芒草种植对土壤细菌群落结构和功能的影响

芒草作为第二代能源植物的代表,其生长过程中根际土壤细菌群落的结构与功能尚不清楚.本研究以种植5年的芒草(湘杂芒1号)为研究对象,选取裸地作为对照,采用16S rRNA基因Miseq测序技术研究其细菌群落组成,同时采用PICRUSt功能预测分析其功能.结果表明: 芒草根际细菌由变形菌门、酸杆菌门、放线菌门、绿弯菌门、拟杆菌门和芽单胞菌门等23个门、231个属的细菌组成,表现出群落组成的丰富性.细菌群落分析表明,种植湘杂芒1号改变了根际细菌群落结构,其细菌群落多样性低于裸地对照.PICRUSt功能预测分析表明,湘杂芒1号根际细菌主要涉及氨基酸运输和代谢、细胞壁/细胞膜/膜结构的生物合成、信号转导机制等24个基因功能家族,表现出功能上的丰富性,并有22个基因功能家族预测基因相对丰度高于裸地,表明种植湘杂芒1号提高了根际细菌功能.对氮、磷循环相关基因进行分析表明,种植湘杂芒1号改变了土壤氮、磷代谢能力.     

AM真菌摩西管柄囊霉对干旱胁迫下枳抗氧化酶基因表达的影响

测定分析了接种丛枝菌根（AM）真菌摩西管柄囊霉Funneliformis mosseae对正常供水与干旱处理的盆栽枳Poncirus trifoliata实生苗生长、活性氧代谢及抗氧化酶基因表达量的影响。结果表明,7周干旱处理显著降低了根系菌根侵染率。接种摩西管柄囊霉显著促进了干旱处理的枳植株生长,增加了根系体积和叶片相对含水量,显著降低了叶片脯氨酸含量,同时也上调了干旱处理的枳叶片精氨酸脱羧酶基因（PtADC1和PtADC2）和超氧化物歧化酶基因（PtFe-SOD和PtMn-SOD）、过氧化物酶基因（PtPOD）和过氧化氢酶基因（PtCAT1）的表达,因而维持了一个相对更低的活性氧水平（如过氧化氢）,有利于增强植株的抗旱性。     

牛乳铁蛋白肽转基因小鼠的构建

目的:探讨牛乳铁蛋白肽在转基因鼠乳汁中的表达及其抑菌活性。方法:将实验室构建并保存的包含山羊β-酪蛋白基因启动子和牛乳铁蛋白肽基因的乳腺特异表达载体PI-bcp-LfcinB,用Xho I和Nru I双酶切,得到含有全部表达盒的显微注射DNA片段,采用常规显微注射技术获得转基因小鼠。并通过对泌乳期转基因雌鼠乳腺组织的RT-PCR检测,确定了牛乳铁蛋白肽在mRNA水平的表达,同时利用琼脂板扩散法检测了转基因鼠乳汁中表达产物的抑菌活性。结果:获得了牛乳铁蛋白肽转基因小鼠,且转基因小鼠乳汁中能够表达具有抑菌活性的牛乳铁蛋白肽。结论:通过转基因动物乳腺可以获得具有生物活性的牛乳铁蛋白肽,为进一步研究抗菌肽转基因牛、培育抗乳房炎奶牛新品种以及通过建立转基因动物生物反应器进行抗菌肽的大量生产奠定了基础。     

细胞水平狂犬病病毒感染的RNA干扰

以质粒pSilencer2.1-U6 Hygro为基础,设计并构建了针对狂犬病病毒(RV)糖蛋白和核蛋白mRNA的共9个siRNA表达载体,转染BHK-21细胞系后,在潮霉素-B的筛选压力下,获得9个稳定转录相关siRNA的BHK-21细胞株。1000TCID50的RV分别感染24孔板内的上述9株细胞,48h后以直接免疫荧光法检测各株细胞上RV的增殖,结果显示,在经不同siRNA表达载体转染的BHK-21细胞中,RV增殖水平有不同程度下降,RV增殖水平最低者为对照细胞的1%,即RNA干扰效应最高可阻断99%RV的感染。针对其中阻断水平超过90%的靶序列G69和N19,人工合成其双链siRNA,瞬时转染BHK-21细胞后,仍可达到80%以上的感染阻断率。本试验为有效阻断RV早期感染提供了新选择,为通过RNAi研究RV的基因组功能提供了新的依据。     

具有抗哈维氏弧菌活性共生真菌HLZ-3菌株的筛选、鉴定及其培养条件

【背景】目前,海水养殖业中主要利用抗生素来防治哈维氏弧菌等病原菌,但抗生素的长期使用或滥用会对环境和人体健康带来危害,因此既环保又有效的生物防治方法具有广阔的应用前景。【目的】从海水产品共生微生物中筛选具有抗菌活性的菌株,对活性菌株进行鉴定并确定其合成抗菌活性物质的培养条件。【方法】利用沙氏和2216E培养基,以稀释涂布平板法从海水养殖动物中分离真菌和细菌;利用牛津杯法测定微生物发酵液抗水产病原哈维氏弧菌的活性;通过菌株的培养特征、形态特征和ITS序列分析对抗菌活性菌株进行鉴定;通过筛选发酵培养基的种类及盐度确定培养条件。【结果】从海蚌、白虾、海蛎子等9种样品中分离出微生物52株,其中真菌30株、细菌22株;筛选得到2株具有抗哈维氏弧菌活性的真菌菌株;其中一株活性菌株HLZ-3被鉴定为塔宾曲霉;菌株HLZ-3合成抗菌活性物质的培养条件为4%NaCl的大米培养基,28°C静置培养2周。【结论】实验结果为进一步分离纯化菌株HLZ-3所产抗菌活性次生代谢产物提供了基础。     

林可链霉菌NRRL 2936中帕马霉素生物合成基因簇的异源 表达及调控基因功能研究

【背景】帕马霉素属于大环内酯类抗生素,具有较好的抗感染活性。该类化合物独特的化学结构和显著的生理活性受到了许多研究者的关注。同时,本实验室在林可链霉菌NRRL2936的全基因组序列中发现了帕马霉素的生物合成基因簇。【目的】尽管其生物合成途径已经得到了解析,但其生物合成基因簇中的2个调控基因功能尚不清楚。本研究从林可链霉菌NRRL2936的基因组文库中克隆了含有帕马霉素生物合成完整基因簇的质粒pJQK450,开展了质粒pJQK450在链霉菌中的异源表达,实现了帕马霉素的异源合成,并初步确定该生物合成基因簇中两个调控基因的功能。【方法】利用聚合酶链式反应递缩基因组文库筛选的方法,从林可链霉菌(Streptomyces lincolnensis)NRRL 2936基因组文库中筛选到了含有帕马霉素生物合成完整基因簇的Fosmid质粒pJQK450。然后,将该质粒转化到E.coli ET12567/pUZ8002中,利用大肠杆菌-链霉菌双亲接合转移的方法将pJQK450转入异源宿主中。对获得的异源表达菌株进行发酵产物的制备,采用耻垢分枝杆菌mc2155作为指示菌株进行帕马霉素生物活性测试,并结合LC-MS的分析确定帕马霉素的产生情况。最后,通过基因失活与回补的方法,考察帕马霉素生物合成基因簇中调控蛋白PamR1和PamR2对帕马霉素生物合成的影响。【结果】帕马霉素生物合成基因簇在天蓝色链霉菌M1154中实现了表达,证明PamR1和PamR2负调控了帕马霉素生物合成的过程。【结论】帕马霉素完整基因簇的成功异源表达,一方面便于其生物合成途径的遗传改造,为帕马霉素的生物合成及优产改造研究奠定了基础;另外,调控基因功能的研究为帕马霉素的产量优化提供了改造的目标。