纤维二糖水解酶N-糖基化对其在草酸青霉中的分泌和酶活影响*

目的:纤维素酶水解天然纤维素产生易被微生物利用的葡萄糖是进行生物炼制的关键。丝状真菌分泌的纤维素酶大多数是经过糖基化修饰的,研究丝状真菌纤维二糖水解酶(Cel7A)的催化功能域N-糖基化修饰对其分泌及酶活的影响,有助于优化纤维素酶的表达。方法:利用定点突变将草酸青霉和深绿木霉Cel7A催化功能域的N-糖基化位点去除,构建突变体PoCel7A^*和TaCel7A^*。以草酸青霉为宿主构建分泌表达PoCel7A^*、TaCel7A和TaCel7A^*的重组菌,检测N-糖基化去除对Cel7A分泌和酶活力的影响。结果:PoCel7A催化功能域的N-糖基化去除对其蛋白分泌和酶活力无影响。TaCel7A催化功能域的N-糖基化去除不影响其蛋白分泌;但突变体的pNPCase、FPase和Avicelase酶活力分别下降了21.2%,15.2%和17.6%。去除Cel7A催化功能域N-糖基化,加强了细胞内UPR响应。外源蛋白TaCel7A和TaCel7A^*的表达也加强了胞内UPR响应。结论:不仅可以为丝状真菌Cel7A的酶工程改造提供理性设计思路,而且为进一步了解糖基化在纤维素酶降解纤维素过程中的作用及机理奠定一定基础。     

油蒿(Artemisia ordosica)茎流动态及其环境控制因子

于2012年7—10月利用Flow32-1K(Dynamax,USA)包裹式茎流仪对宁夏盐池典型沙地的油蒿(Artemisia ordosica)茎流进行连续监测,同时观测环境因子。结果表明:油蒿茎流速率日变化动态受天气影响;晴天茎流速率峰值为107.81 g·cm-2·h-1,阴天茎流速率峰值为79.40 g·cm-2·h-1,降雨时茎流峰值是4.34 g·cm-2·h-1;油蒿茎流速率呈现明显的季节变化,7月最大,10月最小;在干旱期土壤水分为油蒿茎流速率的决定因素,其中30 cm深度土壤含水量的解释能力最强;在非水分胁迫期油蒿茎流速率与气象因子相关性最强,对油蒿茎流速率影响的大小顺序为饱和水汽压差平均空气温度太阳辐射相对湿度。     

大兴安岭塔河地区林火发生的优势预测模型选择

选取在经济学和社会科学领域广泛应用的零膨胀模型(zero-inflated models)和栅栏模型(Hurdle models)对大兴安岭地区林火发生进行模拟,应用赤池准则(AIC)、似然比检验(LR)和模型残差平方和(SSR)对两类共4个回归模型——零膨胀泊松模型(ZIP)、零膨胀负二项模型(ZINB)、栅栏泊松模型(PH)、栅栏负二项模型(NBH)进行拟合分析,最终选取适合此林火发生特性的预测模型.模型的AIC和SSR值表明,ZINB模型对当地林火数据的拟合度最高.运用LR检验对嵌套模型(ZINB与ZIP,NBH与PH)进行检验,结果显示: ZINB和NBH均优于各自的嵌入模型,说明负二项(NB)模型对数据结构中的过度离散现象可以很好地模拟和解释.根据研究区林火实际发生规律和两类不同模型的应用假设条件判断,零膨胀模型更适合塔河地区的林火特性.     

沙蒿(Artemisia ordosica)叶面积指数的测定及模拟

对宁夏盐池典型沙生灌木沙蒿(Artemisia ordosica)生长季内叶面积指数(leaf area index,LAI)的动态进行了直接法(异速生长方程法)与间接法(Li-2000冠层分析仪法)相结合的定期观测,探索了利用直接法对间接法测得的有效叶面积指数(effective leaf area index,LAI e)进行校准的方法;并揭示了沙蒿真实叶面积指数(actual leaf area index,LAI a)与积温、光合有效辐射反射率(ρp)与短波辐射反射率(ρs)比值(ρp/ρs)的关系。结果表明:双变量(株高、冠幅)异速生长方程对单株叶面积的拟合优度高于单变量(冠幅)方程,且7、8月拟合优度最高;LAI e与LAI a随时间均呈单峰型变化,7月初到9月中旬为冠层生长的稳定期,LAI e和LAI a稳定期均值分别为1.15和0.31 m2·m-2;整个生长季内,LAI eLAI a,以8月底为分隔点,LAI e与LAI a呈现不同的线性关系;LAI e与LAI a的季节动态不受当年土壤含水量和降水量变化的影响;LAI a处于上升期和稳定期时,随积温呈明显的先上升后稳定的变化;LAI a随ρp/ρs的增大呈指数下降变化。研究结果将增进对沙蒿群落LAI动态及其机制的了解,为快速、准确地获取LAI提供方法参考,为遥感反演和生态系统建模提供数据支持。     

优化易错PCR条件以提高毕赤酵母GAP启动子文库突变效率

高效的随机突变策略对于构建含有丰富突变体的启动子文库至关重要。为了建立一个突变率适中并能获得较多有益突变子的易错PCR(error-prone PCR,EP-PCR)条件,实现毕赤酵母GAP启动子的高效突变,对EP-PCR反应条件进行了优化。考察了模板浓度、反应循环数和Mg2+浓度对EP-PCR的产物得率和突变率的影响后,确定了适于GAP启动子突变的EP-PCR条件:模板浓度、反应循环数和Mg2+浓度分别为1 ng/μL、25和10 mmol/L。优化EP-PCR条件后,GAP启动子突变率为1.1%,连续进行3轮EP-PCR后突变率可达到4.0%。利用优化后EP-PCR对GAP启动子进行随机突变,筛选了250个突变子,获得5个启动子强度高于野生型GAP启动子的突变体,有益突变达到了2%,可用于构建GAP启动子文库。     

我国小鹅瘟研究进展及成就

小鹅瘟是导致雏鹅死亡的常见疾病之一,可造成巨大经济损失,严重危害养鹅业的发展。为了科学认识和积极防控小鹅瘟,我国同行进行了长期不懈的研究,取得了一系列原创性成果。在全世界率先发现并鉴定了小鹅瘟病毒,并对其变异特点进行了遗传进化分析,基本调研清楚了小鹅瘟在我国的发生区域和流行规律。在传统检测技术的基础上,引入免疫学技术和分子生物学技术,建立了一系列快速检测新方法;研制成功高免血清、种鹅用弱毒疫苗、雏鹅用弱毒疫苗和细胞适应弱毒株培育的新型疫苗,使我国小鹅瘟得到了有效的控制。这些成果和进展为我国小鹅瘟的研究与防治奠定了基础。     

互花米草移栽种群无性繁殖的月动态

【背景】分蘖繁殖和根茎繁殖是互花米草的主要无性繁殖方式,但目前对地下根茎生长动态及其与分蘖生长之间关系的研究较少。【方法】调查了宁德市飞鸾镇海滨滩涂互花米草移栽苗分蘖、根茎数量的月动态,比较了分蘖和根茎生物量的月间变化。【结果】该地互花米草存在2个分蘖盛期,分别为5~6月和9~10月,其中,5~6月,分蘖快速生长的同时,根茎生长缓慢,该时期互花米草主要生长地上分蘖;9~10月,小分蘖数增加量明显大于5~6月,而分蘖生物量绝对生长速率(AGR)却明显小于5~6月,该时期产生的小分蘖生长受到了限制。8月起,分蘖生物量AGR下降,而根茎生物量AGR则明显增加,8月后互花米草侧重地下根茎的积累和延伸;9~12月,分蘖和根茎生物量AGR都持续下降,此时期分蘖、根茎生长减弱。【结论与意义】本研究认为,互花米草在7月前主要生长分蘖,7月后开始快速生长根茎,这为优化互花米草的防治适期提供了参考。     

新型造影剂在小鼠肝脏肿瘤Micro-CT活体成像中的应用

目的利用新型纳米颗粒造影剂结合Micro-CT成像技术,建立小鼠肝脏成像方法,并用于肝脏肿瘤的活体成像。方法 6只6-8周龄雄性C57BL/6J小鼠随机分成A组和B组,分别尾静脉注射纳米颗粒造影剂Exi Tron nano 12000 50μL和100μL;在注射前、注射后3 min、24 h、7 d、14 d、28 d和56 d对所有小鼠肝脏进行Micro-CT活体扫描;分别在小鼠肝左叶和肝右叶内选取感兴趣区（ROI）进行灰度值分析,比较不同时间点肝组织对比度的变化。确定合适的造影剂剂量,尾静脉注射至3只雄性16月龄HBV转基因肝癌模型小鼠（C组）,同上进行Micro-CT活体扫描,并于第56天全部安乐死后取肝脏观察病理学改变。结果 A组和B组小鼠在注射不同浓度造影剂后,冠状位重建图像及肝脏感兴趣区的平均灰度值结果显示：肝脏实质造影后均比注射前明显增强,24 h达到峰值,注射后56 d内,小鼠肝脏感兴趣区的平均灰度值与注射前相比仍维持在较高的水平,B组显著高于A组（P〈0.01）,确定后续实验采用B组造影剂剂量（100μL）。C组注射100μL造影剂后,各时间点均能比较清楚地看到肝脏癌性结节存在,病理学观察发现肝脏出现非典型增生,肿瘤细胞核大,染色质加深和肝细胞坏死。结论利用纳米颗粒造影剂结合Micro-CT成像技术,成功建立了小鼠肝脏活体成像方法,并可应用于肝脏肿瘤的活体成像研究。     

恰当的材料选择是实验成功的一半

实验材料的分析与选择是实验成功的关键点之一,同时也是在实际教学过程中常见的易错点之一。从对部分科学史和高中生物学实验及其常用实验材料的探讨和思考中提出了实验材料选择的思路或原则。     

表达IBDV VP2融合蛋白的重组MDV的构建及其免疫特性

将增强型绿色荧光蛋白基因(eGFP)与鸡传染性法氏囊病病毒(IBDV)的VP2基因融合,插入马立克氏病毒(MDV)CVI988/Rispens的非必需区US10片段中,成功构建表达VP2融合蛋白的MDVCVI988转移载体pUC18-US10-VP2。将转移载体质粒与CVI988/Rispens疫苗毒共转染鸡胚成纤维细胞(CEF),筛选获得表达VP2融合蛋白的重组MDV(rMDV)。聚合酶链式反应(PCR)和间接免疫荧光实验(IFA)证明,rMDV传至第31代仍能稳定表达VP2融合蛋白。用rMDV免疫SPF鸡,进行IBDV攻毒保护试验,1日龄SPF鸡分别用1000PFU、2000PFU、5000PFU的rMDV进行免疫,33日龄用100LD50的IBDVJS超强毒进行攻毒,鸡的免疫保护率分别为50%、60%、80%。值得注意的是,5000PFU的rMDV一次免疫1日龄SPF鸡,其法氏囊组织病理损伤等级与IBD中等毒力活疫苗常规二次免疫相当(2·0/1·5),其保护效果无显著差异(p>0·05),而与非重组病毒免疫组相比较,保护效果差异显著(P<0·01),这表明构建的表达IBDVVP2融合蛋白的rMDV可以有效地为SPF鸡提供免疫保护作用。