基因重组与外源铁离子对大肠杆菌合成血红素的影响

【背景】大肠杆菌通过C5途径合成卟啉及血红素,5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)是C5途径中关键的前体物质,血红素由原卟啉IX (protoporphyrin IX, PPIX)螯合一个铁离子所形成,目前5-ALA与PPIX的外泌对卟啉的积累和血红素合成的影响尚不清楚。【目的】构建5-ALA外泌蛋白基因rhtA和卟啉外泌蛋白基因tolC双缺失的大肠杆菌以积累卟啉,同时外源添加铁离子,并过表达亚铁螯合酶基因hemH及参与铁摄取的基因efeB,促进卟啉向血红素的转化。【方法】通过Red同源重组敲除大肠杆菌BL21(DE3)的rhtA和tolC,并外源添加不同浓度的FeSO₄及Fe₂(SO₄)₃,同时构建重组质粒pEHE过表达hemH和efeB,检测卟啉和血红素含量,分析卟啉向血红素的转化。【结果】敲除rhtA和tolC对菌体生长无显著影响,与野生菌WT相比,敲除菌株WT-RT的卟啉含量增加,血红素合成略有提升。外源添加100μmol/L Fe²⁺     

芽孢杆菌FJAT-55034的鉴定、生长特性及对梨轮纹病菌的抑菌活性

【背景】由葡萄座腔菌(Botryosphaeria dothidea)引起的梨轮纹病是梨栽培生产中的主要病害之一,造成巨大的经济损失。【目的】对梨轮纹病菌具有较高拮抗活性的菌株FJAT-55034进行鉴定、生长特性及抑菌活性评价,为梨轮纹病的生物防治提供菌种资源。【方法】采用形态学观察、生理生化测定和16S rRNA基因序列分析进行拮抗菌株FJAT-55034的鉴定;通过生长曲线、培养温度和pH测定,研究该菌株的生长特性。采用抑菌圈法测定该菌株的抑菌谱;采用共培养、显微镜观察和果实回接,测定菌株FJAT-55034对梨轮纹病菌生长的抑制作用。【结果】拮抗菌株FJAT-55034鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)。该菌株在20-50℃(最适温度30℃)和pH 5.0-9.0 (最适pH值7.0)均能够生长,NaCl添加量为0-5%时,该菌株均能够较好地生长。菌株FJAT-55034对6种果树不同病原真菌均具有不同程度的抑制作用,抑菌圈直径范围为19.8-29.1 mm;与梨轮纹病菌共培养后,菌株FJAT-55034对菌丝生长的抑制率为77.2%。菌株FJAT-5...     

烟草品种、育苗方式和烟蚜来源对烟蚜茧蜂寄生能力的影响

【目的】本研究旨在筛选出适合烟蚜茧蜂Aphidius gifuensis寄生烟蚜Myzus persicae的烟草品种、育苗方式和烟蚜来源,为烟蚜茧蜂人工繁殖和复壮提供科学参考。【方法】采用盆栽法,调查了不同烟草品种(云烟87、K326、翠碧1号和红花大金元)繁殖烟蚜若蚜、不同来源烟蚜(来自烟区、来自非烟区和室内繁殖种群)若蚜和烟草不同育苗方式(土壤育苗和湿润育苗)繁殖烟蚜若蚜时,烟蚜茧蜂成蜂对烟蚜若蚜的寄生率以及成蜂羽化率、寿命、体型大小和雌蜂比。【结果】结果表明,不同烟草品种繁殖烟蚜若蚜对烟蚜茧蜂成蜂寄生率存在显著影响。其中,在红花大金元和翠碧1号繁殖烟蚜上的烟蚜茧蜂成蜂寄生率分别比在K326繁殖烟蚜上的烟蚜茧蜂成蜂寄生率高19.00%和14.00%,但对烟蚜茧蜂的其他指标没有显著影响;不同烟蚜来源对烟蚜茧蜂寄生率也存在显著影响,其中,烟蚜茧蜂成蜂对非烟区烟蚜若蚜和烟区烟蚜若蚜的寄生率比对室内繁殖种群烟蚜若蚜的寄生率分别高20.25%和16.75%,但对烟蚜茧蜂成蜂的羽化率、寿命、体型大小和雌蜂比没有显著影响;烟草不同育苗方式对烟蚜茧蜂成蜂的寄生率无显著影响。【结论】烟蚜茧蜂对烟蚜...     

基于微波热声层析成像定量重建生物组织电导率的改进方法

目的 生物电磁学参数中的电导率与组织的功能性信息直接相关,精准重建生物组织电导率在医学成像技术和医学诊断领域中有着重要意义。本文改进定量微波热声层析成像（microwave-induced thermoacoustic tomography,MTAT）算法,使组织电导率的重建精度提高。方法 本文在利用有限元离散法求解热声波动方程和亥姆霍兹方程的基础之上,提出了一种基于正则化牛顿迭代法（regularized Newton iteration method,RNIM）定量重建组织电导率的改进方法。结果 通过数值模拟实验和含不同浓度NaCl溶液的仿体实验,验证了算法改进的有效性。组织仿体实验结果表明,目标在不同位置、不同大小、不同对比度情况下,相比于定量微波热声层析成像采用拟合（fitting）的方法,采用正则化牛顿法定量重建的仿体电导率相对误差明显降低,重建目标精度提高。在仿体实验中采用RNIM方法重建相同浓度的单目标在不同位置的电导率变化幅度更小,以及重建多目标电导率的相对比值与实际更接近,实验结果验证了改进方法的稳定性。结论 研究结果表明优化算法能更加准确地定量重建组织仿体的电导率,...     

有机框架材料在多肽富集的应用

生物医药领域近年来发展迅猛,多肽类药物因其生物学活性高、毒性小、生物相容性好等优势,在肿瘤治疗、细胞活性模拟、抗体检测等领域展开广泛应用,多肽的检测分析也成为研究的一大热点。传统的色谱法、溶剂沉淀法、离心超滤法和固相萃取法对多肽能够展现富集效果,但富集的效率往往不够理想。近年来,以有机框架材料为代表的纳米材料,在气体吸附、荧光、传感和催化等领域展开了广泛应用。有机框架材料凭借着独特的结构尺寸,成为了一类理想的生物吸附剂。由于其具有表面可修饰性,能够大大提高对多肽的富集效率。本文着重介绍近5年来金属-有机框架材料（metalorganic frameworks,MOFs）和共价-有机框架（covalent-organic frameworks,COFs）在多肽富集中的应用。     

珍稀濒危植物蒜头果种子萌发特征与幼苗类型的研究

以去除果皮后阴干的珍稀濒危植物蒜头果种子为材料,在温室大棚沙池内进行层积处理,从层积处理开始至子叶出土的不同萌发阶段,考察蒜头果种子发育形态、贮藏物质积累、酶活性以及幼苗类型等变化特征,初步探讨其种子休眠形成原因。结果显示：(1)蒜头果种子从解除休眠开始至萌发形成幼苗的过程约需195 d,其中幼胚的形态发育后熟约需75 d,随后30 d内是种子集中萌发的时期,其发芽率达到最高(53.33%);依据种胚发育形态的标志特征将此过程划分为7个阶段(S1～S7阶段):S1阶段种子未萌发,S2阶段种胚“露白”,S3阶段胚根突破种皮长超过1 cm, S4阶段下胚轴与胚根连接处形成弯钩结构,S5阶段“S”型胚形成及胚根前端膨大,S6阶段种子不仅具有膨大的胚根且已有侧根的分化,S7阶段子叶脱落,胚芽出土,真叶出现。(2)蒜头果种子在湿沙层积过程中,种胚胚长和胚率从S1阶段的(5.49±1.57)mm和(19.48±5.72)%分别增加至S6阶段的(67.92±2.94)mm和(240.75±15.29)%,胚率平均增加了12.4倍,显示蒜头果种子的胚需要经历后熟过程才能萌发,属于胚后熟型种子。(3)从...     

内蒙古高寒露天煤矿排土场植被恢复研究

探究不同恢复年限对于露天煤矿植被群落变化和植物个体生长的影响,进一步加强生态环境保护与生态修复治理措施。以内蒙古高寒露天煤矿排土场恢复4年(2018-2021年)的植物群落为研究对象,采用样方调查方法,对样地内植物群落进行调查,设置草本样方(1 m×1 m)和灌木样方(5 m×5 m),记录植物物种组成、高度及盖度等指标,计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpon指数、Pielou均匀度指数和物种重要值。探讨不同的恢复年限植物群落变化特征和优势植物的养分吸收,为矿区人工植被恢复提供科学依据。结果表明:(1)矿区排土场植物群落物种数、生物量和群落多样性均随着恢复年限的增加而显著增加。总物种数从恢复第1年的16种增加到恢复第4年的31种,主要是由于非人工种植植物从6种增加到19种导致,特别是在恢复第2年增加显著,然后趋于平稳,这说明恢复第2年是物种增加关键的时期;(2)随着恢复年限的增加,生物量和多样性指数显著增加;矿区植被优势物种多以禾本科披碱草(Elymus dahuricus)、无芒雀麦(Bromus inermis);豆科植物苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、锦鸡儿(Caragana sinica);菊科植物大籽蒿(Artemisia sieversiana);十字花科油菜(Brassica napus)和胡颓子科沙棘(Hippophae rhamnoides)为主。(3)比较不同优势植物叶片、茎和根的氮(N)、磷(P)和钾(K)含量发现,草本优势种中菊科和豆科植物显著高于禾本科植物。灌木优势种中沙棘茎的N含量和P含量显著高于锦鸡儿。研究认为,在排土场植被恢复初期(4年)的物种选择上,豆科植物和菊科植物是草本植物首选的先锋物种,另外,沙棘是灌木首选的物种。     

经济杀菌灭藻剂OACL控制工业循环水中有害微生物的研究

研究了经济杀菌灭藻剂OACL对异氧菌、硫酸盐还原菌和铁细菌的杀菌作用。结果表明,在实验室条件下,其杀菌率平均为99％以上,在pH5和pH7时分别为97.8％和88％。而在现场投药试验条件下为92％以上。可以认为,OACL是一种新型的、经济的高效杀菌灭藻剂。     

新疆野核桃自然保护区不同坡向丛生野核桃年龄结构及数量动态

通过对新疆野核桃自然保护区丛生野核桃(Juglans regia)进行普查,以径级结构代替年龄结构,采用匀滑技术编制种群静态生命表,并运用时间序列模型预测种群数量动态,从而获得丛生野核桃树的龄级结构与动态。结果表明,不同坡向丛生野核桃以中龄级为主,年龄结构呈两头小中间大的纺锤型;4个坡向种群年龄结构的动态指数Vpi虽大于0,但最大仅为19.10%,且Vpi’极低,最大为1.12%,阳坡种群增长趋势最高,抗干扰能力最强,种群稳定性最好,半阳坡种群增长趋势最弱,抗干扰能力最弱,种群稳定性最差;各坡向种群均存在多个死亡高峰,阳坡最高峰在15龄级,半阳坡在15和18龄级,阴坡和半阴坡均在9龄级,存活曲线更接近Deevey-Ⅱ型;在未来2、5、10龄级后,中龄级个体数量减少,老龄个体呈增加趋势,丛生野核桃种群稳定性难以长期维持。因此对丛生野核桃幼苗的保护非常关键。     

59个Y-STR基因座的法医学多态性应用效能评估

为了评估法医学DNA数据库建设中涉及的59个Y-STR基因座的遗传多态性和法医学应用效能,通过AGCU Y SUPP PLUS试剂盒和AGCU Y37试剂盒检测374个广东汉族无关男性个体,将检测出的59个Y-STR基因座按照突变率的高低进行分类组合和统计分析。结果显示,59个Y-STR基因座联合运用在374个无关男性个体中检出了374个单倍型,其中44个中低突变Y-STR组合、15个高快突变Y-STR组合分别检出373和372个单倍型。59个Y-STR的基因多态性数值分布在0.055 1 (DYS645)~0.958 0 (DYF387S1 a/b)之间。结果表明,这59个Y-STR在广东汉族群体中均具有良好的多态性,按中低突变Y-STR组合和高快突变Y-STR组合研发新的检测体系可更好地满足法医实践的不同需求。