微藻源生物刺激剂的制备及在设施农业中的应用

化肥和农药的过量使用导致的农业面源污染已经成为我国环境污染的重要组成部分,对农业绿色高效安全生产及设施农业带来了巨大挑战。寻找新型的传统化肥替代品、提高化肥使用效率及保护生态环境是亟待解决的重大问题。生物刺激剂是具有调控植物生长作用的成分和(或)微生物的统称,用于农业生产,可改善土壤理化性质与群落微生物,能促进作物的代谢与生长,增强对营养物质的吸收和利用,提升作物抗逆能力及提高作物产量与产品品质。微藻体内具有结构新颖、功能独特的天然活性物质,是制备新型生物刺激剂的理想来源。微藻用于环境治理的同时,可获得足量的微藻生物质来制备生物刺激剂,从而达到治理环境、降低成本及提质增效的目的。就微藻源生物刺激剂的定义及功能、微藻全细胞和天然活性物质生物刺激剂的制备、应用效果及对植物和土壤的作用原理进行综述,以期为微藻源强效生物刺激剂的规模化制备及农业生产应用奠定理论基础和提供生产实践指导。     

小球藻与固氮菌Mesorhizobium sp.共培养对小球藻生长和油脂积累的促进效果

微藻油脂不仅可以作为功能油脂,同时也是生产生物柴油的重要原料之一。为解决微藻生长与油脂积累之间的矛盾,利用藻菌共培养技术在缺氮条件下将无菌小球藻与细菌以不同初始比例进行共培养,通过测定藻细胞生物量、油脂含量和脂肪酸比例等来研究藻菌共培养对小球藻生长和油脂积累的影响。结果表明,在小球藻与固氮菌B2. 3 70∶1(V/V)共培养体系中,小球藻的生物量和油脂含量较同样条件下单独培养小球藻有了显著提高。其生物量最高可达1. 68g/L、总脂含量为45. 2%、总脂产率为75. 94 mg/(L·d)、中性脂含量为23. 0%及中性脂产率为38. 65mg/(L·d),其生物量和油脂含量分别较单独小球藻培养时提高了66. 3%和47. 7%。同时细菌的加入显著提高了藻细胞内C18∶1脂肪酸的比例。结论表明,通过藻菌共培养技术能够有效提高微藻生物油脂的质量和产量,具有较好的实际利用价值。     

螺旋藻多糖对便秘小鼠肠道酶活性及微生物菌群的调节作用

功能性便秘是近几年比较常见的一种肠道疾病。越来越多的证据证明一些生物源功能活性物质对于治疗便秘有积极的疗效。螺旋藻富含多糖化合物,且具有广泛的生理功能。本文分析不同剂量螺旋藻多糖(PSP)对地芬诺酯诱导便秘小鼠的治疗效果,检测各组小鼠的体重、首次排便时间和数量、肠道酶活性,菌群组成以及相关功能基因表达等。结果显示,PSP低、中、高剂量组小鼠六小时内排便数量都显著增加(P0.05),且首次排黑便时间缩短。同时,小鼠的体重增长没有受到显著影响。PSP治疗后,便秘小鼠肠道内木聚糖酶和蛋白酶活性恢复到正常组水平(P0.05)。此外,PSP处理改变了便秘小鼠肠道主要微生物菌群组成,上调了一些有益功能基因的丰度,从而达到缓解便秘的效果。PSP处理上调KO0845(葡萄糖激酶)丰度水平,能维持机体血糖平衡。这些发现表明,PSP饲喂处理可显著改善小鼠肠道微生态,缓解小鼠便秘病症,为解决慢性便秘提供一种有效的食疗方案。     

利用定点突变改变树干毕赤酵母(Pichia stipitis)木糖醇脱氢酶辅酶特性的研究

在酿酒酵母中同时表达木糖还原酶基因(xyl1)和木糖醇脱氢酶基因(xyl2)可使酿酒酵母利用木糖发酵生成乙醇.但由于两种酶所依赖的辅酶不同导致酿酒酵母细胞内氧化还原失衡,致使中间产物大量积累,降低了乙醇产率.本研究从树干毕赤酵母中克隆了木糖醇脱氢酶基因,通过与银叶粉虱山梨醇脱氢酶[其活性依赖NADP+(H)]序列进行对...     

表达重组别藻蓝蛋白质粒在工程菌株中的遗传稳定性研究*

将含有表达重组别藻蓝蛋白基因的重组质粒pMal-2X的工程菌株P1分别在含有Amp的LB固体培养基上采用划线法连续传代至100代,其生长速度(在LB培养基中)、菌落形态和抗生素抗性等方面与原始种子库无明显差异;取第10,20,50,100代提取质粒DNA经EcoRⅠ限制性内切酶酶切检查,酶切图谱没有改变。DNA测序未见apc基因变异。原代菌株与传代第10,20,50和100代菌株经诱导培养,其rAPC表达水平、菌体蛋白的SDS-PAGE图谱及重组蛋白的免疫原性均无明显差异。以上结果表明,重组质粒pMal-     

G蛋白偶联受体结构生物学进展

G蛋白偶联受体(GPCR)是具有7次跨膜螺旋的细胞整合膜蛋白,它们广泛地参与感光、气味、神经传递以及细胞增殖、分化、迁移等各类生理活动的调控.是现代药物研发的重要靶点.然而,GPCR结构生物学研究却受到高质量蛋白制备、稳定性以及结晶方法等方面的限制.近年来,随着新型膜蛋白表达体系、新型去污剂、膜蛋白纯化及结晶技术的发展.使得G蛋白偶联受体结构解析工作取得了可喜的进展,也为进一步解析更多GPCR精细结构及相关药物研发奠定重要基础.     

表达重组别藻蓝蛋白质粒在工程菌株中的遗传稳定性研究

将含有表达重组别藻蓝蛋白基因的重组质粒pMal-2X的工程菌株P1分别在含有Amp的LB固体培养基上采用划线法连续传代至100代,其生长速度（在LB培养基中）、菌落形态和抗生素抗性等方面与原始种子库无明显差异;取第10,20,50,100代提取质粒DNA经EcoRI限制性内切酶酶切检查,酶切图谱没有改变。DNA测序未见apc基因变异。原代菌株与传代第10,20,50和100代菌株经诱导培养,其rAPC表达水平、菌体蛋白的SDS—PAGE图谱及重组蛋白的免疫原性均无明显差异。以上结果表明,重组质粒pMal-2X在工程菌株P1中具有良好的遗传稳定性。     

多态性蛋白Mad2与其配体Cdc20121-138的相互作用研究

多态性蛋白Mad2是有丝分裂纺锤体检测点(SAC)的关键蛋白,也是多态性蛋白质家族中研究最广泛的成员之一.Mad2有两种不同的天然构象:O-Mad2和C-Mad2.Mad2构象间的转变及其与配体Cdc20间的相互作用对SAC发挥其生物学功能至关重要.本文利用荧光各向异性技术对O-Mad2和C-Mad2与配体TAMRA-Cdc20~(121-138)间相互作用的热力学及动力学过程进行了系统表征.结果表明:在无盐和低盐溶液(100 mmol/L NaCl)中,Mad2两种构象与Cdc20~(121-138)的平衡解离常数(K_D)均在10~(-6) mol/L,但C-Mad2与Cdc20~(121-138)结合的K_D值约为O-Mad2的1/5;在高盐(300 mmol/L NaCl)溶液中,Mad2两种构象与TAMRA-Cdc20~(121-138)结合的K_D值无明显差别.动力学实验结果显示,在同一种缓冲液中Mad2两种构象与Cdc20~(121-138)相互作用的解离速率常数k_d没有显著差别,而C-Mad2与Cdc20~(121-138)的结合速率常数k_a却比O-Mad2高一个数量级,这表明C-Mad2与Cdc20~(121-138)不仅结合力更强,且结合速率要快很多.Mad2与Cdc20~(121-138)突变体间的相互作用以及离子强度对二者相互作用的影响结果提示,Mad2和Cdc20间的相互作用不是通过静电相互作用,而可能是通过疏水相互作用来实现的.本研究为揭示多态性蛋白Mad2的构象转变机理及其在有丝分裂过程中的作用机制提供了重要的实验基础.     

钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)光系统Ⅰ的分离表征及稳定性

采用蔗糖密度梯度离心法对钝顶螺旋藻光合膜蛋白(PSI)进行分离纯化,并对其光谱学性质、热稳定性及光合放氧活性进行分析表征。结果发现,采用蔗糖密度精度离心法,可以成功分离出4条色素蛋白质复合体条带,其中最下层条带为完整的PSI三聚体,其每毫克叶绿素a光合放氧活性达到420μmol/h。当温度达到50℃左右时,分离得到的PSI在溶液开始变性失活。     

趋化因子受体CXCR4b在大肠杆菌中的高效表达、增溶及纯化

膜蛋白在细胞分化、信号转导等生理活动中发挥着重要作用,然而膜蛋白结构与功能的研究却受到高质量蛋白制备的严重制约。将斑马鱼趋化因子受体CXCR4b基因克隆到pMAL-p4x表达载体中,在大肠杆菌TB1中表达麦芽糖结合蛋白(MBP)-CXCR4b融合蛋白。通过系统优化其发酵表达条件,实现了CXCR4b的过量表达。最佳表达条件为:宿主菌选用大肠杆菌TB1,TB培养基,诱导剂IPTG浓度为0.5mmol/L,诱导时机为对数中后期。通过对10种不同表面活性剂的筛选,发现DM、FC-14和Brij35等表面活性剂对CXCR4b有较好的增溶效果。利用Ni2+亲和色谱和S200凝胶色谱两步纯化,得到CXCR4b的纯度可达90%以上。圆二色谱检测显示纯化的CXCR4b呈典型的α螺旋结构。