对应关系形成的一般分子机制

对应关系形成的分子机制的阐明对于在理论上深入了解对应关系本质和生命系统运行机制,在应用方面帮助人工利用、干预或构建对应关系具有重要意义．分子生物学的快速发展为对应关系的分子机制进行更深入和全面的认识提供了条件．本文在综合比较各种生物大分子基础上,提出系统性的多单体生物大分子模型理论,试图揭示对应关系形成的一般分子机制．该模型理论认为多单体生物大分子具有种类的高多样性,对应关系对多单体生物大分子高效完成各种生物学功能具有必要性,同时,多单体生物大分子的结构和性质也为对应关系的形成提供了可能性．对应关系的形成过程是一个相对独立的可分为3个阶段的复杂过程．在多单体生物大分子结构和性质基础上,从与配体间的识别机制、作用机制及亲和性三方面揭示了对应关系的形成机制．对多单体生物大分子产生对应关系的必然性、形成的分子机制的复杂性及在理论和应用方面的重要价值也进行了讨论．     

拟康氏木霉菌YIM PH30002铁载体活性化学成分北大核心CSCD

通过双层琼脂平板法对拟康氏木霉菌YIM PH30002在三种培养基条件下产铁载体能进行了半定量分析检测,该菌株在PDB培养基中,产铁载体成分的量最多。利用多种色谱技术从菌株YIM PH30002的PDB发酵液的乙酸乙酯提取物中共获得了5个聚酮类代谢产物,经波谱数据分析与文献比对,化合物分别鉴定为：konginginin A（1）、konginginin B（2）、konginginin D（3）、konginginin F（4）、konginginin M（5）。化合物1~4表现有铁载体活性,其中化合物2的铁载体活性相对较强,MTC值约为300μg/m L。但化合物均无显著抗菌生物活性。     

白及根腐病植株根际土壤微生物群落组成特征分析

分析白及根腐病植株根际土壤微生物群落组成特征,为理解白及根腐病发病机理并针对性开展防治工作提供科学依据。利用Illumina HiSeq高通量测序技术,比较分析白及根腐病与健康植株根际土壤微生物群落结构特征,并对土壤理化性质与酶活性进行定量分析。白及根际土壤中优势真菌为子囊菌门(Ascomycota)和Mortierellomycota,优势细菌为变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。与健康植株相比,发病白及根际土壤Ascomycota相对丰度显著升高,而Mortierellomycota相对丰度显著降低;镰刀菌属(Fusarium)和白粉菌属(Erysiphe)等致病菌群相对丰度显著升高(P<0.05)。多元统计分析表明,健康与发病白及根际土壤细菌与真菌群落存在明显分化。此外,健康植株根际土壤脲酶、蛋白酶与蔗糖酶活性和有效钾含量较高,pH、有机质、铵态氮与硝态氮含量较低。白及根腐病的发生可能与土壤致病菌相对丰度升高、微生物群落结构变化、酶活性降低、养分失衡等因素有关。     

三七连作根际土壤微生物区系的16S rRNA系统遗传多样性

【目的】针对三七连作土传病害的生物防治技术研究,探讨其根际土壤微生物多样性与根腐病害的关联性。【方法】采集三七连作6年的健康植株与根腐病植株根际土壤,采用多种培养基进行分离、纯化,并对分离菌株提取DNA,用其16S rRNA序列的通用引物进行PCR扩增,进行Blast同源及其系统进化树分析。【结果】从采集样品中分离出的菌株分布于细菌域(Bacteria)中的4个门(Phyla)共40个属(Genera),其中从健康植株组土壤中培养出179株菌,分布于30个属,以伯克氏菌属(Burkholderia)、节杆菌属(Arthrobacter)、链霉菌属(Streptomyces)及芽孢杆菌属(Bacillus)为优势菌群;根腐病株组土样共培养出117株菌,分布于29个属,以罗尔斯顿菌属(Ralstonia——病原菌)、单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)等为优势菌群;其中黄杆菌属(Flavobacterium)、肠杆菌属(Enterobacter)的分离菌株仅从病株组土壤中分离到;发现其可能新种5株;健康组与根腐病组土壤EC值及各元素离子浓度差异明显(P<0.05),健康组土壤中的优势微生物种群分布与土样中的EC值、NO-3、SO2-4、CO2-3、K+及全盐量呈负相关关系(显著度P<0.01)。【结论】研究表明,诱导三七连作土传病害的发生,除病原菌作用影响外,还与土壤理化性质和土壤微生物的种群结构及其优势微生物的种群比例具有密切的关联性,特别是土壤中有益微生物(Burkholderia,Bacillus,Streptomyces等)的丰度,对评价三七土壤健康状况及病害防治预报具有重要的指导意义。     

云南文山健康三七种植年限对根际微生物群落的影响

【背景】三七的连作障碍与微生物区系失衡有一定关联,了解种植年限对三七微生物区系的影响,判断根际微生物区系是否失衡,对三七连作障碍的防治具有重要意义。【目的】探究文山不同种植年限健康三七根际土壤细菌和真菌群落结构、多样性差异,以及与种植年限之间的关联,为后续缓解三七连作障碍提供理论依据。【方法】采集一年生、二年生和三年生健康三七根际土壤,采用16S rRNA基因和ITS序列进行高通量测序。对测序结果进行分析,比较一年生、二年生和三年生健康三七根际土壤细菌和真菌的多样性和群落分布规律及与种植年限的关联。【结果】一年生健康三七根际细菌和真菌群落的α指数均显著高于二年生和三年生。通过β多样性分析发现,一年生健康三七根际土壤中真菌群落结构与其他年限的真菌群落结构有较大差异。相关性分析结果表明,真菌的均匀度和香农指数与种植年限呈现显著的负相关性,其余指数不显著相关。三七根际丰富度前三的门和属,除Acidobacteria和Aquicella丰富度随着三七种植年限的增加而显著增加外,其余群落丰度都与种植年限呈负相关。细菌中Bacteroidetes、Proteobacteria和真菌中Ascomycota、Basidiomycota、Chytridiomycota的丰富度随着种植年限增加而降低。在属水平上,细菌中Opitutus和真菌中Mortierella、Clitopilus、Pholiota的丰富度随着三七种植年限的增加而降低。在二年生三七根际土壤中病原真菌Alternaria、Cylindrocarpon、Fusarium和Pestalotiopsis的丰富度低于一年生和三年生,而有益真菌Mucor和Bacillus的丰富度却呈相反趋势。同时,有益细菌Flavobacterium和有益真菌Myxocephala、Aspergillus的丰富度随着种植年限的增加呈下降趋势。【结论】三七种植年限的增加,会引起三七根际微生物区系失衡,增加根际病原真菌属的丰度,同时降低一些有益真菌属的丰度。     

灯盏花chi的克隆及其生物信息学分析

查尔酮异构酶(CHI)是调控黄酮生物合成的关键酶,分离和克隆这一酶的功能基因,对利用转基因技术进行灯盏花黄酮生物合成的调控具有重要意义。本研究采用RT-PCR和RACE技术,获得了chi cDNA全序列,GenBank登录号为GU208823.1,序列全长996 bp,开放阅读框为594 bp,编码197个氨基酸,3-Race有一个多聚腺苷酸加尾信号。应用软件预测该基因编码蛋白分子量约为21.6 kD,理论等电点为4.78。该基因编码的蛋白无跨膜结构域,其二级结构的主要构件为α-螺旋和随机卷曲。对其三级结构进行了建模,表明其结构与苜蓿chi的三级结构相似。同时根据灯盏花chi N端序列变化的特征,提出了灯盏乙素的合成可能与chi在细胞亚结构的定位及其与合成代谢相关酶形成复合酶的特异性有关。研究为利用基因工程定向改变灯盏花黄酮代谢产物奠定了基础。     

香石竹设施栽培根际土壤微生物区系的16S rRNA系统遗传多样性

【目的】针对香石竹设施栽培土传病害的生物防治技术研究,探讨其根际土壤微生物与枯萎病害的关联性。【方法】采集香石竹健康植株与枯萎病植株根际土壤,采用不同培养基进行分离、纯化,并对分离菌株提取基因组DNA,用其16S rRNA序列的通用引物进行PCR扩增,进行blast同源分析。【结果】从采集样品中分离出的菌株分布于细菌域(Bacteria)中的4个门(Phyla)共15个属(Genera),其中从健康植株组土壤中培养出65株菌,分布于9个属,并以芽孢杆菌(Bacillus)、链霉菌(Streptomyces)及孢霉菌(Mortierella)为优势菌群;而枯萎病株组土样共培养出33株菌,分布于12个属,并且寡养单胞菌(Stenotrophomonas)、鞘氨醇杆菌(Sphingobacterium)、假单胞菌(Pseudomonas)、金黄杆菌(Chryseobacterium)、拟无枝菌酸菌(Amycolatopsis)及尖镰孢病原菌(Fusarium oxysporum)属的分离菌株仅从病株组土壤中分离到;分离菌株同源性在90%-98%的潜在新种(potential novel species)有13株。【结论】研究结果表明,根际土壤中真菌数与总菌数的百分比或Bacillus类群多样性的丰度,可作为评价区域香石竹种植土壤健康状况、栽培土壤演变及病害防治预测预报的参考指标。     

植物与低磷环境研究进展——诱导、适应与对策

自从20世纪70年代人们发现适应低磷土壤的作物根际磷的有效性明显增加的现象之后。植物与低磷环境的研究便引起了人们的重视。植物如何适应低磷环境和如何有效利用土壤磷素资源的问题已成为国内外当前的研究热点之一。研究表明,低磷条件下,植物根系形态结构会发生适应性变化,根冠间的物质分配会向根部倾斜使根冠比增加;植物根际酸度变化、有机酸分泌和磷酸酶释放有利于活化和利用土壤中的磷素资源;不同种类或品种的植物具有不同的磷营养效率基因型,具有不同亲和力的磷转运体,也具有不同的磷活化机制。人类对植物适应低磷机制的研究还将继续,揭示植物对低磷环境的响应对策和发掘植物有效利用磷素资源的潜力,在经济上和环保上均有非常现实的意义。     

灯盏花 chi 的克隆及其生物信息学分析

查尔酮异构酶（CHI）是调控黄酮生物合成的关键酶,分离和克隆这一酶的功能基因,对利用转基因技术进行灯盏花黄酮生物合成的调控具有重要意义。本研究采用RT-PCR和RACE技术,获得了chi cDNA全序列,GenBank登录号为GU208823.1,序列全长996 bp,开放阅读框为594 bp,编码197个氨基酸,3-Race有一个多聚腺苷酸加尾信号。应用软件预测该基因编码蛋白分子量约为21.6 kD,理论等电点为4.78。该基因编码的蛋白无跨膜结构域,其二级结构的主要构件为α-螺旋和随机卷曲。对其三级结构进行了建模,表明其结构与苜蓿chi的三级结构相似。同时根据灯盏花chi N端序列变化的特征,提出了灯盏乙素的合成可能与chi在细胞亚结构的定位及其与合成代谢相关酶形成复合酶的特异性有关。研究为利用基因工程定向改变灯盏花黄酮代谢产物奠定了基础。     

汞、镍对灯盏花胚状体诱导的影响及不同再生途径植株的遗传分析

为探讨汞和镍重金属胁迫环境对灯盏花组织培养过程的影响作用,本研究以灯盏花叶片为外植体,在含有不同浓度Ug~(2+)、Ni~(2+)及其组合的无激素MS培养基中进行愈伤组织诱导,结果发现Hg~(2+)、N~(2+)对胚性愈伤诱导的影响不仅与浓度有关,而且与处理的时间有关,且Hg~(2+)对灯盏花愈伤组织的诱导具有显著作用.将所产生的愈伤组织转入无激素MS培养基和含Hg~(2+)、Ni~(2+)重金属离子的MS培养基继代培养,结果表明,来源于所有培养基的愈伤组织均能形成不定芽和分化出胚状体;其中Ni~(2+)诱导的愈伤组织的不定芽形成率远低于Hg~(2+)诱导的,且当浓度组合为0.04 mg/L Hg~(2+)+和0.05 mg/L Ni~(2+)时,不定芽形成率最低;而低浓度Hg~(2+)诱导的愈伤组织的胚状体形成率较高,其中,0.02 mg/L Hg~(2+)诱导的愈伤组织的胚状体发生率最高.同时,实验还对灯盏花不同再生途径植株进行RAPD分析并运用Nei氏相似系数矩阵进行UPGMA聚类分析,结果显示不定芽来源植株比胚状体来源植株更容易发生遗传变异.本研究结果为进一步的灯盏花遗传转化研究奠定了实验基础.