萘醌-氧吲哚生物碱coprisidins生物合成途径的研究

[目的] 新颖结构的天然萘醌-氧吲哚类生物碱coprisidins（A和B）分离自昆虫肠道相关链霉菌,具有预防癌症的活性。作为首例具有萘醌-氧吲哚骨架的生物碱,对其独特生物合成机理的研究可为II型聚酮类化合物生物合成途径提供新的认知。[方法] 本研究对coprisidins的产生菌Streptomyces sp.SNU607进行全基因组测序,并根据测序结果的生物信息学分析初步定位coprisidins的生物合成基因簇;通过基因敲除以及异源表达手段确定coprisidins的生物合成基因簇;基于体内遗传学实验与生物信息学分析初步推导coprisidins的生物合成途径。[结果] Streptomyces sp.SNU607中有23个基因簇可能参与次级代谢,其中4个基因簇与聚酮合酶（PKS）相关;通过基因敲除与异源表达实验,本研究证实1个II型PKS负责coprisidins的生物合成;基于生物信息学分析,我们推测copH/I/M/O/N构成了1个基因盒,并负责起始单元丁酰CoA的合成;KS_β（CopB）的序列比对表明coprisidins的II型PKS系统更倾向于合成C20的初始聚酮链。[结论] Coprisidins的萘醌-吲哚结构是由II型PKSs催化形成,我们推测丁酰CoA是coprisidins聚酮骨架的起始单元,在最小PKS、聚酮酶、环化酶的催化下先形成类似蒽环的四环系统,随后在后修饰酶与氧化重排的作用下生成萘醌-氧吲哚骨架。本研究为进一步探究萘醌-氧吲哚类生物碱的生物合成机制奠定了基础,同时增加了II型PKSs合成产物的结构多样性。     

混合式教学在面向非生物类学生“生命科学导论”课程中的探索与实践

在“互联网+”时代下,本科教学模式正因信息技术的快速发展发生着变革,线上教学和线下教学相结合的混合式教学模式正在各高校推行和发展。为促进教学模式改革和提升教学效果,本课程组针对面向非生物学专业学生开设的“生命科学导论”通识课程开展了混合式教学改革探索。通过线上线下混合式教学探索和实践,课程集合了高水平大型开放式网络课程(Massive Open Online Course,MOOC)、小班化教学、多元化平台、多维度教学模式等特点,建设了多学科背景的协作式教学团队,形成了重过程重能力的多元评价体系,践行了知识传授与价值引领相结合的育人理念,获得了宝贵的实践经验和良好的教学成效,可为国内高校同类课程的改革建设提供借鉴和参考。混合式教学的开展,拓展了教学的广度和深度,激发了学生的学习兴趣和潜能,开拓了学生的思维和视角,培养了学生的科学素养和综合能力,为创新型复合型人才的培养发挥了积极作用。     

镰形棘豆正丁醇提取物对小鼠的致突变试验

目的:评价镰形棘豆的正丁醇提取物对小鼠的致突变性.方法:小鼠随机分成6组,设阴性对照组(Ⅰ组)、阳性对照组(Ⅱ组)和4个剂量组(Ⅲ组、Ⅳ组、Ⅴ组和Ⅵ组),4个剂量组经口给予镰形棘豆正丁醇提取物的剂量分别为800mg/kg、100mg/kg、2000mg/kg、4000mg/kg,于给药后第2d取材观察小鼠骨髓嗜多染红细胞(PCE)微核率,于第35d取材来观察精子畸形率的变化.结果:镰形棘豆正丁醇提取物对小鼠微核细胞的产生及致精子畸形存在剂量-效应关系.Ⅲ组、Ⅳ组与Ⅰ组比较差异不显著(P＞0.05);Ⅴ组、Ⅵ组与Ⅰ组比较均差异显著(P＜0.05).结论:低浓度的镰形棘豆正丁醇提取物对小鼠的骨髓嗜多染红细胞和精子没有致突变作用,而高浓度的对小鼠的骨髓嗜多染红细胞和精子具有致突变作用.     

接种高温纤维素菌剂对生活垃圾堆肥理化性质的影响

为探讨高温纤维素菌剂对生活垃圾堆肥的影响, 研究在堆肥过程中添加了不同剂量和不同种类的微生物菌剂。分析了堆肥过程中各个阶段不同处理的温度、含水率、pH 值、E4/E6、有机质、全氮、硝态氮、铵态氮、C/N、全磷、速效磷、全钾和速效钾的变化情况。研究表明接种微生物菌剂的处理使堆肥初期升温上升较快, 堆肥效果好于空白对照处理。其中添加1%自制纤维素菌剂的处理升温速度较快, 堆肥发酵后期含水率最低, 腐殖化程度、有机质降解效率最高, C/N 达到20 时所用时间最短, 全氮、硝态氮、铵态氮、全磷、速效磷、全钾和速效钾含量最高, 堆肥效果最好。     

植物细胞外信号分子eATP研究进展

细胞外ATP(extracellular ATP, eATP)是目前公认的细胞外信号分子, 参与调控多种环境刺激下植物的生长、发育和防御反应。在植物细胞信号转导过程中, eATP具有双重功能, 其作用主要取决于细胞外基质中eATP的浓度。eATP含量过高或者过低都会导致细胞死亡, 适度水平的eATP则有助于植物的生长和发育。细胞外三磷酸腺苷双磷酸酶(Apyrase)严格控制细胞外基质中eATP的水平, 因此有助于调控植物在逆境条件下的生长和防御反应。该文总结了植物中eATP的发现、产生和清除以及受体和信号转导等研究进展, 重点论述eATP在逆境条件下的生理功能, 并对植物eATP的研究方向作了展望。     

Cu2+和Zn2+对西藏拟溞存活、生长和生殖的影响

在温度(150.5)C,盐度15.50.5的条件下,研究了Cu2+和Zn2+对西藏拟溞(DaphniopsistibetanaSars)存活、生长和生殖的影响。结果表明,西藏拟溞在各Cu2+活度组中的存活率差异不显著,而在10-8.60mol/L组中的体长增长率显著高于其他各组。当水环境中Cu2+活度为10-8.30和10-8.13mol/L时,西藏拟溞的内禀增长率(rm)为0.2211和0.2171/d,显著高于对照组,而西藏拟溞在不同Cu2+活度组中的产卵率均高于对照组,为0.9705-1.1742。西藏拟溞在各Cu2+活度组中的存活率和生长率差异均不显著。当Zn2+活度为10-7.04-10-6.82mol/L时,西藏拟溞的rm为0.2249-0.2296/d,显著高于对照组。西藏拟溞在Zn2+活度为10-7.04mol/L组中的产卵率最大,为1.0178,10-6.82mol/L组次之,为0.867。当Zn2+活度为10-7.04-10-6.82mol/L时,西藏拟溞一生生殖次数显著高于对照组(1.58),为1.92-2.17次。因此,综合来看,当水环境中的Cu2+活度为10-8.60-10-8.13mol/L、Zn2+活度为10-7.04-10-6.82mol/L时能明显的促进西藏拟溞的种群增长、发育和生殖。论文讨论了Cu2+和Zn2+对西藏拟溞的促长机理。       

外源凹凸棒土添加对半干旱矿区复垦土壤水分涵养功能的影响

大规模的采矿作业已对我国半干旱区植被生态造成很大破坏,矿区植被亟待恢复,以解决半干旱矿区日益恶化的生态环境问题。如何改良土壤、有效储存和利用降水是半干旱矿区复垦土地植被恢复的首要问题。本研究针对半干旱矿区复垦土地水分涵养功能不足的问题,提出利用凹凸棒土和当地砂土组配作为新覆土材料,并研究了外源凹凸棒土添加对神木矿区复垦土壤入渗、排水和储水能力的影响。结果表明: 随着凹凸棒土含量的增加,土壤的累积入渗量减少4.8%～37.4%,入渗率减少6.4%～46.3%,湿润锋推进速度减小9.8%～116.9%,饱和导水率减小14.3%～59.5%,24 h和72 h排水量分别减少0.3%～4.3%和0.3%～2.5%,土壤最大储水量增加1.6%～22.4%。外源凹凸棒土的作用效果在添加量为150 t·hm^-2时基本已达到最大,结合经济成本的最佳用量在30～150 t·hm^-2。本研究结果系统揭示了凹凸棒土对半干旱矿区土壤减渗保水的作用机理,证明其可以作为半干旱矿区复垦土壤改良的有效材料,为半干旱矿区土地复垦和植被恢复提供参考。