基因拷贝数对重组毕赤酵母产谷氨酰胺转胺酶的影响

基于毕赤酵母核糖体DNA序列 (rDNA),构建多拷贝谷氨酰胺转胺酶基因表达载体pPICZα-rDNA- mtg,并转化到表达前导肽 (Pro peptide或pro) 的宿主菌pGAP9-pro/GS115,得到共表达菌株pro/rDNA-mtg (GS115)。实时荧光定量PCR (qPCR) 分析了4株阳性表达菌株中mtg基因拷贝数,进一步研究了不同基因拷贝数对重组毕赤酵母产酶的影响及高产菌株在3 L发酵罐高密度发酵。结果表明,被检测的4株阳性表达菌株中mtg拷贝数分别为2.21、3.36、5.72和7.62 (mtg-2c、mtg-3c、mtg-6c和mtg-8c),其发酵产酶能力和蛋白质表达水平为mtg-3c>mtg-2c>mtg-6c>mtg-8c;高密度发酵较低和较高拷贝数的两株菌mtg-3c和mtg-6c,发酵上清的最高酶活和单位菌体酶活分别为3.12 U/mL、52.1 U/g湿重和2.07 U/mL、36.5 U/g湿重,其中单位菌体酶活mtg-3c是mtg-6c的1.4倍;mtg-3c纯化酶的最高酶活达到7.21 U/mL,蛋白浓度为437.2 μg /mL。通过分析拷贝数对重组毕赤酵母产酶的影响,发现mtg-3c适合pro/rDNA-mtg中pro和mtg共表达,MTG高酶活与菌株较高分泌蛋白有关。     

课堂教学随笔:谷氨酰胺的氨基

氨基代谢是《生物化学》中"氨基酸代谢"教学的重要内容,谷氨酰胺氨基的去向和利用是其中的重点之一。谷氨酰胺既有α-氨基又有酰胺基,其代谢由不同的酶分别催化,涉及转氨酶、酰胺基转移酶、谷氨酰胺酶、转谷氨酰胺酶等。不同代谢酶作用的基团和机理不同,学生容易混淆它们的作用。本文拟通过讨论几种谷氨酰胺氨基相关代谢酶的作用特点,指导学生掌握谷氨酰胺氨基的代谢。     

南疆三地棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率监测

为了监测南疆主要Bt棉区棉铃虫田间种群对Bt棉的抗性频率,分别采集库尔勒、阿克苏、泽普三地的棉铃虫单雌系,以Bt毒蛋白作为人工饲料,采用单雌系F1代法进行棉铃虫田间种群抗性个体检测.本文从库尔勒、阿克苏、泽普三地分别筛选了57个、106个、92个棉铃虫单雌系.三地棉铃虫单雌系幼虫在正常饲料和Cry1Ac饲料上的平均发育级别呈线性相关,相对平均发育级别平均值分别为0.5210、0.4935、0.4623,无≥0.8的个体,估测南疆三地棉铃虫种群的Bt抗性基因频率均小于0.001.泽普玉米种植比例较高,可有效稀释棉铃虫种群的Bt抗性基因,因此泽普的棉铃虫种群敏感度最高.本研究可为新疆Bt棉区棉铃虫的抗性治理提供科学依据.     

双依他尼酸乙醇胺对谷胱甘肽S-转硫酶mu的选择性抑制作用

谷胱甘肽S-转移酶(GST)的同工酶mu(GSTM)高表达与卵巢癌顺铂耐药有关.以GST非选择性抑制剂依他尼酸设计二价潜抑制剂双依他尼酸乙醇胺(aminoethanol di-ethacrynic acid,ADEA),测定ADEA及其与还原型谷胱甘肽(glutathione,GSH)加合物对GST同工酶亚型A1、P1、M2的半抑制浓度(IC50)、抑制类型、结合比和结合动力学.ADEA本身对GSTM2的IC50比GSTA1低300倍,比GSTP1低3 000倍;ADEA与GSH在酶催化下反应10 min所得产物,对上述3种同工酶的IC50 分别降低5、57、200倍.ADEA本身和产物对GSTM2相对于底物CDNB是反竞争性抑制剂,ADEA本身对GSTM2相对于底物GSH是混合性抑制剂,ADEA与GSH产物对GSTM2相对于底物GSH是反竞争性抑制剂.分析ADEA对GSTM2荧光静态淬灭表明ADEA及其产物是二价结合;分析荧光和酶活性随时间变化表明酶与ADEA本身结合速度比其产物CDNB慢10倍.ADEA是有效的GSTM2选择性二价潜抑制剂.     

红糖加工型甘蔗种质资源评价与筛选方法的建立

优良的甘蔗原料是生产高品质红糖的基础,筛选营养价值丰富的甘蔗种质资源,是选育红糖加工型甘蔗品种的基础。本研究以全国广泛种植、当前普遍用于红糖加工以及历史上较早应用于制作红糖等具有代表性的16份甘蔗种质为试验材料,通过分析蔗汁的蛋白质、总游离氨基酸、总多酚、蔗糖、还原糖、灰分、氯化物、胶体含量等营养、品质指标,采用因子分析、聚类分析、灰色多维综合评估等方法,建立了红糖加工型甘蔗种质资源评价与筛选方法,对16份甘蔗种质的营养价值综合评价得分进行排序。试验结果显示:不同参试甘蔗种质营养及品质指标间存在显著差异,选三、闽糖69-421、ROC22所含蛋白质、氨基酸的均值在所有材料中位居前列,灰分含量适中,可作为红糖加工型甘蔗种质进行应用;兼顾红糖生产需求和甘蔗营养成分含量,综合评价排序前5的种质依次为选三、闽糖69-421、云蔗05-51、ROC22和川糖61-408,是红糖加工型甘蔗种质的首选材料。     

中华大蟾蜍TAGLN2 cDNA的克隆与其组织分布

为研究蟾蜍(Bufo)基原的中药材中的多肽类有效成分,开展从日本蟾蜍(B.japonicus formosus)皮肤cDNA质粒文库中筛选蛋白编码基因的工作.由于后续拓展蟾蜍药用价值的研究中需要大量的实验材料,开始以中华大蟾蜍(B.gargarizans)皮肤第一链cDNA为模板,克隆其相关基因的工作.通过DNA聚合酶链式反应获得编码转胶蛋白-2(transgelin2,TAGLN2)的转录子(GenBank登录号为KF432856).该cDNA全长1 207 bp,其5′、3′端非翻译区域和开放阅读框分别为16 bp、597 bp和594 bp,编码由197个氨基酸残基组成的蛋白质,与日本蟾蜍的TAGLN2(GenBank登录号为AGQ03775.1)相比,仅一个氨基酸发生替换,与人的同源性为82%,与其他动物的同源性介于70%⁷5%.RT-PCR组织分布检测表明TAGLN2在所检测的中华大蟾蜍各器官中均有表达,在肺、肝和肾中表达量较多.这些研究结果为后续中华大蟾蜍TAGLN2的生物学功能研究以及相关药物研发提供基础数据.     

甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的早期可视化观察

【目的】甘蔗鞭黑粉菌(Sporisorium scitamineum)引起的甘蔗黑穗病是我国甘蔗生产重要的病害。示踪甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的过程将有助于揭示其致病性和甘蔗抗黑穗病机制,为抗病品种的选育以及黑穗病的防治奠定基础。【方法】利用农杆菌介导的遗传转化技术对甘蔗鞭黑粉菌进行黄色荧光标记,对转化子进行配合及致病力检测,将标记菌株接种甘蔗感病品种ROC22及抗病品种中蔗1号、中蔗6号和中蔗9号并进行早期可视化观察。【结果】组成型表达的eYFP不影响标记菌株的配合及致病能力,而且黄色荧光性状能通过冬孢子稳定遗传。激光共聚焦显微观察表明,注射接种病原菌第5天,在感病品种ROC22的生长点已可见荧光菌丝及少量聚集状菌丝体,在抗病品种中蔗1号、中蔗6号和中蔗9号中可见少量单一丝状菌丝,无聚集状菌丝体。接种后35 d,在ROC22中可见大量聚集状菌丝体,但在中蔗品种中的聚集状菌丝体明显较少,而以中蔗1号最少。【结论】成功构建了甘蔗鞭黑粉菌侵染甘蔗的荧光示踪系统,并发现中蔗系列品种存在抑制甘蔗鞭黑粉菌菌丝体在细胞间扩展的机制。     

甘蔗联合固氮的研究进展及应用潜力

在农业生产中,化学氮肥的投入大幅度增加了粮食产量,然而过量或不合理的施肥措施对农业生态环境造成了严重破坏。因此,挖掘植物自身的生物学特性,寻求其他有效的氮素来源,对农业减肥增效至关重要。其中,植物与微生物之间的生物固氮作用,能为宿主提供大量的清洁氮源,在农业生产中发挥着不可替代的作用。本文以甘蔗为代表,综述了植物联合固氮的研究进展和应用潜力,包括联合固氮作用的提出、联合固氮菌的筛选、侵染机制及功能研究,并总结了联合固氮复合菌在甘蔗生产中的应用,以期为作物养分高效的品种改良及推动生物固氮作用在农业生产中的实践提供理论依据和参考。     

转Bt基因棉花对烟粉虱天敌昆虫龟纹瓢虫的影响

在实验室控制条件下,以转Bt基因棉花GK12、33B、SGK321上的烟粉虱为食料饲养龟纹瓢虫,研究转Bt基因棉花上的烟粉虱对龟纹瓢虫生长发育及捕食的影响,同时利用Y型嗅觉仪,观察龟纹瓢虫对来自不同类型棉花的棉叶及其烟粉虱的嗅觉反应和视觉反应。结果表明,转Bt基因棉花和对应的常规棉亲本上的烟粉虱对龟纹瓢虫的发育历期和存活率没有明显的影响。龟纹瓢虫对棉花叶片、烟粉虱若虫、蜜露、蜕等4种物质的视觉反应之间没有明显的差异。对4种嗅源物质的嗅觉选择性的大小依次为：烟粉虱若虫＞蜕＞棉花＞蜜露;在两类不同的棉花之间,转基因棉花和常规棉,龟纹瓢虫对GK12、33B、SGK321等三种转基因棉花上的烟粉虱若虫的嗅觉选择性明显较对应的常规棉亲本SM3、33、SY321上的烟粉虱若虫小;对烟粉虱若虫的蜕,两种转单价基因棉花GK12、33B较对应的常规棉亲本上的小,而转双价基因的棉花SGK321上与对应的常规棉之间没有明显的差异。烟粉虱密度大于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量大于对应的常规棉花亲本,但烟粉虱密度小于200头.皿_-1时,龟纹瓢虫捕食转基因棉花上烟粉虱的数量小于对应的常规棉花亲本。龟纹瓢虫对烟粉虱的捕食符合HollingⅡ型反应。龟纹瓢虫取食转基因棉花上的烟粉虱的理论极限值、瞬间攻击率均大于常规棉花。