玉米萜类植保素代谢关键基因对小斑病侵染的防御响应分析

该研究选用小斑病差异抗性的玉米自交系Mo17（较抗）、‘郑58’（中抗）和‘吉419’（感），分别于接种小斑病病原菌玉蜀黍平脐孺胞（Cochliobolus heterostrophus）0、6、12、24、36和48 h时采集接种叶片为材料，采用半定量和实时荧光定量PCR技术，检测倍半萜植保素Zealexin生物合成关键基因（TPS6、TPS11）、二萜植保素Kauralexin代谢关键基因An2以及茉莉酸合成关键基因AOC的表达模式，为阐明不同抗性品种对玉米小斑病的差异防御机制提供理论依据。结果显示：接种小斑病病原菌后，抗病自交系Mo17中TPS6、TPS11基因表达诱导不显著，An2基因表达迅速增加，AOC基因于接种12 h后表达明显上调。‘郑58’中TPS6、TPS11基因被快速诱导，在接种24 h时表达量达到最大，An2基因表达逐渐增加但差异不显著，AOC基因表达量于接种6 h后显著增加；感病自交系‘吉419’中TPS6、TPS11、An2基因在接种24 h后才显著上调，明显比抗性自交系缓慢，AOC基因表达先呈现递减的趋势然后上升，在24 h表达量最高并持续到48 h。研究表明，两类植保素代谢在玉米小斑病防御中具有不同的时间应答模式，但都受到茉莉酸介导。感病自交系中植保素代谢防御响应较慢，而抗病自交系中响应较快，符合其抗性差异。  

基因网络相继故障机理分析

癌相关基因在疾病发生与发展过程中的作用机理是非常重要的研究课题。现代数据分析方法,为从基因组数据中推断癌相关基因之间的关联,以及分析基因组的作用机理提供了有效的手段。本文根据基因表达谱数据分别建立了正常组织与神经胶质瘤和肾癌的患病组织的基因互信息网络。用以介数为基础的相继故障模型研究了基因网络结构与鲁棒性之间的关系。定义了网络相继故障节点百分比、平均相继故障规模和相继故障规模比例累积概率等衡量网络鲁棒性的结构参数。通过对照组与实验组之间的比对,我们发现实验组网络比对照组网络更加稳定,并将引起网络大规模相继故障的基因称为结构性关键基因。这些结构性关键基因中的一部分已经被证明与神经胶质瘤或肾癌的发生、发展有密切关系。大多数基因被预测在神经胶质瘤和肾癌的发生中起着激励或抑制作用,需要进一步的试验验证。预测信息为研究癌相关基因提供了新的方向。  

不同溶氧对谷氨酸棒杆菌代谢的影响

【目的】以谷氨酸棒杆菌为研究对象，分别控制在0、30%、50% 3种溶氧水平下进行发酵，分析不同溶氧水平下代谢的变化。【方法】通过检测发酵代谢物中有机酸、氨基酸的含量，以及测定代谢途径中关键酶活性及其编码基因的表达情况来考察不同溶氧水平下物质代谢发生的变化。通过检测胞内还原力和ATP的含量来分析不同溶氧水平对能量代谢产生的影响。【结果】谷氨酸棒杆菌代谢支路受溶氧的影响而发生改变，氨基酸、有机酸的产量也随之改变。特别是在低溶氧(0)情况下，细胞内氧化磷酸化减弱，导致维持生命活动所必需的ATP供应减少，因此细胞通过增强底物水平磷酸化来产生ATP以满足生命活动的需求。在此情况下，胞内NADH得到较多积累，TCA循环代谢流量减小，而转向糖酵解、乙醛酸循环等，并且这个过程伴随多种杂酸包括乳酸、缬氨酸、亮氨酸等的产生，必将影响目的产物的产量。【结论】研究结果对于进一步采取措施优化溶氧的控制策略，提高目的产物的产量具有指导意义。