记基因在K88∶gfp/lux中的表达稳定性很高。K88∶gfp/lux和K88在中性偏酸性的环境中生长较好,当初始pH值偏碱性时,生长较差。     

波罗的海希瓦氏菌AI-2/LuxS对生物被膜和致腐的调控

【目的】波罗的海希瓦氏菌(Shewanella baltica)是冷藏海产鱼类的特定腐败菌。研究群体感应信号AI-2/Lux S对鱼源S.baltica生物被膜和致腐的调控作用。【方法】扩增SB11分离株的lux S基因,用自杀性质粒构建lux S基因缺失株,通过结晶紫染色、珠涡流法、显微镜观察和HPLC,比较分析野生株与缺失株△lux S在4°C和28°C下生物被膜形成、粘附能力、泳动性和致腐产物的差异。【结果】S.baltica SB11中扩增获得lux S基因,生物信息学分析显示Lux S蛋白由169个氨基酸构成,含有保守的His-Thr-Leu-Glu-His(HTLEH)模体和关键氨基酸位点,蛋白三维空间结构与其他细菌相似。与野生株相比,△lux S缺失株上清荧光信号散失,但不影响生长,生物被膜形成期和成熟期的含量显著低于野生株,在4°C培养96 h和28°C培养24 h被膜分别减少20.1%和27.9%。缺失株在不锈钢片的粘附能力明显减弱,其中在4°C培养72 h和28°C培养24 h后的粘附量比野生株分别减少6.48%和6.57%。荧光显微镜观察发现,野生株能快速粘附于玻璃片,聚集形成大量生物被膜,而△lux S仅形成平坦稀疏的被膜,粘附细菌降低,CLSM证实野生株和△lux S的成熟被膜厚度分别为68.95μm和36.44μm。并且,△lux S株在4°C和28°C下泳动性均显著强于野生株。然而,野生株和△lux S株三甲胺和腐胺积累无差异。【结论】鱼源S.baltica中Lux S蛋白保守,AI-2/Lux S参与被膜、粘附能力及泳动性等多种生物被膜形成相关的调控作用,然而不是该菌致腐能力的功能性群体感应信号。     

基模势对luxAB标记的快生型大豆根瘤菌在土壤中存活的影响

经接合转移将luxAB基因插入快生型大豆根瘤菌 (Rhizobiumfredii)染色体 ,取可高效结瘤固氮的R .frediilux3菌株用于分子生态学研究 .在不同基模势下 ,研究了lux3在土壤中的存活 ,基模势为 - 30和 - 750kPa时 ,lux3在灭菌土中的生存能力明显 (P<0 .0 5)高于未灭菌土 ,当基模势为 - 1 50 0kPa时 ,土壤是否灭菌对lux3的存活影响没有差异 .不同基模势对lux3活性影响显著 ,在 - 1 50 0kPa的未灭菌土中 ,随着饥饿时间延长 ,可恢复活性的细菌数量显著下降 .同时比较了测定微生物活性的 3种方法 (即生物发光、脱氢酶活性和微生物呼吸 ) ,发光值变化与活细胞密度变化一致 ,PLf值 (即潜在发光 ,Potentialluminescence)反映了可恢复活性的饥饿种群密度 .luxAB基因是一种比较简便而实用的标记     

荧光素酶及其应用

介绍了细菌荧光素酶基因(lux)和萤火虫荧光素酶基因(luc)的结构特点和二者的差异,概述了该酶作为报告基因在基础研究和实践(污染物监测、急性毒性和遗传毒性监测、微生物监测等)中的应用,肯定了该酶作为报告基因的广阔应用前景。     

光照强度和光周期对醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱积累的影响

该研究通过测定不同光周期(8、12、14和16h·d~(-1))和光照强度(1 500、2 500和3 500lux)处理下醉马草内生真菌共生体幼苗的形态指标以及叶绿素、可溶性糖、麦角酰胺和麦角新碱的含量,以明确醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱积累的最适光照条件,为醉马草内生真菌共生体的应用提供理论依据。结果发现:(1)醉马草内生真菌共生体幼苗株高、叶绿素和可溶性糖含量随着光照时间的延长而增加,并在光周期为16h·d~(-1)时显著(P0.05)高于其他处理;根长、单株分蘖数和单株生物量均先升高后降低,且均在14h·d~(-1)处理下达到最大值。(2)随着光照强度的增加,醉马草内生真菌共生体幼苗4个形态指标以及叶绿素和可溶性糖含量均呈增加的趋势,并在光照强度为3 500lux时均达到最大值。(3)随着处理时间的延长,醉马草内生真菌共生体幼苗麦角酰胺和麦角新碱的含量在不同光周期处理下均呈上升的趋势,并在光周期为12h·d~(-1)和光照强度为2 500lux处理下麦角酰胺和麦角新碱的含量均显著高于其他处理(P0.05),且在处理第15天时达到最大值。研究表明,适宜的光照环境能显著促进醉马草内生真菌共生体幼苗生长和生物碱的积累,并以12h·d~(-1)光周期和2 500lux光照处理下最有利于麦角酰胺和的麦角新碱积累。     

光照、温度和湿度对桔小实蝇飞翔活动的影响

于2004年6月在云南元江芒果园内通过性诱剂诱捕,对桔小实蝇Bactrocera dorsalis(Hendel)的飞翔活动日节律进行了全天24h的监测,并就光照、温度和相对湿度3个环境因子的影响进行了测试和综合分析。研究表明,桔小实蝇雄成虫仅在白天有光照的情况下进行飞翔活动,夜晚停止飞翔。在1d内有2个飞翔活动高峰期,分别发生在上午8∶00~9∶00和下午18∶00~20∶00,且前者进行飞翔活动的虫量相对后者要大。在下午2∶00左右进入白天飞翔活动的低谷。光刺激是桔小实蝇飞翔活动的基本条件,其趋光性因芒果园内树荫下的光照强度变化而异,在100~200lux之间对桔小实蝇飞翔活动明显有利,而当光照强度低于100lux或高于200lux,飞翔活动也相应减小。气温总体上位于桔小实蝇飞翔活动的适宜范围,而下午低于60%的相对湿度对其飞翔活动有一定的抑制作用。气温、湿度和光照对桔小实蝇飞翔活动的作用机理各不相同并且各因子之间也相互作用,最终对桔小实蝇的飞翔活动产生综合效应。     

不同温度和光照强度甲基丁香酚对桔小实蝇雄虫的诱捕率

本文研究了不同温度和光照条件下甲基丁香酚诱捕器对桔小实蝇Bactrocera dorsalis (Hendel)雄虫的诱捕率,结果表明,温度和光照强度明显影响桔小实蝇雄虫对甲基丁香酚的趋向.18～40℃温度范围内桔小实蝇对甲基丁香酚趋向活动活跃,其中以25～32℃最为活跃.桔小实蝇被甲基丁香酚诱捕器捕获的比率与温度之间的关系符合Peal-Read模型.500～2000 lux光照强度时桔小实蝇对甲基丁香酚的趋向反应最活跃.当温度低于14℃或高于40℃、光照强度低于150 Iux或高于3000 lux时桔小实蝇对甲基丁香酚趋向能力显著下降.     

授粉用明亮熊蜂的人工饲养技术

为提高授粉用熊蜂人工繁育效率,降低生产成本,对明亮熊蜂Bombus lucorumL.人工饲养中诱导蜂王产卵和人工控制下的交配2个技术环节进行了研究。结果表明,采用诱导器和伴饲2~3只蜜蜂工蜂的诱导方法,蜂王产卵率和蜂群成群率最高,成群时间最短;使用塑料诱导器和木制诱导器的效果没有显著差异。将8~9日龄的蜂王和11~12日龄的雄蜂放入交配笼时,其交配成功率最高。交配笼内的蜂王数量应控制在30只/m3左右。在晴天,交配笼放置在室外(758 000 lux),其交配成功率最高;在阴天,交配笼应放在交配室内,并开启荧光灯照明(35 000 lux),其交配成功率最高。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细