麻疯树脂酶全长基因克隆、表达及其蛋白质结构预测

脂酶(Lipase,EC3.1.1.3)是普遍应用于皮革、饲料及生物柴油工业的工业酶制剂,具有广泛的应用价值。目前对植物来源的脂酶研究较少。本研究用在生物柴油中具有应用前景的油料植物——麻疯树(Jatrophacurcas)作为研究对象,克隆了该物种的脂酶基因(JcLIP)。通过多序列比对并结合物种的亲缘关系设计了具有较高特异性的简并引物,通过使用RT-PCR和RACE技术,最终获得了麻疯树脂酶基因的全长序列并成功地在大肠杆菌中表达,酶活测定结果表明,麻疯树脂酶在大肠杆菌中表达在包涵体中,但是能产生具有活力的蛋白质,酶活约为0.8U.mL-1。结构预测和比较表明,JcLIP蛋白质具有脂酶的结构核心和催化活性中心,而在非核心区具有较毛霉脂酶更多的插入和随机卷曲,这可能是决定二者之间酶活差异的重要原因。     

嗜碱单胞菌的新型羧基转移酶α亚基基因Aa-accA及其抗盐碱性能

[目的]探讨解淀粉嗜碱单胞菌(Alkalimonas amylolytica)N10来源的羧基转移酶α亚基(Acetyl-coenzyme A carboxylase subunit alpha,AccA)基因Aa-accA对细菌及植物细胞耐盐碱性的作用.[方法]通过PCR方法从嗜碱菌N10基因组中扩增基因Aa-accA,并在大肠杆菌(Escherichia coli)K12中表达,通过测定工程菌及对照菌在不同盐浓度[0%,2%,4%,6%(W/V) NaCl]及不同碱性pH(8.0,8.5,9.0,9.5)的LB中生长12 h后的OD600值,以及二者在分别含6%(W/V) NaCl及pH 9的LB中的生长曲线,评价Aa-accA对大肠杆菌耐盐碱性的影响.同时以pPZP111为载体,构建了植物细胞重组表达载体,通过农杆菌介导方法将该基因转入烟草BY-2悬浮细胞表达,利用FDA染色方法测定经盐碱溶液处理后残存的活细胞数量评价该基因对植物细胞耐盐碱性的影响.[结果]PCR扩增得到基因Aa-accA,其ORF含957 bp,编码318个氨基酸的多肽,BLAST比对显示该基因为羧基转移酶α亚基(AccA)家族中的成员,其氨基酸序列与E.coli的AccA具有76%同源性;含有Aa-accA的E.coli K12相较于对照组在不同NaCl浓度及不同碱性pH的LB中表现出了明显的生长优势,特别是在6%(W/V) NaCl及pH 9的LB中培养12 h后,终OD600分别是对照菌的2.6倍和3.5倍;缺失体实验结果显示基因缺失的突变体E.coli K12△accA在6%(W/V) NaCl及pH 9的LB中不能正常生长,而含有Aa-accA基因的重组质粒使得E.coli K12△accA在同样条件下OD600值达到0.5和0.2;转入此基因的烟草BY-2细胞,经盐碱溶液处理后,其存活细胞比例高于野生型.[结论]本研究首次发现了Aa-accA基因与盐碱性的相关性,可提高大肠杆菌及烟草BY-2细胞的耐盐碱能力.     

入侵植物香丝草水浸提液对蚕豆和玉米根尖染色体行为的影响

以采自农田中自然生长的植物群落中的香丝草为供体,以典型的双子叶植物蚕豆和典型的单子叶植物玉米的幼苗为受体,运用根尖微核试验和染色体畸变试验,研究了香丝草的根、茎、叶和幼果4种器官水浸提液对受体的遗传毒性。结果表明:(1)在香丝草不同器官水浸提液作用下,蚕豆和玉米根尖细胞的有丝分裂各时期均受到明显影响,细胞中出现了微核、染色体桥、染色体断片、染色体环、染色体粘连及染色体滞后等多种染色体畸变。(2)香丝草各器官水浸提液对蚕豆幼苗根尖细胞分裂的抑制作用明显大于玉米。(3)香丝草各器官水浸提液对蚕豆和玉米幼苗根尖的染色体畸变诱导存在显著的浓度效应,即水浸提液浓度越高,受体的微核率和畸变率越高,相应的有丝分裂指数越低,水浸提液的诱导作用与浓度呈正相关关系,但不是简单的加和作用。(4)香丝草各器官水浸提液均具有较强的遗传毒性,但整体化感效应表现为叶＞幼果＞茎＞根,即叶片产生的化感作用最强。因此,香丝草分泌的化感物质可能通过对受体植物生长点的细胞有丝分裂和细胞形态产生影响,造成受体植物染色体的多种畸变和不可逆的遗传损伤,从而成功入侵新的栖息地。     

赶黄草总黄酮树脂精制工艺与检测方法

本研究以总黄酮吸附量和解析率为检测指标,结合动态洗脱考察结果,考察11种树脂对赶黄草总黄酮的富集精制能力。优化树脂类型,选定了对总黄酮进行富集纯化较好的树脂HPD450;采用单因素及正交实验,确定最佳工艺条件:上样量10 mL,以6 mL/min的流速8 BV水、6 BV 80%甲醇溶液洗脱,pH值为6~7。以此方法得到90%以上的赶黄草总黄酮,实验结果良好,总黄酮精制工艺成效显著。用HPLC法精确测定赶黄草中槲皮苷、PGHG和ThA三个指标性黄酮成分,最佳色谱条件为:C18色谱柱,检测波长280 nm,进样量5μL,流动相:乙腈-0.05%磷酸溶液(0~25 min:12%~45%乙腈;25~40 min:45%~70%乙腈)梯度洗脱;精确测定赶黄草全草中3种黄酮成分的含量。采用分光光度法检测,指导优化总黄酮精制工艺,并以HPLC法精确测定三种黄酮代表成分。比较两种方法测定结果相一致,互为补充;故在工业生产时,可以分光光度法指导生产,以HPLC法精确定量测定。     

纤枝短月藓BeLEA2基因的克隆及表达分析

为探究纤枝短月藓LEA2基因的结构和表达特征,该研究以纤枝短月藓为材料,首次利用PCR克隆技术得到纤枝短月藓BeLEA2基因序列,并对该基因进行分析。结果表明:(1)该基因序列中含有2个外显子和1个内含子,其开放阅读框(ORF)为456 bp,编码151个氨基酸,预测其相对分子质量为16515.96 Da。(2)将纤枝短月藓与其他植物LEA2基因氨基酸序列进行比对,构建系统进化树,结果显示纤枝短月藓与小立碗藓的亲缘关系最近。(3)利用HiTail-PCR技术克隆获得1072 bp的BeLEA2启动子序列,用PlantCARE在线工具对该启动子的顺式作用元件进行预测,结果表明该启动子除了含有核心启动子元件TATA-box和CAAT-box外,还含有ABRE、MYB、MYC、MYB结合位点(MBS)等其他顺式元件。(4)实时荧光定量PCR分析表明,BeLEA2基因在纤枝短月藓不同发育时期和不同组织中都有表达,且对脱水胁迫有响应。以上结果为进一步探究LEA2基因在苔藓植物中的功能及作用机制奠定了基础。     

四川秋季发生的两种羊肚菌生境调查与鉴定

为了寻找四川秋季发生的羊肚菌资源,了解其产地环境及种属关系,探寻羊肚菌在秋季发生的适生条件,对四川省凉山州盐源县、会东县和冕宁县的羊肚菌发生地开展了生境调查,共采集到11份羊肚菌标本。采用形态学和分子鉴定相结合的方法,对标本进行鉴定,结果表明所采集的标本被鉴定为2种羊肚菌,即七妹羊肚菌Morchella septimelata（Mel-7）和Morchella sp.（Mes-16）,其中,七妹羊肚菌为四川新记录种。通过生境调查发现,秋季发生的羊肚菌适生环境为山地林下陡坡,可见,四川秋季发生的羊肚菌有一定的特殊性。     

耐高温、耐酸产酒精酵母的筛选与鉴定

以白酒厂窖泥和生产用酒曲为材料,富集、分离得到32株酵母菌,从中筛选到1株产乙醇能力强,耐高温、耐强酸、起酵速度快的菌株Y30。该菌株能在45℃正常发酵,且致死温度达到59℃,比文献中报道高5℃;能在pH2．5的条件下正常发酵;能耐14％的酒精度;起酵速度快,接种4h后即开始发酵。对菌株进行形态分析、生理生化实验、Biolog鉴定和分子鉴定,确定该菌株为Saccharomyces cerevisia。该菌株的成功选育为后续高效生产乙醇提高了很好的菌种来源。     

细菌生物膜的形成与调控机制

细菌通过自身合成的水合多聚物粘附在固体表面,以固着的方式生长从而形成生物膜,细菌生物膜的形成涉及到几个明显的阶段,包括起始的附着、细胞与细胞之间的吸附与增殖、生物膜的成熟、及最后细菌的脱离等四个阶段,生物膜的形成增加了细菌对抗生素的抗性以及帮助细菌逃逸寄主的免疫攻击等,从而引起临床上持续性的慢性感染等各种问题;生物膜结构非常复杂,除了细菌分泌的各种胞外多糖,胞外蛋白质外,最新的研究表明,DNA也是生物膜的一个重要成分.针对近年来的最新文献报道分别对生物膜的形成、结构以及调控机制等进行综述.     

分枝杆菌脂聚糖的分离、纯化及其结构和功能分析

【目的】建立分离、纯化分枝杆菌脂聚糖的方法,初步比较分析不同菌株来源的脂阿拉伯甘露聚糖(Lipoarabinomannan,LAM)和脂甘露聚糖(Lipomannan,LM)的结构差异及研究脂聚糖刺激对巨噬细胞环氧合酶-2(Cyclooxygenase-2,COX-2)蛋白表达的影响。【方法】应用Triton X-114液相法提取脂聚糖,电洗脱法分离纯化,基质辅助激光解析电离串联飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF-MS)进行分子量鉴定;基于特异性识别非还原性末端α-D-甘露糖基的刀豆球蛋白(Concanavalin A,Con A)分析新诺分枝杆菌JDM601、结核分枝杆菌H37Rv标准株和耻垢分枝杆菌mc2155脂聚糖的结构差异;进一步用Western blot检测脂聚糖刺激的RAW 264.7巨噬细胞COX-2蛋白的表达。【结果】通过电洗脱法成功纯化出3种菌株脂聚糖;MALDI-TOF/TOF-MS鉴定发现,分子量从小到大依次为新诺分枝杆菌JDM601、耻垢分枝杆菌mc2155和结核分枝杆菌H37Rv来源的脂聚糖。Western blot显示,Con A能与结核分枝杆菌H37Rv标准株来源的LAM相互作用,而不能与新诺分枝杆菌JDM601和耻垢分枝杆菌来源的LAM相互作用;并且发现Con A与新诺分枝杆菌JDM601来源的LM有很强的反应,然而与其余两种来源的LM反应很弱。3种菌株来源的脂聚糖均能刺激RAW 264.7巨噬细胞COX-2蛋白的表达。【结论】首次成功对来源于中国临床分枝杆菌分离株的脂聚糖进行了分离纯化,初步探讨了不同菌株来源分枝杆菌脂聚糖的结构差异,并表明LAM和LM均能刺激巨噬细胞诱导COX-2蛋白的表达,为进一步研究其对宿主的毒力和免疫机制奠定了基础。     

生防链霉菌ZM-16的发酵产物生物活性及其微波诱变育种

【目的】链霉菌ZM-16对多种细菌有良好的抑菌作用,其发酵产物的主要活性物质为放线菌素D。本研究旨在进一步探讨其抗真菌活性,并通过诱变育种的方法对菌种进行改良,以提高活性物质的产量,从而为其在植物病害生物防治领域的实践应用奠定基础。【方法】利用液体发酵的方法获取活性产物并对其进行粗提取;利用抑菌圈法检测菌株发酵产物对11种植物病原真菌的抑制作用;通过微波处理并利用抗生素抗性筛选的方法对菌株进行诱变育种。【结果】粗提液对11种植物病原真菌均具有抑菌效果,最为明显的3种病菌分别是苹果炭疽病菌、油菜菌核病菌和禾谷镰刀病菌;经微波诱变筛选到了一株耐利福平突变株,其放线菌素D的产量提高了36.75%;传代研究表明其经过10代选育,遗传稳定性较好。【结论】链霉菌ZM-16的发酵产物具有良好的抗植物病原真菌的活性,经过育种后其活性产物产量也有所提高,因此具有较高的实际应用价值。