炭样小单孢菌中抗生素生物合成相关蛋白的筛选

目的：筛选一株具有广谱抗菌活性的炭样小单孢菌JXNU-1中核苷类抗生素生物合成相关蛋白。方法：通过iTRAQ定量蛋白质组学技术对JXNU-1菌体生长期（36h）和产物合成期（108h）的差异蛋白进行鉴定和功能分析。结果：基于iTRAQ定量蛋白质组学技术共鉴定出炭样小单孢菌总蛋白质2390个,差异表达蛋白172个,在产物合成期（108h）表达上调76个、表达下调96个。通过蛋白GO和COG注释等功能分析,筛选出12个与抗生素合成密切相关蛋白和5个生物合成基因簇。结论：利用iTRAQ技术筛选出炭样小单孢菌JXNU-1的抗生素合成相关蛋白,为阐明该抗生素的生物合成机制奠定实验依据。     

灰霉病菌抗药位点及其分子检测方法研究进展

灰霉病由灰葡萄孢侵染所致,化学防治是目前最常用的治理方法,而随着杀菌剂的广泛使用,抗药菌株频繁出现。本文就近年来已研究报道的灰葡萄孢菌的抗药分子位点进行了系统总结,包括六大类杀菌剂,涉及5个基因;对灰霉病菌抗药位点的分子检测方法进行了综述,包括测序法、CAPS、ARMS、Tetra primer ARMS-PCR、AS real-time PCR、ASPPAA PCR和双杂交探针法,通过对不同检测方法进行比较分析,指出现有技术存在的问题并展望未来高通量的检测方法的发展方向。     

感染球孢白僵菌的家蚕免疫应答差异表达基因分析

【目的】筛选家蚕Bombyx mori应对白僵菌Beauveria bassiana侵染的应答基因, 以进一步研究家蚕抵御真菌侵染的分子机制。【方法】采用新一代Solexa高通量测序技术对感染白僵菌及未感染白僵菌的对照组家蚕进行了测序分析, 筛选差异表达基因; 结合生物信息学工具分析差异表达基因的功能注释、 分类及涉及的信号通路等; 应用荧光定量PCR技术验证10个基因的差异表达。【结果】通过测序和生物信息学分析共获得377个差异表达基因, 其中表达上调基因236个, 下调基因141个; KEGG通路分析表明, 各通路中既有表达上调的基因, 也有下调基因; 12个上调基因、 26个下调基因参与3个显著性富集的KEGG通路, 即核糖体、 氨酰tRNA生物合成和剪接体通路。定量PCR与测序结果显示, 溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S-转移酶、 肽聚糖识别蛋白等与免疫应激相关的蛋白基因均呈现表达上调。【结论】本研究筛选获得的差异表达基因, 特别是上调表达的基因可能与家蚕应对白僵菌侵染的应答机制有关, 其中与免疫应激相关的蛋白基因如溶菌酶、 热激蛋白、 谷胱甘肽S 转移酶、 肽聚糖识别蛋白基因等可能直接参与了家蚕对白僵菌的免疫识别和防御, 研究结果为从分子水平阐明家蚕抵御真菌侵染的防御机制和白僵菌对家蚕的致病机理提供新的依据。     

超嗜热酯酶EST2在不同宿主中的异源高效表达研究

来源于超嗜热古菌Alicyclobacillus acidocaldarius的酯酶EST2是目前报道的活性最高的超嗜热酯酶,具有极大的工业应用价值。为促进EST2的生产应用,将其分别在大肠杆菌及毕赤酵母中进行异源表达,并就不同宿主对表达情况和重组酶酶学性质的影响进行了分析。在大肠杆菌和毕赤酵母中重组表达的EST2酶学性质基本一致:最适温度分别为75℃和77.5℃,最适pH均为8.0,比活力分别为4656.6 U/mg和4078.3 U/mg,70℃水浴保温4.5 h,残余活力均在70%以上。在摇瓶发酵的基础上,于5 L发酵罐中进行了重组大肠杆菌及毕赤酵母的高密度发酵。毕赤酵母高密度发酵120 h菌体干重达68 g/L,最大表达酶活力为959.6 U/ml。大肠杆菌高密度发酵25 h菌体干重达60.8 g/L,最大酶活力14825.6 U/ml,表达量是毕赤酵母的15.4倍,单位时间产量是酵母的74.2倍。结果表明大肠杆菌发酵周期短、表达量高,更适合进行嗜热酯酶EST2的高效生产,这为促进嗜热酯酶在工业生物技术产业的应用奠定了基础。     

毕赤酵母工程菌表达乙肝表面抗原结合蛋白(SBP)的发酵纯化工艺研究

乙肝表面抗原结合蛋白(HBsAg binding protein,SBP)是以HBsAg为探针,通过人肝cDNA噬菌体表达库筛选的一种人源蛋白。SBP可特异性结合乙肝表面抗原(Hepatitis B virus surface antigen, HBsAg),增强乙肝疫苗的免疫效果,是一种潜在快速高效的免疫佐剂。成功构建了分泌型高表达SBP的毕赤酵母工程菌。对该菌株进行了放大规模发酵表达,并对纯化工艺进行了研究。在发酵实时检测过程中,自诱导剂甲醇加入开始,SBP蛋白的分泌表达量随时间推移而逐渐增加,发现于38h达到最佳水平且此时杂蛋白含量最少,是放罐收集菌液的最佳时间。18L发酵液在低温离心除菌体和沉淀物后可得到15L的上清液,再利用截留量为5kDa的超滤膜包将上清液浓缩至2L,将浓缩后的上清液依次通过S200分子筛柱和TDEAE阴离子交换柱进行分离纯化,可得到300ml浓度为1.125mg/ml、纯度达98%的目标蛋白液,发酵液得率为22.5mg/L;最后将蛋白液定量分装冻干低温保存。所获得的放大规模SBP发酵诱导表达条件和SBP蛋白的分离纯化工艺,为SBP蛋白大规模生产奠定了坚实的基础。     

基于多基因序列分析对尖孢镰孢菌古巴专化型（香蕉枯萎病菌）生理小种的鉴定

由尖孢镰孢菌古巴专化型Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Foc引起的香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,自1996年以来已对我国华南地区香蕉生产造成了严重危害。传统上香蕉枯萎病菌生理小种的鉴定主要采用人工接种鉴别寄主尔后测定病菌致病性的方法,但实验周期长,且受季节影响。以来自澳大利亚的香蕉枯萎病菌生理小种1号（BW1）、2号（Race 2）、3号（Race 3）以及亚热带4号（BW4）为对照,对分离自我国华南地区主要香蕉产区（广东、广西、海南、福建等省区）的14株香蕉枯萎病菌的单孢菌株进行致病性测定,并结合热带4号小种（TR4）和亚热带4号小种（ST4）的分子特异检测方法,确定其生理小种类型;同时,利用ITS、TEF-1α、IGS、histone H3、β-tubulin等 5个主要用于镰孢菌系统发育学研究的基因,研究不同地区不同来源的Foc菌株之间的亲缘关系及其与非病原尖孢镰孢菌的关系,并评价这5个基因在香蕉枯萎病菌生理小种鉴定上的应用价值。研究结果表明：（1）来源于我国华南地区的4号小种主要为热带4号小种;（2）TEF-1α、IGS、histone H3等3个基因片段能够将Foc中不同生理小种的菌株划分成不同的系统发育谱系,与致病性测定的结果具有对应关系,也能较好地反映尖孢镰孢菌种内菌株的亲缘关系,可用于香蕉枯萎病菌生理小种鉴定;（3）我国Foc 1号生理小种的遗传多样性高于4号生理小种,Foc 1号生理小种的菌系与来自香蕉果实上的非病原尖孢镰孢菌的亲缘关系比其与Foc 4号生理小种的菌系的亲缘关系更近。     

灭活原生质体融合选育木糖、葡萄糖共发酵酿酒酵母工程菌

为了选育高效利用木糖、葡萄糖共发酵,并使乙醇产量有所提高的酿酒酵母工程菌株。以酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae W5和休哈塔假丝酵母Candida shehatae 20335为亲本株,确定了双亲株原生质体灭活剂量,并进行原生质体融合获得融合子,用高效液相色谱（HPLC）测定融合子以木糖、葡萄糖单碳源及混合碳源发酵时的乙醇得率。结果表明,获得一株发酵性能优良的融合子HDY2-14,其利用木糖和葡萄糖单碳源发酵的乙醇得率分别为0.213g/g和0.257g/g,混合碳源发酵的乙醇得率为0.310g/g,其中混合碳源乙醇得率比亲本株W5和20335的乙醇得率分别提高了20.2%和15.2%。     

阿氏浮丝藻mcyT基因序列多样性研究

为研究我国浮丝藻（Planktothrix Anagnostidis et Komrek）的毒素相关基因,选取分离自我国不同省份水体的13株阿氏浮丝藻,通过PCR检测其微囊藻毒素合成酶基因mcyA、mcyE及mcyT研究其毒素基因特性。PCR结果表明除mcyT之外其他引物检测均无扩增产物,说明这13株浮丝藻不具备产微囊藻毒素的能力。通过克隆测序得到mcyT序列,并进行分子系统分析,构建了关于mcyT序列的Neighbor-Joining系统树,结果表明mcyT序列可以将产毒与不产毒浮丝藻分为两大独立的分支,两个分支之间的最低序列相似度分别为98.5%和99.1%。研究结果可为后续研究我国浮丝藻的微囊藻毒素合成相关基因的多样性以及分子监测提供参考。       

球孢白僵菌对四种十字花科蔬菜害虫的兼控潜力评价

研究了分离自小猿叶甲的一株球孢白僵菌(Beauveria bassiana(SCAU-BB01D))对十字花科蔬菜4种非目标害虫烟粉虱Bemisia tabaci、小菜蛾Plutella xylostella、黄曲条跳甲Phyllotreta striolata和菜缢管蚜Lipaphis erysimi的致病能力。结果表明,在实验室条件下,该菌株对以上4种害虫均有不同程度的侵染力。1×108孢子/mL的白僵菌悬浮液对1,2,3,4龄烟粉虱若虫的侵染率分别为84.88,86.81,55.94和38.78%;对小菜蛾2,3和4龄幼虫的侵染率为67,59和44%;对黄曲条跳甲幼虫和成虫分别为63%和60%;对菜缢管蚜成蚜和若蚜的侵染率分别为44%和35%。通过机率值分析,得出该菌株对烟粉虱1~4龄若虫的LT50分别为4.14,3.78,6.24和7.59 d;对小菜蛾2~4龄幼虫的LT50分别为7.29,8.16和9.82d;对黄曲条跳甲成虫和幼虫的LT50分别为11.22和8.11 d;对菜缢管蚜成蚜和若蚜的LT50分别为11.01和12.15 d。说明该球孢白僵菌菌株对烟粉虱、小菜蛾和黄曲条跳甲3种非目标害虫具有一定的兼控作用,在蔬菜害虫的生物防治中具一定的应用潜力。     

胀罐酱油中耐渗透压酵母菌分离及鉴定

从广东某调味食品厂的3批次的胀罐酱油中分离到3株引起胀罐的耐渗透压的酵母菌,这些酵母菌在含有50％～60％葡萄糖和15％NaCl的培养基上生长较快,在普通酵母培养基上生长缓慢。通过对其进行形态特征观察和生理生化的测定,初步鉴定这3株酵母菌为埃切毕赤酵母（Pichia etchellsii）。