微生物1,3-1,4-β-葡聚糖酶蛋白质改造及工业应用研究进展

1,3-1,4-β-葡聚糖酶(E.C.3.2.1.73)是一种重要的工业用酶,其可以通过特异性切割毗邻β-1,3-糖苷键的β-1,4-糖苷键将β-葡聚糖或地衣多糖降解为纤维三糖和纤维四糖。微生物β-葡聚糖酶属于糖苷水解酶家族16,其三维结构为卷心蛋糕状的逆向β-片层结构。文中综述了近些年来β-葡聚糖酶在工业上的应用情况及酶蛋白质工程改造的研究进展,并对其研究前景进行了展望。     

环介导等温扩增技术检测食品安全的研究进展

食品安全一直是全世界公众健康的关注焦点。环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)技术是一种特异性强、灵敏度高、快速简便的等温核酸扩增技术,近年来在核酸检测领域有着广泛的研究和应用。将LAMP技术应用到食品安全检测领域,可以快速准确的监控一些食品安全问题,避免对人类健康所构成的危害。因此针对LAMP技术在食品安全检测方面的优势进行分析,并结合LAMP技术与新兴诊断技术平台的联合运用进行了展望。     

亚洲柑橘木虱成虫在九里香上的取食与交尾行为观察

【目的】深入了解亚洲柑橘木虱Diaphorina citri Kuwayama的生物学习性,为有效防治和阻止其传播黄龙病提供依据。【方法】利用昆虫行为观测仪对雌、雄成虫在九里香上的取食、交尾行为进行观察,比较雌、雄成虫在嫩梢和成熟梢上取食行为的差异。【结果】雌、雄成虫在嫩梢和成熟梢上总的取食时间都没有显著差异。但是,雌成虫在成熟梢上的取食时间显著长于在嫩梢上,而雄成虫没有显著差异。在嫩梢上,雌雄成虫都更倾向于取食嫩茎,其次为叶片,叶柄上最少,其中雌成虫在嫩茎上取食时间显著长于叶片和叶柄。在成熟梢上,雌成虫在叶背的取食时间显著长于叶面和茎,而雄成虫在叶面和叶背的取食时间没有显著差异,并且在叶面的取食时间显著长于茎。交尾开始时,雄成虫将腹部末端的抱握器从雌成虫腹部下方抱住其产卵器,然后进行交尾,交尾过程中雄成虫间歇性地抖动远离雌虫的后足。交尾结束时,雄成虫先收缩腹部,使双方腹部末端下垂,呈弓型,然后雌雄成虫在合体的情况下共同行走一段距离后再分开,交尾时间持续约40 min。【结论】雌雄虫的取食行为有差异,雌虫在成熟梢上取食时间长于嫩梢且嗜食成熟叶的叶背。雌雄1次交尾持续时间约40 min。     

玉米AGO基因的克隆与表达分析

以玉米自交系‘昌7-2’三叶期前后2个时间点(种子萌发后5d和8d)幼苗不同组织部位的总RNA为研究对象,采用实时荧光定量PCR技术,对玉米中6个Argonaute(AGO)蛋白家族基因(AGO1、AGO2、AGO4、AGO5、AGO7和AGO10)在幼苗不同发育时期及不同组织部位的表达谱进行了研究。结果表明:(1)AGO1、AGO2、AGO4和AGO7在种子萌发后5d和8d幼苗不同组织中均有表达,种子萌发后5d幼苗中的平均表达量均高于萌发8d的幼苗,且在地上部分新生组织或细胞分裂比较旺盛的组织中表达较多,表明AGO1、AGO2、AGO4和AGO7可能在玉米幼苗发育早期的分生组织分裂生长中发挥调控作用。(2)AGO5和AGO10只在叶片和茎尖中表达,其他组织中不表达;其中AGO5主要集中在新生叶和种子萌发后8d的茎尖中,AGO10在玉米叶发育过程中可能存在着迁移的现象。     

鸡贫血病毒凋亡素基因的可溶性融合表达及抗肿瘤活性分析

为获得高效可溶表达的鸡贫血病毒凋亡素基因(CAV-Apoptin),根据大肠杆菌密码子偏爱性优化CAV-Apoptin基因序列,将其连接到含msyB伴侣基因的pBCX载体上,转化至大肠杆菌BL21(DE3)进行诱导表达,经SDS-PAGE鉴定后应用镍柱亲和层析纯化蛋白质,采用显微镜观察、CCK-8实验与DNA ladders测定其抗肿瘤细胞的活性。结果显示,成功构建大肠杆菌表达载体pBCX-CAV-Apoptin,在37℃正常培养条件下的大肠杆菌中得到大量可溶性表达产物,融合蛋白质分子量大小约为42 kDa,50 ml菌液即可获得1.5 mg左右的纯化重组蛋白,CCK-8实验结果显示纯化后的重组蛋白作用36 h后可对套氏淋巴瘤JEKO-1、REC-1细胞生长产生超过60%的抑制率;显微镜观察与DNA ladder实验证明重组蛋白可诱导JEKO-1、REC-1细胞的凋亡,对HUVEC没有诱导凋亡的作用。免疫印迹分析表明重组凋亡素对JEKO-1细胞诱导了Caspase-3的激活,而对Caspase-8的表达没有影响。研究表明融合蛋白msyB-CAV-Apoptin可达到高效可溶表达,且表达产物具有特异抗肿瘤活性。     

角倍蚜气味结合蛋白和化学感受蛋白基因的鉴定及表达谱

【目的】通过对角倍蚜Schlechtendalia chinensis气味结合蛋白(odorant-binding proteins, OBPs)和化学感受蛋白(chemosensory proteins, CSPs)基因进行鉴定和表达谱分析,为研究OBPs和CSPs在角倍蚜嗅觉感知中的功能提供理论依据。【方法】基于角倍蚜基因组和不同发育阶段转录组数据,通过生物信息学方法鉴定和筛选角倍蚜OBPs和CSPs的基因序列;利用邻接法对角倍蚜与其他半翅目昆虫OBPs和CSPs的氨基酸序列进行系统发育分析;根据角倍蚜OBP和CSP基因在不同发育阶段(干雌、干母、春迁蚜、秋迁蚜、越冬若蚜、雌性蚜和雄性蚜)转录组数据中的TPM(tags per million)值进行表达丰度分析,结合qRT-PCR方法检测角倍蚜OBP和CSP基因在不同发育阶段的相对表达量。【结果】从角倍蚜基因组和转录组数据中鉴定出12个OBP基因(SchiOBP2-10,SchiOBP13-15)和9个CSP基因(SchiCSP1-2,SchiCSP4-10);系统发育分析发现,角倍蚜OBPs和CSPs与其他蚜虫OBPs和CSPs...     

角倍蚜各虫态蜡腺的分布与结构

【目的】角倍蚜Schlechtendalia chinensis是五倍子的主要生产种,具有复杂的生活史,需要经历干母、干雌、秋迁蚜、越冬若蚜、春迁蚜和性蚜6种虫态,在盐肤木Rhus chinensis和藓类植物上转主寄生,经历有性和无性生殖、瘿内和瘿外世代的交替才能完成生活史。通过对角倍蚜蜡腺的研究,有助于深入了解角倍蚜的生态适应性,为角倍蚜培育技术改进和产量提高提供依据。【方法】以采自云南盐津田间的角倍蚜为虫源,通过室内饲养获得的角倍蚜各虫态标本。采用光学显微镜、电子显微镜和超薄切片技术,对角倍蚜各虫态蜡腺的分布、形态和结构进行分析。【结果】角倍蚜各虫态(1龄干母除外)均有蜡腺,沿背部中线左右对称分布,其中头部2列2排、胸部4列1排、腹部6列8排,共56个蜡腺;1龄干母(瘿外生活)没有蜡腺,2龄干母(瘿内生活)在腹部背面有2列8排共16个蜡腺。每个蜡腺由2~22个多边形凹陷组成,凹陷的数量和形态在不同虫态间差异显著,其中干雌、春迁蚜和秋迁蚜的蜡腺最为复杂,越冬若蚜次之。性蚜各部位的蜡腺结构差异明显,靠近背板中线的脊柱板和胸膜板的蜡腺结构简单,而靠近边缘线上的蜡腺结构复杂;2龄干母的蜡腺结构也较简单。与各虫态蜡腺的分布相对应,角倍蚜各虫态(1龄干母除外)的体表均有蜡粉,其中干雌、春迁蚜和秋迁蚜分泌大量的蜡粉,越冬若蚜次之,性蚜体表有少量蜡粉,1龄干母没有蜡粉,2龄干母有少量蜡粉。【结论】角倍蚜各虫态蜡腺和体表蜡粉的数量、排列和发达程度存在差异,且这些差异与其生活微环境和各虫态的生物学特性密切相关,可能是角倍蚜对环境条件长期适应的结果。     

角倍蚜瘿内干雌蜜露的排泄和糖分组成

【目的】角倍是角倍蚜Schlechtendalia chinensis在第一寄主植物盐肤木Rhus chinensis叶片上取食而形成的一种封闭型虫瘿,瘿内蚜虫排泄物(蜜露)的清洁对于维持角倍蚜种群的生存至关重要。本研究旨在探究角倍蚜瘿内世代的蜜露排泄及糖分组成情况。【方法】采用倒置荧光显微镜连续观察角倍蚜瘿内干雌的蜜露排泄情况;用含有不同浓度蔗糖或淀粉的培养基饲喂瘿内干雌,统计泌露率,分析蔗糖和淀粉对角倍蚜瘿内干雌蜜露排泄的影响;利用液相色谱检测和分析蜜露的糖分组成和含量。【结果】角倍蚜瘿内,很少能观察到无翅干雌排泄蜜露,35.40%±2.41%的有翅干雌可被观察到排泄蜜露。但在琼脂糖培养基上,无翅干雌和有翅干雌均可排泄蜜露,泌露率分别为23.89%±5.58%和173.96%±28.61%;在含有不同蔗糖浓度的琼脂糖培养基上,无翅干雌和有翅干雌泌露率均随蔗糖浓度的升高而降低。在含有不同淀粉浓度的琼脂糖培养基上,无翅干雌泌露率随淀粉浓度的升高而降低;当淀粉浓度由0增加至2%时,有翅干雌泌露率由173.96%±28.61%增加至236.81%±55.67%,随后泌露率随淀粉浓度的升高而降低,当淀粉浓度达到10%时,有翅干雌泌露率降为55.92%±7.22%。角倍蚜瘿内干雌排泄的蜜露共检测出7种糖分,其中：果糖和葡萄糖的含量较高,分别为51.07%和31.68%;蔗糖的含量较低,仅为1.59%;另有4种未知组分占15.66%。【结论】角倍蚜瘿内干雌蜜露的主要成分为果糖和葡萄糖;食物中蔗糖和淀粉的含量对其蜜露的排泄有明显影响。     

中药通过调节小胶质细胞激活改善缺血性脑卒中

炎症反应是造成脑卒中继发性脑损伤的关键因素之一。小胶质细胞作为脑内免疫细胞,在脑卒中的炎症反应具有重要作用。传统观念认为小胶质细胞促进炎症反应加重脑损伤。近年来的研究发现激活的小胶质细胞还能产生抗炎作用来加速脑损伤修复。因此,目前的研究将小胶质细胞分为促炎的M1型和抗炎的M2型。结合目前缺血性脑卒中的神经保护剂相对较少,靶向调控小胶质细胞的极化可能成为脑卒中新的治疗策略。研究发现中药能够通过抑制M1型小胶质细胞,并促进M2型的小胶质细胞来改善缺血性脑损伤,从而展现出对缺血性脑卒中的治疗潜力。本文综述了中药通过调节小胶质细胞极化表型来治疗脑卒中的相关研究,以期为缺血性脑卒中药物开发提供新的思路。     

黄曲条跳甲成虫挥发物成分及其活性研究

应用固相微萃取方法分别收集黄曲条跳甲Phyllotreta striolata Fabricius雌雄成虫的虫体挥发物,用GC-MS(气相色谱-质谱)技术对挥发物进行分析和比较。结果显示,雌虫和雄虫挥发性化学物质含有烷烃类、烯烃类、醇类,主要组分以烷烃类和烯烃类物质为主,其中两者共同含有且含量较大的为2-异丙基-5-甲基-1-庚醇和2,4-二甲基-1-癸烯。雌、雄成虫释放的挥发性物质种类差异较大,有12种仅存在于雌虫中,25种仅存在于雄虫中。同时,两者都释放的挥发物含量差异也比较明显。选取了雄虫挥发物中特有的化合物异胡薄荷醇和壬醛,应用四臂嗅觉仪测定黄曲条跳甲成虫对其嗅觉反应。结果表明:两种物质在不同浓度、流速下对黄曲条跳甲的作用不同,雌雄虫对两种物质的反应也不同。异胡薄荷醇在流速150 m L/min、浓度10 u L/m L时对雌虫具有显著的吸引作用,而对雄虫没有显著效果;壬醛在流速100 m L/min、浓度10μL/m L时对雌虫具有显著的驱避作用,而在流速200 m L/min、浓度0.1和1μL/m L时对雄虫具有一定的吸引作用。