引入新型异戊二烯醇利用途径促进解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的合成*

目的:微生物体内异戊二烯类化合物的前体物异戊烯焦磷酸酯的天然合成路径受到严格的代谢调控,因此限制了异戊二烯类化合物的高效生物合成,而新型异戊二烯醇利用途径独立于生物体内源性代谢路径,通过在微生物中引入IUP能够进行异戊烯焦磷酸酯的大量合成,从而促进异戊二烯类化合物的大量合成。方法:在油脂酵母解脂耶氏酵母中引入IUP,强化异戊烯焦磷酸酯生物合成,促进β-胡萝卜素的高效积累。结果:通过生物信息学的方法预测IUP中两个关键蛋白酿酒酵母来源的胆碱激酶ScCK和拟南芥来源的异戊烯磷酸激酶AtIPK,均为酸性亲水性蛋白,无跨膜区和信号肽,二者都具有疏松不稳定的结构特征,显著富集于磷酸类物质的合成通路中。在解脂耶氏酵母中利用同源重组技术引入外源β-胡萝卜素合成关键基因carRP和carB,强化甲羟戊酸途径的关键基因thmgR和ggs1,使工程菌株中积累2.68 mg/L β-胡萝卜素。通过Cre-loxP系统回收基因组上的ura标签,再将IUP进一步整合到工程菌株染色体上。当培养基中含有20 mM异戊二烯醇作为底物、碳氮比为4/3且发酵96 h后,重组解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的产量提高到410.2 mg/L,较原始工程菌的产量提高了近200倍。结论:IUP能够促进解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的高效积累,为利用IUP开展β-胡萝卜素和其他异戊二烯类化合物的高效生物合成提供新思路。     

针叶树病原菌异担子菌属的物种多样性及相关检疫建议

异担子菌属Heterobasidion种类是北半球针叶树最严重的森林病原菌,在世界范围内能侵染27种针叶树,对欧洲和北美洲的经营林已造成重大损失。基于传统形态学研究,认为异担子菌属有2个种,即多年异担子菌H. annosum和岛生异担子菌H. insulare,然而单孢交配实验研究证明2个种为复合种。分子系统发育分析研究表明：异担子菌属包括15个种,其中5个种为森林病原菌[冷杉异担子菌H. abietinum、多年异担子菌（狭义）H. annosum s. str.、变孔异担子菌H. irregulare、西方异担子菌H. occidentale和小孔异担子菌H. parviporum];10个种为腐生菌（淀粉孢异担子菌H. amyloideum、南洋杉异担子菌H. araucariae、阿曼德异担子菌H. armandii、南方异担子菌H. australe、岛生异担子菌H. insulare、林芝异担子菌H. linzhiense、东方异担子菌H. orientale、拟岛生异担子菌H. subinsulare、拟小孔异担子菌H. subparviporum和西藏异担子菌H. tibeticum）。多年异担子菌（狭义）H. annosum s. str.、小孔异担子菌H. parviporum和冷杉异担子菌H. abietinum分布于欧洲,分别是松属、云杉属和冷杉属林木的病原菌。变孔异担子菌H. irregulare和西方异担子菌H. occidentale分布于北美洲,前者侵染松属和柏属树木,后者侵染冷杉属、铁杉属、黄杉属和巨杉属树木。虽然广义的多年异担子菌H. annosum sensu lato曾在我国报道,但基于目前研究结果表明该种为拟小孔异担子菌H. subparviporum。目前世界上最具侵染力的5种病原菌即狭义的多年异担子菌H. annosum s. str.、小孔异担子菌H. parviporum、冷杉异担子菌H. abietinum、变孔异担子菌H. irregulare和西方异担子菌H. occidentale还未在我国发现,也未列为对外检疫对象,因此建议将其列为进境植物检疫性有害生物。RNA聚合酶II大亚基序列（RPB1）在异担子菌属种类鉴定中敏感性和特异性最高,研究证明该分子方法可应用于鉴别不同异担子菌种类的有效基因标记,在海关部门进行原木和木质产品的检疫中可运用该分子标记进行林木病原异担子菌的检测。     

培菌白蚁与鸡枞菌研究进展

培菌白蚁起源于非洲,蚁巢内具有复杂的社会分工.培菌白蚁依靠独特的蚁巢结构维持内部稳态和气体循环.菌圃是白蚁培育鸡枞菌的场所.鸡枞菌隶属于担子菌亚门,但其传播方式和生活史具有区别于其它担子菌的特点.鸡枞菌协助白蚁进行植物纤维的消化,白蚁则为鸡枞菌提供合适的生长环境,并控制鸡枞菌的遗传结构.培菌白蚁和鸡枞菌形成紧密的共生关系,二者缺少任何一方都不能独立生存.本文综述了培菌白蚁的分类、品级、蚁巢结构,鸡枞菌的传播方式和生活史,白蚁与鸡枞菌的共生关系等,以期望为培菌白蚁生物学及鸡枞菌的研究提供有益参考.     

基于mtDNA D-loop分析高原鳅群体遗传多样性和系统发育

本研究以高原鳅属6个群体共82尾个体的线粒体DNA D-loop高变区为标记,采用分子生物信息学方法分析其遗传多样性及系统发育关系.结果表明,在570 bp的mtDNA D-loop中共检测到149个多态位点,由此界定了 39个单倍型.在6个群体中,单倍型多样度(Hd)由高到低依次为细尾高原鳅(T.stenura)(0.899)＞东方高原鳅(T.orientalis)＞似鲶高原鳅(T.siluroides)＞达里湖高原鳅(T.dalaica)/黄河高原鳅(T.pap-penheimi)＞湘西盲高原鳅(T.xiangxiensis)(0.286);核苷酸多样度(Pi)由高到低依次为似鲶高原鳅(0.042 59)＞黄河高原鳅＞细尾高原鳅＞东方高原鳅＞达里湖高原鳅＞湘西盲高原鳅(0.000 5);细尾高原鳅与湘西盲高原鳅群体间遗传距离(0.186)最大,达里湖高原鳅与东方高原鳅群体间遗传距离(0.027)最小;细尾高原鳅与达里湖高原鳅群体间遗传分化程度(0.989)最大,似鲶高原鳅与东方高原鳅群体间遗传分化程度(0.222)最小.其中仅有一个单倍型(Hap29)为达里湖高原鳅与似鲶高原鳅群体所共有,其余均为特有单倍型.进化树显示6个高原鳅群体分为三大支,其中细尾高原鳅自成一支;湘西盲高原鳅与黄河高原鳅聚成一支;其余东方高原鳅、达里湖高原鳅和似鲶高原鳅聚成一支.Network与系统发育树结果基本一致.就单倍型丰富度和核苷酸多样性而言,似鲶高原鳅遗传多样性较高,湘西盲高原鳅遗传多样性较低.就系统发育而言,群体间的分化程度支持了其分类地位;似鲶高原鳅、东方高原鳅和达里湖高原鳅的亲缘关系相对较近;不同的聚类推测高原鳅可能至少经历了 3次驯化事件.本研究结果为高原鳅鱼类生物多样性保护和评价提供遗传学理论依据.     

Response of resource allocation of Saussurea leontodontoides during its fruiting stage to the elevation

植物资源分配是目前植物生态学研究的热点问题, 主要集中在性分配和繁殖分配两个方面。该研究以分布在青藏高原的狮牙草状风毛菊(Saussurea leontodontoides)作为研究材料, 研究了6个海拔高度上果期植株的繁殖特征及资源分配的差异, 并用异速模型分析了繁殖性状及资源分配与个体大小的关系。结果显示: 1)狮牙草状风毛菊的个体大小、繁殖器官生物量、营养器官生物量、种子数和营养分配均与海拔存在极显著负相关关系, 百粒质量和繁殖分配与海拔存在极显著正相关关系。2)在不同海拔高度下, 百粒质量、种子数、繁殖器官生物量及营养分配与植株个体大小呈正相关关系; 繁殖分配与植株个体大小呈负相关关系; 而营养器官生物量与植株个体大小呈极显著正相关关系。这表明海拔和个体大小对狮牙草状风毛菊的繁殖对策有不同程度的影响, 狮牙草状风毛菊通过增加繁殖部分的生物量和百粒质量来适应高海拔的胁迫环境。     

不同管理模式对茶树碳氮磷含量及其生态化学计量比的影响

植物不同器官的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及其生态化学计量特征能够反映植物内部的养分分配与平衡关系。该研究以福建安溪3种不同管理模式的铁观音茶园为研究对象, 设置了常规管理模式下的茶园(M1)、间作套种模式下的茶园(M2)和现代技术管理模式下的茶园(M3) 3种样地, 分析茶树根、茎、叶器官的C、N、P含量及其化学计量学特征, 养分的变异特征与异速生长关系。结果表明: M2和M3管理模式下茶树根、茎、叶N、P含量均显著高于M1管理模式, C含量差异不明显; 茶树根、茎、叶C:N、C:P、N:P均表现为M1 > M2 > M3。茶树不同器官C、N、P含量差异较大, 根据变异来源分析, 管理模式因素对C、N、P含量变异的影响均达到显著水平。根茎叶N-P的异速生长关系表明茶树不同器官的养分需求存在相似性; 土壤pH和容重是影响C:N、C:P、N:P的重要因素, 而土壤含水量和盐度对茶树根和叶C含量的影响较大。总体来讲, 间作套种以及现代化滴灌、水肥等管理模式可以改善茶树对养分的吸收效率, 对解决土壤养分不均衡问题具有正面效应。     

体外诊断试剂防腐剂的选择策略

对体外诊断试剂中防腐剂的作用机理及选择原则进行了阐述,并对目前常用的防腐剂如叠氮钠、庆大霉素、硫柳汞、异噻唑啉酮类等的性能进行了比较,为体外诊断试剂的研究开发及生产中防腐剂的使用提供有益指导。     

5-脂氧合酶（5-LOX）及代谢产物在异氟醚预处理脑保护作用中的研究进展

缺血性脑血管疾病（Ischemia Cerebral Vascular Disease,ICVD）可造成不同程度的神经功能障碍,以其高发病率、高致残率、高复发率、高死亡率严重威胁着人们的身体健康。而脑组织缺血后再灌注损伤即脑缺血再灌注损伤（ischemia-reperfusion injury）是脑缺血性疾病的最主要的损伤原因之一,因此阐明脑缺血再灌注损伤发生发展的病理生理机制、探寻有效的预防保护措施成为当今研究的重点问题。本文回顾、归纳脑缺血再灌注损伤的相关分子机制及异氟醚预处理对脑缺血再灌注损伤的保护作用,分析5-脂氧合酶及其代谢产物在脑缺血再灌注损伤中的作用及其与其他分子的相互关系,旨在探讨5-脂氧合酶及其代谢产物在异氟醚预处理保护脑缺血再灌注损伤中可能起到的作用。为脑缺血再灌注损伤的防治提供更多的理论依据。     

古丸菌Archaeoglobi的代谢特征

古丸菌纲(Archaeoglobi)是广古菌门下的纲级分类单元,包含古丸菌(Archaeoglobus)、地丸菌(Geoglobus)和铁丸菌(Ferroglobus)三个属,所属菌株均是严格嗜热厌氧菌,主要分布于海洋、陆地热液系统和油田环境中。Archaeoglobus属下的微生物是一类以硫酸盐、亚硫酸盐或硫代硫酸盐为电子受体代谢生成硫化氢(H2S)的化能自养或氢营养型微生物;而Geoglobus和Ferroglobus的成员则主要还原硝酸盐和铁离子。Archaeoglobi地理分布广泛,在元素生物地球化学循环过程中发挥着重要作用,是目前微生物生态学研究的一个热点。在进化方面,Archaeoglobi菌和产甲烷古菌具有较高的亲缘关系;同时,Archaeoglobi基因组中保留着部分产甲烷途径上的功能基因,最新研究表明部分未培养的Archaeoglobi基因组中含有完整的产甲烷通路。这些证据都表明Archaeoglobi菌的基因组特征可能是产甲烷古菌向硫酸盐还原菌进化的活化石。本文梳理了目前发现的11株Archaeoglobi菌株的生理生化特征和基因组分析结果,从化能自养、化能异养、硫化物呼吸、产乙酸、产甲烷等方面综述了已分离的Archaeoglobi菌的代谢特征,并基于宏基因组信息分析了未培养的Archaeoglobi菌基因组中的潜在代谢功能,为进一步分离培养此类未培养厌氧微生物提供理论指导。     

金沙江中上游中华金沙鳅(Jinshaia sinensis)产卵场的发现及意义

该研究分别于2012年4月、7—8月及11月针对云南省金沙江梨园电站影响区域的鱼类早期资源进行了3次监测。并于2012年7—8月对云南省玉龙县大具乡大具渡口金沙江的监测中,发现中华金沙鳅(Jinshaia sinensis)卵汛两次,分别为8月1日8:00—4日10:00和8月9日23:00—13日6:00。结果发现,中华金沙鳅鱼卵卵径3.37~4.41 mm,平均3.89 mm,自然受精率为91.5%,模拟培养出膜率为97.1%,畸形率为2.2%;产卵场共3处,分别位于云南省玉龙县龙蟠镇、黎明乡和巨甸镇;三处产卵场两次产卵共计~1.49×107ind.。此次产卵场的发现是对以往中华金沙鳅生物学资料的重要补充,对电站建设背景下金沙江鱼类资源的保护具指导意义。