生防菌密旋链霉菌Act12中SPA7074缺失突变株的构建及其次级代谢产物鉴定

【目的】通过基因工程手段构建生防菌Act12转录调控因子SPA7074缺失突变株,并挖掘其中活性次级代谢产物资源和探讨其活性机理。【方法】利用同源重组方法敲除Act12基因组中可能的Tet R家族转录调控因子编码基因spa7074(accession number:KU955325),平板实验检测缺失突变株发酵液抑菌活性的变化,并通过HPLC比较代谢图谱,然后通过质谱及核磁共振对差异峰对应化合物进行结构鉴定。【结果】SPA7074缺失突变株对几种病原真菌的拮抗活性显著增强,比较代谢图谱表明出现数个差异峰,将最显著差异峰所对应化合物进行分离纯化鉴定,结果为寡霉素D。【结论】本研究通过基因工程手段敲除生防菌株Act12中的负转录调控转录因子,使得突变菌株抑菌活性显著增强,并获得了产量达野生型菌株7倍的寡霉素D高产菌株Δspa7074。     

嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶功能研究进展

嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)是广泛分布于自然界的革兰氏阴性杆菌。作为一种新型、与高死亡率相关的条件致病菌,嗜麦芽寡养单胞菌能够导致人类或其他生物感染多种疾病。近年来,越来越多的研究结果显示来自于细菌的胞外蛋白酶是导致宿主发病的关键蛋白质。因此,探究嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的组成成分和功能将不仅有助于阐明其致病机制,更为今后以其为靶点进行临床治疗奠定基础。本文试图对嗜麦芽寡养单胞菌胞外蛋白酶的性质、功能及其应用进行归纳总结。     

蛇足石杉内生真菌Shiraia sp. Slf14中赖氨酸脱羧酶基因的克隆、表达及功能

【目的】阿尔茨海默症治疗药物石杉碱甲(Huperzine A,Hup A)的生物合成途径起始于赖氨酸脱羧酶(Lysine decarboxylase,LDC)。本研究克隆及表达了来源于产Hup A的植物内生真菌的LDC基因,并研究了其功能。【方法】采用RT-PCR扩增法,从一株产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14获得LDC基因,构建表达质粒p ET-22b-LDC与p ET-32a-LDC,转化感受态细胞E.coli BL21,加入IPTG至终浓度为1×10~(–3) mol/L,于24°C、200 r/min培养8 h,诱导表达LDC蛋白质;通过Ni~(2+)金属亲和层析纯化重组LDC并建立酶促反应体系,利用TLC检测了LDC催化活性。利用生物信息学软件分析了LDC的理化性质及蛋白质的空间结构。【结果】成功克隆并异源表达出重组蛋白LDC与Trx-LDC,经SDS-PAGE电泳鉴定分子量分别为24.4 k Da和42.7 k Da,与预计大小相符。TLC结果表明LDC与Trx-LDC均具有赖氨酸脱羧酶活性。【结论】本研究从产Hup A的蛇足石杉内生真菌Shiraia sp.Slf14中成功克隆到LDC基因并进行了异源表达,检测到了其催化活性,为丰富LDC分子信息及阐明内生真菌中Hup A生物合成机制提供参考数据。     

中华补血草内生与根际具ACC脱氨酶活性细菌的筛选及其生物多样性

【目的】获得江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草内生及根际具有1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶活性的细菌,研究其遗传多样性和潜在促生活性。【方法】从中华补血草和根际土壤分离筛选具有ACC脱氨酶活性的菌株,对其ACC脱氨酶活性定量检测,通过16S r RNA基因序列分析确定菌株系统发育地位。同时研究其固氮、溶磷、产植物生长素吲哚乙酸(IAA)及耐盐能力。【结果】分离筛选获得18株具有ACC脱氨酶活性的内生与根际细菌,定量检测发现其中有13株菌的ACC脱氨酶含量在20 nmolα-KA/(mg Pr·h)以上,有11株菌可以固氮,7株菌能够解磷,9株菌产生IAA。菌株的Na Cl盐耐受范围多数在0–13%之间。16S r RNA基因测序表明,活性菌株分属于7个属,多样性丰富,节杆菌属(Arthrobacter)为优势类群。其中菌株KLBMP 5180为节杆菌属的潜在新种。【结论】江苏沿海滩涂盐生药用植物中华补血草共生环境中具有丰富多样的具ACC脱氨酶活性的菌株,并存在潜在新物种资源,具有进一步研究价值。     

和厚朴酚抑制耐甲氧西林金黄色葡萄球菌生物被膜形成

【目的】研究和厚朴酚(HNK)抑制MRSA生物被膜(BF)形成的作用机制。【方法】使用TTC法测定了HNK对供试菌株BF的形成和成熟BF的抑制作用;刚果红平板法定性检测了HNK对PIA合成的影响;分光光度法测定了HNK对供试菌株eDNA释放量的影响;RT-PCR技术检测了HNK对供试菌株icaA、cidA以及agrA基因表达量的影响。【结果】HNK对MRSA 41573 BF的形成和成熟BF均有较强的抑制作用,其中,HNK抑制MRSA 41573 BF形成的MIC和MBC分别为10μg/mL和20μg/mL;抑制成熟BF的MIC和MBC分别为50μg/mL和100μg/mL。当用亚抑菌浓度的HNK与万古霉素联合作用后,可显著提高成熟BF对万古霉素的敏感性。HNK能显著抑制PIA的合成,且呈浓度剂量依赖。HNK能抑制供试菌株eDNA的释放量,其中1/8 MIC的HNK作用供试菌株16 h后,与对照组相比,e DNA的释放量降低了28.3%。HNK可抑制供试菌株BF形成的相关基因,其中1/2 MIC的HNK作用供试菌株16 h后,与对照相比,icaA的表达量降低了59.1%,cidA的表达量降低了56%,agrA的表达量降低了72.3%。【结论】HNK能显著抑制MRSA 41573 BF的形成,其作用机制主要是通过抑制icaA和cidA基因表达量,影响PIA和eDNA的合成,进而抑制BF的形成。此外HNK也可通过调控细菌的QS系统影响BF的形成。     

不同地位克氏原螯虾胜利者-失败者效应的稳定性

为探究不同地位的克氏原螯虾(Procambarus clakii)胜利者-失败者效应的稳定性。通过视频拍摄优势者和从属者在新的领域中各自与等重量级雄性螯虾连续遭遇战,统计胜负场数、格斗次数、时间、优势指数等多个参数。在与陌生对手的首次交战中,40个优势者中有23只螯虾取得了胜利,17只失败,胜负比例之间差异不显著;而从属者中获胜比例为18/40,与失败者的比例之间也没有差异,说明优势者和从属者之间原有的等级地位并不被陌生对手识别。在与陌生对手的第二次交战中,获胜的优势者中18/23的螯虾再次胜利,极显著高于失败的螯虾比例;获胜的从属者中,仅11/18的螯虾再次胜利,与失败者的比例之间不显著;而失败的优势者中,13/17的螯虾持续失败,失败的从属者中,17/22的螯虾持续失败,均显著高于获胜的比例,说明不同地位的螯虾胜利者-失败者效应稳定性不同,优势者的胜利者-失败者效应均比较稳定,而从属者的失败者效应稳定,胜利者效应并不稳定,一胜之后不能获得稳定、完全的二胜。对格斗次数、时间、优势指数等参数统计分析发现,胜利或失败的优势者以及从属者在格斗策略上有较大的差异。     

高山姬鼠下丘脑神经肽表达量的季节性变化

为阐明高山姬鼠(Apodemus chevrieri)下丘脑神经肽表达量在季节性变化条件下对其体重调节的作用,测定了不同季节高山姬鼠的体重、体脂含量、食物摄入量以及血清瘦素浓度和神经肽Y(NPY)、刺鼠相关蛋白(Ag RP)、阿片促黑色素原(POMC)和可卡因-安他非明转录调节肽(CART)表达量。采用食物平衡法测定高山姬鼠的食物摄入量,体脂含量用索氏抽提法进行测定,采用实时荧光PCR仪测定下丘脑神经肽表达量。采用单因素方差分析或协方差分析进行检验,相关性采用Pearson相关分析。高山姬鼠的体重和体脂均出现了季节性变化,冬季较低,夏季较高。食物摄入量季节性差异显著,冬季较高,夏季最低。血清瘦素含量也出现了季节性变化,与体脂变化趋势类似,瘦素含量与脂肪含量呈正相关关系。下丘脑神经肽NPY、Ag RP、POMC和CART表达量季节性差异显著。食物摄入量与NPY和Ag RP负相关,与POMC和CART正相关。以上结果表明,高山姬鼠在季节性变化过程中冬季降低体重、体脂,增加摄入量来维持生存。瘦素通过作用于下丘脑神经肽基因来调节高山姬鼠的体重平衡。     

家燕和金腰燕的卵胚胎心率比较

胚胎心率是衡量胚胎新陈代谢速率的重要指标。鸟类的胚胎心率随新陈代谢的增加而呈上升趋势。对早成性鸟类的种间比较发现,胚胎心率平均值随卵重量的增大而减小,卵体积小的种类具有相对较高的胚胎心率。国内有关野生鸟类胚胎心率的研究较少。2014年5~8月,在黑龙江扎龙国家级自然保护区,利用红外胚胎心率测量仪对两种近缘鸟类家燕(Hirundo rustica,n=14)和金腰燕(Cecropis daurica,n=14)的卵胚胎心率及其变化进行了测量与比较。两种燕均在孵卵的第2天开始出现胚胎心率,并随胚龄增加心率呈上升趋势,但在第8天及第11~14天家燕的胚胎心率显著低于金腰燕(第8天:z=﹣2.602,P=0.009;第11天:z=﹣2.497,P=0.013;第12天:z=﹣2.354,P=0.019;第13天:z=3.424,P=0.001;第14天:z=﹣3.380,P=0.001)。家燕卵胚胎日均增长心率(19.0±3.1)次/min,金腰燕卵胚胎日均增长心率(16.1±3.4)次/min,二者差异不显著(z=﹣1.792,P=0.073)。两种燕的胚胎心率与卵容量和卵重均不存在显著相关性[家燕:卵容量(1.73±0.09)cm3,r=0.192,P=0.511;卵重(1.74±0.09)g,r=0.128,P=0.663。金腰燕:卵容量(1.74±0.08)cm3,r=0.040,P=0.891;卵重(1.51±0.09)g,r=0.054,P=0.855]。这可能表明,卵大小和卵重量对家燕与金腰燕的胚胎心率均影响不明显。     

鹰鹃对白腹短翅鸲的巢寄生

2015年4~8月,在贵州宽阔水国家级自然保护区,记录到1巢白腹短翅鸲(Hodgsonius phaenicuroides)被鹰鹃(Cuculus sparverioides)寄生,寄生率为1/16(n=16)。发现时白腹短翅鸲巢内有1枚白色的寄生卵和2枚蓝色的寄主卵,且卵已凉,疑为亲鸟弃巢。鹰鹃卵重6.09 g,卵大小20.20 mm×27.73 mm;两枚白腹短翅鸲的卵重分别为2.34 g和2.40 g,大小分别为20.05 mm×14.94 mm和19.95 mm×15.09 mm。鹰鹃的卵重量(6.09 g)和大小(27.73 mm×20.20 mm)均明显大于白腹短翅鸲的卵。卵色光谱测量结果表明,鹰鹃和白腹短翅鸲卵色的反射光谱图差别明显,鹰鹃卵在色度和色调上明显低于白腹短翅鸲,但卵色亮度却明显比白腹短翅鸲卵高,为典型的非模拟寄生卵。     

冬眠动物骨骼肌生理适应及机制的研究进展

非冬眠动物的骨骼肌在废用条件下会发生明显的萎缩。冬眠动物在历经数月的冬眠期骨骼肌废用后,仍能保持较完整的形态结构与良好的收缩功能,成为天然的抗废用性肌萎缩动物模型。探明冬眠动物骨骼肌对废用的生理适应机制,是生理生态学领域的重要课题之一。本文从形态结构、肌纤维类型和收缩功能等方面综述了冬眠动物对冬眠期骨骼肌废用状态的生理适应,并从蛋白质代谢、生长与分化的调控、代谢类型的调控、氧化应激以及线粒体结构与氧化能力等方面分析了冬眠期骨骼肌生理适应的可能机制。