苏云金芽胞杆菌sigK 基因插入失活突变体的特点及其对cry3A基因启动子活性的影响

摘要: 【目的】构建苏云金芽胞杆菌(Bacillus thuringiensis,简称Bt) sigK 基因插入失活突变体,分析突变体特点并明确其对cry3A 基因启动子的影响。【方法】采用同源重组技术在苏云金芽胞杆菌HD-73 菌株sigK 基因中插入卡那霉素抗性基因,构建了sigK 基因插入失活突变体。通过生长曲线测定、扫描电子显微镜观察晶体、芽胞形成情况和芽胞计数及SDS-PAGE 等方法分析了突变体的特点; 构建了遗传恢复菌株对上述性状进行了功能验证; 利用启动子融合lacZ 技术检测了cry3A 基因启动子的转录活性。【结果】获得了苏云金芽胞杆菌HD-73 菌株sigK 基因突变体,生长曲线测定表明,突变体较出发菌株在稳定期后期生长较慢; 扫描电子显微镜观察和芽胞计数分析显示,突变体丧失了形成芽胞和晶体的能力; SDS-PAGE 分析表明突变体中伴胞晶体蛋白的表达量明显低于出发菌株和恢复菌株。利用载体pHT315 携带sigK 基因及其启动子在突变株中表达,所获得的遗传恢复菌株恢复了突变株产生芽胞和晶体的能力; sigK 基因的突变可以提高cry3A 基因启动子在产胞后期的转录活性,对cry3A 启动子指导的Cry 蛋白表达量没有显著影响。【结论】本研究证明sigK 基因为苏云金芽胞杆菌芽胞形成所必需,并影响伴胞晶体蛋白的产量; sigK 基因功能的丧失有利于cry3A 基因启动子在产胞后期的转录。     

大口黑鲈肌肉生长抑制素多克隆抗体的制备及其对仔鱼生长影响

肌肉生长抑制素(Myostatin,MSTN)是抑制肌肉生长和发育的生长调控因子.将大口黑鲈(Micropterus salmoides)MSTN成熟肽cDNA改造后克隆到pET32a(+)载体上,构建原核表达质粒,在大肠杆菌BL21中进行表达.SDS-PAGE检测表明重组表达的融合蛋白分子大小约28 kD,含量为菌体总蛋白的34%.用纯化后的表达蛋白免疫新西兰兔制备抗大口黑鲈MSTN多克隆抗体,Western blot和ELISA检测证实所获得的抗体可与抗原蛋白特异性结合,抗体的效价为1: 62 500.将获得的抗体显微注射到大口黑鲈的受精卵卵黄区,结果显示具有促进仔鱼生长的作用.     

生物材料的血液相容性

本文就生物材料的血液相容性进行了综述。着重介绍了血栓形成及凝血发生机制、目前提高生物材料血液相容性的技术、血液相容性的研究及评价方法等几方面的内容;另外,还分析了当前血液相容性研究存在的问题并且对将来从分子水平上设计新型血液相容性生物材料进行了展望。     

1,2,4-三氯苯对水稻种子萌发及幼苗生长的毒性机理

以水稻为试材,采用水培方法研究了1,2,4-三氯苯(1,2,4-TCB)对水稻种子萌发、幼苗生长、叶绿素含量、蛋白质含量、脯氨酸含量、细胞膜通透性的影响.结果表明,水稻种子的萌发率和活力指数随1,2,4-TCB处理浓度的升高而逐渐降低,呈现一定的浓度-效应关系,高浓度(80和100 mg·L^-1) 1,2,4-TCB处理组水稻种子的活力指数仅为对照组的7. 89％和1.92％,水稻幼苗的株高和根长均受到抑制,表现出一定的浓度-效应和时间-效应关系.水稻叶片的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和蛋白质含量均随1,2,4-TCB浓度的升高而降低.水稻叶片游离脯氨酸含量和细胞膜的通透性随处理浓度的升高而增加.当1,2,4-TCB处理浓度＞15 mg·L^-1时,游离脯氨酸含量和叶片细胞膜的通透性急剧增加,与对照组相比各组差异均显著(P＜0.01).这表明1,2,4-TCB对水稻幼苗的损伤是一个复杂的过程,其机理可能与1,2,4-TCB使植物细胞膜、细胞内蛋白质和细胞器结构和功能损伤有关.     

抗Cu2+嗜酸氧化亚铁硫杆菌的驯化及诱变育种

从我国三大铜矿的酸性矿坑水中富集分离出9个具有较强活性的嗜酸氧化亚铁硫杆菌菌株,经过Cu~(2 )的系列浓度梯度的培养,选出其中天然抗铜能力最强的菌株26~#,在Cu~(2 )浓度为0．20mol/L的9K培养基中能在72h内完全氧化培养基中的Fe~(2 ),在含0．22mol/L Cu2~(2 )的9K培养基中能在192h内完全氧化培养基中的Fe~(2 )。以CuSO_4·5H_2O为单变量驯化介质驯化该26~#抗铜菌株,26~#驯化菌株的Fe~(2 )氧化能力明显增强:在含0．25mol/LCu~(2 )的9K培养基中能在84h内完全氧化其中的Fe~(2 )。为了提高驯化菌的稳定性,将驯化后的26~#菌株用紫外线进行诱变。研究结果表明:驯化诱变对菌种的改良有重要的作用,诱变后菌株的生长性能稳定,氧化活性进一步提高,26~#驯化诱变菌在0．25mol/LCu~(2 )存在的条件下完全氧化9K培养基中Fe~(2 )的时间约为60h,对Fe~(2 )氧化能力明显强于驯化菌及野生菌。     

杂交群体动物基因聚合

基因聚合是通过优化设计杂交方案,选择利用目标基因或与其紧密连锁的分子标记,通过世代选择实现将来源于多个不同群体的优势目标基因或基因型聚合到同一个理想个体中,进而达到生产出超级经济性状个体的目的。针对聚合不同目标基因个数,设计4类杂交方案——两群体、三群体、四群体级联、四群体对称。在相同的杂交方案中,比较基因型选择和表型选择策略,分析不同杂交组合、性状遗传力、初始基因频率、基础群体规模对聚合设计的影响,并筛选出最佳的聚合方案。研究结果表明,在较大的基础群体规模和较高初始群体基因频率下,获得聚合多个目标基因的理想个体的可能性较大。在四群体杂交方案中,亲本的杂交次序对于级联杂交比对称杂交的影响较大。模拟结果表明,运用基因型选择进行聚合育种优于表型选择。文章所开发设计的聚合模拟育种的统计分析方法和相应软件为指导杂交育种方案和选择策略的设计提供理论参考,同时,为进一步设计开发聚合设计模拟育种平台奠定基础。     

桢楠幼苗适应喀斯特岩溶裂隙生境及降雨时间格局变化的方式

喀斯特生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分,生态环境极为脆弱。由于碳酸盐岩长期强烈的化学溶蚀作用,其基本特征体现为地表土壤和地下岩溶裂隙及洞穴的二元结构。近年来,在全球气候变化下,我国西南地区降雨格局呈现降雨频次减少且单次降雨量增加的趋势。因此,岩溶裂隙和区域降雨时间格局改变将对喀斯特地区的植物生长产生重要影响。通过模拟不同岩溶裂隙生境(S₀:24 cm土壤;S_1/2:12 cm土壤层+12 cm裂隙层;S_3/4:6 cm土壤层+18 cm裂隙层)和不同降雨时间格局(I_2d:2 d降雨间隔;I_19d:19 d降雨间隔),探究二年生桢楠(Phoebe zhennan S. Lee)幼苗是否通过生物量分配及根系分布的调整来适应变化环境。结果显示：(1)短时间降雨格局下,相比全土生境,少量岩溶裂隙存在并不影响桢楠幼苗生物量的积累,然而随着岩溶裂隙层进一步增厚和降雨时间间隔延长,桢楠降低了总生物量,减少了茎且增大了根和叶的生物量分配。(2)桢楠幼苗的根系垂直分布随着深度增加而下降,...     

宁夏沿黄绿洲参考作物蒸散演变特征及其归因

参考作物蒸散(Reference crop evapotranspiration,ET₀)是生态水文过程中的关键因子,研究ET₀在干旱绿洲区的演变,不仅有助于理解气候变化背景下的绿洲水文过程响应,亦对绿洲水土资源高效配置和生态系统稳定性维持有指导意义。以宁夏沿黄绿洲为例,基于1960-2019年的气象资料和Penman-Monteith模型计算ET₀,利用Mann-kendall突变检验、相对敏感系数和Morlet小波分析等方法,对宁夏沿黄绿洲近60 a的ET₀演变特征及其归因进行研究。结果表明:(1)宁夏沿黄绿洲ET₀年内呈单峰形态,ET₀在5-7月间较高,累积ET₀占年总ET₀的43.6%;近60 a的ET₀年均值为1226.38 mm,并以1.66 mm/a(P ＜ 0.01)幅度上升,但年际波动特征明显,其中在1988年突变之前,ET₀无显著变化趋势,而突变之后则以每10 a左右的周期显著增加或降低。(2)年ET₀主要以20-40 a和50-60 a周期振荡,且有多重时间尺度的复杂嵌套现象,不同季节的周期振荡差异较大,夏、秋季振荡幅度较强,其周期接近于年ET₀规律,而冬、春季振荡幅度较弱。(3)虽然ET₀与6种气象因子均存在显著相关性,但ET₀对不同气象因子的敏感性存在差异,其中对最高温度和相对湿度的敏感性较高,敏感系数分别为11.58%和8.40%。(4)宁夏沿黄绿洲ET₀与区域气候变化特征有较强的耦合性,区域气候的持续升温和相对湿度持续降低、以及由此引发的饱和水汽压亏缺持续增强是推动ET₀上升的重要原因,而气候由湿润向干旱的突变和平均风速的异常波动是诱发ET₀突变的原因。     

基于比较基因组学解析耐酸乳杆菌G10的多碳源利用特征

【背景】耐酸乳杆菌（Lactobacillus acetotolerans）是白酒发酵过程中的优势乳酸菌,对白酒发酵具有重要作用。L. acetotolerans G10是分离自芝麻香型白酒发酵酒醅的一株能够利用多种碳源的菌株。【目的】基于全基因组测序,解析菌株G10多碳源利用机制。【方法】通过三代测序平台Oxford Nanopore完成菌株G10全基因组测序,分别利用Circlator和Prodigal对测序数据进行组装和基因预测;通过细菌基因组分析工具（bacterial pan genome analysis tool,BPGA）进行泛基因组分析。【结果】G10能够利用22种糖类及糖类衍生物,其全基因组大小为1 627 828 bp,含有1 878个编码基因;基于Koyto Encyclopedia of Genes and Genomes （KEGG）数据库注释获得292个碳源代谢相关基因,基于Carbohydrate-Active Enzymes （CAZy）数据库注释获得44个CAZy家族的编码基因。与其他发酵食品来源的耐酸乳杆菌相比,G10基因组最小,但其总基因数量以及...     

贵州毕节韦家洞古人类遗址年代测定及人牙的形态学意义

2007年贵州毕节韦家洞首次发现古人类活动遗物。2016～2018年对遗址做深入考察,发现韦家洞是一个严重破坏的晚更新世古人类遗址,在深度破坏的扰乱层中出土了大量古人类活动证据,包括石制品、动物烧骨和人类牙齿,2018年在洞口和洞内深处发现残留的原生文化层。本文报告了韦家洞原生文化层的¹⁴C年代测定结果,距今1.2～2.7万年前,属于晚更新世末期。同时,观察描述了韦家洞出土的一枚古人类上颌第四前臼齿化石,对牙齿形态测量进行了研究比较,发现韦家洞人牙测量值落在现代中国人变异范围内,牙冠咬合面及釉质-齿质交界面EDJ形态简单,牙根短,根管简单纤细,与现代人相似。牙冠颊舌径大,具有三角形隆起和齿带,牙冠颊侧和舌侧均有垂直沟,近中和远中缘有边缘副结节,牙根中部膨大,这些特征显示了韦家洞人牙形态的原始性。综合比较国内外出土的古人类上颌第四前臼齿的形态特点及其演化趋势,结合遗址年代测定结果,我们认为韦家洞出土的人类上颌第四前臼齿形态特点体现了古人类牙齿演化的镶嵌性,为晚更新世东亚早期现代人的形态变异及其演化增添了新证据。