丛藓科（Pottiaceae）植物叶细胞形态特征及其系统学意义

通过光学显微镜（LM）和扫描电镜（SEM）观察了17属国产丛藓科（Pottiaceae）植物叶中上部细胞的形态特征,结果表明：丛藓科植物的叶中上部细胞的形状、大小及表面形态等特征上具较大相似性;据细胞表面特征,叶细胞可分为无疣或具乳突、具圆疣以及具分枝的马蹄形疣3种类型,且该特征在丛藓科不同属、种间有较大的区别。因此,叶细胞形态特征可为丛藓科植物属级和亚科级的划分提供细胞形态学依据。     

短芽胞杆菌对香蕉采后炭疽病的防治

【背景】香蕉炭疽病是香蕉贮运过程中常见的病害,危害严重。【目的】评价短芽胞杆菌菌株FJAT-17214和FJAT-10657的抗菌活性,并进行菌株鉴定。【方法】采用抑菌圈法和菌丝生长速率法对菌株FJAT-17214和FJAT-10657的拮抗活性进行测定,采用香蕉果实回接法测定这2株菌对香蕉采后炭疽病病原菌的抗菌活性;根据菌株FJAT-17214和FJAT-10657的形态观察、特异性鉴定和16SrRNA基因序列进行种属鉴定。【结果】菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌菌丝生长具有抑制作用,抑菌圈直径分别达到15.30 mm和15.35 mm。随着菌株培养时间的延长,菌株FJAT-17214和FJAT-10657发酵上清液抑菌效果也逐渐增强,培养72 h时,抑菌圈直径分别增大至17.37 mm和20.96 mm。不同添加量发酵上清液对香蕉炭疽病病原菌生长均具有一定的抑制作用。当培养基中添加50 m L菌株FJAT-17214和FJAT-10657的发酵上清液时,其抑菌率可分别达到83.90%和85.84%。接种炭疽病病原菌4 d后,防治效果分别为67.88%和54.55%,处理后香蕉果皮β-1,3-葡聚糖酶活性均明显高于对照。对菌株FJAT-17214和FJAT-10657进行形态学观察、特异性鉴定和16SrRNA基因种属鉴定的结果表明,这2株菌分别被鉴定为短短芽胞杆菌(Brevibacillus brevis)和人参土壤短芽胞杆菌(Brevibacillus panacihumi)。【结论】菌株FJAT-17214和FJAT-10657对香蕉采后炭疽病具有较好的防治效果,可作为采后病害防治微生物的材料。     

分离自苏云金芽胞杆菌的首例细菌乌头酸异构酶TbrA的酶学性质研究

【目的】乌头酸异构酶(aconitate isomerase,AI)可介导具有多重生物学活性及应用潜力的小分子物质反式乌头酸(trans-aconiticacid,TAA)的合成。本文通过表征来自苏云金芽胞杆菌的生物体首条AI基因(tbrA)的产物——TbrA蛋白的催化性质,填补人们对于AI酶学特性的认识。【方法】我们利用大肠杆菌Rosetta菌株和Ni²⁺柱亲和纯化获得了His6-TbrA蛋白,并在体外通过HPLC检测了产物生成及对应酶活。【结果】TbrA蛋白的最适pH、温度与离子强度分别为8.0,37°C和25 mmol/L。TbrA在10°C时仍保留约60%的活性,展现了较好的耐低温特性。金属离子Mg²⁺、Ca²⁺与还原剂DTT可显著增强TbrA活性,而Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺则强烈抑制TbrA活性。TbrA将顺式乌头酸(cis-aconitic acid,CAA)异构为TAA的正反应Km、Vmax、kcat、kcat/Km值分别为6.25mmol/L、1.39μmol/(L·s)、4.081/s、0.65L/(mmol·s),将TAA异构为CAA的逆反应的上述数值分别为71.50mmol/L、4.17μmol/(L·s)、12.25 1/s、0.17 L/(mmol·s)。【结论】AI酶蛋白TbrA可以在温和的理化条件下表现出最高活性,且更倾向于合成TAA。本研究定量描述了TbrA催化特性,为其今后应用于TAA工业生物合成奠定基础。     

钾离子对长柄扁桃不定芽诱导的影响

研究了钾离子对长柄扁桃不定芽诱导的影响,结果表明,在MS基本培养基中添加800～1200mg·L-1钾离子有利于长柄扁桃不定芽的形成和生长,不定芽的诱导率和数量分别比对照提高了17％和84％,不定芽的平均高度提高了64％;高浓度钾离子（〉1600mg·L。）可导致长柄扁桃不定芽严重褐化。生理指标测定结果表明,适当浓度的钾离子提高了抗氧化酶（SODPOD）的活性和不定芽的组织细胞活力;高剂量的钾离子（〉1600mg·L-1）显著增加了不定芽中MDA的含量。     

多粘类芽胞杆菌SC2基因敲除体系的建立

摘要:【目的】建立多粘类芽胞杆菌SC2 的基因敲除体系。【方法】利用电转化把温敏型自杀质粒pRN5101导入到多粘类芽胞杆菌SC2中。采用基因重组技术敲除SC2 中的多粘菌素基因E(pmxE),得到突变株SC2-E。利用抗细菌性能检测和高效液相色谱分析合成多粘菌素的能力,来证实pmxE基因是否被敲除。【结果】成功构建了多粘类芽胞杆菌SC2 的基因敲除体系。pRN5101转入SC2后能够在28℃复制,39℃自杀。突变株失去了合成多粘菌素的能力,成功敲除pmxE基因,验证了此体系的可用性。【结论】首次构建了多粘类芽胞杆菌的基因敲除体系,拓展了pRN5101的使用范围,为研究多粘类芽胞杆菌的基因功能提供了高效的遗传操作工具。     

拟南芥不定芽发生早期的数字基因表达谱分析

目前,有关不定芽发生的研究主要集中在单基因的调控方面,缺乏转录组方面的系统研究.利用RNA-seq高通量测序技术在全基因组范围内检测了不定芽发生早期的基因表达谱,共检测到2457个差异表达基因.这些基因参与了激素代谢和信号转导、愈伤组织和侧根的形成、茎顶端分生组织的发育和光合作用等过程.进一步的途径富集分析表明,不定芽发生早期苯丙氨酸代谢和苯丙胺素合成等途径相关的基因显著富集.并且苯丙氨酸可以显著抑制不定芽的发生,暗示了苯丙氨酸代谢和苯丙胺素的合成可能在不定芽发生过程起着重要的作用.     

‘红阳’猕猴桃叶盘高频直接再生体系的建立

以‘红阳’猕猴桃雌株幼叶为外植体,直接诱导产生不定芽,并对不定芽增殖以及生根体系进行优化,建立了高频再生体系。结果表明,在MS+3.0 mg/L BA+1.0 mg/L NAA培养基中,不定芽诱导率达100％,平均出芽数达18.67个/叶盘;在MS+2.0 mg/L BA+1.0 mg/L NAA+0.1 mg/L GA3培养基中,增殖率达100％,1~6代不定芽平均繁殖系数达8.63;不定芽在1/2 MS+0.8 mg/L IBA培养基中培养15 d,然后继代至含1/2 MS液体培养基的珍珠岩中培养15 d,生根率达100％,且其根系发育良好;98株试管苗移栽到土壤盆钵中,成活95株,成活率达96.94％。本试验成功建立了红阳猕猴桃叶片高频直接再生体系,该体系诱导产生不定芽周期短,出芽率高,不定芽增殖系数大,生根率高且根系发达,为红阳猕猴桃试管苗的工厂化生产和遗传转化奠定了基础。     

地下结实植物白番红花地下果实的生产与种子扩散特性

地下芽地下结实是指由植株地下芽分化形成的具长管状花被的花伸出地表开放、而子房在地下发育成果实的一种特殊结实现象。白番红花(Crocus alatavicus)是生长于天山西部亚高山带、具地下芽地下结实特性的多年生早春短命植物。本文采用野外观测和控制实验方法,对该物种地下子房和幼果的发育特点与种子扩散特性及其适应意义进行了研究。结果表明:白番红花从开花到地下果实露出地表的发育时间约需35 d,地下果实在花梗的伸长生长作用下露出地面开裂并扩散种子,且种子具有油质体等典型蚁传植物种子的特征。蚁类是白番红花种子的主要传播者。在搬运种子的Formica pressilabris、栗色林蚁和黑褐蚁中,F.pressilabris出现的频率最高,但栗色林蚁搬运的速度最快、距离最远。3种蚂蚁搬运白番红花种子的平均距离为62.4±1.7 cm。Formica pressilabris将白番红花种子搬运至蚁穴中后取食油质体,且有超过50%的种子被储藏在蚁穴中。啮齿类和鸟类不传播白番红花种子,但水媒和风媒对种子的短距离散布具有一定作用。这些结果说明:白番红花的地下结实及蚁传特性不仅可保护发育中的子房及果实躲避地表草食动物的取食,避免自然火灾对地上果实的伤害,以及延长果实和种子的发育时间以保障其安全成熟,还可避免真菌和其他病原体的侵扰、减少同胞之间以及母株与子代间的竞争,使种子在适宜环境中萌发并建立新的种群。     

海洋微生物抗菌脂肽及新生物农药研发

近年来,微生物脂肽作为生物农药的研究与应用,在国内外得到了广泛重视,成为今后生物农药发展的一个重要方向。从不同生境分离获得多批海洋微生物,通过筛选抗植物病原真菌活性强的菌株,发酵、分离、纯化及鉴定其代谢产物,从3种芽胞杆菌中发现了6个新的抗菌脂肽,属于iturins和fengycin类化合物。芽胞杆菌的芽胞及脂肽可研发防治植物真菌病害新生物农药。     

多粘类芽胞杆菌KM2501-1杀南方根结线虫活性产物研究

【目的】南方根结线虫(Meloidogyne incognita)是一种危害严重的土传性植物病原线虫,给农业生产造成了巨大的经济损失,前期研究发现多粘类芽胞杆菌(Panebacillus polymyxa) KM2501-1具有很好的温室防治南方根结线虫效果,且可产生多种挥发性杀线虫活性物质,但对其非挥发性产物是否有杀线虫活性没有研究。本研究拟进一步分离鉴定其产生的杀线虫活性代谢产物,发掘新的杀线虫药物。【方法】对菌株KM2501-1进行液体发酵并离心收集发酵上清液,通过硅胶柱层析、高效液相色谱分离等方法得到高纯度的杀线虫活性物质,并通过液相色谱质谱联用分析、核磁共振等技术鉴定杀线虫活性物质的结构。【结果】生物活性检测显示,多粘类芽胞杆菌KM2501-1发酵上清液具有较强的南方根结线虫触杀活性,并能有效抑制南方根结线虫卵孵化,体外杀线虫效率高达87.66%,抑制卵孵化效率达92.26%。结构鉴定结果显示多粘类芽胞杆菌产生的杀线虫活性物质为环二肽类物质cyclo (Pro-Phe),800 mg/L的cyclo(Pro-Phe)杀线虫效率达84.75%。进一步的显微观测结果表明,与对照组相比,活性物质cyclo(Pro-Phe)处理后的根结线虫肠道组织紊乱、结构发生破坏。【结论】多粘类芽胞杆菌KM2501-1产生的cyclo (Pro-Phe)是一个具有杀线虫新功能的活性物质,其可能通过破坏线虫肠道杀死线虫。