微藻油脂合成代谢途径及调控机制的研究进展

随着经济的快速发展,各国对石油的需求仍有增无减,但是石油作为不可再生能源不利于可持续发展。相比之下,生物柴油应运而生且已发展到了第三代,而微藻作为第三代生物柴油的主角因为具有生长速度快,不占用耕地等优势,已逐渐成为具有极大发展潜力的能源原料,所以利用微藻生产生物柴油的技术近年来也成为研究的重点。本综述针对微藻容易进行基因改造的优势,综述了国内外对微藻油脂代谢通路的研究现状及进展,讨论了目前的基因改造方法对通路中关键酶产生的影响,以求找到能有效并稳定增强微藻油脂代谢途径的方法,为以后的研究提供理论指导。     

获取有机物厌氧降解产甲烷过程中关键功能类群——互营细菌培养物

互营代谢是微生物之间的重要种间互作关系之一,参与互营代谢的微生物广泛存在于土壤、淡水和海水沉积物、厌氧消化反应器、动物肠道和极端环境中(如地下油藏),在有机物厌氧降解转化为二氧化碳和甲烷的过程中发挥着关键性的作用。研究互营细菌的物质代谢和能量传递的分子机制,对认识缺氧环境中的元素生物地球化学循环具有重要意义,也为解决全球能源危机、缓解气候变暖提供理论指导。但是,互营细菌生长缓慢、对氧气敏感,其分离培养的难度大。本文主要回顾了互营细菌的分离策略及其生理生化特征,展望了互营细菌分离培养的发展趋势,并指出以高通量筛选与定向分离相结合的方法,获得具有特定生理生态学功能的互营细菌,是互营微生物资源和分类学研究的发展方向。     

基于CRISPR/Cas9系统筛选猪流行性腹泻病毒复制相关基因及其验证

【背景】成簇规律间隔的短回文重复序列相关蛋白(clustered regularly interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein,CRISPR/Cas9)已被广泛证实是高效、强大的第三代基因编辑工具,在发现功能基因等领域取得了重要进展,但至今尚无利用该方法挖掘猪流行性腹泻病毒(porcine epidemic diarrhea virus,PEDV)宿主基因的报道。【目的】利用CRISPR/Cas9系统在全基因组范围内筛选PEDV复制相关基因,并进行候选基因的初步验证,为培育抗PEDV种猪提供科学参考。【方法】通过CRISPR/Cas9技术构建人肝癌细胞系(Huh-7)全基因组敲除文库,利用PEDV感染Huh-7文库细胞,随后经过高通量测序筛选影响PEDV复制的关键宿主因子,结合基因干扰和检测病毒效价等相关试验对影响PEDV复制的候选基因进行初步验证。【结果】构建了CRISPR/Cas9系统在全基因组范围内筛选PEDV复制相关基因的方法,将富集程度排名靠前的整合素α11(integrin α11,ITGA11)、哺乳动物复制蛋白A2(replication protein A2,RPA2)、驱动蛋白家族成员2A(kinesin family member 2A,KIF2A)、诱导髓系白血病细胞分化蛋白1(induced myeloid leukemia cell differentiation protein 1,MCL1)、多聚ADP核糖化酶1[poly(ADP-ribose)polymerase 1,PARP1]和囊泡单胺转运蛋白(vesicular monoamine transporter,SLC18A1)基因进行了验证;采用siRNA对上述基因分别进行干扰后,结果与对照组相比,干扰ITGA11可显著降低PEDV猪源靶向细胞IPEC-J2中PEDV-NmRNA、蛋白表达水平及子代病毒滴度。【结论】基于CRISPR/Cas9系统的全基因组敲除文库可作为挖掘PEDV复制相关功能基因的有效工具,ITGA11基因可作为一种制备抗PEDV猪种潜在的靶基因。     

纳米硫酸铅对小球藻的毒性

纳米铅颗粒是大气细颗粒物的重要组分之一,目前对其植物毒性机制所知甚少。本研究以纳米硫酸铅(nano-PbSO_4)为例,以普通小球藻作为受试生物,通过比较nano-PbSO_4和铅离子(Pb~(2+))对小球藻形貌及生长率的影响,阐明二者毒性效应差异;通过测定nano-PbSO_4在培养基中的Pb~(2+)溶出率,探讨其毒性效应机制。结果表明:nano-PbSO_4附着于小球藻表面,使其表面明显凹陷; nano-PbSO_4对普通小球藻生长的抑制率随浓度增大而升高,符合两参数非线性函数Logit模型。相同浓度nano-PbSO_4对小球藻生长的抑制明显低于Pb~(2+),半数效应浓度为后者的4.2倍。Nano-PbSO_4(0.01～1 mmol·L~(-1))在培养基中的Pb~(2+)溶出率仅为0.31%～0.81%,说明nano-PbSO_4对小球藻毒性效应主要由纳米颗粒的毒性效应导致,溶出的Pb~(2+)对毒性的贡献较小。本研究可为纳米Pb污染物的生态风险评价提供参考。     

模拟氮沉降对马尾松土壤微生物群落结构及温室气体释放的影响

以2年生马尾松(Pinus massoniana)盆栽苗土壤为对象,通过施氮肥模拟氮沉降对土壤理化性质、微生物群落结构及温室气体释放的影响,探明氮沉降对森林土壤温室气体释放的驱动机制。结果表明,模拟氮沉降处理显著提高了土壤速效氮含量和苗木根系氮含量;土壤微生物碳(SMBC)含量比对照显著下降78%,而土壤微生物氮(SMBN)则提高2.6倍。模拟氮沉降处理显著降低土壤中微生物群落总含量。施氮肥对马尾松土壤N_2O和CO_2的释放速率均有显著影响,增施氮肥不仅显著提高了土壤N_2O的释放速率,而且CO_2释放速率短期内也显著提高,但伴随微生物群落的下降,施肥后期CO_2释放速率表现下降趋势。相关分析表明,土壤CO_2和N_2O释放与土壤pH值、土壤温度、土壤湿度、土壤速效氮含量及SMBC、SMBN相关;逐步回归分析表明,土壤硝态氮含量的变化是驱动土壤温室气体释放的主导因子。3株种植单位土壤体积内根系生物量较高,增加了土壤水分的消耗速率和氮的吸收固定,因而减少N_2O的释放速率。以上研究阐明了氮沉降或过量施肥对土壤氮含量、土壤pH值、根系生物量及氮含量、土壤微生物群落结构等因子的影响,这些因子直接或间接影响土壤温室气体释放速率。氮沉降及施用氮肥是加快土壤温室气体(CO_2和N_2O)排放进程的重要因素。     

套袋对凤梨释迦袋内温光环境和果实品质的影响

探讨凤梨释迦Annona×atemoya套袋果实发育过程中不同类型果袋袋内温度、光参数变化,以及果袋类型对果实品质的影响。结果表明,不同类型果袋内温光环境差异大,果袋类型对果实外观及固形物含量存在显著影响。内黑外黄单层袋不透光,夜间袋温较高,果实固形物含量高于白色袋及半边透明白色袋,但果色较差,呈黄白色。白色袋具有一定透光性,白天袋内温度高于内黑外黄单层袋,果实呈浅绿色,果色较好。半边透明白色袋,袋内光强最大,其果实颜色、固形物含量与白色袋未见明显差异。不同类型果袋对果实大小,单果重,以及果柄的长度和粗度均未见显著影响。     

一种测定艰难梭菌荚膜多糖分子量的简便方法

本文采用两种规格的Ｓｅｐｈａｒｏｓｅ４Ｂ凝胶层析柱,测定了艰难梭菌荚膜多糖的分子量,并建立了一种较为简便、敏感的测定方法,对进一步研究英膜多糖的生物学特性提供了有利条件。     

艰难梭菌荚膜的研究

本文采用提取细菌荚膜多糖的三种方法,提取艰难梭菌(Clostridium difficile)的荚膜多糖,经鉴定证实,该菌荚膜是由多糖和蛋白质两种成份组成。这不仅证明该菌存在荚膜,而且为进一步研究该菌的生物学特性提供了有利条件。     

丙型肝炎病毒蛋白的分子生物学研究进展

丙型肝炎病毒(Hepatitis C viruS,HCV)是造成慢性肝炎,肝硬化及肝癌的重要原因之一.目前全球发现约有1亿7千万人口感染HCV.HCV的急性感染通常是没有症状的,但50%～80%的病人会转变成为慢性感染患者,而且大约20%的患者会在20年内转变成为肝硬化.