蠼螋肠道中碱性内切葡聚糖酶基因的克隆表达及功能分析

【目的】从蠼螋肠道细菌菌株Q5中获得一个新型耐碱纤维素酶基因,通过异源表达、酶学性质及功能分析,旨在为以后进一步研究开发高温碱性纤维素酶提供一些理论参考。【方法】采用刚果红平板初筛法,从河南南阳宝天曼国家级自然保护区落叶堆下的昆虫蠼螋肠道中,获得具有分泌较高活性碱性纤维素酶的细菌菌株。基于该菌株的形态学、生理学及16S rRNA序列特征等对高活性菌株进行分类鉴定。并通过设计简并引物,从高活性菌株中克隆出该菌株的纤维素酶基因,并进行序列分析,并导入大肠杆菌BL21中表达。【结果】获得1株具有分泌较高活性碱性内切葡聚糖酶的细菌菌株Q5,经鉴定为甲基营养型芽孢杆菌,进一步从Q5菌株中成功克隆出该菌株的一个全长1500 bp的内切葡聚糖酶基因(GenBank KR067575),在NCBI比对后发现该基因的氨基酸序列与芽孢杆菌菌株LM 4-2的耐碱性β-1,4-内切葡聚糖酶基因(AKE23721.1)有98%的同源性。重组菌经优化培养,细胞破碎后上清液中的酶活力可达3.46 U/mL,是出发菌株Q5(2.05 U/mL)的1.69倍。经正交实验优化后的酶活力为4.99 U/mL。酶学性质研究表明:该酶的最适反应温度与pH值分别为50°C与pH 8.5,在pH 8.0和9.0保温48 h,其酶活力仍然维持到最高酶活的82%和81%;该酶在50°C以下较稳定,60°C以上酶活迅速降低。10 mmol/L的Ca~(2+)和Mg~(2+)对酶的活性有明显促进作用,重组酶Ega5的K_m和V_(max)分别是2.217 mol/mL和9.606μmol/(min·L)。该重组酶对棉花黄萎病病原菌大丽轮枝菌具有显著抑制作用。【结论】本文首次从蠼螋肠道中筛选到了一株产碱性内切葡聚糖酶的细菌菌株并从中克隆出了一个碱性纤维素酶基因,为该酶在碱性条件的应用奠定了理论基础。     

河南省五加科1新记录属——梁王茶属

报道了河南省五加科(Araliaceae)1个分布新记录属及其属下1新记录种,梁王茶属(Metapanax J. Wen & Frodin),异叶梁王茶［Metapanax davidii (Franchet) J. Wen & Frodin］。该种为常绿灌木,叶为单叶或掌状分裂,花聚生为伞形花序,再组成顶生的圆锥花序,苞片早落,花梗具关节,子房2室,核果,扁球形,花期7～8月,果期9～11月。讨论了该种叶、花、果的形态学变异特征和其区系地理学意义。该新记录的发现对梁王茶属的系统分类、迁移演化以及药用植物资源开发具有重要的意义。     

浙江双栉蝠蛾发生与土壤关系的层次递进判别分析

为了揭示浙江双栉蝠蛾发生与土壤化学指标、土壤深度的关系,在福建省邵武市拿口镇三丰村选取春笋被浙江栉蝠蛾重度危害和轻度危害各2个样地进行调查,土壤由表及里依次分成3个层次,对每个层次测定pH值、全N含量等7个指标,采用判别分析法分别对每一层及不同层次的组合进行分析。结果表明: (1)各层独立分析,第1层单个指标中具有显著性的是有机质(X₇),判别最有效的组合是全N含量(X₂)和速效K(X₆);第2层中单个指标都不具有显著性,判别最有效的组合仍为全N含量 (X₂)和速效K(X₆);第3层单个指标中具有显著性的是有机质(X₇),判别最有效的组合是速效K(X₆)和有机质(X₇)。 (2)依据第1层判别函数能够完全正确判别分组第2层和第3层,第2层判别函数能够完全正确判别分组第3层,但第2层判别函数不能够完全正确判别分组第1层,第3层判别函数不能够完全正确判别分组第1层和第2层,判别函数具有随土壤层递进而正确判别的递进性,而不具有逆土壤层进行正确判别的逆向性。 (3)对第1层与第2层的组合、第2层与第3层的组合的判别分析,发现单个指标的显著性有所变化,但判别组合的指标没有变化,再次说明了土壤理化性状是由表及里的影响特性。 (4)与方差分析和多重比较的结果相比较,判别分析不仅能反映单个指标在分组中的显著性,而且反映出指标组合的重要性,表明单个指标的显著性不能构成对分组区别的决定性。在层次递进分析过程中,可以清晰地表明各指标在各层以及层次组合中的作用,反映出了层与层间的关系。 由此可以得出:土壤的理化性状是由表及里地影响,与浙江双栉蝠蛾发生危害程度关系密切的是全N含量 (X₂)和速效K(X₆),即全N含量 (X₂)的增加和速效K(X₆)的减少会使危害程度加重,其次为全P含量(X₃),全P含量的增加可使危害程度加重。判别分析法较方差分析和多重比较更全面深刻地反映了浙江双栉蝠蛾发生与土壤的关系。     

黏蛋白对气道黏液高分泌的抑制及其机制研究

制造黏液是一种维持肺部健康的主要防御机制,然而黏液中主要糖蛋白成份即黏蛋白的过量产生却是哮喘、慢性阻塞性肺疾病(COPD)、囊性纤维化(CF)及肺癌的共同疾病特征.目前,以黏蛋白的过量表达与分泌作为靶标的治疗手段的研究刚刚起步.该文将讨论肺部黏蛋白基因表达及其表达产物释放到气道中的调控机制方面的最新研究进展,并提出抑制气道黏液高分泌的有效治疗策略.     

玉米AGO基因在籽粒发育过程中的表达分析

以玉米自交系‘昌7-2’授粉后4个时间点(授粉后7、10、14和20d)的籽粒总RNA为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术,对玉米中5个Argonaute(AGO)蛋白家族基因(AGO1、AGO2、AGO4、AGO10和AGO18)在籽粒不同发育时期的表达谱进行了研究。结果表明:AGO1和AGO2在籽粒发育过程中呈现一致的表达趋势,在授粉后7d的籽粒中表达量最高,从授粉后7d到20d呈持续下降的趋势。AGO4、AGO10和AGO18具有一致的表达趋势,均呈现先下降后上升的趋势,在授粉后10d的籽粒中表达量最低。结合实验室前期获得的miRNA在玉米籽粒不同发育阶段的表达谱,发现不同AGO家族基因可协助其靶标miRNA参与玉米籽粒发育调控。     

30份普通菜豆苗期抗旱性鉴定及抗旱指标的确定

以30份普通菜豆为试验材料,采用PEG6000溶液模拟干旱胁迫处理种子和苗期盆栽自然干旱法,研究了干旱胁迫对种子发芽率、植株地上部鲜重、地下部鲜重、叶片含水量、电导率和叶绿素荧光参数等11个指标的影响,通过隶属函数法和灰色关联分析法对普通菜豆进行抗旱性和抗旱指标综合评定。结果显示,每个抗旱指标在不同材料之间都具有明显差异,说明材料之间存在明显的抗旱差异性;发芽率、地下鲜重、地上鲜重、全株鲜重、电导率和Fv/Fm的关联度均大于0.8,与综合抗旱指数的关系较为紧密,可以作为普通菜豆苗期抗旱性筛选的主要鉴定指标;鉴定出F1863、F2973、F3992和F3057抗旱性较强的普通菜豆。以上结果表明应用多抗旱指标综合分析法能很好地评价材料的抗旱性。     

家蚕化学感受蛋白CSP16的表达及结合特性分析

【目的】化学感受蛋白(chemosensory proteins,CSPs)在昆虫化学信号的感受识别和生长发育调节等生理过程具有重要作用。本研究旨在探索CSP16在家蚕Bombyx mori中的功能。【方法】利用RT-q PCR分析csp16在家蚕不同发育时期和不同组织的表达特征,用原核表达系统对家蚕CSP16进行表达纯化,并通过荧光结合实验检测该蛋白与不同配体化合物的结合特性。【结果】RT-q PCR结果表明,csp16在家蚕1-5龄幼虫中呈规律性表达,各龄期眠蚕中表达量最高,5龄第3天幼虫中主要表达于头、表皮、精巢和卵巢等。蜕皮激素(20E)处理后csp16在不同龄期幼虫和5龄幼虫不同组织中的表达量上调。纯化后CSP16的荧光结合实验表明,CSP16与醇类、酯类、醛类、酚类和苯环类等化合物的亲和力都较弱。【结论】csp16在家蚕不同龄期幼虫眠蚕中表达量最高,蜕皮激素使csp16在家蚕取食幼虫中的表达量出现上调,提示其可能参与家蚕幼虫的蜕皮过程。     

提高狗蔷薇离体培养植株再生频率

以狗蔷薇（Rosa canina Inermis）为材料,以MS为基本培养基,通过对不同植物生长调节剂的组合,大幅度提高了狗蔷薇离体培养植株再生频率。结果表明,2．0mg／L 6-BA＋0．3mg／L 2,4-D的组合较为适宜,其不定芽再生率为87％,增殖率为3．0;而CPPU和2,4-D的适宜组合为1．5mg／L＋0．3mg／L,其不定芽再生率高达93％,增殖率为5．0。同时,研究结果显示,以MS＋40g／L蔗糖＋6．0g／L琼脂粉＋3．5mg／L AgNO3＋1．5mg／L CPPU＋0．1mg／L 2,4-D＋0．05mg／L GA3作增殖培养基效果最好,不定芽诱导率为89％,增殖率为5．5;利于生根的培养基为1／4MS＋20g／L蔗糖＋3．5g／L琼脂＋0．3％活性碳＋0．1mg／L IBA＋0．1mg／L NAA,生根率为91％。     

家蚕生存素基因在BmN4细胞有丝分裂中的功能分析

【目的】阐明生存素基因在家蚕Bombyx mori BmN4细胞有丝分裂中的功能。【方法】qRT PCR分析家蚕生存素基因BmSurvivin在家蚕5龄第3天幼虫不同组织(丝腺、中肠、马氏管、精巢、卵巢、脂肪体、皮细胞层和表皮)中的表达量;构建pIZT/V5-His-BmSurvivin-GFP (BG)融合载体并转染BmN4细胞,以免疫荧光标记检测BmSurvivin和第10位丝氨酸(Ser10)磷酸化的组蛋白H3(H3Ser10ph)在BmN4细胞有丝分裂分裂不同时期的定位。【结果】BmSurvivin在家蚕5龄第3天幼虫马氏管中表达量最高,其次是在丝腺和中肠中。成功构建pIZT/V5-His-BmSurvivin-GFP载体。免疫荧光结果显示,在BmN4细胞间期核中可以看到明显的GFP信号,涵盖了细胞核和细胞质区域,指示BmSurvivin的定位;随着细胞进入分裂期,GFP信号指示BmSurvivin与染色质共定位,待细胞形成明显的双取向时在纺锤体区域也可以看到GFP信号;后期随着姐妹染色单体分开,GFP信号指示BmSurvivin定位在染色质及胞质分裂区;末期随着两个新的子细胞形成GFP信号指示BmSurvivin仅定位在胞质分裂区。H3Ser10ph定位在BmN4细胞前中期染色质凝缩处,至中期信号最强,与整条染色体重合,后期信号消失。【结论】BmSurvivin与有丝分裂周期中染色质和纺锤体的动态变化相关。     

蜂巢奇露尾甲幼虫龄期的划分

为了明确蜂巢奇露尾甲Aethina tumida Murray幼虫的龄期和最佳分龄指标,本研究分别对不同发育阶段幼虫的头壳宽进行测量,根据各指标的频次分布结果初步确定龄期,并运用Crosby生长法则和线性回归方法进行验证分析。结果表明：蜂巢奇露尾甲幼虫可分为4龄,1~4龄头壳宽度平均值分别为0.1842 mm、0.2942 mm、0.4613 mm、0.7280 mm;此外,本文还对蜂巢奇露尾甲幼虫的形态特征进行描述。本文为研究蜂巢奇露尾甲的发生规律、生物学特性及制定防治措施等提供参考。