水位变化影响蝌蚪存活、形态表型和植物血凝素反应

为探究黑斑侧褶蛙蝌蚪形态和生理特征对水位变化的响应,对480只大小相似的蝌蚪进行快速、中速和慢速干涸处理,统计各发育时期时长和存活率,测定变态完成后幼蛙的身体和内脏器官大小,以及对植物血凝素(PHA-P)的反应。结果表明: 对照组蝌蚪的变态时长最长,显著长于快速、中速和慢速干涸组;不同处理变态存活率在72.5%～90.8%,其中对照组最高,快速干涸组最低。对照和慢速干涸组幼蛙的体重和体长均显著高于中速和快速干涸组,快速干涸组体宽、体重与体长的比值、胴体湿重以及肺和脂肪体的湿重系数均最低,但心、脾、肾和消化器官的湿重系数和消化道各段的长度系数均无明显的组间差异。不同处理幼蛙对PHA-P的最大反应值均出现于注射后3 h,且中速和慢速干涸组的最大反应值均显著高于对照组,而快速干涸组与各组均无显著差异。表明黑斑侧褶蛙蝌蚪可通过加速变态发育进程来应对干旱胁迫,但会出现个体变小、细胞介导的免疫能力下降,不利于其成功登陆。     

天麦消渴片通过miRNA改善糖尿病大鼠血糖的机制

目的探讨天麦消渴片对糖尿病大鼠体重、血糖、血脂和胰岛素等相关代谢指标的影响,并且利用miRNA表达谱芯片和实时定量RT-PCR探讨天麦消渴片降血糖的机制。方法 SD大鼠通过高脂饮食/注射STZ法构建糖尿病大鼠模型。将SD大鼠分为小剂量天麦消渴片组[8只,给予50 mg/(kg·d)的天麦消渴片粉末悬浊液]、大剂量天麦消渴片组[8只,给予100 mg/(kg·d)的天麦消渴片粉末悬浊液]、糖尿病模型组(8只,给予等体积生理盐水)和正常对照组(8只,给予等体积生理盐水),均连续灌胃8周。每2周测定SD大鼠空腹血糖(FBG)和体重。7周末进行口服糖耐量实验(OGTT),测空腹和葡萄糖负荷后血糖。8周末测定大鼠空腹血糖、血清胰岛素和血脂水平,观察天麦消渴片对糖尿病大鼠血糖和血脂的改善作用。取大鼠胰腺组织进行miRNA表达谱芯片实验,并运用实时定量RT-PCR验证芯片结果,以期探讨天麦消渴片对糖尿病大鼠降血糖的机制。结果干预后,大剂量天麦消渴片组大鼠较糖尿病模型组空腹血糖和OGTT曲线下面积(AUC)显著下降。干预8周后,大剂量天麦消渴片组空腹血清胰岛素(FINS)和胰岛素抵抗指数(HOMA-IR)较糖尿病模型组显著降低(P0.01)。干预8周后,大剂量天麦消渴片组血总胆固醇(TC)和甘油三酯(TG)较糖尿病模型组显著降低(P0.05)。大剂量天麦消渴片组胰腺较糖尿病模型组有18个miRNA上调,3个miRNA下调。结论天麦消渴片不仅能有效降低糖尿病大鼠FBG,改善胰岛素敏感性,还能调节脂代谢。天麦消渴片可能是通过上调胰腺miR-375和miR-30d水平,刺激胰岛β细胞增殖,抑制胰岛α细胞增殖,增加胰岛素基因表达;上调胰腺let-7b、let-7e、miR-142-5p和miR-375,抑制细胞因子及受体相互作用通路和MAPK通路的功能,从而改善糖尿病大鼠血糖和胰岛素抵抗状态。     

水分亏缺下紫花苜蓿和高粱根系水力学导度 与水分利用效率的关系

利用聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分亏缺条件(胁迫水势-0.2MPa,胁迫48h),研究了变水条件下紫花苜蓿(品种:阿尔冈金和陇东)和高粱(品种:抗四)根系水力学导度(Lp_r)、根系活力、根叶相对含水量、水分利用效率等参数的动态变化,以期进一步明确植物水分吸收及散失过程调控的生理生态学基础。结果表明:水分亏缺限制了紫花苜蓿和高粱根系吸水,表现在Lp_r的下降和根系活力的降低;继而调控了其地上部反应,引起气孔导度、光合速率、叶片相对含水量和蒸腾速率等的下降,但限制性的提高了其水分利用效率,尤其在胁迫初期。恢复到正常供水条件后,Lp_r、根系活性、气孔导度等水分利用参数逐渐部分或完全恢复到了胁迫前水平,但恢复程度存在种间和品种间差异,并且根系吸水能力的恢复对于是植株地上部生长状态的恢复至关重要,尤其是水分恢复初期。紫花苜蓿根系中检测到水通道蛋白(AQPs)的存在,水分亏缺对紫花苜蓿Lp_r的影响认为主要是通过影响AQPs的活性实现的。比较紫花苜蓿和高粱水分吸收与利用状况在变水条件下的动态变化,认为紫花苜蓿幼苗对干旱逆境的适应能力相对弱于高粱,品种间陇东适应能力更强。     

人β2-glycoprotein I及其第V结构域蛋白的原核表达、纯化和活性鉴定

目的:旨在重组表达人源β₂-GPI及其第V结构域基因,探讨后者在抗自身免疫性动脉粥样硬化实验中的干预作用。方法:以实验室保存的CTA727-1重组质粒为模板克隆β₂-GPI及其第V结构域基因,构建pET32-β₂-GPI和pET32-DV重组表达载体,分别转化至大肠杆菌Rosetta-gami。经IPTG诱导表达,镍离子亲和层析柱纯化重组蛋白,并采用Western blot、HPTLC和ELISA方法验证了重组蛋白的活性与功能。结果:β₂-GPI及其第V结构域目的基因被分别克隆至原核表达载体pET-32a-c(+),诱导出具备CL和oxLig-1结合活性的β₂-GPI 及第V结构域融合蛋白,ELISA实验显示第V结构域融合蛋白可抑制oxLig-1/(r)β₂-GPI/Antibody免疫复合物的形成。结论:成功构建了pET32-β₂-GPI及pET32-DV表达载体,获得高水平表达且具备活性的β₂-GPI 和第V结构域重组蛋白,为研究治疗动脉粥样硬化等疾病的多肽药物奠定了基础。     

伯克霍尔德菌HQB-1抑制香蕉枯萎病菌的活性化合物分离鉴定

【背景】伯克霍尔德菌HQB-1对香蕉枯萎病菌(Fusariumoxysporumf.sp.cubenseTropical Race 4,Foc TR4)具有良好的防治效果。【目的】从菌株HQB-1发酵液中分离活性化合物并通过超高效液相联用质谱进行检测,获得该菌株具有良好生防作用的单体化合物。【方法】以HQB-1为目标菌株,大批量发酵并进行发酵液分离、提纯,通过超高效液相联用质谱法与核磁共振波谱法鉴定活性化合物。【结果】HQB-1菌株发酵液中的蛋白对Foc TR4无抑制作用;HQB-1菌株产生儿茶酚型铁载体,而不产生异羟肟酸型铁载体;对HQB-1菌株发酵液离心、浓缩、干燥,获得乙酸乙酯浸膏(粗提物),经过大孔树脂柱的充分吸附,在30%、60%及无水甲醇的洗脱下获得组分1-3,对Foc TR4的抑菌率分别为10.06%、27.82%和51.40%;选择抑菌率最大的组分3过硅胶柱层析,获得黄绿色晶体。该化合物在365 nm波长下具有最大吸收峰,将核磁共振图谱与SciFinder和SDBS信息数据库进行图谱比对,将该抑菌活性化合物鉴定为吩嗪-1-羧酸(Phenazine-1-Carboxylic Acid,PCA)。PCA对Foc TR4的最小抑菌浓度最低,仅为1.563μg/mL,说明PCA对Foc TR4的抑制效果较强。【结论】从HQB-1菌株中分离得到活性化合物PCA,PCA的发现为香蕉枯萎病的生物防治奠定了良好的理论基础。     

香茅醛对铜绿假单胞菌PAO1群体感应的抑制活性研究

多种植物精油及其活性成分被证明具有群体感应(quorum sensing, QS)抑制活性, 可以通过抑制病原菌的QS系统, 减弱甚至消除其毒性和致病性。探究香茅醛对铜绿假单胞菌PAO1 QS系统的抑制活性, 研究香茅醛对QS调控的毒力基因和毒力因子的影响, 对揭示香茅醛的作用机制有一定科学意义。改变香茅醛处理PAO1细胞的浓度与时间, 观察其生长情况, 测定生物被膜、绿脓菌素、弹性蛋白酶、Pseudomonas quinolone signal(PQS)信号分子的产量, 以及用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术检测QS系统关键基因和相关毒力基因的表达水平。研究发现1.08 mg·mL-1香茅醛不抑制PAO1细胞的生长, 但是显著下调了QS系统关键基因lasI、lasR、rhlI、rhlR、pqsA、pqsR和相关毒力基因lasA、lasB、pslA、phzM、toxA、chiC、lecB的表达。1.08 mg·mL-1香茅醛降低了PQS的产量, 对生物被膜的抑制率达到54.4%。2.15 mg·mL-1香茅醛使PAO1细胞培养5 h和24 h时的弹性蛋白酶产量分别减少84.1%和71.6%。0.27 mg·mL-1香茅醛轻微刺激绿脓菌素产生, 0.54、1.08和2.15 mg·mL-1香茅醛减少绿脓菌素的产量。总之, 香茅醛对PAO1具有高效的QS抑制活性, 能下调QS系统关键基因和相关毒力基因的表达水平, 能抑制相关毒力因子的产生, 有潜能开发为高效的群体感应抑制剂(quorum sensing inhibitors, QSI)。     

猴头菌高产麦角甾醇液体发酵工艺优化

以菌丝体中麦角甾醇产量为考察指标,在单因素实验的基础上用响应面分析法考察碳源、氮源和无机盐3个因素对麦角甾醇发酵产量的影响,以获得猴头菌液体发酵产麦角甾醇最优工艺,建立高产、稳定的猴头菌液体发酵产麦角甾醇生产工艺。经响应面分析,各因素按照对响应值的影响顺序为：氮源>碳源>无机盐,且氮源对麦角甾醇产量的影响极显著,碳源和无机盐对麦角甾醇产量的影响不显著。猴头菌液体发酵产麦角甾醇最优工艺为：发酵培养基为酵母自溶粉18g/L、复合碳源14g/L（葡萄糖:麦芽浸粉,7.4:6.6,M/M）、无机盐3.9g/L（KH₂PO₄:K₂S₂O₈,2.6:1.3,M/M）;接种量为10%,培养时间为7d,在此条件下菌丝体生物量干重达11.24g/L,麦角甾醇的产量达69.79mg/L,比优化前分别提高了71.08%和81.56%。该发酵工艺重复性好,效率高,成本低,是一个稳定且可控的猴头菌液体发酵产麦角甾醇生产工艺技术方案;通过该发酵工艺得到的猴头菌发酵菌丝体麦角甾醇含量高,为相关功能营养食品的开发提供了优质资源。     

植物精油对铜绿假单胞菌群体感应系统的抑制作用研究进展

群体感应（quorum sensing,QS）是细菌个体与个体之间的一种交流机制,广泛存在于细菌中。铜绿假单胞菌是人类的一种条件致病菌,它具有至少3种QS系统,即las、rhl和pqs系统,且各系统之间存在着级联调控关系,它们共同作用调控着该菌众多毒力基因的表达和毒力因子的产生。近年来,通过抑制铜绿假单胞菌的QS系统以控制其毒力和致病力,成为一种新型的铜绿假单胞菌感染防控策略。植物精油是一种天然的群体感应抑制剂（quorum sensing inhibitors, QSI）,多种精油活性化合物都能抑制铜绿假单胞菌的QS系统,而且尚未发现细菌对其产生耐药性。基于此,梳理了铜绿假单胞菌QS系统的组成及其级联调控关系,简要介绍了植物精油的QS抑制机制和抑制活性,并重点综述了萜烯类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物、含硫含氮化合物4类精油化合物对铜绿假单胞菌QS系统抑制作用的研究进展,以期为从天然化合物中发现和筛选安全、高效的细菌QSI的相关研究提供参考,并为致病菌的防控奠定理论基础。     

案例教学法在微生物学课程中的探索

针对生物技术专业学生现状和学科特点,在微生物学课堂中探索了案例教学改革。通过学生搜寻讲解案例、教师援引实践案例和师生剖析经典案例,达到激发学生学习主动性、促进知识内化迁移和培养科研创新思维的目的。实践教学证明案例教学能有效激发学习积极性和提升学生的综合素质。     

中国主栽樱花的分子系统发育分析

以88份樱花为试验材料,利用核基因ITS和叶绿体间隔序列trnH-psbA进行测序,经过软件MEGA 6.0处理后,构建了系统发育树。结果表明,山樱群樱花品种系统发育比较混乱,这与其遗传背景比较复杂以及原始亲本系统发育关系较近有关,江户彼岸群和寒绯樱群的大多数品种能够聚类在一起,与山樱群品种能分得开,但涉及到很多杂交品种,ITS和trnH-psbA难以区分,表明DNA条形码技术难以应用到杂交品种的系统发育关系,此外,还可依据某些樱花品种特异的ITS或trnH-psbA序列长度对部分品种进行分子鉴定,也对部分种系不明的品种进行了修订。