苏云金芽胞杆菌Sigma H对芽胞形成的影响

【目的】检测苏云金芽胞杆菌HD73中的转录调控因子Sigma H(σ~H)对spo0A基因转录的调控作用;异源表达纯化Sigma H蛋白,验证其对spo0A基因启动子的直接结合;检测sigH基因的缺失对苏云金芽胞杆菌HD73芽胞形成和晶体蛋白产生的影响。【方法】通过测定spo0A基因启动子指导的β-半乳糖苷酶活性评价spo0A基因在苏云金芽胞杆菌HD73野生型和sigH缺失突变体中的转录水平;通过PCR扩增苏云金芽胞杆菌HD73的sigH基因并插入到表达载体pET21b上,将质粒转入到表达菌株BL21(DE3)中,得到重组菌株BL21 (pETsigH);利用镍柱亲和纯化和阴离子交换纯化得到纯化的Sigma H蛋白;通过凝胶迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)验证Sigma H蛋白与spo0A基因启动子的直接结合;通过显微镜观察、活芽胞计数的方法对突变株HDΔsigH进行表型特征分析。【结果】sigH缺失后,spo0A基因转录活性降低;在大肠杆菌中正确表达并纯化出大小约为28kDa的Sigma H-His蛋白;EMSA结果表明纯化后的Sigma H-His蛋白可与spo0A基因启动子结合;镜检和活芽胞计数结果表明突变株HDΔsigH无法产生芽胞和蛋白晶体。【结论】Sigma H蛋白通过与spo0A基因启动子结合直接调控spo0A基因的表达且sigH基因的缺失阻断了苏云金芽胞杆菌中芽胞和晶体蛋白的产生。     

壮体沙鳅早期发育及红水河来宾江段资源补充量评估

2017年4月中旬至8月底于红水河来宾江段进行鱼卵、鱼苗监测, 发现壮体沙鳅Botia robusta (Wu, 1939)为所采集鱼卵中的主要优势种。研究对壮体沙鳅卵进行培育、观察并详细记录了14个重要发育期的形态特征。卵膜无黏性, 卵膜径平均为6.8 mm; 鳔一室期, 鱼苗体长为7.1 mm, 身体肌节数为33对。孵出后第20日, 鳍条完全形成、体表色素整体形成, 进入稚鱼阶段。该江段壮体沙鳅的产卵繁殖主要集中在5—6月, 当年补充群体总量估计达2.23×108颗, 然而伴随下游大藤峡水利枢纽的建成其年际补充量将受到严重威胁; 将壮体沙鰍卵的单位捕捞努力量与主要环境因子进行相关性分析, 发现仅水温变动与其产卵动态呈显著性相关（P<0.05）, 现场水温记录表明:水温达到20℃时开始产卵, 水温超过28℃时产卵量明显减少, 且最适产卵温度为22℃。     

安徽九华山风景区古树群落主要种群生态位的动态变化

开展古树群落生态位特征及动态变化研究,可以了解物种对环境资源的利用和适应,为古树资源的保护和管理提供科学依据。本文基于九华山古树群落固定样地的动态监测,分析了2007—2017年间古树群落主要种群物种重要值、生态位宽度和生态位重叠等变化。结果表明:2007年样地中有物种230种,到2017年,有39种从群落中消失,12种进入群落;从重要值变化看,10年间细叶青冈(Cyclobalanopsis myrsinaefolia)、枫香(Liquidambar formosana)、灯台树(Cornus controversa)、檫木(Sassafras tzumu)等古树种群优势地位进一步增强,而马尾松(Pinus massoniana)、金钱松(Pseudolarix amabilis)、白玉兰(Magnolia denudate)等古树种群的优势地位逐步减弱;在生态位宽度的变化上,细叶青冈依然是乔木层宽度最大物种,但灌木层生态位最宽物种阔叶箬竹(Indocalamus latifolius)被细叶青冈幼树和常春藤(Hedera nepalensis var. sinensis)取代,细叶青冈种群对环境资源的利用进一步增强。而优势种中,古树种群金钱松、白玉兰、马尾松生态位宽度变窄,对资源的利用能力以及对环境的适应能力有所下降。Bray-Curtis聚类分析将各群落层次优势种分为3组,其中,古树种群灯台树、细叶青冈、枫香、白玉兰聚为一类,生态位宽度相似性高; 10年间生态位重叠值超过0.2的种对所占比例增加明显,群落优势种可能因利用相同资源而产生的种间竞争趋于激烈,亦可能是不同物种可以从不同的角度和侧面利用资源,形成相对稳定又处于相互竞争的动态平衡。在九华山风景区,古树种群细叶青冈、枫香、灯台树等在群落中较为稳定,但金钱松、马尾松等的优势地位存在被环境适应能力强的其他树种替代的可能。     

中国17种蔷薇属植物45S和5S的rDNA分布研究

为了探寻蔷薇属植物亲缘关系及系统发育研究的分子细胞遗传学证据,该研究采用双色FISH(荧光原位杂交)技术,对原产中国7个组的17种蔷薇属植物的45S和5S rDNA进行了定位分析。结果表明:(1)多数蔷薇属植物1组染色体对应1个45S rDNA位点和1个或2个5S rDNA位点,偶尔出现1~2个rDNA位点的丢失,但复伞房蔷薇(Rosa brunonii)的1组染色体对应了2个45S rDNA位点。(2)二倍体的蔷薇属植物至少有1对5S rDNA位点与45S rDNA位点共定位,而四倍体材料的5S rDNA位点与45S rDNA位点没有共定位,但所有四倍体材料均至少有1种rDNA信号纯合,表明它们应为二倍体直接加倍产生的同源四倍体。(3)绝大多数材料45S rDNA位于染色体短臂、5S rDNA位于染色体长臂,但缫丝花(R. roxburghii f. roxburghii)有1个5S rDNA信号位于染色体的短臂上,表明它与蔷薇属其他种的亲缘关系较远。(4)阿克苏地区和伊犁地区的疏花蔷薇的核型不同,且45S和5S rDNA的数量和位置不同,分子细胞遗传学证据也支持阿克苏地区的疏花蔷薇应为疏花蔷薇的新变种。(5)该研究中共有8个二倍体和6个四倍体蔷薇属植物的双色FISH为首次报道。研究认为,无论二倍体还是四倍体蔷薇属植物中出现的异形同源染色体、rDNA信号位置在同源染色体上的差异以及rDNA信号的增加和丢失,可能都与染色体结构变异和染色体重组有关,在分子细胞遗传学水平上证明染色体结构变异和染色体重组在蔷薇属植物演化过程中具有重要的作用。     

基于创新能力培养的《生物化学实验》教学改革初探

传统《生物化学实验》教学在激发实验兴趣、提高学生综合分析能力、培养创新思维和科研素养等方面存在不足。本文结合课程特点和教学实例,从任务驱动式教学设计、模块化分层次教学、强化预习和结果分析与讨论、不拘泥于"正确结果"的教学模式以及合理的成绩评定体系等方面进行探索,为提高实验教学质量和创新型人才培养奠定基础。     

基于密码子优化的FAD依赖葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达及酶学性质

旨在获得表达量高的FAD依赖的葡萄糖脱氢酶。通过FAD依赖的葡萄糖脱氢酶密码子优化,人工合成基因片段,构建重组表达载体pMD-GDH,转化毕赤酵母X33菌株后利用甲醇诱导培养实现分泌表达。结果显示,经试管水平筛选阳性转化子获得一株酶活高且稳定的重组菌株,在10 L发酵罐培养时经过136 h诱导培养,酶活达到257 600 U/L。酶学性质分析表明,以葡萄糖为底物时最适温度和pH分别为55℃和7.0,在50℃下处理150 min仍有70%的活性,在pH 4-7范围内,37℃保温4 h,FAD-GDH仍能保持50%以上的活性。金属离子Cu~(2+)对酶活抑制作用比较大。FAD-GDH的底物专一性较好,以葡萄糖为最适底物。经毕赤酵母密码子偏好性优化实现了FAD依赖的葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达,为应用于血糖检测提供理论依据。     

二元覆盖对苹果树低耗水生育期土壤水分的影响

为探明间作油菜和果树覆膜组合措施对黄土高原旱作苹果园低耗水生育期土壤水分的影响,通过田间定位观测试验,对比分析了各处理土壤含水量、土壤储水量等参数.结果表明: 在果树萌芽期,苹果树覆膜+行间种植50%宽度油菜(PR₁)和苹果树覆膜+行间种植100%宽度油菜(PR₂)处理0～200 cm土层平均土壤含水量分别较对照(苹果树不覆膜+行间清耕)提高了7.9%、6.9%,在果树开花期分别较对照提高了3.5%、6.9%.两种处理在苹果树萌芽期均产生了土壤水分竞争,油菜边缘处是竞争最激烈的区域,这一时期PR₁处理竞争程度小于PR₂处理;在苹果树开花期PR₁处理竞争现象不明显,PR₂处理竞争现象明显;在这两个时期内PR₂处理均发现土壤水分低值区.与对照相比,两种处理均能提高果园0～80 cm土层土壤储水量,同时在0～200 cm土层不产生土壤水分亏缺现象.在黄土高原旱作苹果园,推行PR₁模式有利于改善低耗水生育期苹果园的土壤水分环境.     

“实践十号”搭载大肠杆菌代谢组学分析

【背景】随着载人飞行时间的延长,微生物安全问题越来越凸显。载人航天疾病谱显示感染性疾病是航天员在轨常发的疾病之一,影响航天员健康。大肠杆菌是人体肠道存在的正常菌群,也是条件性致病菌,可引起感染性疾病,因此有必要分析研究太空环境对大肠杆菌代谢的影响。【目的】通过"实践十号"返回式科学实验卫星搭载大肠杆菌近地轨道飞行12 d后,分析鉴定大肠杆菌在太空环境下代谢水平的变化。【方法】应用非靶向代谢组学技术对卫星搭载的大肠杆菌K12及地面同种对照组进行质谱分析,通过主成分分析(PCA分析)和正交偏最小二乘判别分析(OPLS-DA分析)找出组间潜在的差异生物标志物。【结果】通过分析鉴定,共发现12种显著差异生物标志物,其中搭载组11种参与能量代谢和甘油磷脂代谢的生物标志物含量上调,1种脂肪酸含量下调。【结论】太空飞行可提高大肠杆菌能量代谢与甘油磷脂代谢水平,相关代谢产物的变化提示太空飞行可能会促进大肠杆菌增殖。     

能源植物小桐子赤霉素合成代谢及信号转导相关基因的鉴定及序列分析

赤霉素(gibberellin,GA)是一类非常重要的植物激素,在植物种子萌发、茎干伸长、叶片生长、腺毛发育、花粉成熟、开花诱导和果实成熟等生长发育过程中都发挥着重要的作用。GA在一年生草本植物中可以促进开花,而在大多数多年生木本植物中则抑制成花诱导。为了更好地研究赤霉素在木本油料能源植物小桐子(Jatropha curcas)开花调控方面的作用机理,我们对小桐子整个基因组中参与GA合成代谢和信号转导的全部基因进行了鉴定和序列分析。这些基因包括6个多基因家族编码的蛋白,即GA2氧化酶(GA2-oxidase,GA2ox)、GA3氧化酶(GA3-oxidase,GA3ox)、GA20氧化酶(GA20-oxidase,GA20ox)、GID1(GIBBERELLIN INSENSITIVE DWARF1)、DELLAs和F-box蛋白,以及2个单基因编码的蛋白,EL1(EARLY FLOWERING1)和SPY(SPINDLY)。采用拟南芥和水稻中已经鉴定的上述基因编码的蛋白序列在小桐子基因组序列数据库和本实验的小桐子转录组数据库中进行BLASTP分析,找到17个同源蛋白的全长序列,并将其与28个拟南芥的、16个水稻的、24个葡萄的和22个蓖麻的同源蛋白构建系统发育树进行比对分析。结果表明,小桐子中参与赤霉素合成代谢及信号转导的大多数基因与蓖麻和葡萄同源基因的相似度更高。     

桔梗皂苷对烟雾致矽肺患者血清IL-8 和TNF-alpha水平的影响

目的：探究桔梗皂苷对烟雾致矽肺患者血清白介素-8(IL-8)和肿瘤坏死因子-alpha(TNF-alpha)水平的影响。方法：选取我院呼吸科 2012 年6 月到2013 年6 月收治的68 例男性矽肺患者,并将其随机分为2 组。对照组34 例,给于矽肺宁片4 片/ 次,3 次/d,口 服;氨茶碱片0.1 g/ 次,3 次/d,口服;必漱平片16 mg/ 次,3 次/d,口服;舒喘灵片4.8 mg/ 次,3 次/d,口服;疗程24 周。实验组34 例,在常规治疗的基础上应用加用桔梗皂苷胶囊10 g/ 次,3 次/d,口服;疗程24 周。治疗结束后,检测和比较治疗前后两组患者 SaO2、PaO2、PaCO2、血清IL-8 和TNF-alpha的变化情况。结果：治疗后,两组患者的SaO2、PaO2、PaCO2水平均得到改善,实验组以上指 标较改善更为显著,差异具有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组患者的IL-8 和TNF-alpha水平均较治疗前显著下降,且实验组IL-8 和TNF-alpha水平显著低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论：桔梗皂苷辅助治疗能够显著改善烟雾致矽肺患者的呼吸功 能,降低血清IL-8 和TNF-alpha含量。