基因拷贝数对重组毕赤酵母产谷氨酰胺转胺酶的影响

基于毕赤酵母核糖体DNA序列 (rDNA),构建多拷贝谷氨酰胺转胺酶基因表达载体pPICZα-rDNA- mtg,并转化到表达前导肽 (Pro peptide或pro) 的宿主菌pGAP9-pro/GS115,得到共表达菌株pro/rDNA-mtg (GS115)。实时荧光定量PCR (qPCR) 分析了4株阳性表达菌株中mtg基因拷贝数,进一步研究了不同基因拷贝数对重组毕赤酵母产酶的影响及高产菌株在3 L发酵罐高密度发酵。结果表明,被检测的4株阳性表达菌株中mtg拷贝数分别为2.21、3.36、5.72和7.62 (mtg-2c、mtg-3c、mtg-6c和mtg-8c),其发酵产酶能力和蛋白质表达水平为mtg-3c>mtg-2c>mtg-6c>mtg-8c;高密度发酵较低和较高拷贝数的两株菌mtg-3c和mtg-6c,发酵上清的最高酶活和单位菌体酶活分别为3.12 U/mL、52.1 U/g湿重和2.07 U/mL、36.5 U/g湿重,其中单位菌体酶活mtg-3c是mtg-6c的1.4倍;mtg-3c纯化酶的最高酶活达到7.21 U/mL,蛋白浓度为437.2 μg /mL。通过分析拷贝数对重组毕赤酵母产酶的影响,发现mtg-3c适合pro/rDNA-mtg中pro和mtg共表达,MTG高酶活与菌株较高分泌蛋白有关。     

接种AM真菌对玉米和油菜种间竞争及土壤无机磷组分的影响

在温室盆栽条件下,分别模拟单作、间作和尼龙网分隔种植,比较接种丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal, AM)真菌Glomus intraradices和Glomus mosseae对菌根植物玉米和非菌根植物油菜生长和磷吸收状况的影响,并分析土壤中各无机磷组分的变化。结果发现,接种AM真菌可以促进土壤中难溶性磷(Ca₁₀-P和O-P)向有效态磷转化,并显著降低总无机磷含量 (P<0.05),显著提高菌根植物玉米的生物量和磷吸收量(P<0.05),特别是在间作体系中使玉米的磷营养竞争比率显著提高了45.0%-104.1% (P<0.05),显著降低了油菜的生物量和磷吸收量(P<0.05),从而增强了了菌根植物的竞争优势,降低了非菌根植物与菌根植物的共存能力。揭示了石灰性土壤中AM真菌对植物物种多样性的影响,有助于更加全面地理解AM真菌在农业生态系统中的作用。     

接种AMF对菌根植物和非菌根植物竞争的影响

为了研究丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungus, AMF)对菌根植物与非菌根植物种间竞争的影响,以玉米(菌根植物)和油菜(非菌根植物)作为供试植物,分别进行间作、尼龙网分隔和单作,模拟这两种植物之间不同的竞争状态,接种丛枝菌根真菌Glomus intraradices和Glomus mosseae,比较菌根植物和非菌根植物的生长和磷营养状况,分析AMF侵染对植物种间竞争作用的影响。结果显示,与单作相比,间作模式下玉米的生物量及磷营养状况有所降低,但其菌根依赖性却有所提高。与不接种相比,接种处理显著降低了间作体系油菜根系的磷含量和磷吸收量,但趋于改善菌根植物玉米的磷营养状况。因此,接种AMF可以降低非菌根植物的磷营养状况及生物量,使得菌根植物的相对竞争能力明显提高,说明AMF在维持物种多样性方面有着重要的作用。     

不同丛枝菌根真菌侵染对土壤结构的影响

为了定量化比较研究接种丛枝菌根真菌后,根际、菌根际和菌丝际土壤结构的变化,采用四室分根装置,比较中性紫色土接种不同AM真菌后,菌根际、根际、菌丝际和非根际土壤平均重量直径(MWD)、几何平均直径(GMD)和大于0.25mm团聚体总量(R_0.25)的变化。结果表明:接种3个菌种后菌丝际EEG和有机质含量均呈高于菌根际的趋势。菌丝密度和易提取球囊霉素相关蛋白(EEG)与MWD、GMD和R_0.25呈显著正相关,菌根际和菌丝际土壤水稳性R_0.25与菌丝密度显著正相关,相关系数分别为0.777和0.671。接种G. mosseae的菌根际土壤R_0.25值显著高于其它分室土壤,而接种G.etunicatum的菌丝际土壤R_0.25值显著高于其它分室土壤。试验结果在一定程度上说明不同菌种对土壤结构均有不同程度的影响,反映了丛枝菌根真菌生态功能的多样性。