柴河林区小啮齿类的生态学 Ⅰ.生态区系和数量的季节消长

哺乳类中啮齿目占大部,啮齿目中小啮齿类[包括鼠科(Muridae)和仓鼠科(Cricetidae)]占大部,并且后者数量又高,决定了小啮齿类在国民经济中的重大意义和作为生态学理论研究中的重要材料。森林带的小啮齿类在林业和农业上有重大意义,在我国它们危害森林的自然和人工更新(寿振黄等,1958),危害苗圃和森林带的农业。同时,在许多流行病的保存与分布中,小啮齿类起特别重要作用。所有这些说明对森林小啮齿类生态学研究的必要性。     

粪产碱菌nif H,nif D和部分nif K的克隆、定位及序列分析

提取粪产碱菌(Alcaligenes faecalis)总DNA,经限制性内切酶酶切和琼脂糖凝胶电泳,以含肺炎克氏杆菌(Klebsiella pneumoniae)nif H和nif H-D基因的DNA片段为探针进行Southern杂交,筛选出与nif HDK同源的4.6kb片段,克隆到pBluesript SK~+载体上,构建了重组质粒pBZl.经亚克隆、酶切、DNA序列分析后发现,粪产碱菌具有与其它固氮菌相似的结构特征,其nif HDK共用1个启动子,具有上游激活序列UAS,RNA聚合酶σ⁵⁴因子识别序列、1个A-T富集区和SD序列.nifH和nif D的阅读框架分别为888和1476bp,GC含量各为61.6%和60.2%.nifH-nif D和nif D-nif K的基因间隔区长度分别为101和105bp,各存在1个7bp的反向重复和1个SD序列.由阅读框架(ORF)推导的铁蛋白和钼铁蛋白α亚基的氨基酸序列与其它固氮菌相比有较高的同源性,高度保守的氨基酸残基所处的位置也很相似.同源性比较说明,粪产碱菌与棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)同源性最高.     

棕色固氮菌固氮酶铁蛋白的研究(五)

应用微热量计研究了棕色固氮菌固氮酶铁蛋白与MgATP或MgADP络合的热力学状况。在25℃,1大气压下铁蛋白与MgATP饱和络合时的焓(⊿H~0)变化为-4.78千卡/摩尔,自由能(AGO)变化为-6.66千卡/摩尔,熵(⊿S~0)变化为+6.31卡·度/摩尔。在铁蛋白与MgATP络合时,随着MgATP浓度的增加,-⊿H~0也随之增加呈S型曲线,铁蛋白与MgADP饱和络合时⊿H~0为-5.45千卡/摩尔,AGO为-6.89千卡/摩尔,⊿S~0为+4.82卡·度/摩尔。熵的增加表明MgATP或MgADP与铁蛋白络合后,引起铁蛋白构型的变化。铁蛋白与MgATP或MgADP饱和络合时的TASO分别为+1.88千卡/摩尔和+1.44千卡/摩尔。     

固氮阴沟肠细菌(Enterobacter cloacae)某些生理特性的研究

从广东省水稻根际分离出的阴沟肠细菌是一种兼性厌氧细菌。它具有较高的固氮能力。在培养过程中产生乳酸和氢、二氧化碳、氨等大量气体,并能排出一些含肽物质。在好气条件下,介质中硝酸盐能诱导形成硝酸还原酶,其活性随硝酸盐浓度增加而升高,硝酸盐浓度过高时抑制其活性。固氮酶活性则相反,随硝酸盐浓度增加而急剧下降,直至全部丧失。在厌氧条件下E.cloacae具有需硝酸的固氮活性。     

固氮细菌导入水稻原生质体并再生植株

本工作利用广亲和水稻品种02428细胞悬浮系为材料、分离出原生质体,将固氮细菌Alcaligenes faecalis A-1501导入水稻原生质体并分化培养成株。A.faecalis A-1501是我国南方分离出的一种水稻根际固氮细菌,具有较高的固氮酶活性和吸氢酶活性,并可利用同化 CO_2作为碳源生长及进行固氮作用。该菌不仅可附着和积聚在水稻根表,并可进入水稻根细胞以至原生质体内,并具有固氮活性。     

粪产碱菌(Alcaligenes faecalix)基因文库的构建和nifH基因同源顺序的克隆

采用λ噬菌体置换型载体EMBL4,构建了Alcaligenes faecalis A-15 H1菌株总DNA的基因文库。用Sau3AⅠ限制酶完成部分酶切,取13—20kb大小的片段进行克隆。载体DNA经BamHⅠ和SaiⅠ完全双酶切,左右臂“退火”形成左右臂载体分子后再与外源片段连接。左右臂载体分子与外源片段按照1:1的分子比进行体外连接。用E.coli BHB2688和E.coli BHB2690制备的包装抽提物进行体外包装,所得基因文库效价测定为1.2×10~6 pfu,远远超过理论上所需的库容量。以nif H基因作为探针,经3轮噬菌斑原位杂交,从基因文库中筛选出含有其同源顺序的克隆,并得到了梯度点杂交的验证。对所得重组噬菌体克隆之一进行Southern转移杂交,结果证实,其3.5kb的EcoRⅠ酶切片段为nif H阳性杂交条带。将其克隆到质粒pUC19 DNA上后,转入受体菌JM101中。再次经Southern转移杂交,证明所得重组质粒克隆(pAFH)含有粪产碱菌中的与nifH基因有同源顺序的片段。     

一种纯化棕色固氮菌固氮酶蛋白组分的方法

棕色固氮菌(Azotobacter vinelandii)固氮酶钼铁蛋白结晶和铁蛋白的纯化国内外虽已有过一系列报导。但是目前仍有些实验室致力于获得高活性和高产率的固氮酶蛋白研究。我们参考Burgess和Mckenna等人的方法,结合我们的具体情况加以修改,在厌氧条件,产率等方面都取得了较为满意的结果,报导如下。     

黄素氧还蛋白参与的固氮链电子传递

棕色固氮菌中电子载体Fld直接向固氮酶铁蛋白传递电子。Fld_(ox)至Fld_R是双电子二步还原反应,极谱半波电位分别为-210、-550 mV。Fld_(ox)至Fld_(SR)的中点电位为-280 mV,Fld_(SR)至Fld_R为-500mV。铁蛋白中点电位为-256mV,加MgATP后为-390 mV。Fld_R与铁蛋白ox组成的电池电动势为244mV,电子传递可自发进行,反应的J△G~o为-23KJ/摩尔,铁蛋白被Fld_R还原的K_a=1.3×120~4,加入MgATP后△G~o为-10.6KJ/摩尔,K_a=72。因此,未加入MgATP时电子传递反应更易进行。     

棕色固氮菌产生的钼配位化合物——Ⅱ.功能的初步探讨

棕色固氮菌在正常培养过程中所产生的含肽物质,有络合特征峰出现。含肽物质与钼(V)络合的EPR信号g值为1.94。与钼酸盐的络合稳定常数K为2.5×10~9。棕色固氮菌变种UW1(Av1~-,Av2~-),UW38(Av1~-,Av2~ )和UW91(Av1~ ,Av2~-)都能产生类似的含肽物质。培养基中钼的存在是含肽物质产生和分泌所必需的,含肽物质排出的量与培养基中钼的水准呈正相关。不能积累钼的变种UW71在高钼培养基中只能限量地分泌含肽物质。氨培养条件下仍能产生和分泌含肽物质。这种含肽物质与该菌粗提液中的某种成分(除固氮酶组分外)具同源性,它既能从菌体中分泌出来,又能进入菌体,在菌体和培养液之间往返运行,可能在该菌钼酸盐运输中起载体作用。     

棕色固氮菌固氮酶铁蛋白特性的研究(三)

应用亚铁螯合剂研究了棕色固氮菌固氮酶铁蛋白中Fe_4S4_簇与Mg·ATP的关系。未变性铁蛋白与螯合剂无反应。Mg·ATP和PCMB促进铁蛋白中的铁与螯合剂的反应。Mg·ADP抑制Mg·ATP的作用。加入Mg·ATP或PCMB后1小时内有75％以上的铁被螯合,20小时内几乎全部被螯合(97％以上)。单独的ATP,ADP,Mg~( )无作用。氧钝化铁蛋白中铁能直接与螯合剂反应,Mg·ATP或PCMB浓度与反应速度的关系符合S型动力学。用Hill作图法得到斜率的为2,说明在铁被螯合前Fe_4S_4簇上(或附近)的两个位置已参与反应。Brdicka反应和羟甲基化作用结果表明钼铁蛋白与铁蛋白巯基二者的相互作用。