合成支架在代谢工程中的研究进展

代谢工程作为通过引入外源合成途径或改造优化代谢网络,进行高附加值的天然代谢产物生物合成的技术,已经得到广泛应用。但随着目标合成产物的结构日渐复杂,构建多基因的从头合成途径造成宿主生物代谢失衡与中间产物对宿主细胞产生毒害作用等一系列问题发生的可能性也随之增加。为解决这些问题合成支架策略应运而生,合成支架将途径酶共定位以提高局部酶和代谢物的浓度,来增强代谢通量并限制中间产物与宿主细胞环境间的相互作用,成为生物催化和合成生物学研究的热点之一。尽管由核酸、蛋白质构成的合成支架策略已经应用于多种代谢物的异源合成,并取得了不同程度的成功,但合成支架的精确组装仍然是一项艰巨的任务。文中详细介绍了合成支架技术的研究现状,详细阐述了合成支架技术的原理和实例,并初步探讨了其应用前景。     

蛋白质组学关键技术研究进展

蛋白质组学是后基因组时代的一门新兴科学,是对生物体在蛋白质水平上定量、动态、整体性的研究。简要综述了高通量蛋白质分离和鉴定技术,如双向电泳、生物质谱、蛋白质芯片、酵母双杂交、同位素亲和标签及生物信息学的原理、方法、应用及存在的问题与局限,并对蛋白质组学研究的发展前景进行了展望。     

星星草铁蛋白基因PtFer的克隆及表达分析

目的:从星星草中克隆一个铁蛋白相关基因,分析其序列特征及基因表达模式。方法与结果:构建星星草RACE cDNA文库,根据GenBank中报道的铁蛋白基因EST序列设计引物,利用RACE方法克隆得到星星草铁蛋白基因PtFer的全长cDNA序列(GenBank登录号为HM125047);序列分析表明,PtFer的核苷酸序列长度为751 bp,开放读框为336 bp,编码111个氨基酸残基,预测蛋白质相对分子质量为12.8×103。其蛋白质序列具有铁蛋白的特征性保守区域,与水稻属同一进化分支,与其他禾本科植物铁蛋白的序列相似性达80%以上。Northern杂交分析表明,PtFer的表达量随Na2CO3的浓度和时间的增加而升高,并在12～24 h内持续保持较高的表达水平。结论:用分子生物学及生物信息学技术克隆并分析了星星草铁蛋白基因PtFer的全长cDNA序列及编码蛋白的结构,并初步探索了盐碱胁迫下其表达模式,为研究植物耐盐碱机理奠定了基础。     

‘津田’芜菁Transparent Testa Glabra 1（BrTTG1）基因的克隆及表达分析

TTG1（Transparent Testa Glabra 1）蛋白是一种WD40类蛋白,参与植物的生长和发育。采用RT-PCR方法从芜菁品种‘津田＇中克隆了BrTTG1 cDNA序列（GenBank登录号HM208590）。该基因cDNA开放阅读框长度为1 014 bp,编码一个由337个氨基酸残基组成的蛋白,该蛋白分子量为37.28 kDa,理论等电点为4.66。与其他植物中的TTG1蛋白进行同源性比对结果显示,BrTTG1与甘蓝型油菜的TTG1同源性最高。BrTTG1蛋白在31～337位氨基酸处含有WD40超家族的保守结构域。荧光定量PCR检测BrTTG1在‘津田＇芜菁不同组织中的表达结果表明,该基因在有花青素合成的红色‘津田＇芜菁根皮中表达量最高。     

植物对非生物逆境响应的转录调控和代谢谱分析的研究进展

非生物逆境严重影响植物的生长发育,植物响应非生物逆境是通过复杂的转录调控网络和代谢网络实现的。植物转录组学和代谢组学的技术方法有助于研究植物对非生物逆境的应答机制。本文对植物非生物逆境响应中的转录调控和代谢谱分析的研究进展进行了综述。     

基因沉默在农业生产中的应用及其相关因子的研究进展

本文主要介绍了基因沉默在农业生产上的广泛应用,并对一些与基因沉默相关的因如miRNA、阿格蛋（Argo-naute protein）和PolIV进行了阐述。     

小型生物反应器内人参不定根的人参皂苷累积

对小型生物反应器(3~10 L)培养人参不定根的生长和人参皂苷(Rg1、Re、Rb1)的累积规律,以及蔗糖浓度、初始接种量对其生长和人参皂苷累积的影响进行研究。结果表明:小型生物反应器内人参不定根的最佳收获周期为7周。初始接种量和蔗糖浓度影响生物反应器内人参不定根的生长和人参皂苷的累积,20或40 g/L蔗糖对人参不定根的生长和人参皂苷的累积优于60 g/L蔗糖;5和10 L生物反应器内最佳初始接种量分别为15和30g,其不定根的生长量分别为9.29和19.17 g,人参皂苷含量分别为5.16和4.58 mg/g。生物反应器内培养7周的人参与栽培4年的人参相比,人参皂苷Rg1和Re含量相差不大,但栽培人参中Rb1的含量远高于生物反应器中所培养的人参不定根。     

T-DNA插入突变在植物功能基因组学中的应用

T-DNA插入突变在植物功能基因组学研究中发挥着重要作用,广泛应用于大规模植物基因功能分析,是分离新基因、研究基因功能的有效工具。我们简单介绍了T-DNA插入突变的原理,详细论述了3种T-DNA插入突变载体的应用,并综述了利用T-DNA插入突变克隆新基因的方法,同时指出了T-DNA插入突变存在的问题及其发展方向。     

芸苔属植物自交不亲和性中的细胞识别

从细胞识别的角度概述芸苔属植物自交不亲和信号的产生和转导机制的研究进展。     

一种有效地提高银杉人工菌根苗诱导率的方法

 银杉（Cathaya argyrophylla）是一种极其珍稀的濒危松科植物。该研究建立了一种有效的银杉人工菌根诱导技术。通过将银杉种子播种于琼脂培养基7 d后,切除1/5～1/3的 种皮以及胚乳,从而使银杉种子的发芽率达到60％以上;同时筛选出既适合外生菌根菌土生空团菌（Cenococcum geophilum）平铺扩展生长的要求,又能满足银杉幼苗生长的培养基 RM, 使银杉的侧根能最大程度地与菌丝接触,确保了菌根的诱导率;通过紫外线照射加70％酒精 或0.05%NaOCl的表面消毒的双重处理,使不能高压灭菌的容器达到表面消毒效果,同时验证了用该灭菌法既能达到完全的灭菌效果又不会对植物的生长产生不良影响,而且银杉小苗的菌根形成率达到87.5%。该方法对于银杉的菌根学研究以及其它基础研究具有实际应用价值