钝齿棒杆菌argR基因缺失株构建及其缺失对精氨酸生物合成途径相关基因转录水平的影响

[目的]钝齿棒杆菌AS 1.542中argR基因编码的蛋白ArgR在精氨酸生物合成途径中扮演负调控的角色,但其对相关基因在转录水平的影响还未见报道.因此,本课题组构建了钝齿棒杆菌argR基因缺失株,并在转录水平上比较野生株与缺失株精氨酸生物合成途径相关基因的变化.[方法]采用无痕敲除的方法构建了钝齿棒杆菌argR基因缺失株,并采用荧光定量PCR方法分析缺失株和野生株精氨酸生物合成途径相关基因在转录水平的变化.[结果]利用pK18mobsacB质粒中蔗糖致死基因sacB反向筛选标记及PCR方法成功筛选到钝齿棒杆菌argR基因缺失株;荧光定量PCR结果表明,argR基因缺失株精氨酸生物合成途径中相关基因在转录水平获得大量提高,平均约上调162.13倍.[结论]钝齿棒杆菌精氨酸生物合成途径的相关基因受负调控蛋白ArgR的显著调控,但其基因的敲除并没有引起精氨酸产量发生明显的变化.     

马尾松和苦槠林根际土壤矿化和根系分解CO2释放的温度敏感性

以中亚热带马尾松林和苦槠林为对象,原位收集根际和非根际土壤、树木不同生态功能的根系,开展15℃、25℃、35℃和45℃恒温培养模拟试验,采用密闭气室碱液吸收法测定53 d内CO2释放的动态变化.结果表明:两种森林类型不同温度下土壤矿化CO2释放速率的根际效应介于1.12 ～3.09,且培养前期高于培养后期;15℃下马尾松林和苦槠林差异不显著,25℃和35℃下前者低于后者,45℃下则相反.不同培养温度下两树种吸收根分解的CO2释放速率均高于过渡根和贮存根,且马尾松均低于苦槠.两种森林类型CO2释放的Q10值均为土壤(1.21 ～1.83)显著高于根系(0.96 ～1.36).两种森林类型土壤矿化CO2释放的Q10值差异不显著,而马尾松根系分解CO2释放的Q10值高于苦槠.推断全球变暖导致的土壤矿化CO2释放的增量将远远高于根系分解,且马尾松林高于苦槠林;地带性顶极群落应对气候变化的抵抗力强于先锋树种群落.     

大豆过敏原与低过敏原种质创新

食物过敏是一个全世界关注的公共卫生问题.如何降低大豆过敏原含量,保证大豆食品安全,已成为日益关注的问题.大豆种子过敏原包括种子储藏蛋白、结构蛋白和防御相关蛋白,其中7S球蛋白组分中的Gly m Bd 28K,Gly m Bd 30K及β-伴球蛋白的Gly m Bd 60K是3种主要的过敏原.目前通过对过敏原的理化性质、过敏原性和基因结构的认识,运用传统育种及基因工程技术等方法,在减少大豆的过敏原性方面已取得一定的进展.文章对大豆过敏原的类型及特性、3种主要过敏原的理化性质、基因结构以及低过敏原种质创新等方面的研究报道进行了综述.     

多花兰传粉生物学研究

传粉是植物繁殖和进化的一个关键环节, 为探讨中国产多花兰(Cymbidium floribundum)的传粉生物学特性, 对其开花物候、繁育系统、花的挥发性成分、传粉昆虫行为学实验进行了研究。结果表明, 多花兰不存在自动自交和无融合生殖, 种子的形成有赖于传粉媒介。其自然结实率远低于人工授粉, 存在严重的传粉限制。中华蜜蜂(Apis cerana)为多花兰的有效传粉昆虫, 但未能从中获得报酬, 在传粉过程中将花粉块连药帽一起带出。通过昆虫的行为学实验发现, 多花兰气味对中华蜜蜂具有显著性吸引作用, 而颜色对中华蜜蜂无显著性吸引作用。花朵的主要挥发性成分为醛类与醇类物质, 一天之中在种类和量上几乎没有变化, 只有芳樟醇含量的变化与传粉昆虫活动频率相关。本研究可为兰多花兰的野生保护和杂交育种提供一定依据。     

proC及putP基因的敲除对钝齿棒杆菌产L-精氨酸生理代谢的影响

为了选育精氨酸高产菌株,基于谷氨酸棒杆菌的基因组尺度代谢网络模型的指导,以钝齿棒杆菌(Corynebacterium crenatum)MT-M4为出发菌株,通过基因敲除技术构建了pro C和put P敲除菌株。摇瓶发酵结果表明,pro C敲除菌株精氨酸产量达到9.94g/L,较出发菌株提高了15.90%,葡萄糖转化率提高了26.02%。由于其生长受到明显抑制,因此在发酵液中外源添加24mmol/L的脯氨酸,结果发现其精氨酸产量达到12.22g/L,且菌株恢复生长。put P敲除菌株精氨酸产量达到12.23g/L,较出发菌株提高了42.70%,葡萄糖转化率提高了49.31%。以上结果显示,put P的敲除比pro C的敲除更有利于精氨酸的合成,put P的敲除对菌株的生理代谢基本无影响且无需外添加脯氨酸。     

双向BN/SDS-PAGE分离鉴定痢疾杆菌福氏5型M90T株毒力相关膜蛋白复合物

通过蓝色非变性凝胶电泳(BN-PAGE)比较痢疾杆菌福氏5型野生株M90T和大质粒缺失株M90T△T的膜蛋白复合物,发现一个野生株特有的复合物,其分子量的为290 kD,命名为M90T-290.通过第二向SDS-PAGE分离M90T-290得到6个蛋白亚基,质谱鉴定为:一个由大质粒编码的毒力蛋白Apyrase(ATP-二磷酸水解酶)和5个染色体编码的蛋白,这些蛋白可能以膜复合物的形式影响毒力蛋白IcsA的单极性分布和痢疾杆菌在细胞间的扩散.这个新发现的毒力相关膜复合物在痢疾杆菌的致病过程中可能发挥重要作用.     

冬虫夏草寄主蒲氏钩蝠蛾雄成虫触角感受器的观察

蒲氏钩蝠蛾Thitarodes pui(Zhang et al.)是冬虫夏草寄主昆虫之一,其雄成虫触角感受器在求偶交配过程中起主要作用。本研究应用电子扫描显微镜对蒲氏钩蝠蛾雄成虫触角上的化学感受器进行观察。结果发现,雄成虫触角上有7种感受器,即毛形感受器、刺形感受器、锥形感受器、腔锥形感受器、钟形感受器、Bhm氏鬃毛和鳞形感受器,其中以毛形感受器和鳞形感受器数目最多,腔锥感受器又分为长栓形和短栓形两种。综合本研究结果与已知蝠蛾的触角感受器,发现蝠蛾触角感受器在表面结构、感受器类型等方面与其它鳞翅目昆虫存在差异。     

趋化因子及其受体家族分子适应性进化分析

Branch-Site模型是检测基因序列中单个密码子位点是否具有选择作用的统计学方法。该模型能有效地检测基因在进化历程中是否受到选择作用, 并预测出那些在进化过程中对功能分化有重要贡献的、受正选择作用的密码子位点。趋化因子是一类控制免疫细胞定向迁移的细胞因子, 其功能行使由趋化因子受体介导。该文用Branch-Site模型分析趋化因子及其受体基因家族的分子适应性, 发现只有少数种类基因受到正选择作用, 如RANTES、CCR5等。并预测出一些可能受到正选择作用的位点, 蛋白3D分析显示, 它们均位于趋化因子和相应受体相互作用的结构区域。     

花色改变的分子机理研究

自1987年世界首例成功运用转基因技术改造矮牵牛花色以来,花色改造基因工程技术不断展现它在培育新花色品系上的无穷魅力。综述了观赏植物花色素的种类、花色素苷的生物合成途径;关键酶的种类;基因工程改变花色的原理和策略以及花色改良方面的研究进展。