微生物源脂肽的生物合成和分子调控

微生物源脂肽具有抑制真菌和细菌的生长、抗病毒和抗肿瘤等多种生物活性,在农业生物防治、临床医疗、环境治理等多种领域具有巨大的应用潜力。然而,低产量一直是影响其推广应用的瓶颈。深入了解脂肽合成的关键因素和调控策略对于提高其产量和纯度至关重要。本文概括了3大家族脂肽surfactin、fengycin和iturin的结构、功能及应用前景,介绍了NRPS和NRPS-PKS两种合成系统的结构域和功能,阐释了脂肽生物合成过程中侧链脂肪酸的合成、脂肪酸的活化及与氨基酸的连接、肽链的延伸和环化三个阶段的模块组装和酶催化活动,以及三大家族脂肽合成操纵子开放阅读框的组成;总结了导入或缺失关键基因、定点突变、模块替换、强启动子替换、修饰前体路径等多种遗传操作对脂肽产量的影响,以及群体感应肽信息素、sigma因子等全局调控因子对脂肽合成基因表达的调节。指出利用多组学联用深入探讨脂肽合成的全局分子调控机制和加强结构域蛋白互作和分子动力学研究是提高脂肽产量和纯度以及创造新脂肽的理论基础,提出了利用基因组装和编辑等合成生物学方法及代谢工程技术提高脂肽产量和挖掘新型脂肽靶向性的可能途径,为推进脂肽的生产和应用进程提供科学参考。     

作物种质资源表型性状鉴定评价:现状与趋势

表型是作物基因型与环境互作后呈现出来的性状,包括形态学、生育期、产量、品质、抗性等性状。作物种质资源具有丰富的遗传多样性,并经过数千年在世界不同区域驯化利用中的人工选择,形成了表型性状的多样性,构成育种家选育作物新品种的物质基础。认识和发现作物种质资源表型的多样性需要通过系统、科学的鉴定,特别是培育适应全球气候变化下环境的品种,更需在大量种质资源中发掘和利用抗旱、耐热、抗病虫、水肥高效利用等特性的材料。作物种质资源各类表型性状的鉴定需要对环境进行有效的控制,而多年多点的鉴定可以准确观察鉴定性状的变异水平或表达稳定性,是育种家准确选择和利用性状的重要依据。作物种质资源表型性状的鉴定主要采用田间鉴定、设施鉴定、仪器分析、感官鉴定的方式。近年来,作物种质资源表型性状鉴定已从单一环境、低通量、粗放型鉴定转变为多年多环境、重点性状、高通量精准型鉴定。随着组学技术、智能与信息技术的快速发展,作物种质资源的表型性状鉴定已进入一个新阶段,形成作物育种中重要性状准确快速发掘与应用的坚实基础。     

DXS6804/DXS9896/GATA144D04基因座在中国汉族群体中的遗传多态性及其法医学应用

为了调查X染色体上DXS6804、DXS9896和GATA144D04等3个STR基因座在中国汉族群体的遗传多态性及其法医学应用价值,来用PCR和聚丙烯酰胺凝胶电泳对X染色体3个STR基因座进行分型,并检验女性基因型频率分布是否符合Hardy Weinberg平衡,计算法医学常用各种概率。DXS6804、DXS9896和GATA144D04的非父排除率分别为0 5990、0 6220、0 4280,表明3个STR基因座在中国汉族群体均具有遗传多态性,χ2检验表明女性的基因型频率分布符合Hardy Weinberg平衡。X染色体上的基因座DXS6804、DXS9896和GATA144D04在中国汉族群体中具有较高的遗传多态性,可应用于法医学检验和群体遗传学分析。     

长江春大豆核心种质构建及分析

利用长江春大豆初选核心种质SSR(simple sequence repeat）标记和农艺性状表型等基础数据,对用不同个体取样方法以及不同数据类型建立的核心种质进行评价,目的是确定中国大豆（Glycine max）核心种质的最佳取样策略提供依据,结果表明,根据SSR分子数据聚类,采用类内随机取样,类内以遗传相似性系数取样以及仅依据遗传相似性系数取样都可用于大豆核心种质构建,但是综合不同评价参数发现,以类内随机取样最佳,类内按遗传相似性系数取样次之,单独以遗传相似性系数取样较差。分析不同SSR等位变异保留比例的遗传多样性指数发现,当保留90%和80%的SSR等位变异时,核心种质具有更高的遗传多样性,由于与SSR分子数据种质遗传关系评价的不一致性,农艺性状等基础数据虽然可用来构建核心种质,但其SSR分子水平代表性相对较低,本研究结果还表明,用不同方法或同一方法不同重复次数取样建立的核心种质具有异质性,且这种异质性随核心种质取样比例的降低而增大,因此,虽然可依据不同数据类型确定相应的方法建立核心种质,但综合表型和分子数据建立的核心种质更具有代表性。     

城市公园绿地可达性分析——以沈阳市铁西区为例

公园绿地作为城市重要的自然景观元素,其可达性是体现公园绿地所提供的自然服务能否被市民便捷、公平享用的一个重要指标.对可达性理论进行深入研究,从而更加准确、真实地对公园绿地可达性进行评价是目前亟需解决的问题.本文基于QuickBird卫星影像和GIS平台,以沈阳市铁西区为例,选取步行、非机动车、机动车和公共交通4种方式来定量评价公园绿地的可达性,并对4种交通方式下公园绿地可达区的空间分布、可达面积及可达人口的数量差异进行对比分析.结果表明： 沈阳市铁西区公园绿地数量较少且分布不均衡,表现为西南部及中心区域公园绿地的可达性较好,边缘区域可达性较差,东部和北部边缘可达性最差;各交通方式下公园绿地的可达性存在较大差异,机动车可达性最好,其次为非机动车和公共交通,步行可达性最差：近九成的居民可以采用步行30 min、非机动车和公共交通15 min、机动车10 min的方式到达最近的公园绿地.该研究对城市公园绿地可达性理论的深入、系统研究提供了一种新思路,对基于可达性的绿地空间布局优化具有重要的现实意义.     

基于Avi-tag技术的人胚肾细胞内增强型绿色荧光蛋白的生物素化、纯化和检测方法

目的:建立并优化基于Avi-tag标签技术的人胚肾细胞增强型绿色荧光蛋白(eGFP)的定点生物素化标记、纯化和检测方法。方法:分别构建具有Avi-tag标签的eGFP真核表达载体plenti-Avi-eGFP和BirA酶真核过表达载体pQCXIH-BirA,将plenti-Avi-eGFP和pQCXIH-BirA共转染人胚肾293T细胞,12 h后观察Avi-tag标签对eGFP蛋白在细胞内定位的影响;48 h后裂解细胞,用链霉亲和素珠子纯化生物素标记的eGFP,SDS-PAGE观察eGFP纯化和富集情况,并优化基于Western印迹的生物素化eGFP检测方法。结果:Avi-tag标签对eGFP在细胞内的定位无影响,同时BirA酶在293T细胞内可将带Avi-tag标签的eGFP标记上生物素;生物素化的eGFP可特异性地被链霉亲和素珠子纯化和富集,纯度可达95%;Western印迹检测生物素化蛋白的最终条件为5%的BSA作为封闭液和终浓度为100 ng/mL的链霉亲和素-HRP。结论:建立了基于Avi-tag技术的人胚肾细胞内增强型绿色荧光蛋白的生物素化标记、纯化与检测方法,为该方法的广泛应用奠定了前期技术基础。     

菌落PCR在大规模基因组测序中的应用

一种利用菌落直接PCR扩增DNA并用于测序的实验方法.通过对引物的设计和菌液浓度控制,使PCR反应后的内容物对测序干扰减到最小.与传统的测序过程比较,它省去了抽提模板DNA一步,节省了大量时间和实验成本.另外此方法可对BAC亚克隆库构建时由连接转化过程中导致的假阳性起筛选和鉴定作用.采用该法成功测定了籼稻（Oryza sativa indica）广陆矮4号的L3173号BAC DNA全长序列（约100 kb）,GenBank登录号：AL512542.     

贵州兴仁煤矿区农田土壤重金属化学形态及风险评估

为了解煤矿区周边农田土壤重金属污染状况,采集了贵州省兴仁县某典型煤矿区农田土壤样品64份,测定了土样中重金属(As、Cr、Pb、Zn、Cd、Hg、Cu、Ni)总量及各形态含量,采用单因子指数法、潜在生态风险指数法(Hkanson法)和风险评估编码法(RAC)对研究区主要土壤利用类型(水稻土、薏米地、植烟土和菜园土)中重金属进行潜在生态风险评估和环境风险评价.结果表明： 不同利用类型土壤中重金属含量除Zn外,其他元素均明显超过贵州省背景值.单因子指数法评价结果表明,As、Pb、Hg和Cu污染较为严重,均属重度污染.形态分析表明,土壤中重金属形态构成差异明显,酸可提取态As、酸可提取态Cd所占比例较高;Cr、Zn、Cu、Ni主要以残渣态为主;Pb主要以可还原态和残渣态为主;而Hg的酸可提取态、可还原态、可氧化态均占有相当比例,三者之和大于55%.重金属可利用度大小顺序为:As(63.6%)>Hg(57.3%)>Cd(56.4%)>Pb(52.5%)>Cu(45.7%)>Zn(32.8%)>Ni(26.2%)>Cr(13.2%).潜在生态风险指数表明,各类型土壤潜在生态风险(RI)〖JP2〗为:菜园土(505.19)>薏米地(486.06)>植烟土(475.33)>水稻土(446.86),均处于较高风险.风险评估编码法结果显示,As在水稻土、薏米地及植烟土中均处于高风险,在菜园土中处于中等风险;Cd、Hg均处于中等风险,Cr、Pb、Zn、Cu和Ni均处于低风险.因此,对该区域农田土壤进行管控时应重点考虑As、Cd和Hg污染.     

植物体内的钙信使系绕

Ca对植物不仅仅是一种大量营养元素,更重要的是作为偶连胞外信号与胞内生理生化反应的第二信使,作为植物代谢和发育的主要调控者。本文介绍了Ca在植物细胞中的分布及其体内平衡机制,以及Ca2+信使系统调控的植物生理生化过程,讨论了外界信号通过Ca2+信使系统的传递和表达过程,Ca2+信使系统对基因表达的可能影响,以及Ca2+信使系统的作用机制,并提出了今后的研究方向。     

从水稻根部悬浮培养细胞分离原生质体及植株再生

以长香稻(Oryza sativa L．)(糯稻)的幼嫩种子根为材料,在Ms和N6培养基上诱导产生结构松软而分散的愈伤组织,经过AA液体培养基振荡悬浮培养,悬浮培养细胞经酶解后得到了活性较高的原生质体,试验结果表明这是分离原生质体较理想的材料。在附加2,4-D lmg／L(以下单位同)、KT(激动素)0．2、各氨酰胺876、天门冬酰胺266的Ms琼脂糖培养基中,诱导出了大量愈伤组织,在含KT2、NAA(α-萘乙酸)0．2、zT(玉米素)0．2、cH(水解酪蛋白)1000和4％椰子汁的N6培养基中成功地诱导出了由原生质体再生的植株。当代原生质体再生植株能正常开花、结实、产生种子;染色体数均为二倍性(2n＝24),最显著的特点是结实率低,穗粒数减步、生育期延迟。