枯草杆菌抗托普霉素不生孢子突变体

EMS诱变Bacillus subtilis 168,分离出110株抗托普霉素突变体,根据它们在不同温度时的生长表型可以分为三种类型。Tob~R突变对卡那霉素、新霉素和庆大霉素具有交叉抗性。90％的突变体含有一个tob~r spo~-单突变,某些Tob~R spo~ 转化体附加有另一个抑制spo~-的突变。转导和转化分析指出tob~r基因位于strA和spcA之间,靠近ery~r基因。一个温度敏感突变基因(ts)紧密连锁spcA。它们的排列顺序为cysA-strA-ery-tob-spcA-ts。以双向聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了32株突变体的核糖体蛋白质,在凝胶上没有发现有任何核糖体蛋白质的表观改变。     

拟南芥高温诱导组织坏死突变体(eil)的鉴定分析

eil是新发现的高温诱导叶片出斑的拟南芥突变体,遗传分析表明该突变体是核遗传单基因隐性突变的纯合体。对野生型和突变体H2O2含量和组织染色的分析结果表明,在突变体表型出现前就有H2O2的积累;突变体幼苗生长在含有DPI[NAD(P)H氧化酶抑制剂]的培养基中,高温条件下没有观察到突变体叶片出斑。实验结果表明拟南芥EIL基因功能与氧爆发有关,氧爆发引起了eil细胞死亡,EIL是负调氧爆发的基因。     

喜温嗜酸硫杆菌SM-1在不同温度下基因组的可塑性

【目的】驯化得到喜温嗜酸硫杆菌(Acidithiobacillus caldus)SM-1在低于最适生长温度下具有较高生长活力的突变菌株,并认知喜温嗜酸硫杆菌在不同温度下的基因组可塑性。【方法】利用实验室长期进化实验对菌株进行3个温度的驯化:37、40、45°C。运用454测序技术对驯化获得的菌株进行基因组重测序,通过比较基因组分析驯化株基因组单核苷酸位点变化(SNPs),对包含位点变化的基因从功能上进行分类,在此基础上,分析可能与温度适应性相关的基因。【结果】通过不同温度下的长期驯化,得到了在低于最适生长温度下具有较高活力的菌株;重测序结果发现,SM-1基因组具有较好的可塑性,不同温度(37、40、45°C)生长的菌株中,基因组中分别有418、384和347个核苷酸位点发生累计变化,其中3个温度下有20个相同的非同义突变位点,分别分布于编码重金属和毒性抗性系统、DNA甲基化和蛋白乙酰化酶、核酸代谢相关酶类等相关基因上;相比而言,在低于最适生长温度(37、40°C)下生长菌株特有的位点变化涉及能量代谢、信号转导以及DNA/RNA稳定性相关基因;其中,2个低温菌株共同发生位点变化的基因有3个,其中两个编码转座相关的蛋白Atc_1031与Atc_1623,另一个编码假想蛋白Atc_1130,该蛋白分别与外膜蛋白组装因子B和二硫键形成蛋白具有23%和35%的相似性。另外,不同生长温度下相关蛋白中氨基酸的组成也发生变化。【结论】喜温嗜酸硫杆菌SM-1基因组具有较好的可塑性,对于其基因组变化的研究结果为认识微生物温度适应性提供了组学数据。本研究揭示喜温嗜酸硫杆菌(At.caldus)SM-1可能通过多种途径适应向低温过渡生长,既包括微生物通用的环境适应机制,也存在菌株特有的温度适应途径。     

异形胞分化蓝细菌dnaA温度敏感型突变体的构建

以能分化异形胞的蓝细菌(Anabaenasp.PCC7120)为材料,采用重组PCR在体外对控制DNA复制起始的dnaA基因进行定点突变后克隆到整合质粒中,再通过三亲本杂交将整合质粒转移到Anabaena PCC7120中,以分离和筛选温度敏感型突变体。结果成功获得Anabaena PCC 7120 dnaA高温敏感性突变体。研究表明,利用重组PCR技术可在体外实现对Anabaena PCC 7120的dnaA的定点突变,并可通过同源重组双交换成功实行整合质粒中突变基因对野生型基因的置换,使突变基因插入到细胞染色体中,进而成功构建温度敏感型突变菌株。     

拟南芥干旱突变体远红外成像技术的筛选和特性鉴定

利用化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)进行化学诱变获得突变体筛选群体。在干旱胁迫下,以叶片的温度差异为筛选指标,利用远红外成像技术进行突变体的筛选,获得了对干旱不敏感突变体dri1(drought-insensitive 1)和敏感突变体drs1(drought-sensitive 1)。实验结果表明dri1和drs1为单基因隐性突变,气孔密度同野生型无差异,而叶片温度、气孔开度和叶片失水率则有明显改变。在MS培养基上的种子萌发实验表明在ABA、甘露醇和NaCl胁迫下dri1萌发率要比野生型高,而drs1则比野生型低。对突变基因的研究有待进一步进行。     

拟南芥H_2O_2突变体的筛选及特性分析

通过化学诱变剂甲基磺酸乙酯(EMS)诱变模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)获得突变体筛选群体.在5 mmol/L H2O2胁迫下,以叶片温度差异为筛选指标,利用远红外成像技术进行突变体的筛选,获得了对H2O2不敏感突变体hpi1(hydrogen peroxide-insensitive1)和敏感突变体hps1(hydrogen peroxide-sensitive1).进一步研究发现,两种突变均为单基因隐性突变,气孔密度同野生型一样,而叶片温度、气孔开度和叶片失水率则有明显的差异.种子萌发实验表明,hpi1对甘露醇(Man)和NaCl不敏感而对ABA敏感,hps1则对3种胁迫都表现出敏感特性.     

玉蜀黍赤霉(Gibberella zeae)对多菌灵的室内抗药突变体的诱导及其抗药性遗传分析

通过紫外线照射和药剂驯化的方法均获得了玉蜀黍赤霉野生敏感菌株对多菌灵(carbendazim,MBC)的室内抗药突变体。这些抗药突变体一部分表现低抗(low resistance．LR),即能在临界致死剂量1．4μg／mL多菌灵浓度下生长,但不能在10μg／mL浓度以上生长,且对二氯苯胺甲酸甲酯(N-3,5-dichlorophenyl carbamate,MDPC)不表现负交互抗药性;另一部分表现高抗(high resistance．HR)．即能在100μg／mL多菌灵浓度下生长,并与田间高抗菌株一样,对MDPC表现负交互抗药性;没有获得类似田间的中抗(moderate resistance,MR)菌株,即能在10μg／mL多菌灵浓度下快速生长,在100μg／mL浓度以上被完全抑制的突变体。通过药剂驯化的方法还获得了田间中抗(MR)菌株的高抗(HR)突变体,但这些突变体与MR一样对MDPC仍然不表现负交互抗药性。抗药性遗传研究表明。在所研究的抗药突变体中,抗药性在自交和无性繁殖后代中能稳定遗传;室内抗药突变体和田间抗药菌株对多菌灵的抗药性由同一个主效基因控制,但它们发生突变的位点不同或者同一碱基位点发生了不同的突变;对MDPC的敏感性也是由单个基因控制的,该基因与控制多菌灵抗性的基因是等位基因,当该基因发生对MDPC的敏感性增加的突变时会使病菌对多菌灵产生高水平抗性。     

南极地区海底沉积物中低温菌的鉴定与生长温度特征

从南极半岛及舍得兰群岛海底沉积物的13个样品中分离到23株细菌,进行了0、5、10、15、18 20、25℃温度梯度培养试验及耐盐度试验。由生长温度曲线得知,其中15株菌在0℃生长,依据菌株不同,其最适生长温度范围均在5—20℃以内;25℃下生长明显下降(9株)或缓慢下降(6株),属于耐冷菌。经鉴定,假单胞菌11株;弧菌1株;芽孢杆菌2株及黄杆菌1株。这15株菌中2,11(均为假单胞菌)及15(黄杆菌)的最适生长温度均为5℃;且前两株菌对中温较敏感;10 (假单胞菌);14(芽孢杆菌)的最适生长温度为10℃。本文还讨论了菌的分布与地区,以及与样点水源和距陆地远近间的相关性。     

耐辐射球菌基因DRB0099缺失突变株的构建及逆境分析

耐辐射球菌(Deinococcus radiodurans R1)有着极强的辐射抗性.研究其抗辐射的机理对于处理放射性废料有着潜在的应用价值.在耐辐射球菌的基因组中,许多序列的功能未知.其中DRB0099尤为引人注意.将DRB0099缺失突变构建该基因的突变株.对野生型和突变体进行比较后发现,在正常生长条件下的前期阶段(0～16 h),突变体生长速度比野生型慢.16 h以后,野生型逐渐进入稳定生长期.这时,突变株的生长速度高于野生型.但是,野生型的浓度一直高于突变株.表明在DRB0099被删除后,耐辐射球菌的生长可能受到了阻滞.在紫外线照射的条件下,尽管野生型随着照射剂量的增加,存活率越来越低,但是要比突变体高许多.野生型具有比突变体更强的修复DNA双链断裂的能力.DRB0099可能直接参与了对DNA的修复.突变体对H2O2的敏感程度高于野生型,表明野生型耐辐射球菌在对抗活性氧保护其蛋白质、DNA或者DNA修复方面具有比突变体更强的功能.在低浓度H2O2处理条件下,尽管野生型和突变体的存活率都出现下降趋势,但二者的差值并不大.随着H2O2剂量的增加,二者的差值越来越大.表明随着活性氧浓度的增加,蛋白质和DNA损伤的数量增加,失去DRB0099基因功能的突变体比野生型更容易受到损伤.在紫外线照射处理或者H2O2处理条件下,DRB0099能够保护蛋白质和DNA.     

海水盐度、温度对文蛤稚贝生长及存活的影响

在实验室条件下,研究了不同盐度（19个梯度）、温度（17个梯度）对文蛤稚贝生长和存活的影响.结果表明：文蛤稚贝的适宜生存盐度在6.5～39.5,最适生存盐度在9.0～31.0,适宜生长盐度在7.3～38.7,最适生长盐度在15.0～23.0;其适宜生存温度在4.0 ℃～36.1 ℃,适宜生长温度在7.0 ℃～35.4 ℃,较适宜生长温度在17 ℃～33.5 ℃,最适生长温度在24 ℃～27 ℃.文蛤稚贝对高温度、低盐度有较强的适应性.