基于小RNA调控工具在蓝藻合成生物学中的应用

基因调控工具在蓝藻合成生物学领域的应用尤为重要,可实现基因表达调控、工程株开发以及附加经济产物的生产。小RNA调控工具是基于小RNA的靶向特异性调控原理,并与合成生物学相结合,进行靶基因特异性调控的定量、全局调控工具。它将小RNA与其靶标作为互作反应模块,并以诱导表达开关、支架序列与伴侣蛋白等作为辅助模块。这类工具已被应用于高附加经济产物合成与藻株对燃料与化学品的耐受性修饰。根据小RNA工具的不同调控特性,对近年来小RNA调控工具的种类、调控原理、辅助模块的选择与改造,以及在合成附加经济产物、提高蓝藻耐受性实验中获得的研究进展进行综述,探讨小RNA工具在应用中可能存在的问题及未来发展前景,为设计高效、精确的分子编辑工具提供参考。     

TTC-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的条件优化

为确定氯化三苯基四氮唑(TTC)-脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的最优条件,首先通过单因素实验对影响藻细胞活性测定的TTC质量分数、缓冲液pH、提取剂（乙醇）质量分数、培养时间、培养温度进行分析,选定各因素的变化范围,再利用正交试验设计方法,在藻细胞活性测定的最适培养温度下,对TTC质量分数、缓冲液pH、提取剂质量分数、培养时间进行3水平优化试验。最后确定优化的TTC 脱氢酶还原法测定螺旋藻细胞活性的条件为TTC质量分数0.1%、缓冲液pH 8.0~8.5、乙醇质量分数60%、培养时间5 h、培养温度35 ℃。在此条件下所测藻细胞活性最高,为螺旋藻细胞活性的评价提供了一定参考。     

16S rRNA及rpoC1基因用于螺旋藻、节旋藻系统发育的比较北大核心CSCD

【目的】利用16S rRNA和rpoC1基因分子标记研究螺旋藻、节旋藻的系统发育关系,并对其区分能力进行比较。【方法】以84株螺旋藻、节旋藻为研究对象,对其进行16S rRNA、rpoC1基因序列的扩增、测序及分析,并对构建的系统发育树进行对比。【结果】rpoC1基因序列保守位点所占比例49.7%、平均G+C百分含量47.7%和序列相似度76%–100%明显低于16S rRNA基因序列的79.4%、55.6%和91%–100%,其变异程度高于16S rRNA基因;基于16S rRNA、rpoC1基因构建的系统发育NJ树拓扑结构基本一致,84株实验藻株分为2个属3个类群,其中仅F-351、F-904-2、F-1070和TJBC14-1藻株为螺旋藻,其余均为节旋藻;虽然2个基因都不能区分形态种和地理种,但rpoC1基因NJ树的置信度(100%)高于16S rRNA基因(99%),属内分群效果也明显优于16S rRNA基因。【结论】支持了螺旋藻、节旋藻为两个不同属的结论,且在属内分类时rpoC1基因比16S rRNA基因具有更高的区分度。     

螺旋藻的超低温保存法

【目的】建立螺旋藻藻种的超低温保存法,并探究该方法对不同种类螺旋藻藻种保存的适用性。【方法】采用碘量法筛选出耐低温螺旋藻藻株,通过单因素和正交试验设计对耐低温螺旋藻超低温保存法进行条件优化,并以优化后的超低温保存法对8株不同种类的螺旋藻进行保藏实验。【结果】FACHB-351为筛选出的耐低温螺旋藻藻株;优化后的超低温保存方案为:以10%蔗糖溶液做冷冻保护剂,将藻丝体密度为1.0×107 CFU/m L的藻悬液于4°C驯化72 h,再将藻液和保护剂分别在0°C预冷30 min后混匀,混匀后于0°C停留3 h,然后投入液氮保存。保藏实验结果表明,保藏6个月时除了耐低温性较差的FACHB-350、FACHB-1070、FACHB-902螺旋藻存活率为0,不能恢复生长繁殖,其它5种耐低温性较好的螺旋藻均能在一定时间内恢复正常的生长繁殖,其中FACHB-351的存活率最高,为39.33%。【结论】建立的超低温冷冻保存法可用于耐低温性较好的螺旋藻藻种的长期保存。     

中国明对虾AFLP分子标记遗传连锁图谱的构建

以中国明对虾抗WSSV(白斑综合症病毒,WhiteSpotSyndromeVirus)选育群体第四代为母本,野生中国明对虾为父本,采用单对杂交方式产生F1代,F1代个体姊妹交产生F2代共42个个体为做图群体。62对AFLP选择性引物组合共产生529个分离位点,符合1∶1孟德尔分离类型位点共253个,3∶1孟德尔分离类型位点共276个。利用拟测交理论分别构建中国明对虾雌虾、雄虾的遗传连锁图谱,利用F2自交模型构建共同的AFLP分子标记连锁图谱。三张连锁图上分别有31、25和44个连锁群,图谱分辨率为分别为2.4cM、2.4cM和2.1cM。标记间隔距离分别为12.20cM、11.45cM和11.12cM图谱覆盖率分别达到50.21%、51.93%和48.08%。能够基本满足进行QTL(数量性状位点,QuantitativeTraitLocus)定位的需要。将该图谱和其他对虾类遗传连锁图谱进行了比较分析,探讨了利用相关分子标记将已有图谱进行整合的可能。     

中国对虾微卫星家系鉴定的模拟分析与应用

本研究基于中国对虾群体所获的微卫星标记等位基因频率进行了计算机模拟分析,并选择5个微卫星标记,就单独养殖家系群体微卫星标记家系鉴定的准确性及混养家系群体微卫星标记家系鉴定的应用价值做了研究.模拟分析表明4个微卫星标记可以鉴定95%的后裔.而单独养殖的家系鉴定准确率达到92.9%,在30个可能的父母对,215尾中国对虾组成的混养家系群体中,90.7%的后裔可以鉴定其父母.本研究结果表明微卫星分子标记可以应用于中国对虾的家系鉴定.模拟分析与实际应用的差异及父母与子代间的错配部分原因是由于无效等位基因的出现,基因分型错误也是一个重要原因.基于父母LOD值的分析可以降低错配的几率.     

一种从大肠杆菌包涵体中分离纯化GST-TRAF6融合蛋白的方法

利用8 mol/L尿素溶液对表达在大肠杆菌包涵体中的GST-TRAF6融合蛋白进行变性,通过逐级稀释复性的方法对尿素溶解后的GST-TRAF6融合蛋白进行复性,将复性后的GST-TRAF6融合蛋白进一步利用谷胱甘肽琼脂糖树脂亲和层析的方法进行分离纯化,将分离纯化后的蛋白通过Western blot方法进行验证,最后利用体外泛素化反应检测经包涵体变性、复性和纯化后的GST-TRAF6融合蛋白的生物学活性。经过包涵体变性、梯度稀释复性和谷胱甘肽琼脂糖树脂亲和层析3个步骤后纯化得到纯度达90%以上、浓度为396 ng/μL的蛋白质溶液。利用GST蛋白作为对照,经Western blot验证表明,纯化得到的蛋白确为GSTTRAF6融合蛋白。进一步利用体外泛素化反应分析其泛素连接酶活性发现,17 ng/μL浓度的GST-TRAF6融合蛋白能够以泛素分子作为底物在5 min内快速催化自由泛素链的生成。结果表明,表达在大肠杆菌包涵体中的GST-TRAF6融合蛋白经尿素变性溶解后能够成功复性并分离纯化,在溶解性改变的同时恢复了其泛素连接酶活性。为从大肠杆菌包涵体中大规模分离纯化蛋白质提供了一种新的复性方法。     

印度节旋藻TJSD rpoC1基因部分序列的克隆与分析

[目的]为进一步明确TJSD藻株的分类学地位,寻找用于螺旋藻、节旋藻分类的新靶标分子。[方法]采用PCR技术对印度节旋藻TJSD藻株的rpoC1基因进行扩增,利用相关生物信息学数据库及软件对其序列进行了分析。[结果]获得的rpoC1基因编码区片段长度为966 bp,GC含量为47.41%,由此推导的氨基酸的理论相对分子质量为29.16 kD,其中酸性、碱性、疏水性氨基酸的比例分别为14.29%、16.77%、42.86%,与其它蓝藻同源序列的相似度在76%~99%之间。该藻株与Arthrospira sp.PCC8005藻株的遗传距离仅为0.001,在NJ树中聚在一起,且得到了100%的支持率,与蓝藻中其它属明显分为了不同的类群。[结论]TJSD为节旋藻属且rpoC1基因序列可在属及其以上水平用于节旋藻系统发育分析。     

环境因子与螺旋藻(节旋藻)分布及丰度的相关性分析

【目的】2015年7月至2015年9月,对海岸线较长、湿地类型比较多样化的渤海湿地及周边水域中螺旋藻(节旋藻)的分布进行研究,并对其与环境因子的相互关系进行分析。【方法】采用相关分析和灰关联分析对螺旋藻(节旋藻)数量与环境因子关系进行分析。【结果】螺旋藻(节旋藻)数量与pH、盐度、总氮(TN)、总磷(TP)、化学需氧量(COD)、氨氮(NH_3-N)呈显著正相关(P0.05,P0.01),与溶解氧(DO)呈显著负相关(P0.05,P0.01),与温度呈负相关,但相关不显著(P0.05);灰关联分析结果表明:各环境因素对螺旋藻数量的关联程度依次为:CODpHTN温度TPDO盐度NH_3-N。【结论】渤海海滨湿地及周边水域中螺旋藻(节旋藻)资源丰富,对螺旋藻(节旋藻)分布影响最大的环境因子是COD,最小是NH_3-N。