圈卷产色链霉菌san7324和san7324L基因阻断对形态分化和尼可霉素产生的影响

【目的】圈卷产色链霉菌全局性调控基因wblA阻断突变后,尼可霉素不再产生。RNA-seq和转录分析表明san7324基因在野生型菌株中可以正常转录,而在wblA阻断突变株(ΔwblA)中不能转录,为此本文旨在揭示san7324与尼可霉素产生的关系。【方法】利用同源双交换策略对san7324进行基因阻断,而后通过基因遗传回补及对尼可霉素生物合成相关基因的转录分析等方法研究san7324的功能。【结果】在相同培养条件下,阻断突变株Δsan7324与野生型菌株相比失去了合成尼可霉素的能力。我们通过同源比对发现圈卷产色链霉菌中还存在一个与san7324同源的基因san7324L,该基因的阻断导致尼可霉素产量降低。当san7324和san7324L两个基因同时被阻断后,得到的突变株Δsan7324-san7324L生长稀疏而且不能正常发育分化形成灰色表型的孢子或孢子链,只能形成白色表型的气生菌丝,同时也丧失了合成尼可霉素的能力。当这两个基因(san7324-san7324L)回补双突变株后,则恢复了野生型的表型(能形成孢子链并恢复尼可霉素的产生)。进一步的研究初步表明san7324和san7324L的阻断主要影响了尼可霉素生物合成基因簇中途径特异性调控基因sanG的转录水平,从而影响圈卷产色链霉菌的发育分化和尼可霉素的产生。【结论】该结果为链霉菌形态分化与生理代谢关系的研究提供了更多的证据,同时为多效调控基因wblA作用机制的阐明奠定了基础。     

猪线粒体控制区微卫星(mtMs)变异及其分布特征

猪线粒体DNA长度因D-loop中mtMs序列重复数变异而不同。为阐明猪mtMs变异及其在不同群体中的分布特征,本研究对4个藏猪群体、八眉猪、烟台黑猪及3个引入猪群体共164个个体mtDNA D-loop全序进行测定,并与GenBank中发表的相关序列进行比对,分析了其中的重复单元核苷酸变异、重复次数及其在各群体间的分布规律。结果表明,因重复单元“5’-TGCGTACACG-3’”第2~4和10位上碱基变异,猪mtMs形成了以其为核心序列的多种重复单元(R^A^R^G)组成的复合结构,重复数介于3~47之间。单一重复(R^A)组成的mtMs结构在各群体中表现出分布优势,而大多数复合结构(R^AR^B)分布在国外选育群体中。藏猪的mtMs复合结构多达8个,R^AR^CR^E为其特有,另有5个与八眉猪共享。中国野猪和韩国地方猪种也有其特有mtMs结构。丰富的mtMs变异和特有结构与长期适应进化有关,本研究为地方猪种遗传资源及适应性研究提供了标记工具和理论基础。     

蓝光对浮游状态和生物膜内铜绿假单胞菌的抗菌作用

目的：探讨450 nm-470 nm可见光（蓝光）是否具有杀灭浮游状态和生物膜内铜绿假单胞菌的作用。方法：分别采用不同能量密度的蓝光照射浮游状态铜绿假单胞菌,与红光对照组、空白对照组相比,将照射后细菌采用平板涂板法评价蓝光杀菌效果;制作铜绿假单胞菌生物膜模型,16 J/cm2能量密度蓝光照射后通过激光共聚焦显微镜和扫描电子显微镜观察生物膜内细菌存活情况以及生物膜结构变化。结果：与空白对照组相比,2 J/cm2及以上能量密度组蓝光照射后,细菌数目明显减少,杀菌率明显增加（P〈0.05）,并呈剂量效应关系;16 J/cm2能量密度光照后生物膜内细菌死亡数较空白对照组明显增加且生物膜结构变稀疏。结论：450 nm-470 nm可见光（蓝光）具有高效杀灭浮游状态和生物膜内铜绿假单胞菌的作用。     

系统生物学--后基因组时代的生物学

随着人类基因组计划的完成,生物学已由微观的分子研究转向生物整体性研究,系统生物学应运而生。讨论了系统生物学的产生、特点、研究内容和方法。     

纳米生物效应及安全性研究

纳米生物效应是研究纳米尺度物质与生命过程相互作用及其结果的一个新兴科学领域。介绍了纳米生物效应研究的内容、科学意义、国际发展现状和我国的研究进展。     

类芽孢杆菌QHZ11-gfp在马铃薯植株上的定殖特征及促生效果

[背景] 生防菌在作物根系的有效定殖是其功能发挥的前提,而直观的跟踪技术和有效的定量方法是研究生防菌根系分布规律的重要工具。[目的] 研究马铃薯黑痣病病原菌立枯丝核菌（Rhizo ctonia solani） JT18的拮抗菌QHZ11在马铃薯植株上的定殖特征及对马铃薯的促生效果。[方法] 采用绿色荧光蛋白（Green Fluorescent Protein,GFP）对QHZ11进行标记,将标记菌株菌悬液、生物有机肥和无菌水分别接种至灭菌土壤,通过激光共聚焦显微技术和实时荧光定量PCR等方法观察和测定标记菌株在马铃薯植株不同部位的定殖特征、数量变化及对马铃薯的促生效果。[结果] pHAPII质粒成功导入QHZ11并可稳定遗传40代,记为QHZ11-gfp;菌株标记前后的菌落形态、生长曲线和对R.solani JT18的拮抗能力等基本一致。从第7天开始,相继在马铃薯芽上和根上发现了绿色荧光,说明QHZ11-gfp成功定殖到了马铃薯的芽、根等部位。QHZ11-gfp在根系和匍匐茎的定殖数量均呈现先升高至块茎形成期达到峰值后下降的趋势,并且在整个生育期根系的定殖数量始终大于匍匐茎。菌悬液和生物有机肥处理均显著促进了马铃薯根系的生长,并通过增加株高等农艺性状提高了块茎产量。其中,生物有机肥处理在各部位的荧光强度、定殖数量和对马铃薯的促生效果均显著优于菌悬液。[结论] QHZ11-gfp可在马铃薯植株上成功定殖并对马铃薯有良好的促生效果,将其制成生物有机肥促进了其定殖,使促生效果也更好。     

根际促生菌对沉水植物的促生效应及其与沉积物氮磷赋存形态的关系

研究在沉积物高有机质条件下, 通过接种根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria, PGPR) PC2(Bacillus stratosphericus)、H19(Bacillus subtilis)和L3(Bacillus cereus)的方式探讨其对苦草(Vallisneria natans)植株的促生效应及其与沉积物氮磷赋存形态的关系。结果表明, 接种组对苦草生长具有显著促进作用, 空白处理种植的苦草生长受到抑制, PGPR对苦草生长促进的综合影响为PC2>H19>L3, PC2处理组株高、根长、地上鲜重和根鲜重比空白分别增加了165.0%、17.4%、378.8%和165.1%。进一步分析不同时期苦草的各种生长指标增量与氮磷赋存形态增量的关系, 通过RDA分析及皮尔森相关分析, 苦草生长指标增量与沉积物中无机氮(Inorg-N)、亚硝态氮(NO₂-N)、硝态氮(NO₃-N)、无机磷(Inorg-P)和铁/铝磷(Fe/Al-P)等增量显著负相关, 表明PGPR对沉积物中无机态N、P具有一定的控制作用。因此, 接种PGPR对解决受污染湖泊沉水植物恢复及内源污染等问题具有一定潜力。     

沙颍河下游城市黑臭内河沉积物微生物群落季节变化特征

为了研究沙颍河下游城市黑臭内河不同季节沉积物微生物群落特征,对安徽省阜阳市黑臭内河中清河、七渔河表层沉积物进行16S rDNA高通量测序。结果发现:黑臭河流中沉积物的微生物多样性指数均不高,但是表现出一定的变化规律,即春季>冬季≥夏季>秋季;通过冗余性分析发现微生物多样性受季节与沉积物pH影响较显著。分析沉积物门水平上的微生物群落结构发现,季节、温度、TN及SOM对微生物影响较大。变形杆菌、厚壁菌门、绿弯菌门、疣微菌门、拟杆菌门和放线菌门等优势菌门的相对丰度在季节水平上存在差异,春季厚壁菌门、绿弯菌门、放线菌门和酸杆菌门相对丰度较高,其中绿弯菌门和酸杆菌门是已知指示污染的微生物,变形杆菌门相对较少。秋季疣微菌门与拟杆菌门相对丰度显著减小,变形杆菌门相对其他季节显著增加。样品中共发现16个硫酸盐还原菌(SRB)菌属,其中Desulfoprunum是丰度最高的菌属。春季沉积物中SRB的类群最多,相对丰度最大;硫酸盐还原菌群与SO42-、TN、SOM、Cl–等呈显著正相关。上述结果为营养盐控制时机的选择从而有效避免河流中黑臭物质的产生提供了一定参考。     

乳腺癌相关基因的甲基化

肿瘤组织中常伴随基因组整体甲基化水平降低和(或)某些基因CpG岛甲基化水平异常升高,这两种变化在肿瘤发生和发展中都扮演着重要的角色。近年来诸多研究报道了CpG岛高甲基化可导致乳腺癌相关的一系列关键基因的表达缺失。由于表观遗传变化存在潜在可逆性,因此,通过检测患者特定基因甲基化状态早期诊断乳腺癌,以及运用甲基化抑制剂来治疗乳腺癌,已成为国内外研究的热点和新思路。