一株引起马来甜龙竹组培污染内生菌的分离与鉴定

【目的】对一株引起马来甜龙竹组培污染内生菌的分离与鉴定。【方法】采用改良的NA培养基分离纯化菌株,并通过菌体的形态结构观察、生理生化试验及其16SrDNA序列同源性分析对其进行鉴定。【结果】菌株SWFU01的形态特征及生理生化试验结果与解淀粉芽孢杆菌[Bacillus amyloliquefaciens(Fukumoto)Priest et al.]的描述基本相同;16S rDNA序列分析表明,该菌株与解淀粉芽孢杆菌JS在同一系统发育分支,其同源性为99.28%。【结论】综合形态学特征、生理生化特征以及16S rDNA序列分析的研究结果,菌株SWFU01被鉴定为解淀粉芽孢杆菌。     

解淀粉芽孢杆菌Q426双组分信号转导系统的生物信息学分析

[目的]分析解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)双组分信号转导系统(Two-Component Signal Transduction System,TCS)的结构、功能和分布,为挖掘解淀粉芽孢杆菌的生物功能、开发其商业价值提供理论依据。[方法]采用生物信息学方法,系统分析了由笔者实验室分离得到并完成全基因组测序的解淀粉芽孢杆菌Q426的TCS。[结果]Q426菌株所携带的HKs和RRs分别为42和40,其中成对的TCS(HK-RR)数为19,杂合的TCS(Hybrid)为1,而HKs和RRs分别为22和20,并对19对TCS中15对的生物学功能做出预测。[结论]Q426菌株的TCS涉及杆菌肽、羊毛硫抗生素和多种抗菌肽的合成,为深入研究解淀粉芽孢杆菌抗菌活性物质的合成与调控提供思路。     

解淀粉芽孢杆菌SC1150 的抑菌活性及其液体发酵条件的优化

通过比较解淀粉芽孢杆菌SC1150 菌株发酵液对香蕉枯萎病菌4 号生理小种的抑菌活性, 对解淀粉芽孢杆菌SC1150 菌株液体发酵条件进行了优化研究。结果显示: 在固体培养条件下解淀粉芽孢杆菌SC1150 菌株对测试的8 种作物病原菌均有抑制作用, 其中对香蕉枯萎病菌4 号生理小种的抑制作用特别强烈, 其抑菌圈直径达到23.31 mm。以香蕉枯萎病菌4 号生理小种为指示菌, 对该活性SC1150 菌株的液体发酵条件进行优化, 液体发酵培养基各组分的最佳配比为0.5%可溶性淀粉(碳源)、1.5%蛋白胨+酵母粉(1︰1)的混合氮源、0.1%NaCl; 最佳培养条件: pH 6.5、30 ℃、摇床转速确180 rmin–1。优化后SC1150 菌株对香蕉枯萎病菌4 号生理小种的抑菌圈直径达到 28.33 mm。     

解淀粉芽孢杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶的高效表达

目的:克隆解淀粉芽孢杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bglA)使其在解淀粉芽孢杆菌CICIM B4081中高效表达,并对重组酶进行酶学性质研究.方法:以解淀粉芽孢杆菌(CICIM B4801)染色体DNA为模板,经过PCR扩增得到了大小约为0.8kb的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bglA),构建了重组表达质粒pQ-bglA,通过电转化的方法将其转化人解淀粉芽孢杆菌(CICIM B4801)中.结果:得到了能高效表达β-1,3-1,4-葡聚糖酶的重组解淀粉芽孢杆菌.在250mL摇瓶条件下,重组菌分解地衣多糖的胞外最高酶活达到了1515.7U/mL,重组酶的最适作用温度为55℃,最适反应pH值为6.5.结论:重组菌的β-1,3-1,4-葡聚糖酶的酶活为原始菌株的11.84倍,实现了bglA基因在解淀粉芽孢杆菌中的高效表达.     

解淀粉芽孢杆菌对三角褐指藻的化感作用研究

实验研究不同剂量(100、500和1000μL)的解淀粉芽孢杆菌菌液、解淀粉芽孢杆菌代谢产物和解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)及代谢产物混合液3种组合对三角褐指藻(Phaeodactylum tricornutum)生长的影响.结果表明,解淀粉芽孢杆菌、其代谢产物和两种的混合液对三...     

芽孢杆菌LM基于全基因组的分类鉴定及抑菌原理的研究

对一株抗黑曲霉活性的芽孢杆菌进行了基因组和超高效液相色谱质谱(UPLC-Q-TOF-MS)分析研究.结合形态特征、16S rRNA序列和gyrA基因聚类分析,初步鉴定菌株为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens);全基因组分析表明菌株基因组大小为4000885 bp,GC含量为46.24％...     

椰子织蛾幼虫肠道细菌的初步分离鉴定及功能分析

[目的] 研究椰子织蛾幼虫肠道微生物的种类和功能,以揭示其消化利用寄主老叶的机制。[方法] 采用传统微生物分离培养技术分离培养肠道细菌,用16S rRNA基因序列分析的方法鉴定菌株,采用透明圈染色法对所得菌株进行功能性验证。[结果] 基因序列检测对比鉴定得到9种可培养细菌菌株,主要属于变形菌门和厚壁菌门以及放线菌门;功能性验证结果表明,伯克霍尔德氏菌、解淀粉芽孢杆菌、贝莱斯芽孢杆菌、蜡样芽孢杆菌菌株具有纤维素降解酶,寒气玫瑰单胞菌、解淀粉芽孢杆菌含木聚糖降解酶。[结论] 椰子织蛾肠道中存在可培养的具有降解纤维素及木聚糖能力的细菌,这些细菌可能有助于椰子织蛾取食消化椰子等老叶,研究所获得的肠道微生物菌株也为后续研究该虫与环境的关系及相关菌株应用于农业、能源、环保价值的探索提供帮助。     

解淀粉芽孢杆菌相关功能机制研究进展

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)属于芽孢杆菌属,可广泛应用于农业生产、食品工业、环境保护、化妆品行业、医药以及沙漠治理。这些应用与解淀粉芽孢杆菌的特性和相关功能紧密相连。正因为解淀粉芽孢杆菌有多方面的生理功能,如形成生物膜、定殖于植物、促进植物生长等,才使其应用的广泛性成为可能。对解淀粉芽孢杆菌相关重要生理特征和功能机制进行了总结归纳,旨在为更好开发和利用这种益生菌提供科学理论数据。     

解淀粉芽孢杆菌抑菌机制的研究进展

解淀粉芽孢杆菌能够产生种类繁多的抑菌物质,可以有效的抑制真菌和细菌的活性。近几年来,关于解淀粉芽孢杆菌抑菌机制的研究报道越来越多,大部分研究已经深入到分子水平。综述了国内外有关解淀粉芽孢杆菌的全基因组信息和解淀粉芽孢杆菌抑菌机制的相关研究。     

枯草芽孢杆菌群β-甘露聚糖酶基因克隆及同源性分析

本文对33株枯草芽孢杆菌群菌株进行β-甘露聚糖酶活性筛选,其中的32株具有β-甘露聚糖酶活性,只有1株无β-甘露聚糖酶活性.通过基因克隆测序的方法获得33株枯草芽孢杆菌群菌株β-甘露聚糖酶基因编码区全序列,对酶基因进行同源性分析并构建系统发育树;在β-甘露聚糖酶基因系统发育树中,33株枯草芽孢杆菌群菌株聚为3个分支,分别是枯草芽孢杆菌分支、地衣芽孢杆菌分支和解淀粉芽孢杆菌分支;枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌β-甘露聚糖酶基因种内同源性大于91%,而种间同源性为60%69%.     

Studies on DNA-related enzymes to elucidate molecular mechanisms underlying genetic information processing and their application in genetic engineering

ABSTRACT

Recombinant DNA technology, in which artificially “cut and pasted” DNA in vitro is introduced into living cells, contributed extensively to the rapid development of molecular biology over the past 5 decades since the latter half of the 20^th century. Although the original technology required special experiences and skills, the development of polymerase chain reaction (PCR) has greatly eased in vitro genetic manipulation for various experimental methods. The current development of a simple genome-editing technique using CRISPR-Cas9 gave great impetus to molecular biology. Genome editing is a major technique for elucidating the functions of many unknown genes. Genetic manipulation technologies rely on enzymes that act on DNA. It involves artificially synthesizing, cleaving, and ligating DNA strands by making good use of DNA-related enzymes present in organisms to maintain their life activities. In this review, I focus on key enzymes involved in the development of genetic manipulation technologies.     

Progress in cellular engineering of plants: biochemical and genetic assessment of selectable markers from cultured cells

Summary Recent availability of stable and well characterized selectable markers and ability to combine alien genomes parasexually have contributed to the development of molecular biology in higher plants, including gene expression and genetic manipulation.Several types of biochemical mutants (resistant to inhibitory concentrations of aminoacid(s) or aminoacid analogs as well as deficient for enzyme activity) have recently been isolated and characterized biochemically and genetically. Among them, mutants with alterations in the nitrogen and aminoacid metabolism, or in the activity of alcohol dehydrogenases are being used in the development of more efficient techniques of gene transfer.The manipulation of whole genomes by sexual or somatic cell fusion offers new potential in this field, but refinement of transfer techniques is desirable. The new set of selectable markers obtained through advanced cellular technology, as well as our ability to regenerate plants from manipulated cell lines are expected to play a major role in cellular engineering.     

Recent Technologies for Genetic Code Expansion and their Implications on Synthetic Biology Applications

Genetic code expansion (GCE) enables the site-specific incorporation of non-canonical amino acids as novel building blocks for the investigation and manipulation of proteins. The advancement of genetic code expansion has been benefited from the development of synthetic biology, while genetic code expansion also helps to create more synthetic biology tools. In this review, we summarize recent advances in genetic code expansion brought by synthetic biology progresses, including engineering of the translation machinery, genome-wide codon reassignment, and the biosynthesis of non-canonical amino acids. We highlight the emerging application of this technology in construction of new synthetic biology parts, circuits, chassis, and products.     

Rice transformation: bombardment

Bombardment-based methodology is responsible for the effective genetic manipulation of major cereals including rice. Many groups reported significant advances on various aspects of rice molecular biology and genetic engineering using procedures based on bombardment technology. Molecular and genetic characterization of large numbers of these plants (more than 500 independent transgenic plants) provided information on structure, expression and stability of integrated DNA through multiple generations. Such evaluations were carried out in the greenhouse and in the field. Stability of expression was found to be dependent on the nature of the promoter and the transgene, and in specific cases on gene copy number. Direct DNA transfer utilizing particle bombardment for the delivery of foreign DNA into rice tissue results in the recovery of large numbers of independently derived transgenic plants in a variety-independent fashion. Gene copy number, level and stability of expression of transgenes can be compared to other DNA delivery methods, direct or indirect, including Agrobacterium-mediated gene transfer. In this paper, the technology is summarized and discussed in terms of present and future applications, including field trials and potential commercialization of transgenic rice expressing a number of genes of agronomic interest such as pest and herbicide resistance.     

群体遗传结构中的基因流

群体遗传结构上的差异是遗传多样性的一种重要体现,对群体遗传结构的研究已有较久的历史,而其中的基因流研究近些年来越来越受到重视。它对群体遗传学、进化生物学、保护生物学、生态学有着极其重要的作用。虽然传统的群体遗传学能估测基因流大小,但它的精确性还有很大局限性。随着生物技术的进步,对基因流的研究逐渐向分子水平过渡,应用蛋白质电泳技术、分子标记技术(RAPD、RFLP、VNTR、ISSR、DNA测序等)方法对群体间基因流的流动水平进行了深入细致的研究。通过综述群体遗传结构的几种模式:陆岛模式、海岛模式、阶石模式、距离隔离模式、层次模式,以及在群体遗传结构的几种模式基础上的基因流的研究方法、作用、地位和近些年来研究者的研究成果,并指出了这些方法的局限性。     

山羊基因组与遗传变异图谱研究进展

高通量测序技术和生物信息学的发展极大的促进了山羊分子生物学研究。山羊参考基因组的不断完善以及基因组重测序技术的应用,在全基因组水平上发现了大量的遗传变异信息(SNP、Indel和CNV),丰富了山羊分子群体遗传学研究利用的分子标记。综述了山羊参考基因组组装和全基因组变异图谱的构建及其在山羊上的研究进展,以期为进一步利用分子遗传标记进行山羊的各种性状的遗传基础研究和遗传资源保护利用提供科学依据和参考。     

微生物的遗传多样性

微生物是生物圈中不可或缺的重要组成部分, 维系着自然界生态平衡。随着分子生物学技术的发展, 微生物遗传多样性的研究从形态学水平、蛋白水平进入到了DNA水平。而高通量测序技术和宏基因组技术的发展, 不仅为我们理解微生物的遗传多样性提供了更加丰富的信息和有力的证据, 也对于合理利用生物资源、保护生态平衡等方面具有重要意义。文章就微生物遗传多样性研究的相关内容, 如物种的分离鉴定、微生物群体遗传结构、物种形成以及系统发育和进化等方面的研究进展进行综述。     

Advancements in transfection technologies for Plasmodium

Malaria is a global problem that affects millions of people annually. A relatively poor understanding of the malaria parasite biology has hindered vaccine and drug development against this disease. Robust methods for genetic analyses in Plasmodium have been lacking due to the difficulties in its genetic manipulation. Introduction of transfection technologies laid the foundation for genetic dissection of Plasmodium and recent years have seen the development of novel tools for genetic manipulation that will help us delineate the intriguing biology of this parasite. This review focuses on such recent advances in transfection technologies for Plasmodium that have improved our ability to carry out more thorough genetic analyses of the biology of the malaria parasite.     

合成生物学技术在环境保护中的应用

合成生物学是一个基于生物学和工程学原理的科学领域,其目的是重新设计和重组微生物,以优化或创建具有增强功能的新生物系统。该领域利用分子工具、系统生物学和遗传框架的重编程,从而构建合成途径以获得具有替代功能的微生物。传统上,合成生物学方法通常旨在开发具有成本效益的微生物细胞工厂进而从可再生资源中生产化学物质。然而,近年来合成生物学技术开始在环境保护中发挥着更直接的作用。本综述介绍了基因工程中的合成生物学工具,讨论了基于基因工程的微生物修复策略,强调了合成生物学技术可以通过响应特定污染物进行生物修复来保护环境。其中,规律间隔成簇短回文重复序列(Clustered Regularly Interspersed Short Palindromic Repeats, CRISPR)技术在基因工程细菌和古细菌的生物修复中得到了广泛应用,生物修复领域也出现了很多新的先进技术,包括生物膜工程、人工微生物群落的构建、基因驱动、酶和蛋白质工程等。有了这些新的技术和工具,生物修复将成为当今最好和最有效的污染物去除方式之一。     

巨大芽胞杆菌——一个大型微生物细胞工厂

巨大芽胞杆菌广泛存在于自然环境中,是体型巨大的细菌之一,其机理和应用研究已有100多年历史。目前,巨大芽胞杆菌在生物学研究、化合物与酶制剂生产等方面都发挥着越来越重要的作用,同时,关于巨大芽胞杆菌的基因组学、生理学和遗传操作体系的研究也进展迅速。本文介绍了巨大芽胞杆菌的研究史、重要研究机构和研究方向,重点综述了巨大芽胞杆菌的遗传操作体系和蛋白表达系统,并进一步分析了该表达系统的问题及发展方向。