海洋细菌Agarivorans sp.HZ105的琼胶降解酶系

通过克隆得到菌株Agarivorans sp.HZ105中3个琼胶酶基因,长度分别为2 988 bp、1 437 bp和1 362 bp,分别编码琼胶酶HZ1、HZ3和HZ4,分别属于糖苷水解酶GH50、GH118和GH16家族。将这些琼胶酶基因与质粒p ET-32(a)构建重组表达载体,转化大肠杆菌BL21(DE3),实现了琼胶酶基因的重组原核表达,制备了重组酶,研究了琼胶酶的酶解产物。琼胶酶HZ1降解琼脂糖以及高聚合度新琼寡糖(聚合度为8、10、12和14)得到新琼二糖和新琼四糖;琼胶酶HZ3降解琼脂糖的终产物是高聚合度新琼寡糖;琼胶酶HZ4降解琼脂糖和高聚合度新琼寡糖为新琼四糖和新琼六糖。因此推测菌株HZ105主要先用琼胶酶HZ3和HZ4降解琼脂糖为较高聚合度的新琼寡糖,随后这些寡糖被琼胶酶HZ1和HZ2(课题组先前报道的另一个琼胶酶)降解为低聚合度新琼寡糖。首次研究报道了Agarivorans属中能产生4个琼胶酶的细菌菌株及其琼胶降解酶系,丰富了有关细菌降解琼胶酶体系及其中各琼胶酶作用的研究和认识,也有利于菌株HZ105琼胶酶的有效开发应用。     

东北红松纯林菌根外生菌根真菌群落与环境因子的相关性

外生菌根是木本植物根系与真菌形成的共生结构,外生菌根真菌在红松等外生菌根树种的定植与森林生态系统的保持方面起到至关重要的作用。明确菌根系统内外生菌根真菌群落组成是揭示菌根共生机制的前提条件。本研究利用Illumina Hiseq测序平台对生长季内红松纯林内根围土壤及菌根样品ITS2区进行高通量测序,分析其外生菌根真菌群落结构随季节的变化规律,同时通过统计学的方法分析了红松根系微生态中外生菌根真菌群落结构组成变化与其他生物因素、非生物因素的相关性。结果如下：（1）从6月份到10月份,5个月的菌根样品测序共得到741个真菌OTUs,利用FUNGuild数据库分析,其中85个OTUs归类为外生菌根真菌,优势属（相对丰度>5）为蜡壳菌属Sebacina、乳牛肝菌属Suillus、Meliniomyces、红菇属Russula、棉革菌属Tomentella、须腹菌属Rhizopogon和缘腺革菌属Amphinema。6月份菌根中外生菌根真菌的多样性最大,显著高于其他月份。（2）红松林外生菌根真菌群落组成受到土壤pH、有效磷含量、有效钾含量和土壤有效氮含量的影响,它们与外生菌根真菌优势属相对丰度呈现正相关或负相关。（3）根围土壤内真菌是影响红松根系外生菌根真菌相对丰度的另一重要因素,其中,包括普可尼亚属Pochonia、产丝齿菌属Hyphodontia、镰刀菌属Fusarium、Collembolispora、枝穗霉属Clonostachys、Apodus、鹅膏属Amanita在内的土壤真菌与根内外生菌根真菌的相对丰度呈线性关系。同时,超过85%的根内外生菌根真菌与同一取样地的土壤共有,可以认为侵染和扩散是红松根内外生菌根真菌群落形成的主要方式,同时兼有植物根系的选择,因为根内并不包括所有土壤中存在的外生菌根真菌,其机制需要进一步人工模拟试验验证。     

两种独行菜序列特征差异比较

以宽叶独行菜和钝叶独行菜为材料,采用CTAB法提取总DNA,参照文献中引物对两物种nrITS基因、trnL-trnF基因及psbA-trnH基因进行PCR扩增和测序,获得两物种的3个基因片段,并分析其序列特征。结果显示,nrITS基因序列中A+T含量低于G+C含量,而两叶绿体基因序列的碱基组成则相反,A+T含量显著高于G+C含量。用DNAMAN软件对两独行菜物种进行同源性分析,结果表明宽叶独行菜和钝叶独行菜nrITS、trnL-trnF及psbA-trnH基因序列同源性分别为95.65%、97.97%及99.25%。本研究首次扩增获得宽叶独行菜和钝叶独行菜psbA-trnH基因序列,为独行菜属植物分子遗传学积累了研究资料。     

京津冀地区新型城镇化对土地生态效率影响的实证分析

近年来, 城市化进程的不断推进对城市土地利用及生态环境产生了极大影响。选取城镇化发展最为迅速与典型的京津冀地区作为研究区域, 采用超效率DEA模型及Malmquist效率指数, 从经济学角度分析2006-2015年土地生态效率的时空演变, 随后, 基于人口、富裕和技术(STRIPAT)模型, 构建新型城镇化发展水平的综合指标评价体系, 分析新型城镇化对土地生态效率的影响。研究结果表明: 京津冀地区城镇化发展水平与土地生态效率之间存在显著的正相关关系, 即城镇化水平的不断提升对土地生态效率的提高具有积极作用, 各城市土地生态效率在新型城镇化发展背景下存在明显的空间差异, 此外, 土地利用与管理技术水平的提高、环境政策的改变等均会对土地生态效率的提升产生积极影响。这项研究旨在为提高城市土地管理水平, 推动城市可持续发展提供决策支持。     

Jurkat T细胞质膜蛋白组学研究初探

目的:分析Jurkat T细胞质膜蛋白质组成,并对这些质膜蛋白的生理学过程和功能进行初步分析,为进一步研究Jurkat T细胞膜蛋白功能奠定基础.方法:首先采用差异密度梯度离心法提取Jurkat T细胞膜蛋白,然后将提取出的膜蛋白根据分子量大小通过SDS-PAGE进行初步分离,再进一步将分离出的蛋白条带切下进行胶内酶解,酶解后的肤段通过液相-芯片-离子阱质谱技术进行鉴定和生物信息学分析,建立Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,并进一步通过GO(Gene Ontology)对这些质膜蛋白进行功能分析.结果:成功提取了Jurkat T细胞的膜总蛋白,并建立了Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,共鉴定出618个质膜蛋白,经GO注释分析,其中与结合功能相关的质膜蛋白有493个,与信号转导活性相关的有186个,具有酶催化活性的有166个,具有转运活性的有137个,有些还具有酶调节活性、结构分子活性或者运动活性等,功能尚不清楚的有49个.结论:通过差异密度梯度离心,结合一维SDS-PAGE和HPLC-CHIP-MS/MS,成功建立了Jurkat T细胞质膜蛋白全谱图,并通过GO注释,初步分析了这些蛋白的功能和生理学过程,为进一步研究Jurkat T细胞质膜蛋白的功能奠定了基础.     

基底周期拉伸引起ECV-304细胞形态学变化的分析

对ECV-304细胞施以最大应变10％、0.67Hz的周期拉伸,利用计算机图像处理系统,对周期拉伸过程中ECV-304细胞的取向调整进行了形态学分析,结果显示：周期拉伸能引起细胞长轴取向垂直于最大主应变方向;加载12h内细胞长短径比增加,12-24h之间长短径比下降,随后趋于稳定;细胞在周期拉伸最大主应变方向上的最大截距缩短,而在垂直于最大主应变方向上的最大截距延长;取向调整的过程与长短径比增大的过程有显著的相关性。表明在周期拉伸过程中的取向调整是一个细胞具有方向差异性的变形过程,而不是刚性的旋转或位移。     

硫矿硫化叶菌MTSase和MTHase基因的克隆与表达

从嗜热硫矿硫化叶菌(Sulfolobussolfataricus)ATCC35092的基因组中用PCR方法扩增得到编码MTSase和MTSase的基因,分别将其插入原核表达载体pTrc99a中,并转入大肠杆菌BL21(DE3),进行诱导表达。MTSase和MTHase酶活产率达到了31.3U/g(wetcell)和403U/g(wetcell)。在75℃,pH5.0条件下,两酶联合作用转化淀粉生产海藻糖,当淀粉浓度为15%,DE值为10时,海藻糖转化率最高为53.6%。     

重组人胰岛素制备过程中转肽工艺的研究

目的：酵母表达体系制备重组人胰岛素的工艺中,转肽反应属于酶促半合成反应,过程复杂,成本高昂,通过实验研究提高反应效率,降低反应成本。方法：通过优化转肽反应中胰蛋白酶和双保护苏氨酸（Thr（But）OBut）的比例,寻找有利的反应条件,为进一步的条件确定奠定基础;从提高转肽反应物的反应效率出发,调整工艺顺序,将一步转肽反应调整为两步转肽反应;以胰蛋白酶和双保护苏氨酸两种反应物,进行综合成本分析比较;同时采用药典方法测定两种不同工艺制备的重组人胰岛素,进行生物活性的比较分析。结果：通过实验研究,一步转肽反应的收率最高可以达到74%,而两步转肽收率的收率最高可以达到90%;两步转肽反应相比一步转肽反应,酶量减少70%,双保护苏氨酸的使用量降低62.5%,同时提高了转肽反应中胰岛素原的反应浓度,达到12.5 mM,有着进一步开发的潜质;生物活性测定两种工艺生产的重组人胰岛素均符合中国药典的要求。结论：两步转肽反应对比一步转肽反应,提高了反应效率,产物的纯度较高,降低了反应的成本,有利于提高国产胰岛素的市场竞争力。     

沙丘稀有种准噶尔无叶豆花部综合特征与传粉适应性

植物花部特征进化与传粉适应性一直是进化生态学领域关注的核心问题之一。以古尔班通古特沙漠自然生长的准噶尔无叶豆为对象,对其花部特征和传粉特性进行了野外观察和室内的分析研究。结果表明:种群花期历时21 d,花序花期历时7-12 d,单花花期一般3 d,若遇阴雨天气,花期可延长1-2 d,整个花期龙骨瓣一直保持闭合状态。单花10枚花药在旗瓣微张时已全部完成散粉。准噶尔无叶豆主要靠分泌花蜜、鲜艳的花色以及旗瓣基部的黄色辐射状纹理结构吸引传粉者。准噶尔无叶豆花期的有效传粉者为4种蜂类昆虫,它们的平均访花频率为(7.75±0.57)次·花^-1·d^-1,访花高峰期表现为三峰型: 13:00-14:00,16:00-17:00和19:00-20:00。准噶尔无叶豆人工套袋实验表明该种为自交亲和型,主动自交少见,生殖成功依赖传粉者。胚珠成功受精至果实完全成熟阶段存在自交衰退,柱头角质层结构和花粉刷结构是准噶尔无叶豆在进化过程中形成的减少自交,倾向异交的机制。