兰科药用植物手参种子的真菌共生萌发

手参Gymnadenia conopsea是一种地生型兰科植物,是我国的传统中药,同时也是蒙药、藏药常用药,在西藏地区亦作食用。现代药理学研究表明手参具有非常好的药理活性,然而当前手参还不能进行人工栽培,市场需求完全依赖野生资源,因此资源短缺仍然是制约该种药用植物进一步开发利用的瓶颈。兰科植物种子萌发及早期的幼苗生长均需真菌参与,基于此,本文从手参根系中进行了真菌分离,并获得一株菌株,分子鉴定为角担菌属Ceratobasidium GS2。将GS2菌株与手参种子进行共培养,可明显促进手参种子的原球茎的形成并最终分化成幼苗。手参种子共生萌发的成功对于实现手参的种质保育、人工栽培和野生居群的生态恢复均具有重要的意义。     

北京地区手参内生真菌的区系组成分析

手参Gymnadenia conopsea是一种地生兰科植物,也是中国传统中药材之一。研究以ITS1为目标序列,应用Illumina Mi Seq高通量测序技术对北京地区松山和百花山的手参内生真菌区系组成进行测定分析。结果表明,从手参的根中获得有效序列50 420条,209个可操作分类单元(OTUs),分属于3门9纲28目54科,包括盘菌纲Pezizomycetes(3个OTU)、伞菌纲Agaricomycetes(21个OTU)、锤舌菌纲Leotiomycetes(18个OTU)、粪壳菌纲Sordariomycetes(51个OTU)、接合菌纲Zygomycetes(18个OTU)、银耳纲Tremellomycetes(19个OTU)、散囊菌纲Eurotiomycetes(22个OTU)、酵母纲Saccharomycetes(8个OTU)、座囊菌纲Dothideomycetes(14个OTU)。其中,百花山手参根中内生真菌优势类群是鸡油菌目Cantharellales(38.62%)和柔膜菌目Helotiales(24.64%)真菌;松山手参的优势内生菌类群是盘菌目Pezizales(66.19%)和鸡油菌目Cantharellales(29.75%)真菌。这些结果利于系统了解手参根部内生真菌区系组成以及优势内生真菌类群,为今后开展相关内生真菌在手参人工繁育中的应用奠定了基础。     

健康青少年口腔优势菌的分离、培养和鉴定

目的 寻找健康青少年口腔优势菌,为口腔微生态调节剂的研究提供基础资料。方法 通过需氧及厌氧培养法,随意引物聚合酶链反应法来得到健康青少年口腔的优势菌。结果 实验发现,在健康青少年口腔中可以分离出1种构成比较大的细菌,经鉴定为1种血链球菌。结论 血链球菌是健康青少年口腔优势菌。     

构建CRISPR-Cas9介导的耻垢分枝杆菌基因组高效删除系统

【背景】耻垢分枝杆菌具有生长迅速和非致病性的特点,可作为结核分枝杆菌致病机理研究替代菌株和类固醇激素生产的工程菌,但目前耻垢分枝杆菌中缺乏高效率的基因组敲除方法。【目的】基于CRISPR-Cas9介导的定点、高效的DNA切割能力,构建耻垢分枝杆菌染色体DNA片段无痕敲除系统。【方法】构建了包含四环素诱导型启动子驱动的密码子优化的cas9基础载体pCas9101,在双侧同源臂长度约为1 kb条件下选用合适的gRNA表达模块,分别测试了对耻垢分枝杆菌mc2155染色体上的3β-羟基类固醇脱氢酶基因(MSMEG_5228,1 071 bp)和胆固醇降解基因簇(MSMEG_5990-MSMEG_6043,约48kb)敲除效率,使用相同大小的同源臂以经典p2NIL-pGOAL方法进行对照,并计算效率。【结果】使用CRISPR-Cas9方法对耻垢分枝杆菌mc2155的3β-羟基类固醇脱氢酶基因敲除效率为22%,胆固醇降解基因簇敲除效率也达到18%,两者连续敲除效率为4%。但对照p2NIL-pGOAL方法未能获得目标DNA片段敲除的菌株。【结论】本文建立的基于CRISPR-Cas9的耻垢分枝杆菌基因组无痕敲除系统显示出较高的敲除效率,该方法可为耻垢分枝杆菌后续研究提供快速高效的基因组操作方法。     

拟南芥突变体tgd表型和分子生物学特性分析

主要研究1个由Ds插入所造成的大片段缺失拟南芥突变体tgd(ten gene deletion)．这个突变体来自于基因陷阱拟南芥突变体库．对这一突变体的后代卡那霉素抗性分离比分析和Southern杂交表明,只有1个Ds拷贝插入此突变体基因组中,但是Tail-PCR和随后用特异基因序列为引物的验证PCR证实在Ds插入过程中造成了30 kb基因片段的缺失．根据对拟南芥基因组序列的注释,这30 kb的序列中包含10个基因．这一多基因缺失突变体有多效性表型．整株表现为株型矮小,发育迟缓,根系不发达,极易失水而死,茎细弱,较短,花序不正常．其中,莲座叶的表型最为明显,突变体叶形较细,叶片较厚．为了研究这些基因在多效性表型产生中所发挥的功能,对来自ABRC种子库中所有基因的T-DNA插入突变体,即salk line的表型进行了分析,发现所有基因的T-DNA插入突变体均没有可见的表型．这一现象暗示,突变体tgd的表型是10个基因缺失的综合效应,但是10个基因的相互关系以及与tgd表型的相互关系仍有待于继续研究．     

胡萝卜人工种子包衣材料的筛选

以胡萝卜SK4-316种子苗下胚轴为外植体诱导培养的体细胞胚,进行人工种子的制作。结果表明,海藻酸钠包埋体系制作的人工种子萌发率较稳定,PEG体系的萌发率高于前者,但萌发后成苗率较低。以MS液体培养基作包埋培养基,4%海藻酸钠、2%CaCl2.2H2O、0.1 mg/L GA3、0.2%活性炭组成的海藻酸钠复合包衣剂制作的人工种子,在1/16MS培养基、24℃下培养萌发率最高,可达97.02%。     

‘SK4—316’胡萝卜体胚的诱导和培养

以'SK4-316'胡萝卜无菌苗的下胚轴为外植体,研究不同培养基配方和培养条件对愈伤组织诱导、体细胞胚间接发生及其同步化培养的影响,以及不同脱分化时间、脱分化培养基及外植体续存时间对体细胞胚直接发生的诱导及其培养的影响.结果表明:含3%蔗糖、0.8%琼脂的1/2MS + 2,4-D 2.5 mg/L + 6-BA(或KT)0.5 mg/L + CH 300 mg/L是诱导愈伤组织的良好培养基;1/2MS + 2,4-D 1.25 mg/L + KT 0.25 mg/L + 6-BA 0.25 mg/L(含3%蔗糖)适于愈伤组织分化并诱导体胚发生,0.02% ABA对体胚的诱导有促进作用,0.06% ABA或15% PEG能促进体胚成熟;外植体在MS + 2,4-D 1.0 mg/L固体培养基上脱分化培养48 h,再转入MS + CH 300 g/L液体培养基中可诱导体胚直接发生,但随着外植体续存于诱导培养基中时间的延长,体胚发生变异的几率也渐增.     

脑心肌炎病毒VPl蛋白100位氨基酸的突变导致其对小鼠致病性的改变

作为脑心肌炎病毒（EMCV）的天然宿主,感染小鼠能引发多种疾病,其中包括脑炎、心肌炎及糖尿病．本研究利用之前构建完成的EMCV分离毒株BJC3的野生型感染性克隆,采用定点突变方法构建了4个VPl第100位氨基酸突变的突变株感染性克隆（VPt第100位氨基酸分别突变为丝氨酸、丙氨酸、异亮氨酸和脯氨酸）并获得了拯救病毒．虽然各突变病毒及野生型亲本拯救病毒在BHK-21细胞上形成的噬斑大小有所不同,但各病毒在BHK-21细胞上的复制水平未见差异．通过对突变病毒致病性进行系统分析,探究了VPl第100位氨基酸在病毒致病性及感染后疾病表型中所起的重要作用．结果表明,异亮氨酸和脯氨酸突变病毒对小鼠的致死率降低,脑中病毒载量减少且脑组织损伤轻微,而丝氨酸和丙氨酸突变病毒表现了与野生型亲本病毒相似的高致病性．结果证实,EMCVVPl第100位苏氨酸在病毒的体内复制中起重要作用,其突变会导致病毒对小鼠致病性的改变．     

转录因子GGS1参与赤霉素和糖信号调控

MYB类转录因子GGS1（glucose and GA signaling 1）既受到DELLA蛋白的调控,又与糖受体蛋白HXK1形成核内复合体.前人的这些研究结果暗示,GGS1可能同时参与了赤霉素和糖的信号调控.为了进一步证实GGS1基因在两信号途径中发挥的作用,我们对以下两个方面进行了研究.首先对GGS1基因表达谱进行分析,结果表明,GGS1特异在拟南芥各器官的维管组织的韧皮部细胞中表达;用赤霉素和高浓度蔗糖处理能抑制GGS1基因的表达.GGS1同源基因虽和GGS1具有相似的表达谱,但是其表达却不受GA和糖处理的影响,暗示二者间不存在功能冗余.其次,我们获得GGS1过表达转基因植株并通过Q-PCR分析这一植株中GA和糖代谢途径中一些重要相关基因表达变化.结果表明,在GGS1过表达植株中参与GA合成的基因表达升高,GA分解代谢基因表达降低;与糖信号密切相关的光合作用相关基因表达升高.两方面研究结果证实了GGS1的双元功能,即既可以作为GA信号调控的负调控因子,又在糖的信号传递中发挥作用.