烤烟低温冷害指数构建及其变化特征

使用1961-2009年云南烤烟种植区62个气象代表站的逐日平均气温和最低气温,基于低温指标和权重指数构建了烤烟低温冷害指数模型,采用线性趋势及M-K突变检测方法,分析了低温冷害指数的变化特征.结果表明:1961-2009年春、夏、秋烤烟低温冷害指数全省平均值逐年变化均呈减弱趋势,春季减弱最为显著,夏秋减弱趋势不及春季且不显著;春、夏烤烟低温冷害指数全省平均值在20世纪60年代和70年代最高,在2001-2009年最低,秋季则为60年代最高,70年代最低;各季节中低温冷害指数呈减弱趋势及变化显著的站点春、夏季最多,秋季最少;M-K检测表明,春季低温冷害指数全省逐年平均值变化趋势显著,并在1997年出现突变点,而夏季和秋初变化均不显著,春季全省发生显著突变的站点达30％,但夏秋季不到10％,各站点出现突变的时间以20世纪80年代及90年代末期为主.     

低温纤维素酶菌株CNY086选育及发酵培养基优化(Ⅱ)

自渤海湾海泥中分离21株低温纤维素酶产生菌。其中菌株CNY01为绿色木霉(Trichoderma viride), 酶活力为67.30 U/mL。以该菌株为出发菌株, 经UV、DES等诱变, 选育出高产突变菌株CNY086, 酶活力为92.17 U/mL。该突变菌株低温纤维素酶发酵具有遗传稳定性。通过单因素和正交实验确定突变菌株CNY086低温纤维素酶发酵最适培养基: 秸秆粉1.20%、麸皮0.70%、硫酸铵0.50%、磷酸二氢钾0.55%, 上述条件下CNY086菌株酶活力达到108.55 U/mL。     

果蝇心管的拟表型

基因突变表型的获得是利用果蝇模型进行发育相关基因功能研究的基础.拟表型是指生物体的基因型未发生变化,而由外界环境条件的变化所引起的常与某个特定基因的突变表型相似的表型改变.拟表型的存在往往干扰突变表型的鉴定,为基因功能的研究带来困扰.采用胚胎抗体染色和绿色荧光蛋白GFP心脏特异标记的转基因果蝇（Hand-GALA;UAS-GFP品系）作为表型检测手段,比较活体胚胎、固定处理胚胎和低温处理幼虫中果蝇心管拟表型产生的概率以及统计分析其方法的差异,结果显示胚胎固定处理可以明显减少拟表型出现的概率,而低温固定幼虫也是有效减少拟表型的方法.拟表型和突变表型必须通过统计分析才能有效区分.     

亚硝基胍诱变选育低温β-半乳糖苷酶高产菌

以野生低温β-半乳糖苷酶产生菌水生拉恩菌(Rahnella aquatilis)14-1为出发菌株.通过亚硝基胍(NTG)诱变及低温驯化,采用选择性平板初筛和摇瓶复筛,筛选出一株产酶活力比原始菌株提高54%的突变株,该突变株经传5代培养,产酶特性稳定.     

生物材料低温介电损耗机理的研究

研究了几种生物材料在低温冷冻过程中的介电损耗特性。通常,在室温和较低的频率下生物材料由于含有大量的水分而表现出很高的介电常数;而在低温冷冻过程中,生物材料的介电常数会由于水分变成冰晶产生一个由１０６数量级到１０２数量级的突变,同时介质损耗角正切ｔｇδ出现峰值,出现峰值的温度和材料的组成和含水量有关。介电常数和介质损耗角正切对温度的变化率可以反映出材料中冰晶的体积分数。因此,通过研究在低温下生物材料的介电极化和损耗现象,可以建立介电谱和相变或介电谱和细胞存活率之间的关系。     

DNA改组技术提高低温脂肪酶Lip98热稳定性

[目的]提高来源于海洋微生物的低温脂肪酶Lip98的热稳定性。[方法]采用DNA改组技术进行低温脂肪酶的基因改造,连接到表达载体p ET-28a中构建小突变文库。经过活性筛选产酶重组菌株。在96孔板中进行两轮热稳定筛选突变株。[结果]经过2轮筛选,获得了两个突变株P92A和I199F。其突变位点分别是274位的C变成了G和595位的A变成了T。突变株50℃下的半衰期从24 min分别延长到38 min、85 min。[结论]DNA改组有效提高Lip98的热稳定性,半衰期提高到1.5~3.5倍,为酶的分子改造提供理论依据。     

海洋低温蛋白酶菌株选育及发酵培养基的研究(I)

以渤海和黄海分离出400多株在低温条件下生长良好的菌株为出发菌株,利用常规筛选方法选出2株低温蛋白酶产生菌(Pseudom onas alcaligenes)。经UV、DES、NTG、EMS、L iC l单独及复合诱变,选育出一株(Pa040523)蛋白酶高产突变株。通过单因素实验,确定了Pa040523菌株蛋白酶发酵培养基为:玉米淀粉糖1.8%,尿素0.6%,磷酸氢二钾0.6%,磷酸二氢钾0.3%。该突变株低温蛋白酶产量为940.8 U/mg。     

海洋低温蛋白酶菌株选育及发酵培养基的研究(Ⅰ)

以渤海和黄海分离出400多株在低温条件下生长良好的菌株为出发菌株,利用常规筛选方法选出2株低温蛋白酶产生菌（Pseudorrtortas alcaligenes）。经UV、DES、NTG、EMS、LiCl单独及复合诱变,选育出一株（Pa040523）蛋白酶高产突变株。通过单因素实验,确定了Pa040523菌株蛋白酶发酵培养基为：玉米淀粉糖1．8％,尿素0．6％,磷酸氢二钾0．6％,磷酸二氖钾0．3％。该突变株低温蛋白酶产量为940．8U／mg。     

RNA解旋酶基因crhR对于集胞藻PCC6803低温适应的作用

蓝藻对低温胁迫的适应涉及许多基因的表达调控,RNA解旋酶基因crhR即是其中之一。研究检查了该基因在集胞藻PCC6803从30℃转到15℃后的转录情况,观察到在2h内有瞬时诱导表达。该基因失活导致集胞藻在15℃下几乎不能生长,光合作用和呼吸速率大幅下降,脂质过氧化物不能被有效清除。以PrbcL过量表达crhR基因可互补突变株表型,并且在低温下生长略优于野生型。在野生型中,低温诱导脂肪酸脱饱和酶基因desA、desB、desD表达上调,膜脂不饱和度增加;而在crhR突变株中,低温诱导的desB基因的上调表达显著削弱,同时多不饱和脂肪酸含量没有显著增加。推测crhR基因可能影响蓝藻在低温胁迫下的蛋白合成或通过伴侣蛋白发挥影响。       

中温螺旋藻新品系的选育研究

利用超声波处理钝顶螺旋藻出发品系ＮＳ－９００２０,获得单细胞螺旋藻;然后用ＮＴＧ诱变筛选获得突变品系Ｓｐ－ＡＬＴ１;比较出发品系和突变品系的一般形态和生理生化特征,出发品系和突变品系的一般形态有较大差异。与出发品系相比,突变品系藻丝体显著变短,螺旋数目大大减少。它们光合作用温度曲线的差异性表明,突变品系Ｓｐ－ＡＬＴ１的最适放氧温度比出发品系低,用４℃低温处理这两个品系,突变品系比出发品系更能忍受低     

寡核苷酸的定向突变

当蛋白质特异性的修饰涉及一处或几处 DNA 突变时,用合成的寡核苷酸可以实现该蛋白质遗传密码的突变。DNA 的修饰可以包括单个碱基突变、单个或任何多个重组 DNA 的插入或缺失、这个技术的通用性是因为可以体外合成控制突变的寡核苷酸短链。     

酵母与大肠杆菌穿梭定点突变载体系统的构建及应用

利用可以在大肠杆菌中形成单链又可以在大肠杆菌和酵母中穿梭的质粒BFDl9作为寡聚核苷酸介导的定点突变载体,分别在大肠杆菌和酵母中获得了预定的TRP1基因突变体,再利用这个带TRP1突变的质粒BFD25和BFDl9,建立了一个在酵母系统中进行定点突变时可以富集突变体的筛选方法。借助这种方法我们在酵母系统中完成了人表皮生长因子基因表达单元的寡聚核苷酸介导的缺失突变,此突变载体系统在酵母与大肠杆菌中都适用,而且可以直接在酵母细胞中进行突变表型的研究。     

利用6-磷酸-β-葡萄糖苷酶在低温条件下获得酶-底物复合物实际结构的方法

利用“酶晶体低温抑活底物固定”方法,在?20 ℃条件下,将6-磷酸-β-葡萄糖苷酶 (BglA) 晶体与底物对硝基苯-β-D-吡喃葡萄糖苷-6-磷酸 (pNPβG6P) 进行浸泡试验,通过X射线进行衍射数据收集并处理,获得了完整的底物电子密度图。研究结果表明,在不突变酶中关键基团使酶失活,以及不选用底物类似物替代原有底物的情况下,通过上述方法,可以获得酶与底物复合物的实际结构。该研究结果可为今后低温酶学及复合物中间态的进一步研究提供帮助。     

金属离子对重组深渊滕黄单胞菌低温α-淀粉酶LamA的活性和稳定性影响

【背景】深渊藤黄单胞菌XH031 (Luteimonas abyssi XH031)是从深海分离到的一株具有很强淀粉降解能力的细菌,前期实验显示其α-淀粉酶LamA在低温环境下仍能保持较高酶活力。若能够提升其热稳定性,会有更好的应用前景。【目的】分析钙离子的存在对LamA热稳定性的影响,并通过钙离子结合位点的关键氨基酸的定点突变,初步明确其作用机制。【方法】在不同的离子条件下检测LamA的热稳定性,利用生物信息学方法预测可能影响钙离子结合及耐热性的氨基酸位点,对目的氨基酸进行定点突变,表达和纯化突变蛋白,并进行功能鉴定。【结果】钙离子明显提高了LamA的热稳定性:在未添加钙离子时,于65°C处理30 min已完全失活;而在5 mmol/L钙离子条件下,于65°C处理30 min后仍具有36%的酶活力。对预测位点进行定点突变后,突变蛋白D200R和H233D/M234C完全失活;N120D、Q185E和T224D活性降低。在未添加钙离子时,突变蛋白稳定性受高温影响程度与野生型差别不大;而在钙离子条件下,N120D在65°C时的酶活力仅为野生型的27.8%,推测位点Asn120与钙离子的结合能够稳定低温酶LamA在较高温度下的结构。【结论】初步明确了钙离子可提升低温α-淀粉酶LamA的热稳定性,为今后相关酶类的工程改造提供理论基础。     

VersusSNP:一种单碱基突变的筛选及分类工具

单碱基突变的筛选和分类是SNP分析的基础。为解决手工进行突变位点挖掘工作的困难,编写了VersusSNP软件。它可以解析并过滤序列比对结果,并根据突变类型将位点加以分类,以图形界面呈现给用户。使用VersusSNP,用户可以直观地了解基因组中单碱基突变的情况。其程序及源代码可以从http://sourceforge.net/projects/versussnp下载。     

分子遗传学简介

突变可以发生在生殖细胞中,也可以发生在体细 胞中。生殖细胞中发生的突变可以遗传到后代,休细 胞中发生的突变是不能遗传给后代的,它只能引起当 代的形态或生理上的改变。如果我们用细胞培养的方 法把突变了的体细胞培养成为一个特殊的细胞株,那 么,它改变的性状能在细胞株中一代代地传下去。     

气候变暖背景下南方早稻春季低温灾害的发生趋势与风险

基于《早稻播种育秧期低温阴雨等级》行业标准,利用南方双季早稻种植区178个站点1961—2010年的逐日气温资料,对各站点早稻春季低温灾害发生次数进行突变性分析,根据突变检验结果将研究时段划分为1961—1990年和1991—2010年两个时段,对比分析两个时段内早稻春季低温灾害发生趋势和发生风险的地理分布变化特征。结果表明,与前30a相比,近20a研究区早稻春季低温灾害的发生总体上呈现为由增加趋势转变为减少趋势的特征,低温灾害风险指数高值区以及各等级低温灾害发生概率高值区的范围和大小均有所减小,其中以轻度低温灾害的发生概率最高且概率减小范围最大。可为南方早稻春季低温灾害的动态评估和早稻种植的合理布局提供依据。     

疫苗

甲型流感病毒低温适应重组疫苗株基因组中ts缺损的定位〔英」/MeaveQ。、。E…IAeta Virol一1984,28(3)一204~21〔译自DBA,1984,3(1了),84一08111〕852424一卯一,本文研究了亲代流感病毒基因组中以及低温适应株A/Leningrad/134/17/57或A/Leningrad/134/47/57与甲型流感病毒流行株H]Nl和H3NZ的重组病毒基因组中的温度敏感(ts)表型及ts突变的定位。流行株HINI和H3NZ具有ts表型,并在i或2个基因中含有ts突变。在40℃克隆纯化3次后,ts表型丢失。具有不同ts表型的2个低温适应株,在编码非糖蛋白的3个基因(A/Lenin-grad/134八7/57于25oC…     

研究揭示线粒体基因缺陷改造新策略

<正>最近,一项研究称,线粒体mtDNA突变可以通过遗传获得的方式来纠正,正常代谢功能可以通过多能干细胞来恢复。利用线粒体DNA突变患者皮肤中的成纤维细胞,通过细胞因子介导的重编程(iPS细胞)和体细胞核转移(SCNT)这两种方法,科学家可以获得相关的多能干细胞,最后可以恢复这些细胞线粒体的正常代谢功能。这种针对携带线粒体突变细胞,得到多能干细胞或者诱导多能干细胞的方法,有望用于针对下一代的基因改造,使得女性患者的后代免遭这种线粒体突变带来的疾病的困扰。     

Review on detection of critical transition in ecosystems

当一个存在多稳态的生态系统临近突变阈值点时, 外界条件即使发生一个微小变化, 也会引发生态系统的剧烈响应, 使之进入结构和功能截然不同的另一稳定状态, 这种现象称为重大突变(critical transition)。重大突变所导致的稳态转换总是伴随着生态系统服务的急剧变化, 可能对人类可持续发展产生重大影响。预测生态系统突变的发生非常困难, 但科学家在此领域的大量研究结果表明, 通过监测一些通用指标可以判断生态系统是否不断临近重大突变阈值点, 进而可以进行生态系统重大突变预警。该文对近年来生态系统重大突变检测领域所取得的成果进行总结与归纳, 论述了生态系统重大突变的产生机制及其后果, 介绍了生态系统突变预警信号提取的理论基础, 从时间和空间两个维度总结了近年来生态系统重大突变预警信号的提取方法, 概述了当前研究面临的挑战, 指出生态系统突变预警信号的检测应充分利用时空动态数据, 并且联合多个指标, 从多个角度进行综合预警, 此外, 还应重视生态系统结构与重大突变之间的关系, 增强生态系统突变预警能力。