微生物在城市污水处理系统中的应用与展望

众所周知,在我们生存的环境中,微生物无时不在,无处不有;它曾经带给我们巨大的灾难,但也是我们忠诚的卫士;随着人类自身的发展,我们对它的认识也愈加科学和量化。迄今为止,我们用智慧和勇气不仅克服了绝大多数病原微生物带来的种种难题,而且运用微生物基因组学、遗传工程和现代分子生物学技术定向构建目的微生物,使之更加适合人类的需求。在水污染日益严重的今天,微生物将是我们净化自身生存空间的重要武器;尤其是在城市污水处理系统中,定向构建的基因工程菌将发挥出它巨大的潜力。     

Bt与EoNPV混用配比优劣性图谱分析

苏云金杆菌（Bt）和茶尺蠖核型多角体病毒（EoNPV）等,两类生物源杀虫剂常以复配混用方式应用.由于药效的迟缓,而明显表现出剂量-时间-致死作用复合特征.但目前尚缺乏与之相适应的混用配比优劣判别标准.受叶庆华等地学信息图谱分析和曹进等指纹图谱整体相似性分析理论和方法的启发,用室内人工饲养繁殖茶尺蠖2龄初—中期幼虫生物测定结果作为基础数据,分析研究了Bt与EoNPV混用的剂量-时间-致死作用复合特征,并进行了配比优劣性判别的尝试.首先将生物测定的有关结果输入SPSS统计分析软件包和Excel绘图软件,进行多因素方差分析,同时分别绘出不同药剂处理的,以剂量梯度为横轴,以累加死亡虫数为纵轴的不同观察时段害虫致死过程的曲线组图,简称时段药效信息图;再使用SPSS软件包进行单因素方差分析,提取出用于整体相似性比较的图谱单元Ⅰ和用于细节非相似性比较的图谱单元Ⅱ,且分别量化,由此得到相似值和非相似值,据此又分别算得相似系数和非相似系数;最后综合成一种混用配比优劣性总体判别指标,简称Q值.结果,Bt：EoNPV为9：1、7：3、4：1和2：3等4个混配处理的Q值依次为200、100、31.0和23.8,明显标示了其中“9：1”的Q值最大,被确认为最合理的混配处理.此结果与之前的研究相同.还对该图谱分析方法的可靠性以及应用的可行性等进行了讨论.     

神经元的确定性与随机性整数倍放电

在大鼠损伤背根节神经元的自发放电中发现了整数倍放电, 为了阐明这种放电所产生的原因, 首先研究神经元模型中确定性混沌所引起的整数倍放电与噪声所诱发的整数倍放电的峰峰间期（ＩＳＩ） 序列,通过分析得到前者的ＩＳＩ序列是非线性可预报的,具有确定的非线性特性,但由噪声所诱发的整数倍放电的ＩＳＩ序列是不可预报的, 这表明这两种机制所产生的整数倍放电具有不同的特点,存在着定性的差别,并且混沌运动所产生的整数倍放电是由混沌中各阶不稳定周期轨道决定的。从这种差别出发,分析了实验中整数倍放电的ＩＳＩ 序列,得到该ＩＳＩ 序列是可非线性预报的,这表明大鼠损伤背根节神经元自发放电中的整数倍放电更可能是由确定性机制所产生的     

抗青枯病型根际促生菌(PGPR)菌群构建及其生物防控机制

【目的】根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria, PGPR)防控青枯病效果不稳定是目前有益微生物生防应用的瓶颈问题,构建稳定高效拮抗青枯菌的PGPR菌群是生物防控的关键。【方法】以前期筛选到的8株PGPR菌株(112、114、Ba-S、TLZZ、LX4、LX7、Ps-S和VC110)和青枯菌(Ralstonia solanacearum, Rs)为研究对象,在前期获得烟草根系分泌物组成的基础上,采用限菌微系统和生态微孔板结合绿色荧光蛋白标记、定量聚合酶链式反应(quantitative polymerase chain reaction, qPCR)、断棒模型设计等方法,探究PGPR菌群对青枯菌入侵烟草根际的抵御机制,并在田间进行抗病、促生效果验证。【结果】LX4、Ba-S、LX7可以充分利用烟草根系分泌物中的氨基酸、糖类碳源抑制青枯菌生长,LX7和112在所有酸类碳源下均对青枯菌有抑制作用,最高抑菌率分别为40.12%(LX7+乳酸)和35.15%(112+柠檬酸)。Ps-S、112和VC110的基础生态位宽度(basal niche b...     

粘虫颗粒体病毒增效蛋白在苏云金芽胞杆菌中的表达及增效活性

【目的】在苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis, Bt)中表达截短后的转宿主粘虫颗粒体病毒(Pseudaletia unipuncta granulovirus-Ps, PuGV-Ps)增效蛋白,为构建增效Bt工程菌提供理论基础。【方法】通过对截短后增效蛋白的密码子进行优化,构建增效蛋白及其融合蛋白表达载体,分析不同启动子指导下增效蛋白表达量的变化,明确增效蛋白对Bt的增效活性。【结果】本研究构建了表达载体pHTP_cry1AcCoEn81、 pHTRHCoEn81和pHTNCCoEn81, SDS-PAGE结果显示pHTP_cry1AcCoEn81和pHTNCCoEn81分别可以产生81 kDa和134 kDa的重组蛋白。启动子Pcry1Ac和P_cry8E指导下的增效蛋白表达量和重组增效蛋白产量均无显著性差异。生物测定结果表明,重组增效蛋白可以显著增加Bt对小菜蛾的杀虫活性。【结论】研究结果表明,密码子优化的PuGV-Ps增效蛋白可以在Bt中表达并具有显著增效活性,为高效苏云金芽胞杆菌工程菌的构建及...     

稻纵卷叶螟颗粒体病毒的增殖与持续传播特征

【目的】分析稻纵卷叶螟颗粒体病毒(Cnaphalocrocis medinalis Guenée granulovirus, CnmeGV)在稻纵卷叶螟(Cnaphalocrocis medinalis)体内的增殖动态,明确其持续传播特征,丰富杆状病毒流行病学研究,为CnmeGV制剂的高效应用提供理论支撑。【方法】转录组测序分析幼虫感染CnmeGV 96 h后及羽化成虫中病毒基因的转录水平,建立基于CnmeGV特异基因Cmorf123的定量检测标记,分析CnmeGV在稻纵卷叶螟体内的增殖动态和持续传播特征。【结果】转录组测序分析表明,CnmeGV所有基因都在幼虫体内转录,其中转录水平最高的为乙酰基转移酶基因,但在成虫转录组中未发现病毒基因的转录。建立了CnmeGV定量检测体系,发现病毒在侵染48 h后,基因复制水平稳定;在侵染后的2 d与4 d病毒拷贝数显著增加,侵染4 d后,DNA含83个病毒拷贝/ng。稻纵卷叶螟幼虫感染CnmeGV后,在成虫和卵中未检测到病毒基因的转录,而在蛹中检测到少量的病毒转录本;86.7%以上的蛹和蛹蜕中均检测到病毒DNA,13.3%成虫中检测到病毒DNA,卵和感染后的第二代幼虫也均能检测到病毒DNA,但卵表经处理后未检测到病毒DNA。【结论】CnmeGV感染稻纵卷叶螟4 d内增殖水平逐渐增加并稳定。CnmeGV病毒粒子可以通过成虫经卵表跨代传播,羽化是稻纵卷叶螟清除CnmeGV的主要途径。     

高温胁迫对粉带扦插苗形态和生理特征的影响

对粉带扦插苗进行高温处理,研究高温胁迫对其外观形态和生理生化指标的影响。结果表明,35℃高温胁迫或40℃高温胁迫短时间(2d)内,扦插苗受害指数和大部分生理生化指标均与对照差异不显著,粉带未产生热伤害;40℃高温胁迫长时间(3d)或45℃高温胁迫短时间(2d)内,粉带产生较严重的热伤害,但植株仍能自我调节和恢复,受害指数、可溶性蛋白、可溶性糖、Pro、MDA含量、SOD和CAT活性均急剧上升,叶绿素、类胡萝卜素含量明显减少,POD活性略有降低;45℃高温胁迫3d,对粉带产生热伤害,各项生理生化指标急剧下降,40%的扦插苗整株萎蔫枯死,大部分植株已无法通过自身调节恢复。粉带叶片的叶绿素、Pro、MDA含量和POD活性在高温胁迫时变化明显,且4种指标与受害指数之间具有显著相关性,其相关系数绝对值均在0.88(P0.001)以上,可作为耐热性鉴定指标。     

猪繁殖与呼吸综合征病毒JL株Nsp10的表达及鉴定

为获得猪繁殖与呼吸综合征病毒JL株非结构蛋白Nsp10,以克隆质粒pMD18-T-Nsp10/JL为模板,将Nsp10基因克隆至原核表达载体pET-32a,转化至大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达,对不同温度和IPTG浓度进行优化,以获得Nsp10蛋白表达的最佳条件,采用SDS-PAGE检测目的蛋白的表达情况,并通过Western blotting检测其免疫活性。结果表明,Nsp10基因成功克隆至pET-32a,有分子量约为43.4 kD的融合蛋白获得表达,重组蛋白于诱导4 h后达到高峰,IPTG浓度为0.2-1.2 mmol/L时,重组蛋白表达量无明显差异,Western blotting证实该表达蛋白具有反应原性。     

超声波介导的微生物细胞转化

随着分子生物学的发展, 微生物遗传改造越来越广泛地应用在微生物育种、临床医学、环境保护等方面。其中, DNA转化技术经常是高效遗传改造的瓶颈之一。应用超声波将目的基因导入微生物细胞的技术具有原位、多尺度、活体、高通量、低成本等优点, 因此发展较为迅速。其原理是超声波可以通过声学气穴现象产生一系列的非热能效应, 而声学气穴微泡可产生短暂的细胞膜透化作用。本文综述了超声波转化的基本原理及其在微生物细胞转化中的发展现状, 并结合本实验室应用超声波转化法转化革兰氏阳性菌等研究进展, 分析了其特色、优势及现存挑战。     

脂多糖诱导大鼠急性肺损伤的机制研究

目的:观察NF-κB及CyPA在内毒素诱导急性肺损伤大鼠肺组织的活性变化,探索NF-κB及CyPA在内毒素诱导急性肺损伤的发病机理中的作用.方法:36只雄性SD大鼠随机分为2组:A组:正常对照组(n=18)尾静脉注射等量生理盐水;B组:内毒素组(LPS)(n_18):经尾静脉注射LPS 5 mg/kg;分别于造模后6、24、72小时,处死动物收取标本,每个时间点6只(LPS的24小时组因1只死亡固只处死5只).分别测定肺湿重/干重、肺组织TNF-α、IL-1β、NF-κB及CyPA.结果:湿重/干重:B组各个时间点均明显高于A组(P＜0.05);同一时间点的比较:B组较A组显著性升高,P＜0.05;NF-κB的核内表达量及肺组织CyPA的表达各个时间点之间B组均显著高于A组,P＜0.001;结论:NF-κB及CyPA在内毒素诱导大鼠急性肺损伤的发病机理中起了重要的作用.