紫外线和硫酸二乙酯复合诱变选育PHB高产菌株

【目的】获得高产聚β-羟基丁酸酯(Poly-β-hydroxybutyricacid,PHB)菌株。【方法】以假单胞菌属Pseudomonas koreensis PK3菌株为出发菌株,采用硫酸二乙酯和紫外线相结合的诱变方法进行多轮诱变。【结果】经过初筛和复筛得到一株高产PHB突变菌株,命名为Pseudomonas koreensis UVCN-18。连续传代9次后,发酵28 h条件下,PHB产量达到15.94 g/L,占细胞干重69.54%,较原出发菌株Pseudomonas koreensis PK3(4.42 g/L)提高了2.61倍,并且该菌株具有良好的遗传稳定性。【结论】采用硫酸二乙酯和紫外线相结合的诱变方法,成功获得了一株高产PHB突变菌株。     

基于空腔填充效应构建伯克霍尔德菌脂肪酶LipA的热稳定性突变体

【目的】中温伯克霍尔德菌胞外脂肪酶LipA在工业领域具有重要的应用价值。利用蛋白质工程技术来提高其热稳定性,对开发脂肪酶LipA酶制剂及提高其应用范围及应用效果,具有重要的意义。【方法】利用生物信息学软件Castp、Voronoia和Cave分析LipA分子中存在的空腔及其组成氨基酸残基;利用FoldX软件构建上述氨基酸残基的突变体电子文库,并基于空腔效应(体积变小)、自由能变化值(降低)和空间结构特点等对前述突变体电子文库进行筛选。从突变体电子文库中选择具有代表性的突变体,通过基因工程技术,引入突变。经诱导表达后,实验验证并筛选出热稳定性的突变体。【结果】构建了一个由58个突变体组成的电子文库;并对其中17个代表性的突变体进行了实验验证;筛选到2个热稳定性有明显提高的突变体LipA-His15Pro和LipA-Ala210Val;其叠加突变体LipA-His~(15)Pro/Ala~(210)Val的T50~(12)较野生型LipA提高了8°C,在55°C下的半衰期较野生型脂肪酶LipA提高了23.1倍。【结论】基于空腔填充技术构建热稳定性伯克霍尔德菌胞外脂肪酶LipA突变体,是一种行之有效的策略。     

复制缺陷型痘苗病毒天坛株的细胞生物学特性及复制缺陷机制探究

痘苗病毒减毒株作为基因表达载体,广泛应用于多种疾病的预防和治疗。复制缺陷型痘苗病毒天坛株(Non-replicating Tiantan vaccinia virus,NTV)作为一株高度减毒的痘苗病毒株,其生物学特性和复制缺陷机制还有待研究。探究NTV细胞生物学特性和复制缺陷机制。在不同种属和组织来源的细胞中测定NTV复制能力、细胞嗜性和毒力;Western Blot检测HeLa细胞中的NTV的A17/A27蛋白表达水平,Real-time PCR检测晚期蛋白A17/A27转录水平。NTV在BHK-21、CEF细胞中可有效复制和扩散,而在Vero细胞及人源细胞HeLa、2BS、Hep-2和143TK-中均不能有效复制;在HeLa细胞中,晚期蛋白A17和A27蛋白表达受阻,而转录水平基本不变。NTV是一株复制缺陷型痘苗病毒,在多种细胞中复制和扩散受限;NTV晚期蛋白A17和A27的表达受阻且与蛋白表达转录水平无关,初步判定蛋白表达受阻发生在蛋白翻译阶段。     

海拔梯度变化对中亚热带黄山松土壤微生物生物量和群落结构的影响

全球变暖对陆地生态系统造成一系列生态问题,使这些问题将随着全球平均气温的升高而进一步加剧。海拔梯度变化是研究气候变暖对陆地生态系统影响的一种重要手段。目前为止利用海拔梯度对微生物影响的研究尚未定论,其主要原因是忽略了植被类型的影响。因此,以中亚热带戴云山的3个海拔(1300、1450、1600 m)的黄山松(Pinus taiwanensis)林为研究对象,探究沿海拔梯度的变化,森林土壤微生物生物量和微生物群落结构的响应变化。结果表明:土壤碳氮磷养分(SOC、TN、TP)、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)和丛枝菌根真菌(AMF)、革兰氏阴性菌(GN)、真菌(Fungi)、总磷脂脂肪酸(T_(PLFA)),细菌∶真菌(F∶B)均随海拔升高显著下降,而革兰氏阳性菌∶革兰氏阴性菌(GP∶GN)随海拔升高呈相反的趋势。冗余分析(RDA)表明,温度(T)和可溶性有机氮(DON)是影响微生物群落结构的最重要的环境因子。研究表明:与1600 m海拔相比,1300 m海拔温度较高,土壤有机质矿化作用较强,土壤速效养分及微生物生物量随之增加,从而提高(Fungi)、细菌(Bacteria)等。因此,未来气候变暖将通过改变土壤碳氮磷养分来影响本区域微生物群落组成结构。这对进一步深入了解气候变化对山地生态系统土壤养分循环过程具有重要意义。     

煤矸石山生态恢复的主要路径

煤矿开采过程伴随着大量煤矸石和废弃物的堆积,对当地生态环境造成巨大危害,恢复受损煤矿区煤矸石山生态系统成为近年来研究的热点。目前,许多研究者从煤矸石山土壤和植被恢复技术、监督管理等方面进行归纳总结,各有侧重地提出相应恢复措施,对于指导当地生态恢复实践发挥了重要作用。然而,绝大部分研究综述均未深入分析煤矸石山生态恢复过程中的关键问题,同时也未从生态系统的整体性和长期稳定性考虑设置恢复路径。基于此,通过梳理前人研究成果,归纳出煤矸石山恢复过程中的地质安全、土壤环境、植被恢复、种群繁衍、生态系统稳定等方面关键问题,从恢复前后逻辑关系和生态系统整体性考虑,设计出边坡稳定性处理及整形、土地复垦、物种选择、人工建植、土壤种子库形成、种群繁衍与更新、生态系统健康和稳定性评价、补充措施等一整套煤矸石山生态恢复的主要路径和方法,对煤矸石山生态系统恢复的基本途径从六个方面进行了总结,同时提出存在的问题和未来需要进一步研究的方向,为煤矸石山生态系统恢复实践提供重要理论指导。     

大鼠纤维化肝组织中SHP1表达与肝星状细胞活化及增殖的关系*

目的: 探讨大鼠肝纤维化病理过程中肝组织及在体肝星状细胞 (HSC)的含SH2结构域的蛋白酪氨酸磷酸酶1 (SHP1)表达变化与在体HSC活化及增殖的关系。方法: 随机将50只健康雄性SD大鼠分为对照组(10只)、模型组(40只),采用腹腔注射四氯化碳法建立大鼠肝纤维化模型,Masson三色染色及HE染色检测大鼠肝脏组织的病理组织学变化,SHP1与α-平滑肌肌动蛋白 (α-SMA)免疫荧光双标记检测大鼠肝组织中活化HSC的SHP1表达,免疫组织化学染色检测大鼠肝组织的α-SMA及SHP1表达,并分别对大鼠肝组织的SHP1表达及大鼠肝组织中活化HSC的SHP1表达与大鼠肝组织的α-SMA表达进行Pearson’s相关性分析。结果: 大鼠肝纤维化模型成功构建,随着造模时间延长,大鼠肝纤维化逐渐加重。与对照组大鼠肝组织的SHP1阳性表达平均光密度值 (MOD) (0.08±0.01)比较,造模不同时间(2周、4周、6周、8周)大鼠纤维化肝组织的SHP1阳性表达MOD (0.11±0.01、0.14±0.01、0.16±0.01、0.19±0.01)显著增加(P＜0.05),并逐渐升高(P＜0.05)。与对照组大鼠肝组织的α-SMA阳性表达MOD (0.04±0.01)比较,造模不同时间(2周、4周、6周、8周)大鼠纤维化肝组织的α-SMA阳性表达MOD (0.06±0.01、 0.09±0.01、0.12±0.01、0.16±0.02)明显增加(P＜0.05),并逐渐升高(P＜0.05),即在体HSC的活化及增殖逐渐加快(α-SMA是HSC的活化标志)。SHP1与α-SMA免疫荧光双标记检测显示,造模2周、4周、6周、8周大鼠纤维化肝组织中表达SHP1的活化HSC占总的活化HSC的百分比(26.49%±3.44%、37.14%±4.57%、44.90%±2.94%、58.09%±5.33%)逐渐升高(P＜0.05)。上述大鼠纤维化肝组织的SHP1表达及大鼠纤维化肝组织中表达SHP1的活化HSC占总的活化HSC的百分比均与大鼠纤维化肝组织的α-SMA表达呈显著正相关(r值为0.926, 0.984,P＜0.05)。结论: 在大鼠肝纤维病理过程中,肝组织及在体HSC 的SHP1表达与在体HSC的活化及增殖呈显著正相关。     

新疆克孜勒苏柯尔克孜地区帕米尔牦牛mtDNA COⅠ 的遗传多样性分析

为了更好地保护和开发我国新疆的牦牛遗传资源,对新疆克孜勒苏柯尔克孜地区帕米尔牦牛的遗传多样性及群体遗传结构进行了分析。对3个帕米尔牦牛类群的线粒体COⅠ基因序列进行测定,分析其多态性,构建系统进化树。研究结果显示,帕米尔牦牛COⅠ基因序列全长为1 048 bp,共检测到13个变异位点,其中单态突变位点9个,简约信息位点4个。在帕米尔牦牛类群中共检测出10种单倍型,平均单倍型多样性（haplotype diversity,H_d）、平均核苷酸多样性（nucleotide diversity,P_i）分别为0.762和0.001 64。3个类群间平均遗传距离为0.004 30,且苏木塔什牦牛与布伦口牦牛的遗传距离最小（0.003 72）。结果表明,帕米尔牦牛具有丰富的遗传多样性,但各类群之间遗传分化不明显,且经人工或自然选择后群体发生了扩张和基因交流的情况。研究结果为新疆帕米尔牦牛的遗传改良及新疆优良畜禽遗传资源的保护和开发提供了科学依据。     

蛴螬化学成分和药理作用的研究进展

蛴螬在中医临床中有着悠久的应用历史,近年来,随着人们对蛴螬的深入研究,化学成分的研究也有了新进展,从蛴螬提取物分离出含氮类化合物、有机酸类化合物和甾体类化合物。在药理学方面,蛴螬提取物具有抗肿瘤、治疗口疮和眼部疾病等多种生物活性,是一种极具研究和开发价值的动物药。现将其近年来的化学成分、药理作用研究进展做一综述,以期为进一步开发利用提供参考资料。     

高效光合细菌菌剂对土壤微生物的影响

为了筛选在盆栽试验条件下适宜的高效光合细菌菌剂浓度以促进番茄生长,研究了高效光合细菌菌剂的3种浓度对番茄种植土壤中微生物特性的影响。试验结果表明：高效光合细菌菌剂的施用可以显著提高土壤中细菌和放线菌的数量,降低土壤中真菌数量;不同程度提高土壤脲酶、酸性磷酸酶和过氧化氢酶的活性。其中以稀释100倍的光合细菌菌剂+化肥处理效果最明显,稀释100倍的菌剂+化肥处理最有利于土壤中微生物的生长繁殖,对土壤环境的改善效果最显著。     

温度对巨膜长蝽生长发育与繁殖的影响

【目的】近年来巨膜长蝽Jakowleffia setulosa (Jakovlev)由稳定种群的荒漠昆虫上升为暴发性发生并迁移至农区危害的农业害虫。由于缺乏巨膜长蝽生物学基础研究,给监测预警及综合防治带来许多困难。本研究旨在探明温度对巨膜长蝽发育和繁殖的影响。【方法】本实验以白茎盐生草Halogeton arachnoideus Moq.为寄主植物,分别在7个恒温（13,18,23,28,33,35和37℃）下研究了温度对巨膜长蝽各虫态平均发育历期、发育速率、成活率、产卵量和种群参数的影响。【结果】在13~37℃范围内,各虫态的发育历期随温度的升高而缩短,13℃完成一个世代发育需要82.63 d,37℃只需要14.61 d。各虫态的发育速率（V）与温度（T）的关系均符合多项式回归模型,且极显著相关。采用直接最优法分析,巨膜长蝽世代的发育起点温度为8.30℃,有效积温为555.77日·度,在宁夏一年可发生2代。巨膜长蝽世代存活率均在33℃时最高,为35.44%。28～37℃之间单雌产卵量较多,达到10粒以上,通过方程拟合得到理论上雌虫产卵最适温度为34.59℃,产卵量最高可达到16.73粒/雌;种群趋势指数在13℃为零,18～23℃小于1,种群呈负增长;28～37℃大于1,且33℃时最高,为2.77;净增殖率、内禀增长率及周限增长率均在37℃时最高,分别为7.24, 0.3912和1.4787;种群世代周期以13℃时最长,为45.8936 d,37℃时最短,为5.0608。【结论】巨膜长蝽在28～35℃下存活率、增长指数和繁殖力较高,说明该温度范围是巨膜长蝽生长发育和繁殖的适宜温度。本研究为有效开展巨膜长蝽的监测预报及综合防控提供了科学依据。