我国工业生物技术发展回顾及展望

工业生物技术是指以微生物或酶为催化剂进行物质转化,大规模地生产人类所需的化学品、医药、燃料、材料、食品等产品的生物技术。发展工业生物技术是人类由化石经济向生物经济过渡的关键路径,是解决人类目前面临的资源、能源及环境问题的重要手段。中国科学院天津工业生物技术研究所是我国工业生物技术和生物制造领域的主力代表。本文结合该研究所成立十年来的发展,简要回顾了我国工业生物技术发展战略规划布局、重要技术突破进展和行业影响,并对我国工业生物技术和生物制造的未来发展进行了展望分析。     

基于表型性状的金钗石斛种质资源多样性评价*

金钗石斛是我国重要的经济作物,具有药用和观赏价值。对收集的 17个居群的野生金钗石斛植株形态、花、气孔、有效成分含量等表型性状进行统计分析和多样性评价,并进行亲缘关系的系统聚类分析。结果表明,不同居群金钗石斛在表型性状上存在明显差异,种质资源具有丰富的遗传多样性;以变异系数较低的7个表型性状为参数进一步进行系统聚类分析,当欧式距离为10时,金钗石斛居群分成三组,其中海南白沙居群独立成一组,表明岛屿隔离阻碍了基因交流,对金钗石斛的生物多样性的贡献较大,因此岛屿为金钗石斛种质资源的就地保护和遗传资源有效维护提供了重要场所,为金钗石斛种质资源的保护和利用奠定了理论基础。     

人源类溶菌酶蛋白6在毕赤酵母中的重组表达及活性分析

利用毕赤酵母(Pichia pastoris)重组表达人源类溶菌酶蛋白6(human lysozyme-like protein6,h Lyzl6),对其酶学性质进行分析。根据毕赤酵母密码子偏爱性设计并人工合成h Lyzl6基因,将其连接至含有乙醇氧化酶启动子(AOX1)的p PIC9K质粒构建重组表达载体p PIC9K-hlyzl6;重组表达载体经线性化后电转化入毕赤酵母GS115感受态细胞,经G418筛选获得高拷贝重组菌株后进行甲醇诱导表达。经甲醇诱导72 h后发酵液上清中酶活性达到最高值,发酵液上清经SDSPAGE检测在14.8 k Da处有重组h Lyzl6蛋白条带,分子量符合预期,通过甲壳素亲和层析可对其进行纯化;采用比浊法测定h Lyzl6酶学活性,结果表明h Lyzl6对溶壁微球菌(Micrococcus lysodeikticus)有较好的杀灭作用,最适反应温度为40℃,最适p H为5.5,其酶活力为54 700U/mg,Cu2+对其活性有明显抑制,EC50为30.2799 mg/L。采用基因工程方法首次在毕赤酵母GS115成功表达了重组h Lyzl6,证实其在体外具有杀菌活性,初步揭示h Lyzl6在男性生殖系统先天性免疫中发挥了一定作用,为进一步研究h Lyzl6的功能和应用开发奠定了基础。     

跨越生境的资源补贴对生态系统的影响研究进展

跨越不同生态系统之间的物质、能量和营养元素流动,即资源补贴,是生态系统的基本属性,也是生态学研究的基本问题之一.常见的资源补贴包括落入水体的树叶凋落物和陆地昆虫、水生昆虫成虫、从海洋生殖洄游的鲑鱼等,这些外源性的资源补贴对接收生态系统的生物个体、种群、群落、生物多样性和生态系统功能都有影响,包括促进个体生长、增加物种丰度和多样性、改变群落结构、增加生态系统的生产力、改变食物链长度及影响食物网、影响生态系统的稳定性等.随着未来人类活动对环境扰动的增加,尤其在土地利用、气候变化、生物入侵方面,对跨越生态系统资源补贴的时空动态影响将加剧,因而生态系统将面临更加严峻的威胁.鉴于此,未来在该领域的基础研究应着重开展以下几方面研究:单一和多重环境胁迫对资源补贴和生态系统的影响;动态资源补贴在生态系统修复及管理中的应用;关注与污染物相关的资源补贴的负面影响;加强跨越生境资源补贴在热带和亚热带以及在我国的生态学基础研究.     

广东省珠海地区蜻蜓目昆虫物种多样性调查

2006～2008年对广东省珠海地区的蜻蜓资源进行调查研究.经过对采集标本的鉴定,珠海地区蜻蜓目昆虫为2亚目7科19属24种,其中2种为广东新记录种,7种为优势种.该地区蜻蜓几的区系特点是:东洋种15种,占总数的50.00%;古北种11种,占总数的36.67%;广布种4种,占总数的13.33%.     

多囊卵巢综合征患者血清IMA、HIF1α、Vaspin、IGF-1水平与性激素、糖脂代谢及胰岛素抵抗的关系研究

摘要 目的：探讨多囊卵巢综合征（PCOS）患者血清缺血修饰白蛋白（IMA）、缺氧诱导因子1α（HIF1α）、内脏脂肪特异性丝氨酸蛋白酶抑制剂（Vaspin）、胰岛素样生长因子-1（IGF-1）水平与性激素、糖脂代谢及胰岛素抵抗的相关性。方法：选择2017年1月至2019年12月我院收治的268例PCOS患者（PCOS组）,根据体质量指数（BMI）将PCOS患者分为超重/肥胖组（BMI≥24 kg/m²,161例）和正常体重组（18.5 kg/m2≤BMI＜24 kg/m²,107例）,另选择135例于妇科门诊体检的健康女性志愿者为对照组。检测血清IMA、HIF1α、Vaspin、IGF-1水平以及性激素、糖脂代谢、胰岛素抵抗指标,Pearson相关性分析其相关性。结果：PCOS组血清IMA、HIF1α、Vaspin、IGF-1、睾酮（T）、促黄体生成素(LH)、促卵泡激素（FSH）、总胆固醇（TC）、低密度脂蛋白胆固醇（LDL-C）、空腹血糖（FPG）、餐后2小时血糖（2hPG）、空腹胰岛素（FINS）水平,胰岛素抵抗指数（HOMA-IR）均高于对照组（P＜0.001）。PCOS患者超重/肥胖组血清IMA、HIF1α、Vaspin、IGF-1、T、TC、LDL-C、FPG、FINS、2hPG水平,HOMA-IR均高于正常体重组（P＜0.001）。PCOS患者血清IMA、HIF1α水平与T、HOMA-IR呈正相关（P＜0.05）,血清Vaspin、IGF-1水平与TC、LDL-C、FPG、FINS、2hPG 、HOMA-IR呈正相关（P＜0.05）。结论：PCOS患者血清IMA、HIF-1α、Vaspin、IGF-1水平均升高,IMA、HIF-1α、Vaspin、IGF-1均与PCOS胰岛素抵抗有关。     

兴安落叶松林火灾变阀值的研究

本文在建立系列林火生态数学模型的基础上,通过随机模拟,系统研究了兴安落叶松的林火灾变生态阀值,为森林生态系统的减灾防灾提供了一定的依据。     

敲除Meq基因的重组鸡马立克氏病毒与CVI988/Rispens疫苗株免疫保护效力的比较

【目的】比较敲除meq基因的马立克氏病毒(MDV)与标准疫苗株CVI988/Rispens对MDV超强毒GX0101攻毒的免疫保护作用。【方法】本实验将1日龄SPF鸡120只随机分成4组,每组30只,分别饲养在正压过滤空气的SPF动物饲养隔离罩内。1日龄时,第1组鸡以2000PFU/只的剂量颈部皮下接种SC9-1;第2组鸡以2000PFU/只的剂量颈部皮下接种CVI988/Rispens;第3、4组为不免疫攻毒对照组。免疫接种后5 d后,第1、2、3组分别以2000PFU/只的剂量腹腔接种MDV GX0101。饲养至90日龄,记录死亡情况,对死亡鸡只剖检,并取疑似马立克特有病变脏器做病理切片。期间,检测不同免疫状态下病毒GX0101的增殖动态以及禽流感、新城疫灭活苗在鸡体诱导产生抗体的水平。对含有MDV母源抗体的海蓝褐鸡的试验方案与SPF鸡一致。【结果】SC9-1株免疫对感染MDV GX0101攻击SPF鸡、海兰褐鸡均提供100%的免疫保护作用;CVI988/Rispens对SPF鸡、海兰褐鸡分别提供86.7%、93%的免疫保护作用。未免疫SPF鸡攻毒组死亡率为53.3%,肿瘤率为16.7%;未免疫海兰褐鸡攻毒组死亡率为36.7%,肿瘤率为6.67%;相比,空白对照组鸡只没有任何病变及死亡。荧光定量结果显示,淋巴细胞和羽毛囊DNA中,SC9-1免疫组鸡体内GX0101的病毒拷贝数显著低于CVI988/Rispens免疫组。血凝抑制试验结果显示,SC9-1免疫攻毒组鸡的产生的AIV、NDV抗体水平高于CVI988/Rispens免疫攻毒组。【结论】SC9-1株免疫无论在SPF鸡还是含有MDV母源抗体的海兰褐鸡均能提供比CVI988/Rispens更好的免疫保护效果。     

植物精油对草菇双额岩小粪蝇的产卵驱避效果及毒力测定

在室内采用选择性试验测定了14种植物精油单组分化合物对草菇双额岩小粪蝇Bifronsina bifrons(Stenhammar)的产卵驱避效果及在室外采用非选择试验测定了其中3种化合物的产卵驱避效果及毒力测定。结果表明:各精油浓度为10 000 mg/L时,α-松油醇、丁香酚和茴香醛表现出明显的产卵驱避效果,其选择性产卵驱避率分别是60.17%±9.57%、51.07%±2.63%和47.66%±7.10%,产卵量均显著低于对照;月桂烯、α-蒎烯、β-蒎烯和异松油烯产卵驱避作用效果不明显。α-松油醇、丁香酚和茴香醛对双额岩小粪蝇幼虫均具有一定的毒性,对幼虫的校正死亡率分别是5.11%±3.54%、42.68%±3.94%和14.47%±6.92%;丁香酚对双额岩小粪蝇幼虫的毒力最大,LC_(50)为16 965.159 mg/L。其次是茴香醛,LC_(50)为311 941.332 mg/L。α-松油醇毒力最差,LC_(50)为40 676 080.550 mg/L。进一步非选择性试验结果表明α-松油醇(1 250 mg/L～20 000 mg/L)、丁香酚(625 mg/L～20 000 mg/L)和茴香醛(2 500 mg/L～20 000 mg/L)对双额岩小粪蝇具有明显的产卵驱避效果,驱避效果随施用浓度的增加而显著增加。在浓度为20 000 mg/L时α-松油醇、丁香酚和茴香醛的非选择性产卵驱避率分别为69.75%±3.98%、60.75%±1.94%和57.23%±3.38%。本研究为草菇生产中双额岩小粪蝇的无公害防治及高效环保的植物源驱避剂的开发提供参考。