中国和越南褐飞虱抗药性研究

2010年用稻茎浸渍法监测了我国和越南共14个褐飞虱Nilaparvata lugens(St(a)l)田间种群对5种杀虫剂的抗性,结果表明:14个褐飞虱田间种群对吡虫啉、噻嗪酮、氟虫腈、吡蚜酮和叶蝉散的LC50值分别在9.5287～46 6716、1.6621～17.8785、0.9818～ 8.4084、0.331...     

白腐真菌血红密孔菌漆酶复合酶预处理烟梗丝的响应面法优化

烟梗是烟草工业的重要副产物,也是宝贵的自然资源。本研究首先利用白腐菌漆酶对烟梗丝进行预处理,提升了添加烟梗丝的卷烟品质;然后分别以木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率为响应值,采用Box-Behnken设计建立方程模型,对漆酶、纤维素酶、半纤维素酶和果胶酶组成的复合酶预处理烟梗丝条件进行了优化。结果表明：每100g烟梗丝加入30U漆酶,在料液比为35%、温度为30℃、酶解pH为5处理48h的条件下预处理的烟梗丝对提升卷烟品吸效果最佳,烟梗丝中木质素、纤维素、半纤维素和果胶的降解率分别为20.16%、15.10%、7.20%和12.40%;为获得与之相同的各组分降解率,响应面法优化漆酶复合酶最佳处理条件为：每100g烟梗丝加入漆酶14.72U、纤维素酶1.00U、半纤维素酶1.00U、果胶酶8.45U。验证发现烟梗丝各组分降解率实测值与理论值无显著性差异,且显微结构观察显示复合酶处理后的烟梗丝表面致密结构被破坏,孔洞数量明显增加。本研究获得的白腐菌漆酶预处理后的烟梗丝在卷烟中的添加能有效改善卷烟品质,且漆酶复合酶的使用大幅减少了漆酶的用量,降低了漆酶预处理烟梗丝的成本,为废弃烟梗生物质的资源化利用提供了重要依据。     

真菌天然产物异源生产研究进展

真菌天然产物是天然药物的重要来源之一,大规模真菌基因组序列测序的完成表明真菌具有产生丰富的次级代谢产物的潜能。然而,许多真菌或生长缓慢,或不适宜在实验室条件下培养,或难以进行遗传操作,或化合物产量极低等,这些因素导致大量有价值的真菌天然产物无法获得。利用异源表达系统对真菌天然产物进行生产是发现新天然产物及解析其生物合成途径的有效手段,并为定向的以合成生物学的手段去合成重要活性分子奠定基础。本文对目前用于真菌天然产物生产的各种异源表达系统进行了综述,并结合最新的DNA组装技术展望了异源表达系统在真菌天然产物研究中的应用价值和前景。     

西藏红景天组织培养研究

以西藏红景天嫩叶和幼茎为材料,研究西藏红景天不同外植体的离体培养技术。结果表明：西藏红景天嫩叶是诱导愈伤组织和芽的理想外植体,诱导松散型愈伤组织有两种培养基,分别是黑暗培养下MS 6-BA2．0 mg／L NAA0．2mg／L和MS 6-BA3．0mg／L NAA0．3mg／L;生芽培养基为MS 6-BA2．0mg／L IAA0．25mg／L;生根培养基为MS IAA0/5～1．0mg／L。     

异戊烯基化吲哚类生物碱的化学酶合成

异戊烯基化吲哚类生物碱广泛存在于麦角菌、青霉菌和曲霉菌中,具有一定的药理学活性,与未异戊烯基化的前体在生物活性方面具有明显的差异.曲霉菌中的某些异戊烯基化吲哚类生物碱具有抗癌活性,如烟曲霉毒素C（fumitremorgin C）、tryprostatin B,但其天然产量低且不易分离,利用化学酶合成法可很容易地将前体转化为异戊烯基化吲哚类生物碱.异戊烯基转移酶FtmPT1对二甲丙烯基二磷酸（dimethylallyl diphosphate,DMAPP）具有专一性,但可以接受不同的芳香族底物.早期研究发现,FtmPT1能接受含色氨酸的不同环二肽为底物,但以cyclo-L-Trp-L-Tyr和cyclo-L-Trp-L-Phe为底物时,酶的相对活性很低,其产物量少,无法用于合成产物.本实验通过优化酶反应条件来提高其产量.将已构建的含ftmPT1的质粒在大肠杆菌中诱导表达,经Ni-NTA亲和柱纯化后用于酶反应.实验结果表明,通过增加酶量（终浓度2.8 μmol/L）、延长培养时间（37 ℃,24 h）,以cyclo-L-Trp-L-Tyr和cyclo-L-Trp-L-Phe为底物的酶反应产率分别达到49.3%和21.3%,产物经¹H^-NMR、¹H-¹H-COSY和ESI-MS鉴定,其结果与预期吻合.据检索,这2个化合物均为新化合物,分别命名为cyclo-C2-1′-DMA-L-Trp-L-Tyr和cyclo-C2-1′-DMA-L-Trp-L-Phe.     

后基因组时代的真菌天然产物发现

真菌产生的次级代谢产物是新药发现的重要来源之一,然而近年来传统的真菌天然产物发现方法在大量真菌基因组测序完成的时代遇到了很大的挑战。如何利用这些基因组数据来发现真菌中新的天然产物已成为后基因组时代天然产物发现的研究重点和热点。本综述先后介绍了真菌天然产物的类型及其相应基因簇和骨架酶的特征,基于基因组挖掘技术发展而来的天然产物发现新策略,以及利用合成生物学理念和技术在真菌天然产物发现中的应用现状,最后展望了后基因组时代中的天然产物发现研究前沿及基因组数据在后基因组时代对真菌天然产物发现的应用前景。     

炭团木霉中非核糖体多肽基因NRPS1的功能研究

[目的] 木霉属真菌是应用最为广泛和潜力最大的生防真菌,其产生的典型化合物哌珀霉素（peptaibols）类抗生素在生物防治中发挥重要作用。本研究采用基因组挖掘技术（genome mining）发现炭团木霉（Trichoderma hypoxylon）的潜在哌珀霉素生物合成基因簇及对病原菌的防治作用。[方法] 生物信息学分析预测合成哌珀霉素的基因簇,利用Quick-change技术构建基因骨架敲除盒,通过PEG介导的原生质体转化方法获得敲除突变株,通过平板对峙法和菌丝生长毒力实验验证该基因簇对炭团木霉生物活性的影响。[结果] 基因挖掘鉴定一个非核糖体多肽合成酶（nonribosomal peptide synthetases,NRPS）可能合成哌珀霉素类抗生素,命名为NRPS1,对该基因进行部分敲除,成功获得3株NRPS1缺失突变株。对峙实验表明,突变株对寄生曲霉（Aspergillus parasiticus）、尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）、黑白轮枝菌（Verticillium alboatrum）等9株植物病原真菌的抑制作用与野生株相比显著下降,且突变株的粗提物的抑菌活性明显弱于野生型。[结论] NRPS1是一个潜在的哌珀霉素合成基因,该基因在宿主与病原真菌对抗过程中起关键作用,该研究为炭团木霉哌珀霉素结构解析及生物防治机理研究奠定了基础。     

真菌次级代谢转录调控研究进展

真菌次级代谢产物具有多样复杂的结构和良好的生物活性,广泛应用于工业、农业、医疗等领域。次级代谢产物的产生受多个层级的调控,尤其是转录水平的调控至关重要。文中首先介绍了在真菌转录调控过程中参与次级代谢的代表性转录因子和蛋白质复合体,进而举例说明了转录调控在挖掘真菌新颖次级代谢产物领域的重要作用;期望相关研究者全面认识真菌次级代谢产物的生物合成及转录调控,为发现新的具有良好生物活性的天然产物提供思路。     

模式植物蛋白质组研究进展

蛋白质组学是后基因组时代研究的热点,而植物蛋白质组是此研究领域的一块奇葩。这主要归功于模式植物蛋白质组的成就。本文综述了模式植物拟南芥、大豆、水稻、大麦、小麦、玉米蛋白质组的研究进展,并简要介绍了本实验室的工作.最后展望了植物蛋白质组学今后的发展前景。     

山西南部脱皮榆种群生态位的研究

在山西省脱皮榆分布比较集中的霍山设置 4个样地 ,中条山设置 3个样地 ,采用样方法对脱皮榆种群进行调查 ,共作 5 85个样方 .将土壤含水量、土壤有机质含量和土壤全氮含量分别作为反映脱皮榆生长环境的资源轴 ,选择该区 2 2种灌木 ,5 3种草本 ,计测其在 3条资源轴上的资源选择性系数 L 、生态位宽度 B 、脱皮榆与其下灌木的生态位重叠 O .结果表明 :脱皮榆在 3条资源轴上生态位宽度值大小为 :B w >B n >B o ,其资源选择性系数则相反 ;连翘、3裂绣线菊在生态适应上与脱皮榆具有一致性 ;与脱皮榆生态位重叠值较大的连翘、虎榛子等是脱皮榆种群不同的生态种组 ;用土壤含水量、土壤有机质含量和土壤全氮含量作为资源轴研究脱皮榆种群生态位宽度和生态位重叠是可行的