利用甘油发酵耦联生产3-羟基丙酸及1,3-丙二醇重组菌的构建及筛选

在肺炎克雷伯杆菌(Klebsiella pneumoniae)代谢甘油生产1,3-丙二醇(1,3-PD)的过程中,为了减少有毒中间产物3-羟基丙醛(3-HPA)的积累,可将其转化为3-羟基丙酸(3-HP),从而实现1,3-丙二醇和3-羟基丙酸的联产。克隆来自于酿酒酵母的NAD+依赖型的乙醛脱氢酶(ALDH)的基因aldh4,构建了表达载体pKP-aldh,转化K.pneumoniae,得到了有效表达乙醛脱氢酶的重组肺炎克雷伯杆菌(K.pneumoniae A+)。在此基础上,使用紫外诱变联合菌种驯化的方法对K.pneumoniae A+进行筛选,获得了可耐受较高3-HP浓度(≥35 g/L)的重组肺炎克雷伯杆菌K.pneumoniae A+5-3。发酵实验结果表明,K.pneumoniae A+5-3可将3-HPA转化为3-HP,能够同时利用甘油耦联生产3-HP和1,3-PD,产量分别达到5.0 g/L和74.5 g/L。     

程海水生植被现状及其演变趋势

近20年来,程海水生植物种类和群落类型进一步趋于简单化,水生植被覆盖度由24％～75％变为0．2％～85％,分布最大水深虽由4．5m延伸至5．5m,分布面积却由527．8hm2缩减为73．05hm2,资源蕴藏量由4766吨降低至314．53吨。分析认为：程海南部大面积适生生境破坏、水质污染、水体富营养化、不合理放养草鱼是加剧其水生植被衰退的主要原因。提出了恢复南部湿地、削减入湖污染物、禁止投放草鱼、控制水质污染和水体富营养化等保护对策。     

冲积平原区高程因子对土壤剖面质地构型的影响--以封丘县为例

河流冲积平原区土壤剖面质地构型对土壤水肥保持、供给能力以及水盐运动产生极为重要的影响。区域土壤的六大成土因素中,地形的影响最为突出。分析土壤剖面质地构型的地形影响,对于指导农业生产具有重要的理论与现实意义。本研究应用模糊c-均值算法模型,基于土壤剖面特征质地层厚度数据,得到研究区9种土壤剖面质地构型。对比分析典型区和研究区土壤剖面质地构型的地形影响结果表明：隶属于土壤剖面质地构型砂-砂-砂的隶属度值与高程之间始终存在正相关,说明地形较高部位发育的土壤质地偏砂的规律性始终存在,而从典型区到研究区,其它土壤剖面质地构型、0-60cm土层质地类型、以及表土层、心土层和底土层质地类型受地形影响的规律性减弱。地形较低部位发育的土壤剖面质地构型相对复杂,而地形较高处,发育的土壤剖面质地构型相对简单。土壤剖面质地构型复杂的地区可能更多地受到人为因素的干扰,从而表现出受地形影响的规律性不明显。     

细菌生理特性快速检测试剂盒研制

选取各代谢途径中利用某些特定碳源,如蔗糖、葡萄糖、甘露醇等95种碳源作为测试碳源,分别加入96孔酶标板中.选用指示剂噻唑兰(MTT)来鉴定细菌利用特征碳源情况.同时选取不同种类和不同浓度的抗生素,不同起始pH、不同NaCl浓度加入96孔酶标板中,测定细胞是否生长,可以快速地获得该菌的抗生素耐受性谱.试验还从指示剂浓度、培养基的固化、接菌浓度、观察时间等方面对试剂盒进行优化,得到一种最佳的试剂盒鉴定系统BiobiqA(碳源利用谱)和BiobiqB(生理抗性谱).用模式菌株对试剂盒进行测试和验证,结果表明,试剂盒具有操作简便、结果准确、节省成本、节约时间等优点,可以进行细菌生理特性的快速检测.     

湖南乌云界蝴蝶物种多样性及区系特点研究

2008～2010年,采用路线法对湖南省乌云界国家级自然保护区的蝶类物种多样性进行了为期近3年的调查,共记录蝴蝶147种,隶属于10科94属。蛱蝶科Nymphalidae Swainson,1827种类最多,弄蝶科Hesperiidae Latreille,1809的多样性指数最大。凤蝶属Papilio Linnaeus,1758对属多样性指数贡献值相对较大。记录国家保护种4种(宽尾凤蝶Agehana elwesi、中华虎凤蝶Luehdorfia chinensis、箭环蝶Stichophthalma howqua、大伞弄蝶Bibasis miraculata),其中中华虎凤蝶属于国家二级重点保护动物;湖南省新纪录种3种(金斑剑凤蝶Pazala alebion、报喜斑粉蝶Delias pasithoe和泰环蛱蝶Neptis thestias);宽边黄粉蝶Eurema hecabe采集数量最多(69头),是该保护区优势种群。蝶类昆虫区系主要以东洋成分为主,兼有古北和广布成分。     

融合表达DEC205单链抗体和NS3蛋白的HCV DNA疫苗的免疫原性研究

为研发新型HCV DNA疫苗并探讨优化其免疫原性的策略,我们分析靶向树突状细胞(Dendritic cells,DC)的分子对HCV DNA疫苗免疫原性的影响。我们基于抗小鼠DC细胞表面分子DEC205/CD205的单克隆抗体DEC205的单链分子,构建可单独表达DEC205单链抗体或者与HCV非结构蛋白NS3融合表达的DNA表达质粒,并构建单独表达HCV非结构蛋白NS3的DNA表达质粒;经瞬时转染法鉴定HCV NS3及其与DEC205单链抗体融合蛋白的表达;随后采用注射结合电转的方式免疫Balb/C小鼠并研究各疫苗的体液(NS3特异性IgG抗体)与细胞免疫(IFN-γELISPOT)效果。结果表明:DEC205单链抗体基因与HCV NS3编码基因的融合可显著增强NS3特异的免疫应答;采用皮内注射加卡钳电极电转的方式可以产生最强的NS3特异性抗体和T细胞免疫反应。因此,通过DEC205单链抗体与HCV DNA疫苗靶抗原融合可明显增强免疫应答效果。该策略为HCV及其他类似病原的新型DNA疫苗研制提供重要依据。     

短命植物甘新念珠芥(Neotorularia korolkovii)和宽翅菘蓝(Isatis violascens)的物候与性表达特征

甘新念珠芥（Neotorularia korolkovii）和宽翅菘蓝（lsatis violascens）是两种广泛分布于新疆准噶尔荒漠的十字花科早春短命植物。对其物候与性表达特征研究结果表明：（1）二者种子均在3月下旬萌发,5月下旬和6月上旬果实完全成熟,生活周期分别为62d和71d,其中营养生长期约占1／3、生殖生长期约占2／3。（2）花均为两性,四强雄蕊,单花开放时间较短,长雄蕊的花药开裂早于短雄蕊,但短雄蕊花药中的花粉数较长雄蕊的多。（3）长、短雄蕊花药中花粉可育率均达90％以上,花粉活力的变化曲线基本相同,柱头可授期分别为9．Oh和4．5h,花粉寿命及柱头可授期均短于单花花期,花粉活力最高的时期正是其柱头的最佳授粉期。柱头可授期与花粉活力及寿命在时间上的高度吻合,增加了在不可预测环境中授粉的机会与效率,从而保障生殖成功。（4）二者的P／O（花粉／胚珠）值分别为108．07±17．17、992.10±272．16,属于自交繁育系统;对其传粉过程、套袋实验及荧光显微观察的结果也证明它们主要以白花传粉的方式来进行交配。（5）两种植物从物候、花部性表达以及交配式样上均存在与其严酷荒漠环境相适应的特点,是长期适应准噶尔荒漠特殊生态环境的结果,对于保证繁殖成功并扩大种群具有重要的意义。     

盐胁迫对高羊茅（Festuca arundinacea）幼苗生长和离子分布的影响

盐胁迫环境抑制植物的生长,影响植物组织的离子分布,不同的盐分组成对植物的抑制伤害存在差异,为了研究上海市临港新城滨海盐渍土的生态恢复和重建,模拟该地区的盐分组成,进行了高羊茅（Festuca arundinacea）幼苗的盐胁迫试验。高羊茅种子在非盐胁迫条件下萌发,出苗5d后,进行了不同浓度NaCl：0、50、100、150、200、300、400mmol/L处理,15d后测定生长情况、组织含水量和Na+、K+、Ca2+、Mg2+等离子含量。研究结果表明：盐分对高羊茅幼苗的抑制作用随NaCl浓度增加而加剧,低盐胁迫环境下,幼苗地上部分和根系的鲜重、干重和含水量都与对照没有显著性差异,但是高盐环境严重影响了高羊茅幼苗的生长,而且对地上部分的抑制作用大于根部;盐胁迫影响植物组织的离子分布,Na+浓度持续增加,Ca2+和K+浓度下降,Mg2+含量的影响不大;各组织中K/Na、Ca/Na和Mg/Na随盐胁迫增加而下降。     

不同品种大豆(Glycine max L.)对中国菟丝子(Cuscuta chinensis)寄生的生理生态响应

田间条件下观察了中国菟丝子危害14个大豆品种的差异,随后选择受中国菟丝子危害差异显著的3个品种与中国菟丝子混种,探讨田间条件下中国菟丝子危害这3个品种大豆植株的生理生态效应。实验显示:在寄生关系确立前,受危害重的大豆品种植株的光合色素含量和净光合速率、总黄酮和植株全氮的含量比受危害轻的品种高,而可溶性糖的含量则相反。在寄生关系确立后,危害重的品种植株光合色素含量和净光合速率、总黄酮和植株全氮的含量下降,可溶性糖含量则是危害程度愈重,升幅愈大。在相同栽培条件下,中国菟丝子生物量为:危害重的大豆植株>危害轻的大豆品种植株,同时受危害重的大豆品种植株的生物量下降也大,但中国菟丝子生物量与寄生大豆植株生物量下降量的百分比为:受危害重的品种<受危害轻的品种。结果表明:中国菟丝子在大豆品种间的寄生差异与大豆品种光合作用、次生代谢、同化物质合成和氮含量指标的变化有关,受中国菟丝子影响后大豆品种间的这些生理指标的差异进一步扩大。     

不同寄主植物的烟粉虱（Bemisia tabaci）内共生菌传毒相关GroEL蛋白的一致性

通过对7种寄主植物上B型烟粉虱北京种群的内共生菌传毒相关groEL基因进行PCR扩增和测序,结合已有的相关序列,构建了groEL基因及其编码的GroEL蛋白的分子系统树。结果表明：烟粉虱内共生菌产生的groEL基因是一个非常保守的基因,北京不同寄主植物的烟粉虱内共生菌与Israel B型烟粉虱内共生菌的groEL基因亲源关系非常近,位于同一进化分支,其编码的GroEL蛋白的分子系统树也基本上是一致的。不同物种的groEL基因及其编码的GroEL蛋白分别位于不同的分支,说明groEL基因及其编码的GroEL蛋白的分子系统树可以用于分析物种间的进化关系。氨基酸序列比较表明：烟粉虱内共生菌GroEL具有原核GroEL的保守氨基酸、ATP酶活性位点、多肽结合位点和GroES连接位点,为典型的hsp60。不同来源烟粉虱内共生菌GroEL有少数几个保守氨基酸发生了置换,可能不是GroEL功能的重要位点。说明在容易变异的细菌基因组中,groEL基因为了维持其正常重要的生理功能,会通过保持功能位点的稳定性来应对不同生态因素的影响。