缺失氨肽酶N的变铅青链霉菌的构建和鉴定

用PCR方法扩增变铅青链霉菌(Streptomyces lividans)TK24氨肽酶N基因,体外插入卡那霉素抗性基因进行失活,然后利用不含链霉菌复制起点的重组质粒pPEPN-KAN进行同源重组,获得了氨肽酶N缺失的菌株PEPN-.突变株的胞外氨肽酶N活性与原株基本相同,而胞内氨肽酶N的活性明显低于原株,为原株的42.5±5.7%.     

蜈蚣草耐铅、铜、锌毒性和修复能力的研究

重金属复合污染是主要土壤污染类型之一。为了探明蜈蚣草修复土壤重金属复合污染的能力,土培试验研究了分别添加不同浓度铅、铜、锌条件下蜈蚣草生物量变化,结果表明,不同浓度铅和较低浓度锌处理下蜈蚣草生物量呈显著性地增加,土壤Pb、Zn添加浓度分别为1750mg／kg和1350mg／kg,蜈蚣草生物量最大。说明蜈蚣草有极强的耐Pb、Zn毒性能力,能在较高有效态Pb或Zn污染土壤上正常生长。蜈蚣草具有一定的耐Cu毒性能力,在Cu耐性方面,蜈蚣草可能存在生态型的差异。以上结果说明,利用蜈蚣草修复萃取Pb—As,Zn—As,Cu-As等复合污染土壤上As有重要的意义。     

二氧化硫衍生物对铅引起的大鼠海马神经元钠电流变化的影响

运用全细胞膜片钳技术研究慢性铅暴露和急性给二氧化硫衍生物对大鼠海马神经元钠电流的影响,结果发现,慢性铅暴露组钠电流在-70mV激活,-30mV达到峰值;对照组钠电流在-70mV激活,-40mV达到峰值．两组峰值不具有显著性差异．急性给二氧化硫衍生物于慢性铅暴露组,钠电流在-80mV开始激活,-40mV达到峰值,I-V曲线显著下移．慢性铅暴露使穿越钠通道离子的绝对数量稍微有些减少,但不具有统计学差异;二氧化硫可使慢性铅暴露的海马神经元的INa显著增大．慢性铅暴露推迟了INa达到峰值的时间,但不影响失活时间常数;急性加入二氧化硫衍生物不改变慢性铅暴露达到峰值的时间,却使失活时间常数显著延长．慢性铅暴露使INa的激活曲线右移,失活曲线左移;二氧化硫衍生物使慢性铅暴露的海马神经元上的INa的激活和失活曲线都往超极化方向移动．这些结果表明,铅和二氧化硫改变了细胞膜钠通道对于电压的感应,延长了钠通道的开放时程,这些可能是这两种大气污染物联合损伤海马神经元的作用机制之一．     

变铅青链霉菌TK24 secE启动子表达特性的研究

通过PCR扩增得到变铅青链霉菌（Streptomyces lividans)TK24 secE基因上游496bp的片段,其序列与S.coelicolor secE启动子序列同源性为99.8%。将该序列克隆到以儿茶酚加氧酶基因（xylE)为报告基因的链霉菌启动子探测质粒pIJ4083上,并转化S.lividans TK24原生质体,获得了重组菌株S.lividans [pIJ4083-secE]。S.lividans[pIJ4083-secE]菌株发酵结果表明,secE启动子为强启动子,活性与vsi基因启动子相当。secE启动子的表达在对数生长期达到高峰,平台期下降;28℃发酵培养时secE启动子活性远高于37℃发酵培养;比较了不同发酵培养基Phage,NB和CM中secE启动子的活性;实验结果还表明培养基中葡萄糖含量对secE启动子的表达有抑制作用。     

Cd、Pb复合处理下2种离子在植物体内的分布及其对植物生理指标的影响

以黄反、小麦为试验材料,以Cd、Pb复合浓度进行处理,研究了在不同处理水平下Cd、Pb在2种植物体内的分布,以及2种植物的叶绿素、脯氨酸含量、乙烯释放量的变化。结果表明,Cd、Pb主要累积于植物根部,不同复合浓度处理后,植物叶片中叶绿素含量下降,脯氨酸含量增高,乙烯释放量增加,并存在峰点。不同的植物及不同的浓度组合有着不同的影响,环境中Cd、Pb对植物的影响存在着相互作用。     

毒性T淋巴细胞相关抗原-4(CTLA-4)在链霉菌中的表达研究

应用两种链霉菌新型信号肽--vsi和gpp在常用工程菌变铅青链霉菌（Streptomyces lividans）中进行了CTLA-4的分泌表达研究,vsi信号肽与CTLA-4的融合片段克隆至链霉素-大肠杆菌穿梭质粒pUWL-219,同时gpp信号肽与CTLA-4片段在质粒pLNSP中融合,分别转化S.lividans TK24,获得重组菌株S.lividans[pUWL219-VC]和S.lividans[pLNSP/CTLA-4]。重组菌株的发酵上清液经SDS-PAGE及Western blotting分析结果表明：应用不同信号肽构建的两株工程菌均能表达分子量为13000重组蛋白,具有免疫活性。     

葡萄糖异构酶突变体酶GIGl38P和GIG138P-G247D在变铅青链霉菌中的高效表达及检测

将含有G138P单点突变和G138P－G247D双点突变的GI结构基因,分别克隆入E.coli-链霉菌穿梭载体pHZ-1272,成功构建了穿梭表达载体pHZGI1和pHZGI2。通过原生质体的转化,将穿梭表达载体异入变铅青链霉菌TK54菌株。30℃振荡培养24h,加入2μg/mL硫链丝菌素诱导表达12h。SDS－PAGE电泳表明,两个穿梭载体在TK54菌株内表达出42．5kD特异性条带。薄层扫描显示,突变体酶GIG138P和GIG138P－G247D分别约占可溶性蛋白的19％和22％。Western杂交进一步证实GIG138P和GIG138P－G247D在变铅青链霉菌TK54中获得了表达。     

中华绒螯蟹对Pb和Cd的富集与释放特性

应用生物富集双箱动力学模型模拟了中华绒螯蟹(Eriocheir sinensis)分别在Pb浓度为0.25、0.50、0.75mg/L,Cd浓度为0.025、0.050、0.075mg/L的单一水环境中暴露时,蟹鳃、肝胰腺、肌肉和血淋巴对Pb和Cd的生物富集与释放实验,并通过非线性拟合得到中华绒螯蟹对Pb和Cd的富集速率常数k1、排出速率常数k2、生物富集系数BCF、生物半衰期B1/2、富集平衡时生物体内Pb和Cd含量CAmax等动力学参数。结果表明:(1)中华绒螯蟹对Pb和Cd具有明显的富集,蟹鳃、肝胰腺和肌肉中Pb和Cd的含量与富集时间和水环境中Pb和Cd暴露浓度表现出了很好的正相关,血淋巴在富集阶段没有明显的规律。理论平衡状态下鳃、肝胰腺和肌肉中Pb和Cd含量CAmax随着暴露浓度的增大而增大,且成正相关。(2)Pb和Cd在中华绒螯蟹组织器官中的富集具有选择性,开始实验前,Pb在中华绒螯蟹体内的的分布规律为:肝胰腺>鳃>肌肉>血淋巴;Cd的分布规律为:鳃>肝胰腺>血淋巴>肌肉。在实验浓度的Pb和Cd水环境中暴露16d后,Pb的分布规律为:鳃>肝胰腺>肌肉>血淋巴;Cd的分布规律为:肝胰腺>鳃>肌肉>血淋巴。(3)中华绒螯蟹对Pb和Cd的生物富集和释放都较缓慢。经过16d的生物富集,各组织器官中Pb和Cd的含量均未达到稳态平衡。Pb和Cd在组织器官中的生物富集系数(BCF)范围分别为5-51和6-3148,中华绒螯蟹对Cd的富集能力明显高于Pb(P1/2)范围分别为4-9d和8-57d,中华绒螯蟹对Cd的排出能力明显低于Pb。       

西番莲对镉、铅的吸收累积特性

以紫果西番莲和黄果西番莲为试材进行盆栽试验,研究镉、铅处理后西番莲体内镉、铅含量变化。结果表明,镉、铅在西番莲体内分布的一般规律是枝蔓> 叶> 果。不同品种西番莲的镉含量未见显著差异,而铅含量则呈显著差异。西番莲枝蔓和叶对镉、铅的吸收量分别随着各自处理浓度的增加而增加;统计显示,西番莲枝蔓和叶的镉、铅含量与各自土壤的添加量呈极显著正相关。值得注意的是,西番莲对镉有较强的吸收能力(枝蔓和叶对土壤镉的富集系数均大于1),而对铅的吸收能力较差。在本试验中,铅处理浓度为1 000 mg/kg时,西番莲果实可食部分铅的含量也低于无公害果品标准,说明西番莲作为果树生产时,即使在铅含量较高的污染土上种植,也是安全的;但要特别注意镉的污染风险。     

丛枝菌根真菌预处理对铅胁迫下美洲黑杨雌雄株生理生化特征的影响

该研究以美洲黑杨(Populus deltoides)雌、雄株为对象,采用盆栽实验方法,通过接种丛枝菌根真菌(AMF)预处理美洲黑杨雌雄株后再进行铅(Pb)胁迫(200mg/kg)处理,雌、雄株分别设置4个处理(对照、只接种AMF处理、只进行Pb污染处理、接种AMF后进行Pb污染处理),分析不同处理下美洲黑杨雌、雄株生物量积累与分配、叶铅浓度、抗氧化酶活性、氧化还原平衡、活性氧分子(ROS)含量的变化,以明确接种AMF预处理对美洲黑杨雌雄株Pb耐受性差异的影响并探讨其生理机制,为美洲黑杨在重金属污染区的性别选择推广提供理论依据。结果显示:(1)Pb污染对美洲黑杨的生物量积累与分配、叶铅浓度、抗氧化能力等方面具有显著影响且存在性别差异,雄株根冠比和ROS含量的变化幅度显著低于雌株,SOD和APX活性显著高于雌株,表现出更高的耐受性,而雌株对Pb胁迫更敏感。(2)接种AMF能显著提高美洲黑杨雌株抗氧化酶活性和氧化还原平衡能力,促进抗氧化物的合成,抑制ROS产生,缓解膜脂过氧化程度,减轻Pb离子的毒害作用,但菌根对雄株的影响不显著。(3)相关分析显示,除总生物量、TG含量、ASA/DHA比值和POD活性外,性别差异对美洲黑杨其他指标均有显著影响;Pb处理极显著地影响除SOD和GR活性以外的所有指标;接种AMF对美洲黑杨总生物量、根冠比与GR活性影响显著,对叶铅浓度、TG含量、ASA/DHA比值、H_2O_2与MDA含量、SOD和APX活性影响极显著。研究表明,美洲黑杨雄株比雌株对Pb胁迫的耐受性更强,而雌株更敏感,与AMF的共生可提高雌株对于Pb污染土壤的适应性,缓解雌株受Pb胁迫的影响,但菌根与雄株的共生不利于雄株适应Pb污染环境,这可能与接种AMF促进雄株叶片的Pb含量有关;在Pb污染较严重的区域(Pb200mg/kg)推广种植美洲黑杨雄株更为适宜。