深部热水硫酸盐还原菌微滴数字PCR检测技术的建立与应用

【背景】地下深部存在一个生物圈,深部沉积岩、玄武岩、花岗岩和变质岩等岩性环境的微生物群落已被调查,而地下深部碳酸盐岩岩溶-裂隙热储层微生物群落特征仍然不清。硫酸盐还原菌(sulfate-reducing bacteria,SRB)是地下深部频繁检出的微生物。【目的】建立快速准确定量深部热水硫酸盐还原菌的微滴数字PCR (droplet digital PCR,ddPCR)技术。【方法】以SRB的功能基因dsrB为检测目标,优化SRB ddPCR技术的退火温度,考察其线性范围、敏感性、重复性和特异性,并将该技术用于实际样品的检测。【结果】SRB ddPCR技术的最佳退火温度为54 °C,检测的线性范围为1.1×100?1.1×105 copies/μL-DNA,相关系数R2为0.996,检出限为1 copy/μL-DNA,重复性的相对标准差优于9%,对3种非SRB人工构建的质粒均没有扩增,显示该技术具有很好的线性关系、敏感性、重复性和特异性。利用该技术对冀中地热区深部热水、浅层水和土壤样品进行了检测,平均含量分别为(4.0±8.4)×103 copies/mL、(1.6±3.5)×102 copies/mL和(1.5±1.2)×103 copies/g-dw。与浅层水和土壤相比,深部热水富含SRB菌。【结论】为了提高地下深部生物圈认识和合理开发利用深部热水,建立了一种快速、灵敏、准确的SRB ddPCR检测技术,同时为其他指示菌检测技术的建立提供了参考。     

腐皮镰刀菌SYBR Green实时荧光定量PCR快速检测方法的建立

目的建立一种能够快速、灵敏、特异的鉴定腐皮镰刀菌的SYBR Green实时荧光定量PCR。方法运用SYBR Green实时荧光定量PCR反应体系检测腐皮镰刀菌,并对此方法的特异性、灵敏度和稳定性进行评价。结果通过对45例样品的检测,结果显示SYBR Green实时荧光定量PCR特异性好,其检出率高于普通PCR;灵敏度高,对重组质粒标准品的检测灵敏度为1.0×10~2copies/μL;稳定性好,对质粒为1.0×10~7copies/μL、1.0×10~5copies/μL、1.0×10~3copies/μL的标准品重复检测10次,结果显示扩增反应Ct值的变异系数为0.96%~1.68%。结论SYBR Green实时荧光定量PCR检测腐皮镰刀菌,不仅特异性好,灵敏度高,稳定性好,而且简便、快速、易操作。     

添加有扩增内标的沙门氏菌荧光定量PCR 检测体系的建立与评价

【目的】建立添加有扩增内标(IAC,Internal amplification control)的沙门氏菌EvaGreen荧光定量PCR检测体系,提高PCR检测可靠性。【方法】通过比较已有沙门氏菌属细菌的基因组序列,筛选沙门氏菌属特异检测靶点,设计特异引物;再用复合引物法构建扩增内标,优化参数,建立沙门氏菌内标PCR检测体系,利用特异性和灵敏度实验评价体系的检测性能。【结果】筛选得到的新特异靶点基因编码III型分泌系统蛋白(ssaQ)。针对该基因设计特异引物(SsaQ6),建立了添加有扩增内标的常规PCR和EvaGreen荧光定量PCR检测体系;二者对151株沙门氏菌和34株非沙门氏菌的检测符合率均达100%,对基因组DNA的检测下限达14.9拷贝/PCR和2.76拷贝/PCR;人工污染牛奶样品(初始染菌量:4-6 cfu/10 mL),増菌10 h和8 h后分别可检出沙门氏菌。【结论】本研究发掘的新靶点基因ssaQ特异性强,基于这一新靶点建立的添加有扩增内标的EvaGreen荧光定量PCR比常规内标PCR的检测限更低,重复性更好,快速方便,在12 h内即可得出检测结果,并且定量准确,有利于推进沙门氏菌PCR检测方法的标准化应用。     

棉花黄萎病菌实时荧光定量PCR检测方法的建立及应用

利用棉花黄萎病菌ITS区特异性引物建立了棉花黄萎病菌的实时荧光定量PCR检测方法。利用实时荧光PCR体系,以324 bp的PCR扩增产物构建了标准曲线并对该方法的灵敏度、特异性和重复性进行了评估。结果表明:该方法特异性良好,检测灵敏度为100 copies·μL-1,标准曲线的相关系数为0.994,扩增效率为91.5%。利用建立的检测方法对转基因棉田及常规棉田土壤样本进行检测,结果表明转基因棉田中棉花黄萎病菌数量显著高于常规棉田,与实际观测到的现象一致,也证明了本方法的可行性。因此,本研究建立的棉花黄萎病菌检测方法具有灵敏度高、重复性好等特点,为棉花的种植及病害防治提供了有效的检测手段。     

TaqMan-MGB探针检测文森巴尔通体博格霍夫亚种实时荧光定量PCR方法的建立及应用

【目的】应用TaqMan-MGB探针技术,建立具有种水平特异性、高敏感性的荧光定量PCR方法,用于快速检测文森巴尔通体博格霍夫亚种。【方法】在序列特异性扩增区标记(Sequence characterized amplifiedregion,SCAR)技术基础上,依据文森巴尔通体博格霍夫亚种一段特有的基因序列设计探针和引物,分别优化扩增反应的退火温度、探针和引物的反应浓度;分析此方法的特异性、敏感性及重复性;绘制标准曲线,评估PCR反应的扩增效率和稳定性。【结果】本研究设计的TaqMan-MGB探针具有种水平特异性;最低检出限为每个PCR反应11个拷贝;组内和组间的变异系数CV值分别为0.12%-0.70%和0.14%-0.55%,在允许范围内;标准曲线线性关系良好(R2=1),扩增效率高(E=104.7%)。【结论】本研究建立的基于TaqMan-MGB探针技术的荧光定量PCR方法能够在种水平特异性、高灵敏度检出文森巴尔通体博格霍夫亚种,为这种巴尔通体所引起的一系列疾病的早期快速诊断、监测和流行病学调查等研究提供有效手段。     

马铃薯立枯丝核菌拮抗菌QHZ11的实时荧光定量PCR快速检测与应用

【背景】植物根际促生菌(plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)在根际的定殖是其发挥作用的基础,直观有效的跟踪技术和定量方法是研究PGPR在根际原位分布规律的重要工具。【目的】建立一种马铃薯黑痣病病原菌——立枯丝核菌拮抗菌QHZ11的实时荧光定量PCR快速检测体系,并检测拮抗菌QHZ11在马铃薯根际的动态变化。【方法】根据GenBank中登录的类芽孢杆菌及近源菌株gyrB基因序列差异筛选特异性引物,优化反应条件;通过盆栽试验对马铃薯根际拮抗菌进行快速检测。盆栽试验设3个处理,T1：对照(无菌水,CK);T2：QHZ11菌悬液灌土(QHZ11);T3：将功能菌在有机肥中进行二次固体发酵制成生物有机肥(BOF11)。【结果】筛选出拮抗菌QHZ11的专用引物为gyrB-F/gyrB-R;建立的拮抗菌QHZ11实时荧光定量PCR检测方法特异性好、灵敏度高且重复性较好,线性相关系数为0.999 8,检测组内变异系数均在1%以内,扩增效率为0.9,可检测出1×103?1×1010 copies/g-soil的拮抗菌,具有检出限低和扩增效率高的特点。盆栽试验结果发现,T3处理马铃薯根际拮抗菌QHZ11的数量从接种的第10天即高出T2处理一个数量级,并于马铃薯盛花期(接种后第60天)达到峰值,说明二次固体发酵增加了拮抗菌在根际土壤中的存活和繁殖。【结论】建立的实时荧光定量PCR快速检测体系灵敏、高效,可为研究拮抗菌在马铃薯根际原位分布以及与病原菌的互作方面提供便捷有效的方法。     

唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒假单胞菌酵米面亚种环介导等温扩增荧光方法的建立

【目的】建立一个基于环介导等温扩增与荧光探针结合的唐菖蒲伯克霍尔德氏菌椰毒假单胞菌酵米面亚种(Burkholderia gladioli pv. cocovenenans)特异性检测方法。【方法】通过多重序列比对分析,选择B. gladioli pv. cocovenenans共有的bonA为靶位点,设计环介导等温扩增的特异性引物和荧光探针,通过19株B. gladioli和3株非目标菌株,验证该方法的特异性。将该方法的检测特异性与现有的基于实时荧光定量PCR鉴定B. gladioli pv. cocovenenans的方法进行比较,并对建立的方法进行灵敏度探究。【结果】建立的环介导等温扩增荧光鉴定方法对B. gladioli pv.cocovenenans具有特异性,能在30 min内得出结果,且该方法能进行可视化直接观测。该方法的基因组DNA最低检测限度为1.98pg/μL,检测灵敏度为2.7×10²CFU/mL。另外,该方法能应用到食品样品中B. gladioli pv. cocovenenans的检测。【结论】本研究建立了一个快速、可视化、特异性强的检测方...     

土壤中棉花黄萎病菌SYBR Green Ⅰ荧光RT-PCR定量检测技术研究

为实现田间土壤棉花黄萎病菌的早期检测,建立了土壤中棉花黄萎病菌的SYBR GreenⅠ荧光定量PCR检测方法.以含342bp PCR扩增产物的阳性质粒为参考,构建了标准曲线,并对该曲线的特异性、敏感性、可重复性进行了评价.结果表明,该方法具有快速、特异性强、敏感度高等特点.检测范围在3.8×103-3.8×108cop...     

实时荧光定量TaqMan-MGB探针法检测杆菌样巴尔通体

【目的】应用Taq Man探针实时荧光定量PCR技术建立特异性强、敏感性高和稳定性好的快速杆菌样巴尔通体检测方法。【方法】应用生物信息学方法查找杆菌样巴尔通体特有基因,从中筛选出一段特有的基因序列为模板设计探针和引物。通过比较Ct值和荧光强度确定扩增反应的最佳退火温度、探针和引物浓度;将扩增产物连接到p EASY-T载体上制备标准品,绘制标准曲线,分析扩增效率和线性关系;评估方法的特异性、敏感性及重复性。【结果】优化后退火温度为60°C,探针和引物浓度均为200 nmol/L,反应体系20μL。特异性实验显示只有杆菌样巴尔通体扩增出荧光信号,其他种属细菌均未见荧光信号;标准曲线线性关系良好(R2=1),扩增效率E=98.18%;最低检出限为每个PCR反应3个拷贝;组内和组间的变异系数CV值分别为0.21%–0.42%和0.29%–0.59%,在允许范围内。【结论】研究建立的实时荧光定量Taq Man-MGB探针法特异性强、灵敏度高、稳定性好,可快速检测鉴定杆菌样巴尔通体,为这种巴尔通体所引起的一系列疾病的早期快速诊断、监测和流行病学调查等研究提供有效手段。     

转基因棉花MON88701品系特异性实时荧光PCR检测方法的建立

【目的】建立转基因棉花MON88701品系特异性实时荧光聚合酶链反应(polymerase chain reaction,PCR)检测方法。【方法】利用实时荧光PCR技术,根据转基因棉花MON88701品系特异性序列设计引物和探针,建立转基因棉花MON88701实时荧光PCR检测方法,并测定本方法的灵敏度、特异性及可重复性。【结果】建立的检测方法特异于转基因棉花MON88701成分的检测,灵敏度测试表明其定量下限为34拷贝;重复性试验显示其相对标准偏差在可接受范围内。【结论】本研究建立的转基因棉花MON88701品系特异性实时荧光PCR检测方法具有良好的特异性和高灵敏度,适合对转基因棉花MON88701品系进行检测。     

壳聚糖酶的克隆表达与壳寡糖的制备分析

目的:克隆壳聚糖酶基因于大肠杆菌中实现高表达,制备壳寡糖。方法:以枯草芽孢杆菌总DNA为模板扩增壳聚糖酶基因(CSN),克隆至载体pET23a(+)上,转化菌株BL21(DE3)。重组子经0.5 mmol/L IPTG诱导后,SDS-PAGE和质谱检测与鉴定重组酶。酶纯化后水解壳聚糖,薄层色谱分析其水解产物。结果:质谱证明壳聚糖酶(31.5kDa)成功表达,表达量占菌体总蛋白的45%左右。纯化后重组酶浓度为900 mg/L,纯度95%、回收率85%,酶活力为10 000 U/mg。壳聚糖降解产物为壳二糖至壳四糖。结论:原核表达载体pET23a(+)-CSN构建正确,壳聚糖酶表达量与活性高,适用于水解壳聚糖制备壳寡糖。     

国内外蝗害治理技术现状与展望

本文首先概述了国内外蝗虫发生与为害的态势,总结了现阶段我国蝗虫发生与为害的主要特点:即农田飞蝗暴发频繁而且严重,草原土蝗的发生时常造成严重的经济损失,而且侵入城市干扰市民生活,我国与周边国家之间蝗虫过境迁移频繁,使用化学农药污染环境和农产品;分析了国内外蝗虫防治对策与技术的发展现状,重点介绍了应急防治和可持续治理对策、...     

Coiled-coil nanomechanics and uncoiling and unfolding of the superhelix and alpha-helices of myosin

The nanomechanical properties of the coiled-coils of myosin are fundamentally important in understanding muscle assembly and contraction. Force spectra of single molecules of double-headed myosin, single-headed myosin, and coiled-coil tail fragments were acquired with an atomic force microscope and displayed characteristic triphasic force-distance responses to stretch: a rise phase (R) and a plateau phase (P) and an exponential phase (E). The R and P phases arise mainly from the stretching of the coiled-coils, with the hinge region being the main contributor to the rise phase at low force. Only the E phase was analyzable by the worm-like chain model of polymer elasticity. Restrained molecular mechanics simulations on an existing x-ray structure of scallop S2 yielded force spectra with either two or three phases, depending on the mode of stretch. It revealed that coiled-coil chains separate completely near the end of the P phase and the stretching of the unfolded chains gives rise to the E phase. Extensive conformational searching yielded a P phase force near 40 pN that agreed well with the experimental value. We suggest that the flexible and elastic S2 region, particularly the hinge region, may undergo force-induced unfolding and extend reversibly during actomyosin powerstroke.     

Kinetics and thermodynamics of peroxidase- and laccase-catalyzed oxidation of N-substituted phenothiazines and phenoxazines

N -substituted phenothiazines (PTs) and phenoxazines (POs) catalyzed by fungal Coprinus cinereus peroxidase and Polyporus pinsitus laccase were investigated at pH 4–10. In the case of peroxidase, an apparent bimolecular rate constant (expressed as k _cat/K _m) varied from 1 ×10⁷M⁻¹s⁻¹to 2.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ at pH 7.0. The constants for PO oxidation were higher in comparison to PT. pH dependence revealed two or three ionizable groups with pK _a values of 4.9–5.7 and 7.7–9.7 that significantly affected the activity of peroxidase. Single-turnover experiments showed that the limiting step of PT oxidation was reduction of compound II and second-order rate constants were obtained which were consistent with the constants at steady-state conditions. Laccase-catalyzed PT and PO oxidation rates were lower; apparent bimolecular rate constants varied from 1.8×10⁵M⁻¹s⁻¹ to 2.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ at pH 5.3. PO constants were higher in comparison to PT, as was the case with peroxidase. The dependence of the apparent bimolecular constants of compound II or copper type 1 reduction, in the case of peroxidase or laccase, respectively, was analyzed in the framework of the Marcus outer-sphere electron-transfer theory. Peroxidase-catalyzed reactions with PT, as well as PO, fitted the same hyperbolic dependence with a maximal oxidation rate of 1.6×10⁸M⁻¹s⁻¹ and a reorganization energy of 0.30 eV. The respective parameters for laccase were 5.0×10⁷M⁻¹s⁻¹ and 0.29 eV. Received: 20 September 1999 / Accepted: 24 February 2000     

放牧对牧草光合作用、呼吸作用和氮、碳吸收与转运的影响

研究放牧对草地植物生理活动的影响,对于揭示草地放牧演替的生理机制有重要意义.大量研究表明,家畜放牧对牧草光合作用、呼吸作用以及C和N吸收与转运的影响,可以分为生理伤害和生理恢复2个阶段.放牧通过改变草地冠层结构影响牧草光合作用,净光合作用速率短期内迅速下降,随着叶面积指数增加又逐渐上升,呼吸作用有相似的变化趋势.牧草放牧后再生长所需的C和N最初主要来自根系和留茬中的贮藏物质,此后随着牧草生长恢复逐渐由同化作用供给,C代谢与土壤N水平负相关.放牧后牧草生理活动变化与牧草遗传特性、种间竞争、家畜放牧特征、非生物环境等因素密切相关.     

Synthesis of hapten and conjugates of coumestrol and development of immunoassay

3-O-Carboxymethylcoumestrol was prepared as the hapten for immunoassay by a partial alkylation of coumestrol with ethyl chloroacetate in acetone alkalized with potassium carbonate. 3-O-Ethoxycarbonylmethylcoumestrol was separated by column chromatography and finally was hydrolyzed with formic acid. 1H and 13C NMR data (APT, COSY, HMQC, and HMBC) revealed that the reaction was regioselective, as 3-O-ethoxycarboxymethylcoumestrol was the only monosubstituted derivative. The hapten was then conjugated to bovine serum albumin and used for immunization of rabbits. A radioimmunoassay (RIA) system was established based on the polyclonal antiserum and a 125I-labeled hapten-tyrosine methyl ester conjugate as the radioligand. Parameters of the RIA: sensitivity: 12 pg per tube, 50% intercept: 140 pg per tube, working range: 20-4000 pg per tube. The cross-reactivity of a panel isoflavonoid and lignan phytoestrogens was either negligible (e.g. formononetin 0.07%; biochanin A 0.06%) or not detectable at all. The major immunoreactive peak in HPLC fractions from an alfalfa extract had the same retention time as coumestrol standard and represented 94.8% of the signal. The remaining 5.2% of immunoreactivity was distributed between five minor peaks. We conclude that after the validation for particular matrices, the method will be a useful tool for analysis of coumestrol, especially in low volume and low concentration samples.     

颧骨颧弓骨折的分类及诊治

颧骨颧弓骨折是最常见的面中部骨折之一,迄今为止,在其分类及诊治的选择上仍然存在一定争议,本文对目前颧骨颧弓骨折的分类及诊治的现状和进展作一综述,以期对临床工作提供参考。     

白术同源四倍体的诱导和鉴定及其与二倍体过氧化物酶的比较

以白术（Atractylodes macrooephala Koidz.）二倍体组培苗为材料,对其四倍体诱导方法进行研究,共获得45个白术同源四倍体株系,为优良株系的选育提供了材料。此外,还分析比较了其中8个白术四倍体株系与二倍体的过氧化物酶同工酶（POD）的酶谱差异,发现四倍体各株系过氧化物酶同工酶谱比二倍体的均多了Rf0.310的谱带,且总过氧化物酶比活力也发生了很大改变,对探讨白术四倍体优良株系的生理生化机理具有一定的参考价值。