细菌中2-甲基柠檬酸循环研究进展

2-甲基柠檬酸循环广泛分布于细菌中,参与丙酸或丙酰-CoA的分解代谢。我们一直致力于微生物代谢调控方面的研究,并以苏云金芽胞杆菌为研究对象在2-甲基柠檬酸循环的代谢调控及生理功能方面取得了新的进展。本文将从2-甲基柠檬酸循环关键酶基因的组成、关键酶基因的转录调控和该循环参与的生理功能3个方面介绍细菌中2-甲基柠檬酸循环的研究进展。同时,对该循环研究中存在的相关科学问题和未来的研究重点作简要评述,并对该循环关键酶作为药物靶标在病原菌感染防治方面的应用进行展望。     

草地贪夜蛾幼虫在玉米和小麦上的取食和生长发育特性比较

【目的】评估草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda转移至小麦上为害和暴发的风险。【方法】采用室内饲养观察与调查统计的方法,测定和比较了23℃下草地贪夜蛾在玉米和小麦上的取食和生长发育特性及种群生命表参数。【结果】草地贪夜蛾在小麦上可以完成世代,其3龄后幼虫取食小麦的取食量及体重指标显著地高于同处理后时间在玉米上取食的;而食物利用效率、幼虫存活率、幼虫发育历期、卵孵化率均显著低于取食玉米的。取食玉米和取食小麦的草地贪夜蛾的平均蛹重、产卵前期、单雌产卵量等指标间无显著差异。另外,生命表参数比较结果表明,取食玉米和取食小麦的草地贪夜蛾的平均世代周期(T)、内禀增长率(r_m)和周限增长率(λ)间均无显著差异,取食玉米的草地贪夜蛾的净增殖率(R_0)为303.55±2.04,显著高于取食小麦的。【结论】草地贪夜蛾取食小麦时,生长发育速度快,能够完成世代生活史,但其食物利用效率、种群繁殖能力等却均低于取食玉米时,说明草地贪夜蛾更适宜在玉米上取食为害,存在转移至小麦为害的风险,但考虑到虫源、自然温度等条件,草地贪夜蛾在小麦上暴发的风险较小。本研究结果为明确草地贪夜蛾在小麦上为害和暴发的风险以及草地贪夜蛾的科学防控提供了理论依据。     

分离自苏云金芽胞杆菌的首例细菌乌头酸异构酶TbrA的酶学性质研究

【目的】乌头酸异构酶(aconitate isomerase,AI)可介导具有多重生物学活性及应用潜力的小分子物质反式乌头酸(trans-aconiticacid,TAA)的合成。本文通过表征来自苏云金芽胞杆菌的生物体首条AI基因(tbrA)的产物——TbrA蛋白的催化性质,填补人们对于AI酶学特性的认识。【方法】我们利用大肠杆菌Rosetta菌株和Ni²⁺柱亲和纯化获得了His6-TbrA蛋白,并在体外通过HPLC检测了产物生成及对应酶活。【结果】TbrA蛋白的最适pH、温度与离子强度分别为8.0,37°C和25 mmol/L。TbrA在10°C时仍保留约60%的活性,展现了较好的耐低温特性。金属离子Mg²⁺、Ca²⁺与还原剂DTT可显著增强TbrA活性,而Fe²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺则强烈抑制TbrA活性。TbrA将顺式乌头酸(cis-aconitic acid,CAA)异构为TAA的正反应Km、Vmax、kcat、kcat/Km值分别为6.25mmol/L、1.39μmol/(L·s)、4.081/s、0.65L/(mmol·s),将TAA异构为CAA的逆反应的上述数值分别为71.50mmol/L、4.17μmol/(L·s)、12.25 1/s、0.17 L/(mmol·s)。【结论】AI酶蛋白TbrA可以在温和的理化条件下表现出最高活性,且更倾向于合成TAA。本研究定量描述了TbrA催化特性,为其今后应用于TAA工业生物合成奠定基础。     

长喙田菁植物螯合肽合成酶基因在烟草中的表达

以pHANNIBAL及pART27为基础,构建了CaMV35S启动子驱动的长喙田菁(Sesbania rostrata)植物螯合肽合成酶SrPCS1基因植物超量表达载体pAM22,采用电击转化方法将pAM22导入根癌农杆菌EHA105,并用该菌株对烟草进行了转化,通过抗生素筛选、PCR及Northern-blotting检测了目的基因的表达水平,并用ClustalW对SrPCS1进行了进化分析.结果表明:SrPCS1编码233个氨基酸与豆科植物PCSs的同源性较高;得到27株抗性植株,23株PCR阳性植株,Northern-blotting证明得到了超量表达该基因的烟草14株,但基因的表达水平不同.     

瓦氏黄颡鱼的胚后发育观察

2002年5~6月,在四川省泸州市、合江县分数批收集到长江野生瓦氏黄颡鱼(Pelteobagrusvachelli)亲本,通过人工催产、人工授精获得受精卵,对其胚后发育过程进行了观察。瓦氏黄颡鱼的胚后发育过程可以分为卵黄囊仔鱼、晚期仔鱼和幼鱼3个阶段。初孵仔鱼淡黄色,肌节40对,平均全长5.2mm。水温20~22℃时,孵出后第3d口张开;第7d开始摄食;第9d卵黄吸尽,此时鱼苗平均全长12mm,卵黄囊仔鱼阶段结束。晚期仔鱼阶段的仔鱼,胸鳍、尾鳍、臀鳍、背鳍、腹鳍先后发育,至鳍褶消失时晚期仔鱼阶段结束。经过30d的生长和发育,进入幼鱼阶段;此时平均全长达37mm,其形态特征和生态习性均与成鱼相似。     

大豆中L34基因的克隆与表达分析

目的:采用分子手段试图分离与大豆种子低温吸胀相关的基因.方法:利用cDNA-AFLP(cDNA-amplified fragment length polymorphism)和RACE技术从大豆种子胚轴中克隆到一个编码132 kD的全长核糖体蛋白基因,命名为SOL34.结果:序列分析表明,SOL34和苜蓿(gi | 113205273 |)、茄科植物(gi | 48057670 |)及拟南芥(gi | 2500376 |)中L34蛋白基因的同源性分别为95%、95%和90%.半定量RT-PCR结果表明:大豆种子在4℃下吸胀24h内,胚轴中的SOL34被诱导表达,其中当种子低温吸胀6h,SOL34表达量升高非常明显,18h的表达量最大,24h表达量和18h相似;SOL34在大豆不同部位的表达不同,4叶期的大豆幼苗经过低温处理后,根尖中SOL34的表达比非处理材料增强约5倍,同时比胚轴中高约2倍;但是在叶片中,SOL34表达量并没有受到温度的影响,表达量也很弱,说明SOL34在叶片中是组成型表达.结论:结果分析表明,SOL34可能和大豆根的代谢有关.     

核桃细菌性黑斑病菌rpfG基因的功能分析

[目的] 本研究旨在揭示核桃细菌性黑斑病菌（Xanthomonas arboricola pv.juglandis,Xaj） DW3F3中rpfG基因的生物学功能,从而为核桃细菌性黑斑病防治药剂的开发提供作用靶点。[方法] 以野油菜黄单胞菌（Xanthomonas campestris pv.campestris,Xcc）8004菌株以及水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae,Xoo） PXO99^A的rpfG基因为模板序列,对Xaj野生型菌株DW3F3的基因组序列进行检索。利用同源重组技术,对Xaj中rpfG基因进行敲除,并用生物化学方法对基因缺失菌株的相关毒力因子、抗逆性进行检测。[结果] 通过同源比对,在XajDW3F3的基因组中发现了与XccrpfG、XoorpfG同源的基因,并成功获得rpfG的缺失突变株ΔrpfG。与野生型相比,突变株ΔrpfG的生物被膜形成能力仅为野生型XajDW3F3的44.58%;胞外多糖产量也由野生型的8.47 mg/mL降为5.23 mg/mL;ΔrpfG的絮凝活性增加,能使菌液变澄清;运动性实验显示ΔrpfG的运动直径比野生型增加了12.38%;胞外酶的分泌也发生了不同程度的改变,突变株分泌纤维素酶的能力极显著降低,淀粉酶活性有所提高,而分泌蛋白酶的能力未发生变化;此外rpfG缺失后,Xaj对逆境（盐、酸、SDS、硫酸铜）的耐受力降低。[结论] 结果表明rpfG基因能影响核桃细菌性黑斑病菌的致病相关性状,并赋予了细菌一定的抗逆性。     

外源腐胺对石刁柏愈伤组织胚性能力的影响

石刁柏胚性愈伤组织继代过程中,添加浓度为10 mg·L^-1的外源腐胺能有效地保持愈伤组织的胚胎发生能力,并减少愈伤组织的褐化,但不能提高愈伤组织的体细胞胚的诱导率.腐胺处理过的胚性愈伤组织的内源腐胺含量明显提高.这可能是外源腐胺保持细胞胚性、降低褐化程度的原因.     

桂花叶片的分形特征

提供了一种叶片分形维数的测定方法,并用其测定了桂花(Osmanthus fragrans Lour)的叶片分形维数。通过分析发现:(1)桂花叶片具有典型的分形特征并且这种分形特征可以用分形理论的一般方法加以研究;(2)同一株桂花树的成熟叶片在统计意义上具有相同的分形维数;(3)对于桂花这个物种的成熟叶片在统计意义上具有相同的分形维数。由此推测同一种植物的成熟叶片(或者其他构件)具有相同分形维数。最后提出创建植物分形分类学的设想。     

缺血再灌注对小鼠肠神经丛nNOS 和iNOS表达的影响

目的观察缺血再灌注后小鼠回肠神经型一氧化氮合酶(neuron alnitric oxide synthase,nNOS)和诱导型一氧化氮合酶(induciblenitric oxide synthase,iNOS)的表达,探讨肠缺血再灌注损伤(ischemia-reperfusion injury,IRI)的发生机制。方法采用小鼠肠系膜上动脉缺血再灌注模型,根据不同再灌注时间对小鼠随机分1d组、3d组、5d组、7d组、对照组和假手术组,用SP法检测小鼠回肠nNOS和iNOS的表达情况。结果与对照组和假手术组相比较,nNOS在再灌注1d后开始在肌间神经丛持续高表达(P<0.01);而iNOS在再灌注3d后开始在肌间神经丛持续高表达(P<0.05)。结论nNOS和iNOS在肠缺血再灌注后的表达增强,提示一氧化氮及一氧化氮合酶与肠神经节细胞在缺血再灌注中的损伤有着密切关系。