NSFC微生物学学科工作回顾与展望

1　ＮＳＦＣ成立以来微生物学学科资助项目的整体概况自ＮＳＦＣ成立的 1 986年至 2 0 0 2年的 1 7年里 ,微生物学学科共资助各类项目 1 1 0 7项 ,使用经费1 1 663 6万元 (表 1 )。 2 0 0 2年内 ,截止到 9月底 ,已批准使用经费 2 2 0 8万元 ;今年面上项目平均强度达到1 9万元。随着ＮＳＦＣ经费总量的不断增加 ,面上项目经费强度还会逐年增加。“十五”期间 ,ＮＳＦＣ的总经费将超过 1 0 0亿。表 1　本学科各分支学科 1 7年里经费使用情况各分支学科使用经费 万元占总经费比例 %微生物资源、分类与生态 2 1 39.3 1 8.3微生物代谢与生理生化 …     

烟草乙烯受体类似物NTHK2全长基因的克隆及其激酶结构域生化特性

应用5′-ARCE方法克隆到烟草NTHK2的全长cDNA。其全长cDNA共有3216bp,其中5′非编码区为509bp,3′非编码区为427bp,编码区为2280bp,编码产物为760个氨基酸。NTHK2氨基酸序列与植物中的许多杂合型的两组分乙烯受体基因有较高的同源性,具有推测的组氨酸激酶结构域和接受域。但是,在激酶结构域中没有保守的组氨酸,而是被一个天冬氨酸残基所替代。为了研究其生化特性,在酵母中以融合蛋白的形式表达了激酶结构域,体外激酶分析表明,当有Mg^2 存在的情况下NTHK2能够自我磷酸化。进一步的研究应阐明NTHK2在植物体内是否能够作为乙烯受体。参与乙烯的信号传导过程。     

转Cry1Ac活性杀虫蛋白及慈菇蛋白酶抑制剂B基因的棉花

根据植物基因的结构特征。合成了Cry1Ac活性杀虫蛋白的编码序列并与内质网定位肽编码序列组成嵌合杀虫蛋白基因Bt29K。构建了含Bt29K基因及慈菇蛋白酶抑制剂B（API-B）基因表达框的双抗虫基因植物表达载体。通过根癌土壤杆菌（Agrobacterium trmefaciens(Smith et TOwnsend)ConnLBA4404)介导转化了棉花（Gossypium hirsu-tunL.)的两个生产品种（系）。根据抗棉铃虫（Heliothis armigera)试验及农艺性状的观察调查结果。经6代筛选,获得了抗棉铃虫90.0%_99.7%且农艺性状优良的9个双价抗虫棉纯合品系。分子生物学分析结果表明,两个抗虫基因在棉花基因组中的插入拷贝数为1个或2个,活性Cry1Ac和API-B蛋白在转基因抗虫棉株系中的表达量分别约占总可溶性蛋白的0.17%和0.09%。对双抗纯合系植株及仅转Bt基因的棉花纯合系抗虫性检测结果表明前者的抗虫性明显高于后者,因此推断本研究采用的双抗虫基因表达载体构建策略是合理的。     

我国不同季节陆地植被NPP对气候变化的响应

阐明不同季节陆地植被净第一性生产力（NPP）对全球变化的响应将有助于理解陆地生态系统和气候系统之间的相互作用以及NPP变化机制。本文使用1982－1999年间的AVHRR／NDVI、气温、降水以及太阳辐射等资料,结合植被分布图和土壤质地图,利用生态过程模型,研究不同季节我国陆地植被NPP的年际变化及其地理分异。结果表明,在1982－1999年的18年间,4个季节的NPP都呈显著增加趋势。其中,春季是NPP增加速率最快的季节,夏季是NPP增加量最大的季节,不同植被类型对全球变化的响应有很大差异。常绿阔叶林,常绿针叶林和落叶针叶林NPP的增加主要由生长季节的提前所致。而落叶阔叶林、针阔混交林、矮林灌丛,温带草原及草甸,稀树草原、高寒植被,荒漠以及人工植被NPP的增加主要来自生长季生长加速的贡献。从区域分布看,在四季中春季NPP增加量最大的地区主要集中在东部季风区域;夏季NPP增量最大的地区包括西北干旱区域和青藏高原的大部分地区,小兴安岭－长白山区,三江平原,松辽平原,四川盆地,雷州半岛,长江中下游部分地区以及江南山地东部;而秋季植被NPP增加量最大的地区主要有云南高原－西藏东部和呼伦湖的周围等地区。不同植被和地理区域NPP的这些响应方式与区域气候特征及其变化趋势有关。     

香木莲有性生殖特性与其濒危机制的研究

针对香木莲（Manglietia aromatica Dandy)结籽率低以及野外实生苗稀少的现象。本文研究了香木莲雌配子体发育过程,花粉萌发力,开花生物学特性与种子结构的观察。结果表明,在雌配子体发育阶段存在以下退化现象：1）从大孢子母细胞开始减数分裂到功能大孢子形成阶段,在此过程中珠心内的功能结构发生退化,功能大孢子未能正常形成,仅残留有退化痕迹,退化率为27．9％;2）胚囊成熟时,受精前卵器细胞发生退化,退化率为80％,花粉萌发实验结果表明,在人工培养条件下具有正常萌发能力的花粉不足0．01％,这些都是香木莲结籽率低的重要原因,同时,香木莲的开花生物学特性限制了传粉的顺利进行。调查和研究的结果显示,人为的砍伐是造成香木莲种群急剧减少的直接原因;有性生殖障碍和生境破坏是制约香木莲种群更近的最主要因素,由此提出了对香木莲的拯救和保护对策,就地保护;研究并推广繁育技术,进行种群重建;进行迁地保护,保存尽可能多的种质资源。     

三种拮抗酵母菌对苹果采后青霉病的抑制效果

从苹果果实上分离获得的50余种酵母菌中筛选出了能够有效地抑制苹果青霉病（Peniclium expansum Link)的丝孢酵母（Trichosporon pullulans(Lindner.)Diddens and Lodder)。罗伦隐球酵母（Cryptococcus laurentii(Kuffer.)skin-ner)和粘红酵母（Rhodotorula glutinis(Fresen.)F.C.Harrison)。其中,抑病效果最好的T.pullulans是一种用于采后果实生物防治的新型拮抗菌,研究了这三种拮抗菌不同浓度处理和外加营养物质以及与钙配合使用对苹果青霉病的抑病效果。实验结果表明;酵母菌浓度越高,抑病作用越强;外源营养物质的加入削弱了酵母菌的拮抗效果;在C.laurentii的细胞悬浮液中加入0.18mol/L的CaCl2能显著提高其抑病能力。但增加CaCl2对T.pullulans和R.glutinis的抑病效果却没有明显作用。     

白花刺参中两个新三萜皂甙

从著名藏药白花刺参（Morina nepalensis var.alba Hand.-Mazz)的水溶性部分分离到2个新三萜皂甙-刺参甙K（1）和刺参甙L（2）,以及一个已知三萜皂甙mazusaponinⅠ（3)。应用波谱和化学方法,刺参甙K和刺参甙L的结构分别鉴定为3-O-α-L-arabinopyranosyl-（1→）-β-D-xylopyranosyl siaresinolic acid(1)和3-O-β-D-glucopyranosyl-(1→3)-α-L-arabinopyranosyl siaresinolic acid28-O-β-D-glucopyranosyl-(1→6)-β-D-glucopyranoside(2)。     

大叶黄杨叶片内部光能利用梯度

采用一种新方法来测量大叶黄杨叶片（Euonymus japonicusT.)内部的绝对光能利用效率梯度曲线。该方法基于光声光谱的深度分析（Depth-Analysis)理论,并结合了光纤微探测器的叶片光梯度测量结果。日本小檗（Berberis thunbergii DC.)叶片的光声光谱扫描显示了深度分析的精确性。实验结果表明：叶片内部利用光能效率最低处在栅栏组织和海绵组织之间（入射光能0.026%-660nm红光）;越靠近叶片的上表皮和下表皮,显示出叶片组织利用光能效率有上升的趋势（分别为0.092%和0.036%)。因此,不同叶肉组织绝对光能利用效率是不同的,该实验结果直接证实了Han和Vogelmann(1999)所提出的假设。     

天麻抗真菌蛋白基因的克隆及其启动子活性

通过构建和筛选天麻（Gastrodia elata Bl)基因组文库,克隆了一个天麻抗真菌蛋白基因组DNA。该基因组DNA含有一个516碱基组成的编码区。没有内含子结构。其启动子区含有保守的TATA盒及CAAT盒。为研究启动子活性。构建了-1157bp启动子区与GUS基因的融合表达载体。并将其用农杆菌（Agrobacterium tumefaciens)介导的遗传转化方法导入烟草（Nicotiana tabacum)中,获得了稳定转化的烟草。利用荧光检测及组织化学染色法对GUS表达进行了分析。结果表明,该启动子能够启动GUS基因在转基因烟草中组织特异性地表达。GUS基因在根中的表达水平最高。茎中次之,叶中只有低水平表达,而且该启动子具有诱导表达活性。可被真菌及水杨酸,茉莉酸强烈诱导表达。     

各种离体蛙心 磁化灌流液的效果观察

在任氏液中分别加入家兔脱纤血清和计定浓度的Na、K、Ca、Ad、Ach磁化溶液,配制成血清灌流液和磁化灌流液。用这两种灌流液和任氏液进行离体蛙心灌流实验,在二道生理记录仪上描记蛙心搏动曲线。可观察到血清灌流液能加强心脏功能,磁化灌流液有显著的效果。