不同来源植物乳杆菌基因组结构和功能差异的比较研究

[目的] 本试验研究不同来源植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）基因特点以及在不同环境下其基因多样性,探究2株L.plantarum A8和P9在肠道生境及植物表面适应性的异同,为优良菌株的开发提供理论基础。[方法] 本研究对从动物肠道和植物表面分离获得的L.plantarum A8和L.plantarum P9的基因组进行分析,利用第二代测序技术（NextGeneration Sequencing,NGS）,基于Illumina NovaSeq测序平台,同时利用第三代单分子测序技术,基于PacBio Sequel测序平台,对L.plantarum A8和L.plantarum P9进行测序。采用Carbohydrate-active enzymes（CAZy）、Koyto encyclopedia of genes and genomes（KEGG）和Clusters of orthologous genes（COG）数据库对基因组进行功能注释;采用CGView软件绘制菌株的基因组环形图谱。应用比较基因组学与已经公开发表的其他L.plantarum基因组进行比较分析。[结果] 由研究可知L.plantarum A8和L.plantarum P9基因组大小存在差异,通过构建系统发育树发现2株菌与其他来源的L.plantarum分在同一分支,并且L.plantarum P9与母乳来源的L.plantarum WLPL04菌株距离最近,而L.plantarum A8与L.paraplantarum DSM10667距离最近。通过基因家族分析可知,2株菌共有基因为2643个,其中包括一些抗应激蛋白如热休克蛋白、冷休克蛋白。L.plantarum A8和P9独特基因分别为321和336个,L.plantarum A8中独特基因主要参与DNA复制、ABC转运系统（ABC transfer system）、PTS系统（phosphotransferase system）、磺酸盐转运系统、氨基酸生物合成等代谢通路;L.plantarum P9的独特基因以参与碳水化合物的运输和代谢基因居多,例如rpiA基因、lacZ基因、FruA基因等。[结论] 通过比较基因组学方法解析L.plantarum的基因组信息,发现动物肠道来源的L.plantarum具有较好的氨基酸转运能力,植物表面附着的L.plantarum菌株具有较好碳水化合物利用能力,从而为益生菌的开发与利用提供理论依据。     

梨小食心虫对LED光的趋性及影响因素的研究

为了明确梨小食心虫Grapholita molesta Busck对LED光的趋性及果园利用LED光诱捕梨小食心虫的效果,为开发基于梨小食心虫趋光行为的新防治手段提供依据。本研究通过室内观察梨小食心虫成虫对不同波长的4种LED光及白光的趋性及暗适应时间、性别、日龄和光照强度对趋光性的影响,进一步调查了LED光对田间梨小食心虫成虫的诱捕效果。结果表明:在室内条件下,梨小食心虫成虫对520 nm的绿光趋性最强。1⁵日龄成虫中,以3日龄成虫趋光性最强,且雌虫趋光性显著高于雄虫。在暗适应0.55日龄成虫中,以3日龄成虫趋光性最强,且雌虫趋光性显著高于雄虫。在暗适应0.5³.0 h范围内,梨小食心虫成虫的趋光性表现为"抛物线形",以暗适应2.0 h时趋光性最强,并显著高于其它暗适应处理时间。在550、650、750、850 lx光照强度下,以650 lx光强时的趋光性最强。田间诱捕结果表明,不同颜色的LED灯对梨小食心虫的诱捕效果均不理想,不适于梨小食心虫的防治。     

高浓度氯苯优势降解菌的筛选及其降解酶的纯化

[目的]分离纯化出一株高浓度氯苯优势降解菌株,对其所产氯苯降解酶进行分离与纯化,为该菌株及其氯苯降解酶的研究提供理论参考.[方法]利用梯度富集培养技术和无菌滤纸片平板法分离菌株,通过形态特征及16S rRNA基因序列分析初步鉴定菌株,用气相色谱法测定培养液中氯苯浓度,以单位细胞氯苯降解率评价菌株对氯苯的降解能力,以氯苯降解率表示氯苯降解酶的活性.取纯化菌株的发酵酶液制备粗酶液,经硫酸铵梯度盐析、透析脱盐、DE-52离子交换层析、G-100凝胶层析和透析浓缩后,进行SDS-PAGE凝胶电泳检验酶的纯度并测定酶的分子量.[结果]从氯苯长期驯化的成熟期活性污泥中筛选到一株以氯苯为唯一碳源和能源的氯苯优势降解细菌LW13,该菌株在以2000 mg/L氯苯为唯一碳源的无机盐培养基中仍能正常生长,其单位细胞氯苯降解率可达1.37 ×10-10.扫描电镜观察到该菌株细胞大小约为2.3 ×0.8μm,长有数根端生鞭毛.16S rRNA基因序列相似性比较表明该菌株与Lysinibacillus fusiformis(溶藻菌)的相似性达95.5％.所纯化的氯苯降解酶为胞外酶,带正电荷,其分子大小约为57 kDa.整个纯化过程中酶纯化倍数化达8.0倍,酶活回收率达52.51％,酶量回收率达6.57％.纯化后的氯苯降解酶在30℃-55℃和pH在6.0-8.0之间都保持较高的酶活性,其最适反应温度和pH分别在40℃和pH8.0左右.[结论]所分离的氯苯优势降解菌属于Lysinibacillus属菌株,该菌株能有效降解高浓度(500-2000 mg/L)氯苯废水,通过逐级分离纯化,可获得氯苯降解酶纯酶,纯化指标符合分离纯化基本规律,纯化效果较为理想.     

人工锌指核酸酶突变EGFP基因的功能分析

锌指核酸酶技术在基因定点修饰中具有效率高和特异性好等特点,并成功应用于数十种生物。目前,该技术是否能应用羊上尚未报道。为了敲除转基因山羊标记基因 (EGFP),构建了一对针对EGFP外显子上的锌指核酸酶表达载体,将其电转染至转EGFP基因胎儿成纤维细胞中,研究了锌指核酸酶突变EGFP基因的效率和方式,利用基因显微注射单细胞获得获得的转基因 (EGFP) 细胞系作为锌指核酸酶的靶细胞。结果显示,通过锌指核酸酶的突变作用,转染后的细胞发绿色荧光比例下降,测序结果显示在EGFP外显子中插入1个碱基G,导致编码EGFP基因的阅读框改变,从而起到基因突变的作用。结果表明,文中构建的锌指核酸酶对EGFP基因有突变作用,可以为以后获得无标记基因供核细胞进行体细胞核移植生产克隆羊奠定基础。     

中国农业面源污染最佳管理措施研究进展

最佳管理措施(BMPs)对控制农业面源污染具有重要意义.本文从两方面归纳中国BMPs的研究现状:基于污染物关键源区的位置,分为不同类型的BMPs(源头控制、迁移途径阻截、末端治理);根据措施实施的环境背景,分为不同空间单元(流域、行政区域)上的BMPs组合.对现有的措施分析其控污机理和净化效果,指出当前研究存在着理论研究薄弱、缺乏成本-效益分析、措施优化组合不够、环境效果评价不足等问题.着重指出今后应从以下5个方面加强研究:BMPs管理体系建设,措施研发与技术集成,模型模拟研究,尺度转换模式,BMPs效益评价.本文旨在为提高中国BMPs构建与研究水平,同时为中国农业面源污染防控和水环境改善提供理论借鉴和科学依据.     

西芹种子浸提液处理后黄瓜枯萎病菌弱毒菌株的筛选

研究了西芹种子浸提液对黄瓜枯萎病菌菌落生长的抑制作用及浸提液处理后病菌致病力的变化.结果表明:在连续5代浸提液作用下,50 mg·mL-1的西芹种子乙醇、丙酮浸提液处理与其对照相比,显著抑制了黄瓜枯萎病菌菌落的生长;50 mg·mL-1的西芹种子蒸馏水浸提液处理在1～3代培养过程中,显著抑制了黄瓜枯萎病菌菌落的生长,而在4～5代培养过程中,与其对照相比,抑制菌落生长的差异不显著;用各代经西芹不同浸提液处理的黄瓜枯萎病菌接种到黄瓜上进行致病力测定,并于1周开始发病后调查病情,西芹种子丙酮、乙醇和蒸馏水浸提液处理的病情指数分别由第1代的26.7％、20.8％和22.5％降为第5代的17.5％、3.3％和18.3％;3种浸提液与其对照相比,其病情指数也表现降低,其中,乙醇浸提液处理与其对照差异达显著水平;接种至第5代时,乙醇浸提液处理的病情指数为3.3％,病菌毒力的致弱作用最强.综上所述,西芹种子浸提液不但抑制黄瓜枯萎病菌菌落的生长,而且还能弱化病菌的毒力.实验通过浸提液的连续处理获得了黄瓜枯萎病菌的弱毒菌株.     

不同施肥处理对芳樟叶精油及其主成分芳樟醇含量的影响

为探讨不同施肥处理对芳樟(Cinnamomum camphora var.linaloolifera Fujita.)叶精油及其主成分芳樟醇含量的影响,运用三元二次回归正交旋转组合设计检测了不同N、P和K施肥条件下芳樟1年生扦插苗叶精油的含量和芳樟醇的相对含量并建立数学模型;通过对数学模型拟合的回归方程进行最优求解,确定最优施肥配比.结果表明:不同施肥处理对芳樟叶精油及芳樟醇相对含量的影响极显著,精油质量分数为1.53％ ～ 2.30％、芳樟醇相对含量为88.36％ ～ 94.87％.显著性分析结果显示:N和K施用量对精油含量分别有极显著和显著影响,N施用量对芳樟醇相对含量有显著影响而K施用量无显著影响,P施用量对精油含量和芳樟醇相对含量均无显著影响.N、P和K施用量与精油含量和芳樟醇相对含量数学模型的回归方程分别为Y=1.054+0.392X1-0.037X2 +0.280X3+0.014X1X2-0.022X1X3+ 0.018X2X3-0.057X12+0.001X22-0.053X32和Y=87.206 +2.802X1-0.279X2+ 1.115X3+0.180X1X2-0.147X1X3 +0.396X2 X3-0.525X12-0.137X22-0.275X32;据此计算出最优精油含量为2.22％,对应的N、P和K的每盆施用量分别为3.52、5.00和2.76 g;最优芳樟醇相对含量为95.18％,对应的N、P和K的每盆施用量分别为2.84、5.00和4.87 g.研究结果显示:N施用量对芳樟叶精油含量和芳樟醇相对含量的影响最大,最优精油含量和最优芳樟醇相对含量对应的施肥配比不完全相同,在生产中应根据生产目的并综合考虑各种环境因素确定合适的N、P和K施肥配比.     

大鼠骨骼肌损伤后中性粒细胞、巨噬细胞和肌成纤维细胞数量分析研究

目的 研究大鼠骨骼肌损伤后中性粒细胞、巨噬细胞和肌成纤维细胞数量的变化情况,为今后骨骼肌损伤修复的病理学机制研究打下坚实的基础.方法 建立大鼠骨骼肌机械性损伤动物模型,随机分为伤后6h、12h、1d、3d、7d、10d、14d及正常对照组.应用免疫组织荧光染色和免疫组织化学染色,检测大鼠骨骼肌损伤后不同时间点中性粒细胞、巨噬细胞和肌成纤维细胞的数量.结果 伤后6h-12h,损伤区可见中性粒细胞和巨噬细胞浸润,中性粒细胞数量达到高峰.伤后1d,损伤区巨噬细胞数量急剧增加,迅速达到高峰,而中性粒细胞数量开始下降.伤后3d,中性粒细胞和巨噬细胞数量都显著下降.伤后7d,肌成纤维细胞开始出现.到伤后10d-14d,损伤区主要以肌成纤维细胞为主,偶见巨噬细胞.结论 大鼠骨骼肌损伤区中性粒细胞、巨噬细胞和肌成纤维细胞数量呈时间规律性变化,以期为骨骼肌损伤修复的病理学机制研究提供参考资料.     

一种基于LC-MS的抗生素敏感性快速确定方法

目的探索利用液相色谱-质谱（LC—MS）进行细菌快速药敏试验的方法。方法选择肠杆菌科和非发酵菌,以头孢他啶作为目标抗生素,测定不同时间段培养肉汤内头孢他啶的残存量作为判断药敏结果的依据。结果不同敏感性的细菌培养基中残留的头孢他啶量差异有统计学意义（P〈0．05）。结论LC—MS技术可以用于细菌的快速药敏试验。     

不同年龄鼠骨髓干细胞移植治疗心梗后心衰的实验研究

目的：通过对比观察不同年龄鼠骨髓干细胞在体外的生长状态和移入受损心肌后对心肌梗死大鼠心功能的影响,说明年龄对骨髓干细胞的增殖能力和对移植效果的影响。方法：分别分离培养3日龄,1月龄,6月龄,12月龄Wister雄鼠骨髓干细胞,观察细胞生长状态,描记生长曲线。将60只大鼠用结扎冠状动脉前降支的方法制成心肌梗死模型后两周,随机分为三组：Ⅰ组：3日龄组（n=20只）：给予3日龄的5-溴脱氧尿嘧啶（Brdu）标记的鼠骨髓干细胞;Ⅱ组：6月龄组（n=20只）：给予6月龄的Brdu标记的鼠骨髓干细胞;Ⅲ组：对照组（n=20只）：给予培养液。各组均于治疗前及治疗后4周进行心脏超声检查评价心功能改善情况。处死动物取出心脏,进行直接测量后取左心室作石蜡切片,行苏木素-伊红（HE）染色及免疫组化检测,鉴定植入的细胞和心肌、毛细血管再生情况。结果：不同年龄鼠骨髓干细胞培养结果示3日龄及1月龄组增殖能力均高于6月龄及12月龄组,但3日龄与1月龄组之间无统计学差异,12月龄组在原代培养后期即死亡。治疗前超声心动图显示Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组心功能无显著差异（P〉0.05）,治疗之后四周超声心动图检查结果示：Ⅰ、Ⅱ组LVEF、FS、IVST、LVPW和LVESD较治疗前均有明显提高,且显著高于Ⅲ组;Ⅰ组LVEF、FS、IVST、LVPWs和LVESD又明显高于Ⅱ组;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组LVEDD与治疗前比较无统计学意义。心脏直测结果显示Ⅰ、Ⅱ组的Wh、Wh、Wb、L、I度均较第Ⅲ组有所增加,其中Ⅰ组又明显高于Ⅱ组。免疫组化结果显示：Ⅰ、Ⅱ组于梗死周边均发现Brdu（＋）细胞存在,心肌特异性抗体阳性,且Ⅰ组阳性率明显高于Ⅱ组。毛细血管密度检测结果显示Ⅰ组毛细血管增生情况明显优于Ⅱ组。结论：不同年龄鼠骨髓干细胞的体外增殖能力不同,年龄越小,增殖能力越强。骨髓干细胞移植可以改善心肌梗死后大鼠的心脏功能,增加梗死区毛细血管密度,抑制心室重构,且年龄与移植效果成反比。