GUN4 Is Required for Posttranslational Control of Plant Tetrapyrrole Biosynthesis

In aerobic photosynthetic organisms, GUN4 binds the chlorophyll intermediates protoporphyrin and Mg protoporphyrin, stimulates Mg chelatase activity, and is implicated in plastidic retrograde signaling. GUN4 expression is most abundant in young and greening tissues and parallels the activity of 5-aminolevulinic acid （ALA） ALA and Mg porphyrin biosynthesis during photoperiodic growth. We explored function and mode of action of GUN4 using GUN4- deficient and overexpressing plants. GUN4 overexpression leads to a general activation of the enzymes of chlorophyll biosynthesis. During photoperiodic growth GUN4 deficiency prevents ALA synthesis and chlorophyll accumulation. All these metabolic changes do not correlate with altered gene expression or changes of protein abundance in tetrapyrrole biosynthesis. While ALA feeding fails to compensate GUN4 deficiency during light-dark growth, this approach results in chlorophyll accumulation under continuous dim light. A new model defines the involvement of GUN4 in posttranslational regulation of ALA and Mg porphyrin synthesis, to sustain chlorophyll synthesis, namely under varying environmental conditions.     

不同碳源诱导下牦牛瘤胃厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3的产酶机制

为探究体外发酵牦牛瘤胃源厌氧真菌Orpinomyces sp. YF3在不同碳源诱导下的产酶机制，本研究利用厌氧培养管在10 mL基础培养基中分别添加不同碳源复杂度的葡萄糖(glucose, Glu)、滤纸(filter paper, Flp)、微晶纤维素(avicel, Avi)各8 g/L作为唯一碳源进行体外发酵，检测发酵液中的纤维降解酶活性和挥发性脂肪酸，并利用转录组学探究Orpinomyces sp. YF3的产酶机制。结果表明葡萄糖诱导下的发酵液中羧甲基纤维素酶、微晶纤维素酶、滤纸酶和木聚糖酶的活性，及乙酸的比例显著升高(P＜0.05)，丙酸、丁酸、异丁酸的比例显著降低(P＜0.05)。进一步分析发现与纤维降解酶相关的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs)在Glu组中显著上调。基因本体论(gene ontology, GO)功能富集显示DEGs主要集中在木聚糖酶、纤维素酶、葡萄糖和碳水化合物等的分解代谢过程及相关酶活性，京都基因和基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析富集到的纤维降解酶相关的差异通路主要是淀粉和蔗糖代谢途径、其他聚糖降解途径。以上结果表明，以葡萄糖为碳源底物的Orpinomyces sp. YF3可增加纤维素降解酶活性，提高乙酸比例，通过调控纤维降解酶基因的表达及相关代谢通路来提高对底物的降解能力，提高能量利用效率。这为Orpinomyces sp. YF3在实际生产中的应用提供了理论基础。     

Microanalysis of Plant Cell Wall Polysaccharides

Oligosaccharide Mass Profiling （OLIMP） allows a fast and sensitive assessment of cell wall polymer structure when coupled with Matrix Assisted Laser Desorption Ionisation Time Of Flight Mass Spectrometry （MALDI-TOF MS）. The short time required for sample preparation and analysis makes possible the study of a wide range of plant organs, revealing a high degree of heterogeneity in the substitution pattern of wall polymers such as the cross-linking glycan xyloglucan and the pectic polysaccharide homogalacturonan. The high sensitivity of MALDI-TOF allows the use of small amounts of samples, thus making it possible to investigate the wall structure of single cell types when material is collected by such methods as laser micro-dissection. As an example, the analysis of the xyloglucan structure in the leaf cell types outer epidermis layer, entire epidermis cell layer, palisade mesophyll cells, and vascular bundles were investigated. OLIMP is amenable to in situ wall analysis, where wall polymers are analyzed on unprepared plant tissue itself without first isolating cell walls. In addition, OLIMP enables analysis of wall polymers in Golgi-enriched fractions, the location of nascent matrix polysaccharide biosynthesis, enabling separation of the processes of wall biosynthesis versus post-deposition apoplastic metabolism. These new tools will make possible a semi-quantitative analysis of the cell wall at an unprecedented level.     

PHA生物制造及加工过程进展

聚羟基脂肪酸酯(PHA)是一类全生物可降解的高分子聚酯材料.近年来,随着代谢工程和合成生物学等技术的发展,PHA的微生物发酵生产取得了进一步突破.目前PHA的生物制造体系主要分为传统工业生物技术和下一代工业生物技术.本文从下一代工业生物技术体系比较分析出发,简要综述了PHA生物合成过程强化、PHA分离纯化及改性加工等研...     

GLP-1合成与分泌的分子机制及其影响因素北大核心CSCD

肠促胰素之一的胰高血糖素样肽(GLP-1)是胰高血糖素原基因在肠道L细胞中编码的产物。研究发现GLP-1具有抑制摄食、刺激胰岛素分泌从而降低餐后血糖等重要生物学功能,而GLP-1类似物和受体激动剂等已作为糖尿病治疗主要药物用于临床。本文总结近年关于GLP-1合成与分泌的研究进展,简要介绍胰高血糖素原基因转录、翻译后修饰及其相关调控机制,并从营养物质、激素、自主神经系统、机体生理状态和病理状态等方面,介绍影响GLP-1水平的一些主要因素。     

巴尔通体细胞脂肪酸成分分析

【目的】分析影响巴尔通体脂肪酸成分的主要因素,建立适合巴尔通体脂肪酸成分分析的标准化方法,探讨脂肪酸图谱应用于巴尔通体分类鉴定的可能性。【方法】应用气相色谱技术分析不同培养条件下巴尔通体脂肪酸的组成与含量的变化;应用已构建的标准化方法获取10株巴尔通体标准菌株和9株来自不同地区的汉赛巴尔通体猫分离株脂肪酸图谱;应用SPSS16.0统计软件对获得的数据资料进行聚类分析。【结果】培养基、温度和传代次数主要影响巴尔通体脂肪酸的微量成分;10株巴尔通体标准菌株的成分相似,但也存在构成和含量上的差异;在所测巴尔通体中,检出可分辨脂肪酸成分有20种,共有成分为7种,其中C18:1ω7c、C18:0和C16:0累积含量达80%以上;猫分离株被准确鉴定为汉赛巴尔通体。【结论】巴尔通体脂肪酸成分受培养基、温度等培养条件影响,在脂肪酸提取方法标化后,可用于汉赛巴尔通体种水平分类鉴定。     

鳞翅目昆虫的信息素研究新进展

在昆虫信息素研究领域当中,鳞翅目昆虫的性信息物质相关研究开展得的最早,也较为详尽。目前全世界已经鉴定出来有超过了1 572种蛾类的信息素组分,各个种间信息素的比例和组分都不尽相同,这正是生物多样性在化学信息联络方面的完美体现。人类对昆虫信息素的研究已经持续了半个多世纪,昆虫信息素的研究一直是化学生态学的一个重要课题,总结出的很多经典方法与结论,对于指导农业实际生产和相关产业生活都具有指导意义。本文综述了昆虫信息素的研究概况、研究方法以及应用现状,力求为进一步深入研究提供参考。     

罕山土壤微生物群落组成对植被类型的响应

选取分布在中国东北部地区的阔叶林-针叶林-亚高山草甸这一明显的植被垂直带谱来研究植被类型对土壤微生物群落组成的影响。选取5种植被类型-山杨(Populus davidiana)(1250—1300 m),山杨(P.davidiana)与白桦(Betula platyphylla)的混交林(1370—1550 m),白桦(B.platyphylla)(1550—1720 m),落叶松(Larix principis-rupprechtii)(1840—1890 m),亚高山草甸(1900—1951 m),采用磷脂脂肪酸(Phopholipid Fatty Acids,PLFAs)分析方法测定不同植被类型下的土壤微生物群落组成。分别采用主成分分析(Principal Components Analysis,PCA)以及冗余分析(Redundancy Analysis,RDA)来解释单种特征PLFAs的分异以及土壤理化指标与微生物PLFAs指标间的相关性。结果表明不同植被类型下土壤有机碳(SOC)对土壤微生物PLFAs总量,各类群(真菌(f)、细菌(b)、革兰氏阳性菌(G+)、革兰氏阴性菌(G-))生物量以及群落结构影响显著;土壤微生物PLFAs总量及各类群的生物量随土层加深总体上表现降低趋势,G+/G-和f/b分别随土层加深总体上表现升高趋势。不同植被类型下,阔叶混交林土壤PLFAs总量及各类群生物量总体上最高;针叶林比阔叶林下的f/b和G+/G-高;亚高山草甸下低的p H值对有机碳的可利用性有一定的抑制作用,导致f/b和G+/G-的值相对较高。总之,不同植被类型下SOC对土壤微生物群落组成的影响最为显著,而较低的p H对有机碳的可利用性有一定的抑制作用;真菌对植被类型的变化比细菌更敏感,而细菌更易受可利用性养分和p H变异的影响,这对预测不同林型下的土壤微生物群落组成有重要的启示作用。     

南海南部悬浮颗粒物脂肪酸组成

中国水产科学研究院南海水产研究所"南锋号"科考船在2012年2月22日—3月20日调查期间,对南海南部海域0 m、75 m和150 m层水体悬浮颗粒物进行了脂肪酸(FA)组成的研究。FA含量在表层、75 m层和150 m层的变化范围分别为9.9—15.65μg/L,10.45-14.45μg/L和9.65—16.45μg/L。FA与叶绿素a的比值垂向变化非常大,在表层和150 m层都大于70,而在75 m层小于30(除A7)。悬浮颗粒物的FA组成以饱和脂肪酸和单不饱和脂肪酸为主,而多不饱和脂肪酸含量较低。饱和脂肪酸主要包括C16:0和C18:0,其次是C12:0,单不饱和脂肪酸主要包括C14:1n3、C16:1n7和C16:1n9,多不饱和脂肪酸主要为C18:2n6和C22:2n6。主成分分析表明,第一主成分主要与C16:0、C18:0、C20:0等正相关,可认为第一主成分主要表征浮游植物和碎屑,而第二主成分所表征的可能与浮游动物等有关的信息。悬浮颗粒物的脂肪酸标记物中,C16:1n7/C16:0和∑C16:1/∑FA之间呈显著正相关,同时C16:1n7/C16:0与∑C18/∑FA呈显著负相关,将C16:1n7/C16:0和C16:1/∑FA结合起来适宜于指示硅藻类的组成,∑C18/∑FA可用来指示甲藻类组成。     

绞股蓝种子油的提取、成分分析和急性毒性实验

以石油醚为提取剂、料液比为1∶7,进行单因子和正交试验及急性毒性实验。结果表明:超声波辅助提取绞股蓝种子油的最适工艺条件为提取的温度60℃、功率200 W和时间50 min,此条件下种子油提取率为28.13%;绞股蓝种子油的密度为0.895 g·mL-1、折光值1.518 n D20、酸值0.85和皂化值180.2 mg KOH·g-1、碘值135.7 g I2·100g-1,为优良的干性油;绞股蓝种子油含有10种脂肪酸成分,主要为亚麻酸(80.49%)、油酸(8.05%)、亚油酸(7.08%)、硬脂酸(1.79%)和棕榈酸(1.28%),不饱和脂肪酸质量分数达总脂肪酸的96.48%;以剂量65 mL·(kg·d)-1的绞股蓝种子油灌胃小鼠,在连续14 d的实验期内,没有发现小鼠的中毒症状和死亡现象。初步判定绞股蓝种子油无急性毒性,有望作为营养保健油源进一步开发。