利用同源重组的方法提高大肠杆菌W3110天冬氨酸的积累

大肠杆菌中存在3种天冬氨酸激酶,分别为LysC,MetL,ThrA,使天冬氨酸磷酸化后分别进入Lys、Met、Thr的合成途径.因此大肠杆菌菌体中无法积累大量天冬氨酸. 以大肠杆菌W3110为出发菌株,利用Red同源重组系统分别构建了LysC、ThrA和MetL单基因缺陷株和LysC-ThrA和LysC-MetL双基因缺陷株. 采用高效液相色谱法测定L-天冬氨酸积累量. 发现除MetL单基因突变株外,其余突变株均积累了比野生型更多的L-天冬氨酸,这为代谢工程改造菌株并通过发酵法生产天冬氨酸奠定了基础.     

瓦松总三萜成分超声提取工艺优化及抗氧化活性分析

以瓦松为原料,采用超声表面活性剂协同提取技术提取瓦松中三萜类物质。通过单因素实验和响应面分析,研究各因素对浸膏中总三萜含量的影响。结果表明最佳工艺条件为:吐温80辅助提取效果最佳,加入质量浓度为0.4%,提取温度71℃,乙醇浓度67%,液料比25:1,提取功率150 W,提取时间30 min。在此条件下,瓦松总三萜成分的含量预测值和实验值分别为78.07 mg/g及77.60 mg/g,相对误差0.60%。体外抗氧化活性实验结果表明:瓦松总三萜提取物对DPPH·及ABTS自由基具有较强的清除能力。     

mTOR／STAT3信号通路在谷氨酸诱导的PC12细胞损伤中的作用

目的：研究谷氨酸（glutamate,GIu）诱导PCI2细胞损伤后mTOR／STAT3信号通路的表达情况及对细胞损伤的保护作用。方法：用不同浓度谷氨酸作用不同时间诱导PCI2细胞损伤,筛选出合适的浓度和作用时间后,将细胞分为3组进行下一步实验,分别为A组：正常对照组;B组：20mmol／L谷氨酸处理组;C组：20mmol／L谷氨酸＋800nmol／L雷帕霉素（rapamycin,RAPA）处理组。应用流式细胞术检测各组处理12h后细胞凋亡率,Westernblot观察各组处理1h、4h、8h、12h后,P-mTOR,P-STAT3蛋白表达情况。结果：（1）谷氨酸对PCI2细胞的生长抑制作用随作用时间和作用浓度的增加而增强。（2）C组凋亡率明显高于A组和B组。（3）Westernblot检测结果表明B组各时间点p-mTOR,P．STAT3表达均高于A、c组,并在4h时达到高峰。结论：细胞损伤激活了mTOR／STAT3信号通路,该通路的激活减少了细胞凋亡,对谷氨酸导致的神经细胞损伤具有保护作用,有助于神经损伤的修复。     

小叶丁香花芽分化进程及内源激素的变化

观察小叶丁香花芽分化过程,明确花芽外部形态与内部解剖结构的对应关系,解析内源激素的动态变化,为小叶丁香开花调控和栽培管理提供科学依据。本研究以小叶丁香花芽为试验材料,外部形态观察和石蜡切片技术观测花芽分化过程及开花特性,酶联免疫法(ELISA)测定内源激素含量。解剖结构观察发现,小叶丁香春季开花的花芽分化始于5月下旬,至10月上旬结束,过程分为未分化期、总苞原基分化期、花序原基和小花原基分化期、萼片原基分化期、花瓣原基分化期、雄蕊原基分化期、雌蕊原基分化期7个时期,分化各时期存在重叠现象;吲哚乙酸(IAA)、脱落酸(ABA)、玉米素核苷(ZR)含量波动较大,分别呈现“降低-升高-降低”、“升高-降低-升高-降低”、“升高-降低”的变化趋势,赤霉素(GA₃)含量维持在低水平且变化幅度不大;ABA/GA₃峰值出现在总苞原基、萼片原基及花瓣原基分化期;IAA/GA₃峰值出现在未分化期、花序原基和小花原基分化期、花瓣原基分化期;ABA/IAA在萼片原基分化期最高;ZR/GA₃与ZR/IAA峰值出现在萼片原基...     

中国宽脉啮小蜂属(膜翅目:姬小蜂科)的种类及鉴定

本研究对我国姬小蜂科Eulophidae宽脉啮小蜂属Dzhanokmenia Kostjukov,1977进行分类和比较形态学研究,记录该属7种,其中中国新记录2种,提供了7种的鉴别特征及生物学和地理分布信息。比较形态学研究结果表明:宽脉啮小蜂属在头部、触角、腹部背板、腿节以及雌性外生殖器着生位置等结构上存在明显的形态特化和种间差异,这些结构特征能有效应用于属内物种鉴定,为该类群物种的准确鉴定提供依据。基于上述研究结果,本研究编制了该属的分种检索表。     

盐藻PDS基因的同源克隆及在大肠杆菌中的表达

【目的】八氢番茄红素脱氢酶PDS为真核膜结合蛋白,我们通过更换不同的表达策略,探索在大肠杆菌中表达真核膜结合蛋白的方式。【方法】利用RACE的方法克隆盐藻PDS的全长c DNA序列。利用原核表达载体p ET-28a构建p ET-28a-PDS表达载体;使用PLtac启动子替换T7启动子构建p ET-PLtacPDS表达载体;合成Mistic序列融合入p ET-28 a中构建了p ET-Mistic-PDS融合表达载体。分别转化入大肠杆菌BL21(DE3)中进行原核表达。【结果】获得了盐藻PDS基因的全长c DNA序列2237 bp,开放阅读框为1749 bp,共编码582个氨基酸(NCBI登录号为GQ923693.1)。利用p ET-28a-PDS和p ET-PLtacPDS表达的PDS蛋白表达量低,并以包涵体形式存在;利用p ET-Mistic-PDS载体表达的PDS蛋白表达量明显提高,且大部分以可溶蛋白形式存在,具有脱氢酶活性。【结论】实验结果表明Mistic作为促溶标签能促进膜蛋白的正确折叠,提高蛋白的可溶性。蛋白酶活测定结果证明了Mistic的融合可以保持蛋白的天然活性。     

五味子抗氧化及抑制α-葡萄糖苷酶活性的比较研究

筛选出五味子抗氧化活性最强及α-葡萄糖苷酶活性的抑制作用最优的部位。对各提取物及有效部位进行含量测定。以对DPPH·清除能力和铁离子还原能力代表其抗氧化活性,比较五味子各提取部位的抗氧化活性。以4-硝基苯-α-D-吡喃葡萄糖苷(PNPG)为底物,阿卡波糖(ACAR)为阳性对照,对各提取部位的α-葡萄糖苷酶活性的体外抑制作用进行比较。采用Origin 8软件中的多项拟合计算活性实验的IC50值及Abs0.7值,并采用皮尔森相关性分析测定活性成分含量与抗氧化活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性间的相关性。五味子药材中含量最高的是总多糖类物质,含量为72.9 mg GL/g DM,其次为总酚酸类物质,含量为46.8 mg GA/g DM,木脂素类物质含量为39.6 mg SC/g DM,三萜类物质含量为32.2 mg OL/g DM,总黄酮类物质含量最低,为22.6 mg RU/g DM。五味子各有效部位抗氧化活性顺序为:总木脂素总黄酮总三萜总酚酸总多糖。对α-葡萄糖苷酶活性抑制作用最强的为总木脂素(IC50值为0.24),抑制作用最弱的为总三萜。五味子70%乙醇提取物和乙酸乙酯萃取物的抗氧化活性和α-葡萄糖苷酶活性抑制作用最优。五味子中总木脂素具有最优的抗氧活性及α-葡萄糖苷酶活性抑制活性。抗氧活性和α-葡萄糖苷酶活性抑制活性与木脂素类物质的含量呈正相关。     

耐盐菌Staphylococcus sp. YZ-1和Bacillus cereus CC-1的Cr(VI)脱毒特性与机理

[背景]高盐含铬废水的去除过程中,Cr(Ⅵ)还原菌是研究者关注的重点,但目前对耐盐菌株的Cr(Ⅵ)脱毒特性及机理的分析仍较少。[目的]比较两株耐盐菌株的Cr(Ⅵ)移除特性,并区分Cr(Ⅵ)耐受机制的差异;通过基因组测序分析,从基因层面推测铬耐受相关基因;构建铬还原菌的混菌体系,考察两者对去除污染物的协同作用。[方法]从青海茶卡盐湖分离耐盐菌Staphylococcus sp.YZ-1,与Bacillus cereus CC-1进行基础特性和Cr(Ⅵ)去除性能的比较,并通过全基因组序列的分析验证特性测试的结果。[结果]两株菌都具有铬移除特性,但CC-1的铬移除效率更高,在初始Cr(Ⅵ)浓度为0.1 mmol/L情况下,CC-1能在12h内移除95.3%的Cr(Ⅵ),而YZ-1只能移除40.1%。在进一步实验中发现YZ-1只能对Cr(Ⅵ)进行还原,将其转化为可溶的有机态Cr(Ⅲ),而CC-1能同时对Cr(Ⅵ)进行还原和吸附。全基因组分析发现YZ-1具有编码外排泵蛋白的基因和编码NAD(P)H氧化还原酶的基因,而CC-1具有编码铬转运蛋白ChrA和细胞色素C氧化还原酶的基因。两株菌的混菌体系在处理含Cr(Ⅵ)、Te(Ⅳ)的废水时,菌群能将还原产物聚集成团并沉淀到底部。[结论]菌株YZ-1和CC-1均为耐盐铬还原菌,但YZ-1中的铬还原酶为诱导型酶,CC-1则为组成型酶。基因组数据分析鉴别出两者可能同时存在多种铬耐受机制相关编码基因。混合菌群可以结合YZ-1的自絮凝特性和两者均有的Te(Ⅳ)/Cr(Ⅵ)还原活性,具有潜在的实用价值。     

东北三省碳源/汇和碳盈亏时空分布与影响因素

碳循环是影响气候变化的关键环节。利用改进的CASA模型对东北三省2000-2020年间自然碳源\汇进行了估算;通过增加真实碳排放量对估算过程的约束,改进了夜间灯光数据和碳排放拟合方法,探究了区域碳源碳汇和碳盈亏的时空分布和影响因素。结果显示：（1）净生态系统生产力在时间上呈现波动上升趋势,空间上黑龙江省自然碳汇总量最高（164.61 Tg C/a）,约占东北三省的60%;（2）能源消费碳排放总量呈现先上升,再下降,近年趋于稳定的时间变化趋势,空间上以辽宁省年均碳排放量增速最快,增速约为6.95 Tg C/a;（3）2005年为东北三省整体从碳盈余转变为碳亏损的转折点,近年来亏损速率有所下降;（4）东北三省碳盈亏与自然因素呈正相关,与人口规模、地区生产总值、碳排放强度、产业结构呈现负相关关系。辽宁省能源消费总量的攀升使能源结构的下降未能扭转其碳亏损的局面,并使其碳盈亏与能源结构呈现正相关关系;黑龙江省和吉林省农业人口流失较快一定程度上导致了城市化水平与碳盈亏呈现正相关关系。（5）东北三省均应降低碳排放强度,黑龙江省和吉林省应调整能源结构,辽宁省应调整产业结构。研究结果可为东北三省"双碳目标"的实现提供理论依据。