番茄复三螺旋基因响应外源激素和非生物胁迫的研究

复三螺旋(double trihelix)基因在植物形态建成和植株抗逆性方面发挥关键作用。该研究以番茄自交品种AC⁺⁺为试验材料,运用生物信息学方法与qRT PCR技术对5个复三螺旋成员(SlGTL1~SlGTL5)在番茄体内不同器官的表达模式、以及基因对激素与非生物胁迫的响应进行表达分析,以探讨番茄复三螺旋基因的功能。结果表明：(1)生物信息学分析显示,番茄中含有5个复三螺旋基因(SlGTL1~SlGTL5);进化树分析表明,番茄复三螺旋基因具有物种特异性。(2)qRT PCR分析显示,番茄SlGTL3基因在根和茎中特异表达,其他4个基因均在果实中较高表达,表明不同番茄复三螺旋基因的表达具有组织特异性。(3)激素诱导表达结果显示,SlGTL1只响应ABA(1种)激素,而SlGTL5基因可响应4种激素,且速度较快。(4)非生物胁迫诱导证实,SlGTL3、SlGTL5基因可响应盐胁迫,SlGTL3~SlGTL5基因可响应极端温度,SlGTL3和SlGTL4基因可响应机械损伤;SlGTL1、SlGTL4和SlGTL5可响应脱水胁迫。研究认为,SlGTL3的功能可能与植株形态建成和非生物胁迫有关,其他4个基因的功能可能与果实的发育有关;推测SlGTL1可能与ABA信号途径有关,SlGTL5快速响应多种激素,可能位于信息传递的节点,其功能可能与信号传递有关。     

增温和外源碳输入对泥炭地土壤碳氮循环关键微生物功能基因丰度的影响

为探讨温度升高和外源碳输入对泥炭地土壤碳氮循环关键微生物的影响,于2017年7月采集多年冻土区泥炭地表层(0—10 cm和10—20 cm)土壤样品,在10、15℃两个温度下开展为期42d的增温模拟试验,同时设置葡萄糖添加处理,利用荧光定量PCR技术分析泥炭地土壤碳氮循环关键微生物丰度变化,同时分析增温和外源碳输入对泥炭地土壤活性碳组分和无机氮含量的影响。结果表明:温度升高可导致北方泥炭地表层土壤微生物丰度以及群落结构变化,0—10 cm土壤微生物比10—20 cm土壤微生物更加敏感。增温条件下微生物首先快速分解活性有机碳,同时温度升高加快土壤氮周转速率,增加有效氮含量。外源碳输入整体提高了深层土壤微生物丰度,使得10—20 cm土壤细菌、产甲烷菌、甲烷氧化菌、氨氧化细菌以及反硝化细菌丰度显著增加,说明外源碳输入可能会促进10—20 cm土壤甲烷氧化过程、氨氧化过程和反硝化过程。温度和葡萄糖的交互作用对泥炭地表层土壤碳氮循环关键微生物丰度均有显著影响。在增温和外源碳输入条件下,北方泥炭地表层土壤微生物丰度受土壤碳氮活性基质的影响。     

提高大肠杆菌表达外源蛋白胞外含量的策略

大肠杆菌的蛋白质表达平台在工业和农业中得到了广泛应用,使目的蛋白质表达后释放至胞外更有利于大规模的生产。目前,已经研究出许多改善外源蛋白胞外含量的方法。本文从蛋白质分泌机制、菌株、信号肽、载体和培养条件的选择和优化改造、密码子的优化和蛋白质跨膜转运过程的改善等方面总结了提高大肠杆菌表达外源蛋白的胞外含量的各种策略,指出多因素协同作用才能更全面地提升蛋白质的胞外产量。     

外源保幼激素对中华通草蛉滞育解除及滞育后发育的影响

【目的】本研究旨在明确外源保幼激素(juvenile hormone, JH)在中华通草蛉Chrysoperla sinica滞育快速解除过程中的使用剂量及最佳使用时期。【方法】测定点滴不同剂量(0, 5, 15, 25和35 μg/成虫)外源JH后中华通草蛉滞育成虫的产卵前期、产卵历期、雌虫寿命及单雌产卵量,以及15 μg/成虫外源JH处理对不同日龄(0, 5, 10, 20, 30和40日龄)滞育成虫处理后这4个指标的变化。【结果】在不同点滴剂量处理中,15和25 μg/成虫外源JH处理的中华通草蛉滞育成虫的产卵前期分别为6.82和6.29 d,显著短于点滴丙酮的对照组(10.55 d),且15 μg/成虫外源JH处理组产卵历期、雌虫寿命及单雌产卵量均最大,均显著大于对照组。不同日龄的中华通草蛉滞育成虫点滴15 μg/成虫外源JH,0, 5, 10和20日龄处理的成虫产卵前期均显著短于未经外源JH处理的对照组。10, 20和30日龄处理的成虫产卵历期和雌虫寿命均与未经外源JH处理的对照组无显著差异,但10, 20和30日龄处理的成虫生殖力显著降低,而20日龄处理时对照组和外源JH处理组均有较高的生殖力。【结论】综合考虑产卵前期、产卵历期、产卵量和雌虫寿命4个指标,15 μg/成虫的外源JH剂量是中华通草蛉快速解除滞育的最佳剂量;最佳使用时期为滞育20 d的成虫,此时对中华通草蛉成虫滞育解除后的生殖能力影响最小。本研究解决了中华通草蛉滞育解除耗费时间长的瓶颈问题,为成虫滞育天敌的高效存储利用与滞育的快速解除提供了新思路。     

不同外源营养负荷对浮游藻类群落结构特征的影响

为研究不同外源营养负荷对水体浮游藻类群落结构特征的影响, 于2010年12月至2012年6月在亚热带长江流域的4个池塘中开展了氮磷营养添加实验。实验设置4个处理, 即加氮加磷(+N+P)、只加磷(?N+P)、只加氮(+N?P)和氮、磷都不加(?N?P)(对照)。从种类来看, 各种处理对浮游藻类种类数的影响不大, 各处理中种类数相差不多, ?N+P、+N+P、+N?P和?N?P处理中浮游藻类种类数分别为75种、79种、75种和75种。各处理均是绿藻门种类最多, 其次是蓝藻门。从功能群来看, ?N+P处理的中、富营养型藻类占比和+N+P处理的相差不多, 二者均高于2个未加磷处理(+N?P和?N?P处理)的。+N?P处理的贫营养型藻类占比比+N+P处理的高, 甚至高于?N?P处理的。研究结果表明减氮不能控制藻类群落的中、富营养型藻类数量, 只控磷能够推动浮游藻类群落从中-富营养型向贫营养型演替。这一结论有望为制定富营养化治理的氮管理策略提供一定的理论依据。     

外源ATP对油菜幼苗耐寒性的影响

以“陇油7号”油菜为实验材料,研究了外源ATP对油菜幼苗耐寒性的影响。结果表明:与单独低温胁迫相比,外源ATP预处理再进行低温胁迫后,油菜幼苗MDA含量、O₂^-.含量均显著降低,而叶绿素含量、抗氧化酶活性(SOD、POD、CAT、APX)和RBOHD、RBOHF、CPK4、CPK5基因表达均增加;与外源ATP+低温相比,EGTA+外源ATP+低温处理下,MDA含量显著增加,总叶绿素含量、T-AOC酶活性、RBOHD、RBOHF基因表达均显著下降,DMTU+外源ATP+低温处理下,MDA含量显著增加,总叶绿素含量、Ca²⁺-ATPase酶活性、CPK4、CPK5基因表达均下降,表明外源ATP通过Ca²⁺和H₂O₂依赖性机制影响油菜幼苗的耐寒性。     

转基因植物中外源基因的沉默及应对策略

随着转基因技术在作物育种领域的应用,转基因植物中外源基因表达量低的现象较为普遍。导致外源基因表达量低的主要原因是基因沉默。外源基因沉默可分为转录水平的基因沉默和转录后水平的基因沉默。如何应对基因沉默,提高外源基因的表达量,是转基因技术发展亟待解决的问题。     

乳酸乳球菌表面展示技术

乳酸乳球菌(Lactococcus lactis,L.lactis)是革兰氏阳性益生菌,作为食品安全级微生物,它在当今社会的多个方面得到运用。利用基因工程手段可以将多种外源蛋白质表达并展示在乳酸乳球菌的表面,使蛋白质的生物学功能得以展示,进而应用于工业和农业。又由于乳酸乳球菌不产生脂多糖和其他毒素,所以也能很好地运用于医学等相关研究。     

干旱胁迫下外源钙对石灰岩地区复羽叶栾树种子萌发的影响

以石灰岩生态恢复优选树种复羽叶栾树种子为试材,采用聚乙二醇(PEG6000)设置0％(CK)、5％、15％、25％、30％模拟石灰岩山区不同干旱环境,以CaCl2设置0(CK)、15、20、25、30 mmol·L-1为外源钙离子梯度,模拟石灰岩地区的土壤高钙环境,研究不同浓度CaCl2、PEG及二者交互作用对种子萌发特征的影响.结果表明:单纯CaCl2作用下,中低浓度的外源钙对复羽叶栾树种子萌发参数无显著影响,而高浓度的外源钙对种子萌发具有抑制作用,中低浓度CaCl2可以增加萌发后幼苗的鲜质量.PEG浓度从0％增至25％,各处理组的种子发芽率、发芽势、发芽指数及活力指数均与对照呈显著递减趋势,幼苗鲜质量明显减小.对各干旱处理组施加一定浓度的外源钙后,中低浓度的CaCl2可提高种子的萌发特性,而当CaCl2浓度达到30 mmol·L-1时,种子难以萌发.PEG浓度达到30％时,种子无萌发.施加一定的外源钙可以提高PEG胁迫下幼苗的鲜质量,使幼苗更加适应干旱缺水的环境.     

毕赤酵母高效表达策略概述

毕赤酵母表达系统是外源蛋白表达的较为理想的系统,但是并不是所有蛋白都能利用此系统获得高效表达,不同来源的蛋白,其表达水平、生物活性和稳定性均存有明显差别。概述了影响毕赤酵母高效表达的主要因素以及外源蛋白在毕赤酵母中的高效表达策略。