侧耳木霉T2-1植酸酶基因的序列分析及蛋白结构预测

利用GenBank发表的植酸酶A编码序列设计的引物,通过PCR的方法对侧耳木霉(Trichoderma pleuroticola)T2-1基因组DNA进行扩增,获得了一条长约1.7 kb的特异性DNA片段.序列测定结果表明,该DNA片段含有植酸酶编码基因的完整序列和3段内舍子序列,其中植酸酶基因全长1 443 bp,编码480个氨基酸,5'端有一段编码23个氨基酸的信号肤序列,其余的457个氨基酸残基为成熟植酸酶的氨基酸序列.对该基因编码的氨基酸序列进行三级结构预测,发现它为磷酸单酯酶.已将侧耳木霉T2-1植酸酶基因序列在GenBank中注册(登录号:GQ325590).这是目前中国在GenBank注册的第一个完整的木霉植酸酶编码基因.     

洞庭湖湿地木霉多样性及生防活性

【目的】了解湖南省洞庭湖湿地木霉种类及分布,丰富我国的木霉种质资源,为功能菌株筛选应用奠定基础。【方法】利用ITS序列比对分析结合形态学特征对分离到的木霉菌株进行种类鉴定,构建系统发育进化树分析其亲缘关系。通过菌丝生长速率法测定菌株的平板抑菌能力,根据水解带大小检测菌株的水解酶活性,利用灰色关联度分析筛选综合生防效果较好的木霉菌株。【结果】从52个土样和18个水样中分离得到114株木霉菌株,经鉴定分属16个木霉种类:哈茨木霉、绿木霉、刺孢木霉、土星孢木霉、钩状木霉、拟康宁木霉、短密木霉、深绿木霉、猥木霉、毛细木霉(中国新记录种)、长枝木霉、卵孢木霉、侧耳木霉、加纳木霉、厚木霉及一个疑似新种;哈茨木霉为洞庭湖湿地中的优势种,占总菌株数量的19.30%;16种木霉在系统发育树中归于7个进化支:Harzianum Clade、Virens Clade、Longibrachiatum Clade、Lutea Clade、Viride Clade、Hamatum Clade、Unknown Clade。灰色关联度分析表明,菌株TW21990、QT22040和QT22094的灰色关联度较高,分别为0.849 5、0.798 6和0.732 6,综合生防性状较好。【结论】洞庭湖湿地木霉具有种类多样性和分布多样性,发现了一个中国新记录种毛细木霉和一个疑似新种,哈茨木霉TW21990、长枝木霉QT22040和卵孢木霉QT22094是潜在的优良生防菌株。     

绿色木霉纤维素酶CBHⅡ基因的结构研究

实验经限制性酶切和双向Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交将重组质粒ｐＣＢＨＩＩ－１４的１４ｋｂ外源片段上的绿色木霉纤维素酶ＣＢＨＩＩ基因定位于４．４ｋｂ的ＥｃｏＲＩ片段上,将该片段克隆于质粒ｐＵＣ１９,获得重组质粒ｐＣＢＨＩＩ。通过限制性分析构建了ｐＣＢＨＩＩ上４．４ｋｂＥｃｏＲＩ片段的物理图谱。在此基础上用质粒制作该片段的亚克隆,采用Ｓａｎｇｅｒ双脱氧链终止法测定了含绿色木霉纤维素酶ＣＢＨＩＩ基因的４０７４ｂｐ的ＤＮＡ序列,由ＧＴ－ＡＧ规则和ｃＤＮＡ序列推知该结构基因由４个外显子和３个内含子组成,总长１６１３ｂｐ,５′端存在与一般真核基因类似的两个特征性调控序列,但３′端不存在真核基因通常具有的特征序列而存在功能未明的短重复序列和嘧啶富集区。并对纤维素酶基因间的同源性和可能的功能作了初步的探讨。     

转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响

【背景】节肢动物群落是农田生态系统的重要组成部分,转基因作物的种植对节肢动物群落结构及多样性的影响是环境安全评价的重要内容之一。转植酸酶基因玉米是我国首例获得生产应用安全证书的转基因粮食作物。【方法】以转植酸酶基因玉米10TPY005、非转基因亲本玉米蠡玉35和当地常规品种郑单958为试验材料,在大田种植条件下,采用直接观察法定期调查了玉米田间主要节肢动物的种类和发生数量,通过分析比较3个玉米品种田间节肢动物群落、天敌亚群落和害虫亚群落的多样性指数、均匀性指数以及优势集中性指数,研究了转植酸酶基因玉米对田间节肢动物群落多样性的影响。【结果】在各个调查时间,转植酸酶基因玉米10TPY005与亲本玉米蠡玉35相比,各群落指数均不存在显著性差异;随着玉米生育期的延长,各群落指数的变化趋势也基本一致。【结论与意义】转植酸酶基因玉米的短期种植,对田间节肢动物群落多样性没有明显影响。     

三株海洋木霉的应用潜力

【目的】探索3株海洋生境木霉的应用潜力。【方法】经过筛选和诱变,获得高抑菌活性及产孢量的木霉突变株;通过优化培养基、温度、初始p H考察其产孢量及最适培养条件;综合抑菌谱、重寄生及抑菌相关基因考察其抑菌活性;采用特殊培养基法考察其产纤维素酶、植酸酶、铁载体以及降解磷钾的能力,高效液相色谱法测定其产吲哚乙酸能力。【结果】3株木霉菌的产孢量分别为3.45×108、3.10×108和2.55×108 CFU/cm2,与野生型相比分别提高了88.52%、63.16%和180.22%;且均可产生厚垣孢子,其中XG20-1厚垣孢子产量最高,达到3.56×108 CFU/m L。3株木霉菌具有较广抑菌谱及对番茄早疫病菌的重寄生作用,同时扩增得到Tex1、Nag1、Eg1基因,生物学测试显示其均具有产纤维素酶、几丁质酶以及铁载体的能力,证明其抑菌活性是多种机制共同作用的结果;菌株可以降解磷钾,且吲哚乙酸产量分别为2.61、1.57和1.92 mg/L,具有促进植物生长的潜力。【结论】本文中3株木霉菌在开发为生防菌与生物肥料方面展现出良好的应用潜力。     

棘孢木霉嗜铁素sidA基因敲除及表型分析

明确棘孢木霉菌Trichoderma asperellum嗜铁素合成的关键基因,能够为进一步探索嗜铁素在生防和促生中的作用奠定基础。本研究在对sidA基因进行定位、结构分析和RT-PCR检测的基础上,利用double-joint PCR技术构建基因敲除载体,经聚乙二醇（PEG）介导原生质体转化、潮霉素初筛、PCR和southern blot验证获得突变株,并对其表型进行分析,获得2株性能稳定的敲除突变体?sidA1和?sidA2。与野生型相比,?sidA1和?sidA2的嗜铁素产量在5d时分别下降了38.67%和36.65%;孢子萌发率在12h时分别下降了45.33%和47.47%;产孢量在10d时分别下降了33.01%和41.02%,且突变株在受NaCl、KCl、SDS等胁迫时的抗性较野生型降低。表明sidA基因的缺失降低了嗜铁素产量,抑制了菌体的生长以及对胁迫因子的抗性,sidA基因是影响棘孢木霉嗜铁素产生的关键基因之一。     

长梗木霉纤维素酶基因的克隆及序列分析

从富含纤维素环境筛选获得一株纤维素降解菌株FU05,通过形态学特征及ITS序列分析确定其为长梗木霉(Trichoderma longibrachiatum)。PCR扩增获得该菌株的bgl2、cbh2和eg1。序列分析表明,这3种纤维素酶基因与GenBank上其他木霉同种纤维素酶基因具有较高同源性:bgl2基因与里氏木霉bgl2基因(AB003110)同源性达91%;cbh2基因与康宁木霉cbh2基因(DQ504304)同源性达99%;eg1基因与长梗木霉eg1基因(X60652)同源性达95%。3种纤维素酶基因编码的相应氨基酸序列与其他木霉纤维素酶的氨基酸序列相似性也非常高。对上述纤维素酶基因编码的相应蛋白进行PROSITE motif search,对其N端糖基化位点、纤维素结合区、糖基水解酶家族特征结构区等进行了定位。     

三江源高寒草甸土固氮基因(nifH)的多样性和系统发育研究

首次利用PCR_RFLP和测序分析对位于青藏高原腹地的青海三江源保护区高寒草甸土壤微生物固氮基因（nifH）的多样性和系统发育进行了探讨。在2个样地中,共得到143个阳性克隆,用限制性内切酶MspⅠ和RsaⅠ进行RFLP分析后得到35个不同的RFLP谱带型,多样性为24.5%,其中ZD样品中获得82个阳性克隆和21个不同的RFLP谱带型,多样性为25.6％,而YS样品中获得61个阳性克隆和19个不同的RFLP谱带型,多样性为311％,2个样地中有5个相同的RFLP谱带型。在各样地都发现一个明显的优势种群,ZD样地的明显优势种群占克隆数的293%,YS的优势种群占克隆数的328%。对21个克隆进行了部分序列的测定,序列的相似性在71％～98％之间,在GenBank数据库中没有发现完全匹配的序列,因此这些序列可能代表着新的固氮生物株系。最后利用Clustal W与Mega软件和已有序列构建了系统发育树,结果发现,21个序列分为4个不同的簇,大部分的克隆与Proteobacteria的3个系统发育亚簇（α、β和γ）具有较高的相似性,其中主要的序列都落在第一和第二簇内。YS样地中的优势种群与α_Proteobacteria中的Rhodobacter sphaeroides具有较高的相似性,而ZD样地中的优势种群则与β_Proteobacteria中的Delftia tsuruhatensis具有较高的相似性。     

木霉菌及其系统分类学研究回顾

从木霉菌(Trichodermaspp.)的分类历史、主要分类系统、分子生物学在木霉菌分类研究中的应用、我国木霉菌分类研究状况等几个方面,对木霉菌的分类研究进展进行了简要回顾。近些年来国际上对木霉菌的分类研究取得了显著进展,陆续发表了许多新种,目前木霉属已报道有3组60种和2个变型。另外,对木霉分类研究中存在的问题也进行了讨论。     

海岸带沉积物中氮循环功能微生物多样性

海岸带生境类型多样,环境梯度明显,是研究微生物多样性、群落结构与功能关系及调控机制的天然实验场.沉积物是海岸带环境中营养盐再生与转化发生的重要场所,其中多种微生物类群在氮素循环过程中扮演重要角色.本文重点介绍海岸带沉积物中固氮菌、氨氧化菌、厌氧氨氧化菌、反硝化与硝酸盐铵化微生物的基于16SrRNA基因的物种多样性和基于关键酶基因nifH、amoA、narG、nirS、nirK、nosZ、nrfA、hzo、hzs等的功能多样性;总结了在海岸带特有生境(如河口、潮间带、海草藻床、红树林、盐沼、珊瑚礁、浅海等)及污染胁迫、生物扰动等条件下各功能类群的群落组成特征及时空变化规律,并提出今后需要重点关注新的培养技术和方法的开发,以进一步提高微生物的可培养性,将单细胞基因组测序与分析技术、DNA和RNA结合起来研究,以全面了解氮循环微生物多样性、参与介导硝酸盐铵化过程的微生物多样性等方面.     

中国盐生植物系统发育多样性及省域差异性

植物系统发育多样性研究服务于区域植被历史、演化规律、生物多样性保护,盐生植物作为区域植被演化的独特类群和未来农业种质资源开发的重要物质基础,其区域系统发育多样性对于揭示区域环境变化、盐生植物种质资源保护、区域开发具有重要意义,但目前为止,这方面的研究匮乏。本文应用植物系统发育多样性理论和方法,以省级行政区为单位,系统评价中国盐生植物系统发育多样性和差异性,构建65科484种,17变种,8亚种盐生植物系统发育树;净谱系亲缘关系指数大于0的只有新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区、甘肃省、青海省、陕西省、内蒙古自治区和北京市;系统发育多样性与科、属、种级物种丰富度相关性依次为67.01%、91.20%和96.99%;根据盐生植物分类学组成相似性和系统发育组成相似性把中国盐生植物分为4大区域。本文结果对于省级行政区域盐生植物资源评估、盐生植物种质资源收集和中国盐生植物分区具有重要的指导意义。     

Genome scanning for resistance-gene analogs in rice, barley, and wheat by high-resolution electrophoresis

 Genes cloned from diverse plants for resistance to different pathogens have sequence similarities in domains presumably involved in pathogen recognition and signal transduction in triggering the defense response. Primers based on the conserved regions of resistance genes often amplify multiple fragments that may not be separable in an agarose gel. We used denaturing polyacrylamide-gel electrophoresis to detect PCR products of plant genomic DNA amplified with primers based on conserved regions of resistance genes. Depending upon the primer pairs used, 30–130 bands were detected in wheat, rice, and barley. As high as 47%, 40%, and 27% of the polymorphic bands were detected in rice, barley, and wheat, respectively, and as high as 12.5% of the polymorphic bands were detected by certain primers in progeny from a cross of the wheat cultivars ‘Stephens’ and ‘Michigan Amber’. Using F₆ recombinant inbred lines from the ‘Stephens’בMichigan Amber’ cross, we demonstrated that polymorphic bands amplified with primers based on leucine-rich repeats, nucleotide-binding sites and protein kinase genes, were inherited as single loci. Linkages between molecular markers and stripe rust resistance genes were detected. This technique provides a new way to develop molecular markers for assessing the genetic diversity of germplasm based upon potential candidate resistance genes in diverse species. Received : 5 September 1997 / Accepted : 6 November 1997     

戴云山物种多样性与系统发育多样性海拔梯度分布格局及驱动因子

生物多样性的海拔分布格局是生态学研究的热点。海拔作为综合性因子驱动着植物群落的物种、系统发育与功能多样性的空间分布。以戴云山南坡900-1600 m森林植物群落为研究对象,探讨物种多样性、系统发育指数与环境驱动因子的相互关系以及环境因子在群落构建与多样性维持中的重要意义。结果表明：（1）森林植物群落的系统发育多样性与物种多样性沿海拔均呈现中间高度膨胀格局。（2）物种多样性Margalef指数、Shannon-Wiener指数与系统发育多样性指数呈显著正相关,表明物种多样性越高,系统发育多样性也越高。Shannon-Wiener指数与物种多样性指数（Margalef、Pielou、Simpson指数）、系统发育多样性及系统发育结构都存在显著相关性,一定程度上Shannon-Wiener指数可以代替其他指数。Pielou指数、Simpson指数、Shannon-Wiener指数与系统发育结构NRI （Net relatedness index）指数、NTI （Net nearest taxa index）指数存在显著正相关,表明群落优势度、均匀度与系统发育结构相关性较强。（3）土壤全磷含量是影响系统发育多样性和物种多样性的主要驱动因子,土壤含水量是影响Shannon-Wiener、Pielou、Simpson指数的最显著因子,海拔是影响群落系统发育结构的主要因素。海拔是影响系统发育结构变化的主要环境因子,而土壤因子是影响物种多样性与系统发育多样性的主要因素,进一步验证了物种多样性与系统发育多样性的高度相关,结果旨在揭示物种群落空间分布规律。