实验室适应性进化技术在光合蓝细菌底盘工程中的研究进展

蓝细菌是唯一可进行放氧光合作用的原核微生物,基于光合蓝细菌构建“自养型细胞工厂”具有广阔前景。但以蓝细菌作为底盘进行生物燃料及化学品的合成仍存在细胞耐受能力差、产量低等问题,导致实现工业化生产的经济可行性还比较低,亟需通过合成生物学等技术手段构建新的藻株。近年来,实验室适应性进化(adaptive laboratory evolution,ALE)已被用于底盘工程中,实现了优化生长速度、增加耐受性、加强底物利用和提高产品产量等目标。ALE在提高蓝细菌鲁棒性方面取得了一定进展,已获得了耐受高光、重金属离子、高盐和高浓度有机溶剂胁迫的进化藻株。但是,蓝细菌中的ALE策略效率相对较低,耐受各胁迫的分子机制并未阐释完全。本文综述了ALE相关技术策略及其在蓝细菌底盘工程中的应用,讨论了如何借鉴其他微生物中ALE手段,构建更大ALE突变文库、增加菌株的突变频率、缩短进化时间、探索多重胁迫耐受工程菌构建原则及研究策略等,高效解析进化菌株的突变体库,构建高产量、鲁棒性强的工程菌株等,以期未来促进蓝细菌底盘的改造及其工程菌的规模化应用。     

驯化噬菌体提高噬菌体对碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌的杀菌能力

【目的】本研究旨在通过驯化提高噬菌体的裂解能力并降低其宿主菌耐受性产生的速度,从而提高对重要病原菌-碳青霉烯类耐药肺炎克雷伯菌(carbapenem-resistant Klebsiella pneumoniae, CRKp)的杀菌效果。【方法】以临床CRKp菌株Kp2092为宿主菌,利用双层琼脂平板法从污水中分离噬菌体并分析其裂解谱;对其中的广谱强裂解性噬菌体通过透射电镜观察其形态特征并进行全基因组测序;通过噬菌体-宿主连续培养进行噬菌体驯化,并比较驯化前后噬菌体生物学特性的差异。【结果】分离得到的9株肺炎克雷伯菌噬菌体中,噬菌体P55anc裂解能力强且裂解谱广,透射电镜观察发现其为短尾噬菌体。P55anc基因组全长40 301 bp,包含51个编码序列,其中27个具有已知功能,主要涉及核酸代谢、噬菌体结构蛋白、DNA包装和细胞裂解等。噬菌体P55anc经9 d的驯化后,得到3株驯化噬菌体。驯化后噬菌体杀菌能力增强,主要表现为细菌生长曲线显著下降、噬菌体暴发量增多、裂解谱扩大,且宿主菌对其产生抗性的概率显著降低。与此同时,驯化后的噬菌体在热处理、紫外暴露以及血清等环境下保持较好的稳定性。【结论】利用噬菌体-宿主连续培养的方法可对噬菌体进行驯化和筛选,驯化后的噬菌体杀菌效果更强,且在不同压力处理下的稳定性良好,而细菌产生噬菌体抗性的概率也降低。     

芦荟腋芽的组织培养及其驯化栽培

芦荟腋芽的组织培养及其驯化栽培金松男,金今松（延边农学院１３３４００）芦荟属（Ａｌｏｅ）是原产非洲热带的百合科多年生肉质的常绿草本植物。后来作为药用和观赏植物而传到世界各地。近年来,芦荟又作为当今保健食品及美容化妆品的一颗新星而跻身于国际超级市场上,...     

光照和温度对根田鼠褐色脂肪组织产热能力的影响

测定了根田鼠在室内驯化2周后褐色脂肪组织（BAT）的蛋白含量、线粒体蛋白含量和细胞色素C氧化酶活性的变化。动物进行如下4种处理:23℃,16L:8D;23℃,8L：16D;5℃,16L：8D和5℃,8L:16D.。结果表明,短光照可刺激根田鼠的BAT线粒体细胞色素C氧化酶的活性增加;低温驯化可导致根田鼠的BAT线粒体蛋白含量增加;短光照加低温可进一步促进酶的活性增加。结合个体水平的产热特点,说明根田鼠在产热能力的季节驯化过程中,光周期是一主要的季节调节信号,环境温度进一步增强光照的作用,环境温度和光周期共同作用以诱导其产热能力等方面的生理调节。研究结果支持了环境温度和光周期共同作用以调节动物产热变化的学说。     

浙江植物引种驯化研究进展与思考

引种驯化是增加植物资源的一种传统育种方法。本文从浙江省农业科学院亚热带作物研究所引种驯化研究发展回顾入手,剖析了温州植物引种结果,以方法的改进反映浙江现代引种驯学术水平的进步,最后讨论了植物引种驯化研究的若干问题。     

蛋白核小球藻光驯化的快速光曲线变化

通过测量快速光曲线研究了强光和弱光驯化对蛋白核小球藻(Chlorella pyrenoidosa)光合作用的影响。弱光驯化后的初始斜率α高于强光驯化后,而半饱和光强I_k明显低于强光驯化后,表明弱光驯化提高了蛋白核小球藻的捕光能力。强光驯化后最大光合速率P_m高于弱光驯化后,而光抑制参数β小于弱光驯化后,表明强光驯化提高了蛋白核小球藻的光合能力和对强光的耐受性。     

低温对茶树叶片膜脂脂肪酸和蛋白质的影响

本文研究低温胁迫过程中龙井43和大叶云峰叶片膜脂脂肪酸的变化。结果发现,低温下不同品种茶树叶片膜脂脂肪酸配比变化趋势不同,较抗寒的龙井43,不饱和脂肪酸指数(IUFA)和亚麻酸(183)比例随低温期间不同阶段呈现出"低-高-低"的变化趋势;而不抗寒的大叶云峰的变化趋势无明显规律性。此外,还研究了越冬过程中龙井43叶片可溶性蛋白和膜蛋白的变化,发现低温期间龙井43叶片可溶性蛋白含量和组分基本稳定,而膜蛋白含量在低温胁迫时大幅度上升,且经低温诱导出现了46KD、38KD两种新的蛋白组分,并在温度升高后消失。     

白头鹎对季节性驯化和温度适应的生理反应

在自然环境中,有机体某一特性的可塑性变化在适应和功能方面是非常重要的。以成年白头鹎(Pycnonotus sinensis)为研究对象,分别在野外驯化条件和实验室温度适应条件下测定静止代谢率(RMR)、蒸发失水率(EWL)和代谢活性器官的重量,同时测定肝脏及肌肉的线粒体呼吸和细胞色素C氧化酶活力(COX)。野外季节性驯化在冬季和夏季时测定;实验室温度适应分为2组,分别在10℃和30℃下适应4周后进行测定。结果显示,与夏季驯化和暖适应组相比,冬季驯化和冷适应组RMR和EWL较高、代谢活性器官较重,线粒体呼吸速率和COX活性显著增加;器官重量和细胞产热能力的适应性变化可能是导致了RMR适应性调节。结果表明,白头鹎可以表现出对季节性驯化和温度适应的生理反应,利用这种能力应付野外环境温度的波动。生理能量特性的可塑性是鸟类能量代谢的共同特征。     

大孢虫花生物学特性及驯化栽培

对采自辽宁省仙人洞国家级自然保护区野生大孢虫花(Isaria japonica Yasuda)的生物学特性和驯化栽培进行探究。试验结果表明:PDA培养基上适宜碳、氮源分别是蔗糖和谷氨酸,适宜p H为6;在3种供试培养料中只能在配方一(2%葡萄糖,0.1%硫酸镁,0.2%磷酸二氢钾,1.4%琼脂,96%蒸馏水,p H自然,0.3%蛋白胨)中形成子实体。