微生物源甲硫氨酸γ-裂解酶的研究进展

甲硫氨酸γ-裂解酶(methionineγ-lyase,MGL)催化甲硫氨酸γ位C-S键的裂解反应,生成等摩尔的α-酮丁酸、甲基硫醇和氨。MGL降低胞内甲硫氨酸浓度,显著抑制恶性肿瘤细胞的生长和迁移,激发正常细胞的抗氧化反应,开发高效的MGL已成为肿瘤治疗和抗衰老研究的热点。MGL广泛存在于微生物中,而在哺乳动物中不存在,MGL是开发抗致病微生物感染药物的重要靶标。产物甲基硫醇及其衍生物是构成食品香味的主体成分,其组分和浓度决定了食品整体香味的形成,系统阐明MGL的催化机制和活性调节机制将推动食品品质及其稳定性的精准控制。本文总结了微生物源MGL的挖掘、催化机制和改造方面的最新进展,讨论了MGL在癌症治疗、抗衰老、抗致病微生物感染以及食品香味合成和制造领域的应用情况,展望了MGL的发展前景与挑战。     

固定化巨大芽孢杆菌青霉素G酰化酶酶促合成头孢氨苄的研究

β—内酰胺系列抗菌素抗菌谱广、疗效高、毒副作用小,国际上研究与应用日渐广泛深入。头孢氨苄(Cephalexin)是重要的半合成抗菌素之一,由头孢霉素母核7—氨基脱乙酰氧基头孢烷酸(简称7-ADCA)和侧链结构物苯甘氨酸或其甲酯(PGME)经酰化而生成。酰化有化学法和酶法两种。采用青霉素G酰化酶或a—氨基酸酯酶或,a—氨酰转移酶的酶法,具有工艺操作简单、无需基团保护、环境污染轻等优点。继日本人于70年代初试验成功酶法之后,80年代初我们开展了这方面研究。制备方面,胞外酶优于胞内酶;使用方面,固定化酶优于固定化细胞。在用具有青霉素G酰化酶活性的固定化大肠杆菌(Escherichia coli)细胞合成头孢氨苄的基础上,又研究了用固定化巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)BP931胞外青霉素G酰化酶酰化合成头孢氨苄的条件。本文报道这一研究结果。     

澳门黑沙水库植物群落与主要种类物候特征研究

为探讨澳门路环黑沙水库植物群落与物候特征,采用群落生态学的方法,研究了黑沙水库植物群落种类组成、空间结构、多样性及重点植物物候期。结果表明,在1200 m2样地中有维管植物88种,隶属于47科80属。乔灌层无明显优势树种,草本层中淡竹叶(Lophatherum gracile)具有较显著优势,各层植物分布均匀程度差异小。群落外貌终年常绿,大部分种类各物候期存在重叠现象,萌芽展叶期持续时间长,开花期集中在5-6月,果熟期10-12月最盛。根据乡土植物群落和物候特征,筛选并推荐在澳门及邻近区域可开发的景观植物,为构建生态价值高的植被景观或植被恢复提供参考。     

2009-2013年Bt棉田节肢动物群落多样性动态变化

研究多年种植转Bt基因棉花对棉田节肢动物群落昆虫结构与组成、生物多样性的影响,明确其变化趋势,可为棉田害虫综合治理与生态调控、转Bt基因棉花环境安全性评价提供科学借鉴。于2009-2013年连续5年对转Bt基因棉花中棉所41和非转基因棉花中棉所49棉田节肢动物群落进行了系统调查,并结合5a气象因子的变化,分析了5年内棉田节肢动物群落相关参数的变化趋势。结果分析表明,2009-2013年中棉所41棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落所属目数有所上升,但差异不显著;所属科数、物种数、个体总数均呈现先上升后下降的趋势,个别年份差异显著,其余年份基本保持不显著的波动水平;昆虫群落和害虫亚群落多样性指数呈下降的趋势,至2013年下降达到显著水平,其余年份之间差异不显著,天敌亚群落多样性指数无显著变化;昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落均匀性指数无显著变化;昆虫群落和害虫亚群落优势集中性指数有所上升,至2013年差异达到显著水平,天敌亚群落优势集中性各年份间无显著变化;与中棉所49棉田相比,相同年份中棉所41棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落结构与组成、多样性指数、均匀性指数和优势集中性指数均无显著差异。可见,短期内非剧烈天气变化对转基因棉田节肢动物群落、害虫亚群落和天敌亚群落在结构与组成、生物多样性方面没有明显的影响。     

Cry1C蛋白对4种棉花害虫的致死效果

【背景】苏云金芽胞杆菌(Bt)属革兰氏阳性细菌,是目前世界上应用最广泛的杀虫剂。来自Bt的Cry1Ac基因自1997年商业化以来,其产生的蛋白对棉铃虫、红铃虫等鳞翅目害虫起到了很好的控制作用。但该基因对甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、玉米螟等害虫的控制作用较差,因此,需要寻找新的Bt基因亚型控制上述害虫。【方法】将Cry1C蛋白加到人工饲料上形成药膜后,接入低龄幼虫进行生物测定,以常规不加毒蛋白的饲料为对照,计算1、3、5、7 d后不同害虫的校正死亡率。【结果】随着Cry1C蛋白浓度的增加及时间的延长,甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的校正死亡率逐渐升高,Cry1C浓度为10μg·m L-1时,处理7 d后,甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的校正死亡率分别为100%和85.42%,表明甜菜夜蛾比斜纹夜蛾更敏感,而棉铃虫和玉米螟对Cry1C蛋白的敏感性较差。【结论与意义】Cry1C基因可作为控制棉田甜菜夜蛾和斜纹夜蛾的有价值的候选基因,但是对棉铃虫和玉米螟无效。该研究为筛选新的Bt基因亚型用于防治不同的棉花害虫提供了数据参考。     

转Cry1Ac/1Ab基因棉花对异色瓢虫生长发育及其捕食功能的影响

【目的】为探究转Cry1Ac/1Ab基因棉花对异色瓢虫生长发育及其捕食功能的影响。【方法】以转Cry1Ac/1Ab基因棉与其亲本常规棉为实验材料,利用取食不同棉花品种叶片的棉铃虫饲喂异色瓢虫幼虫。【结果】与常规亲本棉相比,取食饲喂转基因棉花叶片的初孵棉铃虫幼虫的异色瓢虫幼虫从1龄发育至化蛹期时间延长0.77 d,但差异不显著;除1龄幼虫体重增加(0.0773 mg)外,其余各龄期幼虫体重均有所下降,但差异均不显著;异色瓢虫1、2、3、4龄幼虫对初孵棉铃虫捕食量均随棉铃虫密度的增加而增加,捕食功能反应均符合HollingⅡ圆盘方程。【结论】转Cry1Ac/1Ab基因棉花对异色瓢虫生长发育无显著影响,饲喂取食转Cry1Ac/1Ab基因棉花的棉铃虫对异色瓢虫捕食功能无显著差异。     

陕西省西坡村农果复合生态经济系统能量流特征

以陕西省淳化县西坡村农果复合系统为例,对比分析了2008和2010年农业、果业、畜牧业、人类子系统的能流路径、能流投入、产出结构和能量循环指数.结果表明： 2008-2010年间,研究区农果复合系统总投入下降了1.6%,总产出却增长了56.7%,产投比增加了594%.各子系统(农业子系统、果业子系统、畜牧业子系统和人类子系统)的能量产投比分别增长了36.6%、21.0%、10.0%和3.8%;西坡村仍需坚持“稳定农业、发展畜牧业和强化果业”的发展方针,以促进农果复合系统的发展和优化升级.     

棉蚜唾液蛋白C002基因克隆及在棉蚜不同寄主专化型中的表达分析

C002是蚜虫取食过程中的一种十分重要的水溶性唾液蛋白。本研究从棉蚜的转录组数据中,克隆得到棉蚜C002基因的c DNA序列(Gen Bank登录号:AHX71991.1)。C002基因的开放阅读框全长为641 bp,编码213个氨基酸,推测其蛋白质的分子质量为24.1 k Da,等电点为9.06,具有由24个氨基酸组成的信号肽。运用荧光定量PCR技术,分析棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜的时间表达谱,结果表明,C002基因在两种寄主专化型棉蚜生长发育的早期阶段表达量均较高。将棉花型棉蚜和黄瓜型棉蚜分别转接到西葫芦后,C002基因的表达量在转接前后无显著变化,说明C002基因在棉蚜适应寄主过程中并没有起到关键性作用。     

甜叶菊组培实验在中职生物学教学中的应用

将甜叶菊组培实验应用于中职生物学教学,证实整个组培实验在教学过程中可较好地实施,学生可在教师的指导下完成甜叶菊的组培实验,达到较好的教师教学和学生学习技术的效果。该实验可有效锻炼和提高中职学生对组培实验相关仪器的使用水平和能力,使学生熟练掌握组培实验流程,使其职业能力得到有效提升,进而提高就业竞争力,凸显了职业教育培养目标。