杜氏盐藻完整叶绿体的分离及其蛋白提取

应用高压破碎及蔗糖密度梯度离心的方法,分离出杜氏盐藻的完整叶绿体,随后用冻融法和研磨法分别提取叶绿体蛋白,并通过蛋白定量和SDS-PAGE凝胶电泳对两种蛋白提取方法进行比较,确立了一套适用于杜氏盐藻叶绿体分离和蛋白提取、定量以及电泳的方法.结果表明:用高压破碎结合蔗糖密度梯度离心的方法能够获得完整且较纯的盐藻细胞叶绿体;SDS-PAGE凝胶电泳结果显示,冻融法提取叶绿体蛋白效率高,电泳条带清晰,蛋白数量较多,蛋白齐全.为下一步在亚细胞水平进行杜氏盐藻耐盐机制的蛋白组学研究奠定了基础.     

八肋游仆虫NMD通路的初步研究

无义介导的mRNA降解(nonsense-mediated mRNA decay,NMD)是一种重要的mRNA质量监测机制,可以识别和降解含有提前终止密码子(premature termination codons,PTCs)的异常转录本,但其详细的分子机制还没有完全阐释清楚。纤毛虫是真核生物进化最早的一个分支,对其NMD途径的研究有助于阐明高等生物基因表达调控的进化与分子机制。该研究从纤毛虫八肋游仆虫(Euplotes octocarinatus)基因组中鉴定并克隆得到NMD因子EuUPF1、EuUPF2、EuY14a、EuY14b和EuMAGO的基因。酵母双杂交和体外pull-down实验分析证实了各因子间的相互作用关系:EuUPF1的CH结构域与EuUPF2的C-端结构域相互作用;Y14的两个同源体(paralogs)EuY14a和EuY14b,作为mRNA结合蛋白,均与EuMAGO发生相互作用,形成真核生物mRNA外显子连接复合体(exon-exon junction complex,EJC)的核心。一方面,EuUPF1的CH结构域与EuY14a直接相互作用,结合到异常mRNA上;另一方面,EuUPF1可以通过EuUPF2与EuMAGO相互作用,后者再与EuY14a和EuY14b相互作用,把EuUPF1锚定到异常mRNA上。总之,EuUPF1通过两种方式结合在mRNA上,招募各种核酸酶,降解异常的mRNA。因为游仆虫基因组中内含子含量低于高等真核生物,而又远高于酵母真菌,因此研究者认为,依赖EJC和不依赖EJC的两种NMD途径可能共存于游仆虫细胞中,但这两种NMD途径具体的分子机制有待深入研究。     

响应面法优化海洋放线菌Streptomyces sp.YT-10抗菌物质的发酵条件

以啤酒酵母为指示菌,研究了海洋放线菌YT-10产抗菌物质的发酵条件。利用Plackett-Burman设计对影响YT-10产抗菌物质的因素的效应进行评价,筛选出具有显著效应的三个因素:葡萄糖、黄豆粉和氯化钠。利用响应面中心旋转组合设计优化三个显著因素,确定了葡萄糖,黄豆粉和氯化钠浓度分别为0.7%,1.3%,0.952%。优化后抑菌圈直径可达32.6mm,比原来增加了34.7%。     

金丝李果实、种子形态分化及外源物质对种子萌发和幼苗生长的影响

通过采集3个天然种群的金丝李(Garcinia paucinervis)果实,观察果实和种子的形态性状,分析其种群内和种群间的形态分化,观察不同种群种子萌发和幼苗生长的规律;采用四种植物生长调节剂和两种化学药剂,研究浸种对金丝李种子萌发和幼苗生长的影响。结果表明:金丝李种子长2.48~3.08 cm、宽1.49~1.67cm、百粒重392.50~438.18 g;3个种群果实和种子已产生明显的形态分化,胡润种群多数表型性状值在3个种群中最小,安宁种群的果实和种子偏圆,弄岗种群偏窄;在种群内部,果实和种子重量的分化较显著,整体形态较稳定;在萌发过程中,种子留存,不定根逐渐取代胚根成为主根;3个种群的萌发过程均缓慢,中间阶段几乎停滞,出苗极不整齐,萌发率表现为安宁种群(78.33%)弄岗种群(55%)胡润种群(48.33%),种子存在休眠;从种子萌发来看,以80 mg·L~(-1)的6-BA浸种24 h处理效果最好,萌发时滞最短、萌发率最高、平均萌发时间最短;结合幼苗生长情况来看,10~50 mg·L~(-1)的6-BA和500 mg·L~(-1)的GA_3处理均适宜,以50 mg·L~(-1)的6-BA效果最佳。低浓度的KNO_3和NH_4NO_3能提高萌发率,但未显著加快萌发进程,IAA和NAA对种子萌发和幼苗生长有抑制作用。该研究结果为金丝李的遗传多样性提供了形态学资料,为更好地保护、开发和利用这一珍贵树种提供了科学依据。     

海南岛霸王岭热带云雾林木本植物功能性状的分异规律

研究植物功能性状的分异,有助于理解植物适应环境的方式和策略,也能为预测物种分布和环境变化提供依据。以海南霸王岭热带云雾林为对象,建立21个20 m×20 m固定样方,划分为336个5 m×5 m小样方;测定胸径在5cm以上所有乔灌木植物个体的功能性状(叶面积LA;叶干重LDW;比叶重LMA;叶绿素含量Chl;叶厚度LTh;木材密度WD)和土壤养分含量,通过方差分解分析植物功能性状在个体、种内、种间、群落水平的分异大小,探究土壤养分对功能性状分异的影响。结果表明,LA、LDW、LMA、CHl、LTh、WD在个体、种内、种间、群落水平的解释方差范围分别为0.06—0.47、0.09—0.35、0.35—0.72、0—0.07,在个体、种内、种间、群落层次上,种间水平的功能性状分异最大,而群落水平的分异最小。逐步回归分析表明,不同尺度的功能性状变化与土壤有机质、氮和磷含量都有密切关系。     

基于SSR标记的琅琊山球孢白僵菌寄主专化性

球孢白僵菌Beauveria bassiana是一类常见的昆虫病原真菌,其自然侵染的寄主昆虫众多,达15目149科750种。为了解球孢白僵菌自然种群的遗传多样性,探讨种群异质性和寄主来源之间的关系,分析其寄主专化性的强弱,本研究利用SSR分子标记技术,比较了安徽琅琊山国家森林公园的85株球孢白僵菌（寄主种类涉及7目24种）群体遗传多样性差异,通过构建聚类树分析菌株基因型和寄主关联性。结果表明琅琊山球孢白僵菌群体Nei’s基因多样性指数h=0.2906,Shannon信息指数I_s=0.4510,多态位点百分率P为100%。不同寄主目球孢白僵菌遗传多样性水平由高至低为鞘翅目>膜翅目>同翅目>双翅目>鳞翅目>直翅目>半翅目,其中菌株数量较多的鞘翅目、膜翅目和同翅目3个亚种群的遗传多样性较高且水平接近。聚类分析发现8对SSR引物将85株球孢白僵菌分成29个基因型,并在遗传相似系数0.70处分别聚为3个分支。分析寄主类型发现相同基因型的株系可侵染不同目的寄主,而同一类型寄主也可被不同基因型的菌株侵染。球孢白僵菌种群的总体遗传多样性较高,遗传谱系与寄主来源无明显相关性,菌株的寄主专化性弱。     

干旱胁迫与复水对块根紫金牛生理特性的影响

以岩溶特有药用植物块根紫金牛为试材,研究土壤水分胁迫及复水条件下其叶片光合参数、相对含水量、质膜透性、渗透调节物质含量的变化特性。结果表明:水分胁迫下,块根紫金牛的叶片净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均几乎接近零点,但胞间CO2浓度上升,即非气孔因素限制是光合速率下降的主要原因。水分胁迫不影响块根紫金牛单位面积的总叶绿素和类胡萝卜素含量,但干旱处理的Chl a/b和Car/Chl分别显著低于和高于对照。水分胁迫下,块根紫金牛的叶片相对含水量、相对电导率和丙二醛含量显著增大,即膜系统受到一定的伤害;块根紫金牛叶片脯氨酸含量显著降低,可溶性蛋白含量无显著变化,可溶性糖含量显著增大,但增大幅度不大,说明其在干旱胁迫下的渗透调节能力较弱。复水处理后,块根紫金牛全部指标均能恢复到对照水平,说明其对干旱胁迫较为敏感,主要采取避旱策略。     

Anammox反应器启动过程中颗粒污泥性状变化特性

以厌氧颗粒污泥作为接种物,通过185 d的运行,成功启动了上流式厌氧氨氧化污泥床(Upflow anaerobic sludge blanket,UASB)反应器。反应器的进水氨氮与亚硝氮浓度分别提升至224 mg/L和255 mg/L,容积氮去除速率提升至3.76 kg/(m3·d)。采用红外光谱、扫描电镜和透射电镜等对厌氧氨氧化颗粒污泥的性状进行观察,发现颗粒污泥在启动过程中经历了污泥颗粒裂解到污泥颗粒重组的过程,且厌氧氨氧化颗粒污泥表面含有丰富的官能团,说明厌氧氨氧化颗粒污泥可能具有良好的吸附性能。采用宏基因组测序的方法对启动前后颗粒污泥的生态结构进行分析,发现原接种污泥优势菌群(变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门)丰度大幅减少,厌氧氨氧化菌所属的浮霉状菌门丰度则由1.59%提升到23.24%。     

青檀内生真菌菌群多样性的研究

为了解我国特有孑遗植物青檀的内生真菌的菌群组成和变化规律,分别于春秋两季从江苏、安徽、河南和山东4省的5个野生青檀居群地采样进行了内生真菌的分离、鉴定及多样性分析。结果表明,所分离出的3,611株内生真菌归于31属,无性型子囊菌中的腔孢类菌群占49.42%、丝孢类菌群占28.52%,有性型子囊菌菌群占2.52%,其余19.52%的菌群不产孢。在真菌属的水平,以拟茎点霉属Phomopsis（22.10%）和交链孢属Alternaria（20.66%）为优势菌群。南京与枣庄的野生青檀内生真菌菌群组成之间的相似性最高（Cs=0.84）,南京与南阳的相似性最低（Cs=0.60）。在宿主组织中,青檀叶片、叶柄和枝条中都以腔孢类菌群居于优势。春季和秋季青檀内生真菌的组成存在较大差异,春季以丝孢类菌群居多（46.71%）,秋季则以腔孢类菌群居多（55.85%）。     

杜氏盐藻随机MAR文库的构建

核基质附着区(Matrixattachmentregion,MAR)是一段与核基质结合的DNA序列。为分离杜氏盐藻核基质附着区,我们首次构建了杜氏盐藻MAR文库。首先用0.5%TritonX-100裂解细胞,经30%和70%Percoll不连续梯度离心分离盐藻细胞核,再用二碘水杨酸锂(lithiumdiiodosalicy-late,LIS)去除组蛋白和限制酶消化除去结合松弛的DNA片段,最后通过蛋白酶K消化和乙醇沉淀提取盐藻核基质DNA。采用4种限制酶酶切,T_4DNA连接酶连至用相应限制酶酶切的pUC18载体上,转化E.coliJM109感受态细胞,挑选阳性克隆,构建MAR文库。部分测序分析表明,克隆的DNA片段具有明显的MAR特征。为进一步研究MAR对基因表达的调控作用及其作用机制提供了基础。