产紫杉醇内生真菌枝状枝孢霉MD2的发酵条件优化

[目的]通过优化内生真菌枝状枝孢霉MD2的发酵条件,提高10-去乙酰巴卡亭Ⅲ (10-DAB)和紫杉醇(Taxol)的产量.[方法]采用单因素试验分析不同的培养基初始pH值、培养温度、摇床转速和培养时间对10-DAB和紫杉醇产量的影响,优化枝状枝孢霉MD2的培养条件;以YES为基本培养基,采用单因素试验和正交试验分析添加苯甲酸钠、苯丙氨酸、丝氨酸和甘氨酸4种前体物对10-DAB和紫杉醇产量的影响,优化枝状枝孢霉MD2的培养基组分.[结果]优化后发酵条件为:在初始pH为5.0的300 mL YES培养基中,添加15 mg/L苯甲酸钠、25 mg/L苯丙氨酸、5 mg/L丝氨酸、15 mg/L甘氨酸,接种1 mL枝状枝孢霉MD2的孢子悬液(107-10s个孢子/mL),28.0℃、220 r/min发酵培养12d.在此条件下,枝状枝孢霉MD2的生物量、10-DAB和紫杉醇的产量分别为15.5 g/L、471.5 μg/L和569.5 μg/L,与初始发酵条件相比,分别提高了1.3、3.6和3.4倍.[结论]首次获得了枝状枝孢霉MD2生产10-DAB和紫杉醇的较适摇瓶发酵条件,可为进一步放大发酵培养提供参考.     

自杀行为候选基因5-HT2A受体基因的核酸及蛋白质分析

为阐明自杀行为的机制,在众多的自杀候选基因中,本文着重对候选基因5-HT2Α受体基因进行了生物信息学分析,结果支持候选基因及其编码蛋白质参与自杀行为的生理生化过程,为自杀行为受基因、环境的共同作用提供了间接证据,也为自杀行为机制的后续研究奠定了基础。     

作物抗旱节水相关基因的标记和克隆及转基因研究进展

介绍了国内外在小麦,大麦,水稻,玉米和大豆等重要农作物的抗旱节水相关基因性状的分子标记和基因克隆及转基因研究的最新进展。     

紫杉醇合成关键酶BAPT基因的克隆及原核表达

目的:克隆曼地亚红豆杉紫杉醇生物合成途径中的关键酶3-氨基-3-苯基丙酰转移酶(3-amino-3-phenylpropanoyltrans-ferase,BAPT)基因,并在大肠杆菌中表达.方法:首先提取曼地亚红豆杉细胞的总RNA,反转录获得其sscDNA,并以其为模板扩增BAPT酶的基因,然后将其与原核表达载体pET32a(+)连接,构建重组质粒pET32a(+)-BAPT,并将重组质粒转入E.coli BL21宿主中诱导表达.结果:扩增获得1338 bp的BAPT基因序列,成功构建了原核表达质粒pET32a(+)-BAPT,并在E.coli BL21中实现高效表达.结论:BAPT基因表达产物的分子量约为51 kDa,与预期大小一致.该研究为进一步分析曼地亚红豆杉BAPT酶的酶学特性奠定了基础.     

紫杉醇生物合成相关酶基因的克隆与表达

以牛儿基牛儿基二磷酸为前体的紫杉醇生物合成大约有20步酶促反应,其反应过程已基本阐明,近一半的相关酶基因已得到克隆与表达。综述了编码参与紫杉醇生物合成的紫杉二烯合酶、紫杉二烯5α羟化酶、紫杉烷10β羟化酶、紫杉烷13α羟化酶、紫杉二烯5α醇O乙酰基转移酶、紫杉烷2α苯甲酰转移酶、去乙酰基巴卡亭Ⅲ10βO乙酰转移酶、3氨基3苯基丙酰转移酶和3N去苯甲酰2脱氧紫杉醇苯甲酰转移酶等9个酶基因的克隆和表达方面的研究情况,并指出随着紫杉醇生物合成的分子生物学研究的不断深入,利用分子生物技术大规模生产紫杉醇将为期不远 。     

美洲鲽抗冻蛋白基因的亚克隆及构建转基因鱼的表达载体

用限制性内切酶Ｐｓｔ Ｉ部分消解含有美洲鲽抗冻蛋白基因的ｐＣＴ５质粒,分离得到３２４ｂｐ的片段,将此片段亚克隆到ｐＵＣ１９质粒中,筛选到ｐＵＣ－ＡＦ重组子。从ｐＵＣ－ＡＦ重组子中,用ＢａｍＨＩ和ＨｉｒｄⅢ切下３２４ｂｐ的抗冻蛋白基因,再重组到含有ＳＶ４０病毒启动子的ｐＫＳＶ－１０的载体中,构建成转基因鱼的表达载体,此表达载何可用于鱼的基因转移的研究。     

水稻蒸煮品质相关QTL定位及候选基因分析

挖掘与稻米蒸煮品质相关的数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL),分析候选基因,并通过遗传育种手段改良稻米蒸煮品质相关性状,可有效提升稻米的口感。以籼稻华占(Huazhan, HZ)、粳稻热研2号(Nekken2)及由其构建的120个重组自交系(recombinant inbred lines, RILs)群体为实验材料,测定成熟期稻米的糊化温度(gelatinization temperature, GT)、胶稠度(gel consistency, GC)和直链淀粉含量(amylose content, AC)。结合高密度分子遗传图谱进行QTL定位,共检测到26个与稻米蒸煮品质相关的QTLs (糊化温度相关位点1个、胶稠度相关位点13个、直链淀粉含量相关位点12个),其中最高奇数的可能性(likelihood of odd, LOD)值达30.24。通过实时荧光定量PCR (quantitative real-time polymerase chain reaction, qRT-PCR)分析定位区间内候选基因的表达量,发现6个基因在双亲间的表达量差异显著,推测LOC_Os04g20270和LOC_Os11g40100的高表达可能会极大地提高稻米的胶稠度,而LOC_Os01g04920和LOC_Os02g17500的高表达以及LOC_Os03g02650和LOC_Os05g25840的低表达有助于降低直链淀粉含量。这些结果为培育优质水稻新品种奠定了分子基础,并为揭示稻米蒸煮品质的分子调控机制提供了重要的遗传资源。     

柑桔全爪螨高致病力菌株芽枝状枝孢霉的生物学特性研究

【目的】明确柑桔全爪螨Panonychus citri(Mc Gregor)高致病力菌株芽枝状枝孢霉Cladosporium cladosporioides(CQBBW3)的生物学特性。【方法】通过单因素试验,测试了不同培养基、碳源、氮源、温度及pH对CQBBW3菌株生长和产孢的影响。【结果】CQBBW3菌株的LC50为4.66×108个孢子/m L,LT50为6.2353 d。最佳生长培养基是淀粉琼脂培养基,最适产孢培养基为察氏培养基;菌丝生长最适碳源和氮源为甘露醇和甘氨酸,产孢最适碳源和氮源为乳糖和赖氨酸;最适生长温度为25℃,最适产孢温度为15℃和30℃;最适生长pH值为6.0~8.0,最适产孢pH值7.0。【结论】CQBBW3菌株对柑桔全爪螨有较好的杀虫活性,喜好25℃、中性、富含有机营养的环境。本研究为菌株快速培养及其真菌杀虫制剂的开发与田间应用奠定基础。     

油葵苗期抗旱相关性状的QTL定位及候选基因筛选

干旱是限制向日葵生长发育的重要因素之一。为探究向日葵苗期抗旱性分子机制,该研究以向日葵K55与K58杂交构建的150个F₇重组自交系群体为材料,对其在正常浇水和干旱胁迫两种水分处理条件下的叶片相对电导率、叶绿素含量、叶面积、叶片相对含水量、根长进行表型测定,利用前期建立的SNP、SSR分子标记遗传连锁图谱,通过复合区间作图法对5个抗旱相关的性状进行QTL定位。结果表明：(1)共定位到向日葵QTL位点11个,其中正常浇水条件下5个,干旱胁迫条件下6个,表型贡献率为0.768%~7.547%,且5号连锁群上定位到的QTL位点最多(3个)。(2)QTL置信区间内共筛选到62个与干旱相关的候选基因,包括位于qLA 8 1上的rna23019、rna23004、rna22661、rna22193、rna23294、rna22783和位于qCC 13 1上的rna40140,这些基因可作为后续基因克隆及功能研究的重点候选基因。该研究结果为向日葵抗旱性研究及其遗传改良奠定了基础。     

红豆杉内生真菌产紫杉醇相关基因BAPT的鉴定及初步研究

从几种红豆杉中先后分离了30余种内生真菌,深入研究了三种能够产紫杉醇的内生真菌。形态学观察及18srDNA鉴定它们分属于Fusarium(属)和Pestalotiopsis(属),三个菌株均可以在离体培养的条件下产生紫杉醇,经两周培养产量可分别达到8.5,31.5,31.1μg/L。(其中Pestalotiopsis1分离于南方红豆杉,Fusarium1分离于东北红豆杉,Pestalotiopsis2分离于中国红豆杉)。对这些内生真菌产紫杉醇的初步机理作了研究。BAPT(C-13phenylpropanoidsidechain-CoAacyltransferase)是红豆杉中紫杉醇合成途径里支链合成的关键酶之一,我们根据其保守区序列设计了引物,首次在能产生紫杉醇的上述三种红豆杉内生真菌中克隆得到了BAPT基因片段,而分离的其它真菌并没有得到扩增。序列分析表明,来自内生真菌的BAPT基因片段序列与红豆杉BAPT基因片段序列具有非常高的相似性(98.9%)。推测红豆杉内生真菌之所以能够合成紫杉醇,相关基因可能直接源于其宿主植物,即其遗传学起源是基因转移而不是共进化。这同时也建立了一种快速经济的鉴定产紫杉醇真菌的辅助方法。内生真菌的遗传稳定性及改良在进一步研究中。     

链霉菌Streptomyces tenebrarius H6中与抗生素有关的糖生物合成基因的克隆

链霉菌S.tenebrarius H6产生多种氨基糖甙类抗生素,主要有阿普霉素、妥普霉素及卡那霉素B,其中阿普霉素因含有8碳糖的一种特殊结构令人注目,它的抗菌谱广,特别是对革兰氏阴性菌有较强的抗菌活性,不容易产生耐药性,对已有的耐药菌产生的氨基糖苷转移酶等失活酶仍有抵抗力.主要用于牛、猪、鸡等的大肠杆菌、沙门氏菌和支原体所引起的白痢、腹泻和肺炎等疾病.迄今有关八碳糖生物合成基因簇的研究在国内外尚无报道,在该菌株开展有关糖合成代谢基因的研究有着一定的意义.     

人参皂苷生物合成相关新基因GBR6的cDNA克隆及序列分析

从人参根组织中分离总RNA,使用RT—PCR扩增出人参皂苷生物合成相关基因GBR6开放阅读框(ORF)cDNA片断,并将其定向克隆入原核高效表达载体pQE30,阳性克隆经BamHⅠ和PstⅠ双酶切鉴定、测序验证与已知的GBR6ORF序列完全一致．因而成功构建了pQE30-GBR60RF融合原核表达载体,为下一步进行GBR6功能表达分析奠定了基础．     

类胡萝卜素生物合成相关基因的克隆及其遗传工程的研究进展

类胡萝卜素具有重要的生物学功能,尤其对人体健康有着更重要的作用,近年来一直是研究的热点。综述了类胡萝卜素生物合成途径及相关基因的分离,以及运用这些基因提高微生物和植物中类胡萝卜素含量的遗传工程研究进展。     

结球甘蓝抗TuMV相关基因的克隆

以结球甘蓝高抗TuMV自交不亲和系84075为材料,构建了cDNA文库。根据抗病基因保守序列（NBS－LRR）设计一对简并引物,以84075的基因组DNA和cDNA为模板,进行PCR扩增,分别扩增出一条513bp片段,扩增片段进行克隆测序。选取两个与抗病基因同源性较高的克隆片段作探针（命名Borl,Bor2）,对构建的cDNA文库进行筛选,得到一个阳性克隆（命名TuR2）,测序及序列分析表明,该基因总长为762bp,编码226个氨基酸、包含681bp的开放阅读框。与已克隆的抗病基因有不同程度的同源性。利用TuR2作探针,进行了Southern杂交、Northern杂交以及抗病性的共分离检测分析。结果表明,TuR2可能吧单拷贝形式存在,其表达是组成成型的,且无组织特异性;初步确定是一个与结球甘蓝抗TuMV相关的基因。     

牡丹开花相关基因PsAP1的克隆与表达

APETALA1基因对花器官的形成具有重要作用,并且能够调节花期.以牡丹品种赵粉(Paeoniasuffru-ticosaL.cv.Zhaofen)为试材,采用RT-PCR和RACE方法从花瓣中获得了1个牡丹APETALA1基因cDNA全长,命名为PsAP1,GenBank登录号为HM143943.其cDNA全长1103 bp,包含130 bp的5′非编码区、244 bp的3′非编码区和1个长度为729 bp编码242个氨基酸的开放阅读框.序列比对和系统进化分析表明,PsAP1与葡萄的亲缘关系最近,相似性达80%以上,属于MADS家族AP1/SQUA亚家族.相对荧光定量PCR分析表明,PsAP1在花瓣中的表达量最高,在雄蕊中表达量最低.     

棉花抗逆相关基因GhDr1的克隆及生物信息学分析

通过TAIL-PCR的方法从棉花中克隆到未知功能的新基因GhDr1,生物信息学分析结果表明,GhDr1的预测蛋白含有酪氨酸激酶和蛋白酶C磷酸化位点、潜在的锌指类功能模块、MAPK磷酸化位点及MAPK相互作用识别位点;与GhDr1同源基因位于同一基因簇的基因多为参与逆境信号转导的蛋白。推测GhDr1基因可能在逆境信号转导途径的磷酸化级联反应中被调节,参与棉花逆境应答的生理过程。     

链霉菌胞外多糖139A生物合成中引导糖基转移酶基因的克隆和鉴定

链霉菌139能够产生一种新的胞外多糖139A,该多糖具有抗类风湿性关节炎的活性。为研究多糖139A的生物合成基因簇,首要策略是克隆到在多糖139A的生物合成中起关键作用的引导糖基转移酶基因。根据其他几个种属的糖基转移酶氨基酸序列的两个保守区域设计简并引物,通过PCR方法扩增出相应的DNA片段作为探针,从链霉菌139基因组文库中分离到引导糖基转移酶基因ste5,并定位于约32kb的基因簇上。序列分析发现其蛋白序列与引导糖基转移酶具有较高的同源性,其C-端含有A,B和C3个保守区,N-端具有5个跨膜区。引导糖基转移酶基因阻断突变株不能够产生多糖139A表明其参与多糖139A的生物合成。     

ncRNA候选基因spt1的克隆与初步分析

在用suc2信号肽捕获系统对小鼠胚胎cDNA文库筛选的过程中,反复获得一个相同的强阳性克隆,命名为spt1。对该克隆的序列分析表明：插入序列由697bp组成,6个开放阅读框中共有37个启始密码子(ATG)和80个终止密码子(TGA、TAG、TAA);没有较大的有意义开放读框存在。经BLAST分析,结果显示该序列定位于小鼠第17号染色体长臂,没有发现同源基因。NortherTl blot和RT-PCR分析表明,该序列仅表达于小鼠卵巢组织,全长约4．5～5．0kb。酵母转化和序列截短实验提示,该序列能够介导蔗糖转换酶向细胞外的分泌。因此,推测spt1很有可能是一个新的非编码RNA的一部分,参与蛋白质的分泌过程。