利用系统作图(Systems mapping)研究大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的互作遗传机制

【背景】物种间相互作用是物种进化的重要推动力,然而如何将基因型和表型关联以及确定在物种相互作用过程中起重要作用的基因均面临挑战。【目的】通过系统作图(Systems mapping)得到两种微生物在相互作用过程中起重要作用的SNPs (Single nucleotide polymorphism),以及随着时间的变化,这些SNPs是如何相互联系进而影响大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的相互作用。【方法】分别对45株大肠埃希菌、45株金黄色葡萄球菌进行单独培养和混合共培养,通过实时荧光定量PCR(Real-time quantitative PCR,qPCR)进行绝对定量,得到一定时间内各个菌株的生长量,比较相同菌株在不同培养条件下生长情况,以各个菌株重测序结果为基础,结合系统作图得到在相互作用过程中起重要作用的显著SNPs及其相互联系。【结果】通过系统作图分析,获得具有54对显著SNPs组合的三维曼哈顿图,这些组合中41个显著SNPs来自大肠埃希菌,12个显著SNPs来自金黄色葡萄球菌。在上述SNPs中已有6个SNPs所在的候选基因都可以直接或者间接影响微生物的生长量变化,从而影响两种微生物相互作用方式。它们分别是nhaR(E19056)参与生物膜的形成,rhlE(E832164)与核糖体的组装有关,csiD (E2789300)的表达可以使细胞面对恶劣环境,alk B (E2309274)可以参与DNA的损伤修复,sucA(E759230)和yjjW(E4614704)都参与细胞的代谢过程。【结论】系统作图可以检测到物种在相互作用过程中显著SNPs;物种相互作用过程中不同SNPs遗传效应随着时间变化;细菌的相互作用过程是直接遗传效应、间接遗传效应和上位性效应共同产生的结果。     

一株蟾毒灵转化菌株的筛选鉴定与转化条件优化

【背景】微生物转化是对天然产物进行结构修饰的重要手段,具有催化反应快、选择性强、反应条件易控制和污染小等特点。许多微生物能够对蟾毒配基类化合物进行生物转化,在不同位置进行结构修饰,并且产生毒性减弱的活性衍生物。【目的】筛选蟾毒灵生物转化菌株,以期发现活性更好、毒性降低的化合物。【方法】利用蟾毒灵为底物筛选其生物转化菌株,通过HPLC (High performance liquid chromatography)/LC-MS (Liquid chromatograph-mass spectrometer)鉴定转化产物;对可生物转化蟾毒灵的菌株进行菌落形态观察和分子生物学鉴定,并优化发酵条件提高转化率,同时测试该菌株对其他甾体化合物的转化作用。【结果】筛选获得一株蟾毒灵转化菌,经形态学与ITS (Internal transcribed spacer)分析鉴定为Naganishia属菌,转化产物为3-去氢蟾毒灵。该菌株生物转化的培养基最适底物浓度为8 mg/L,最适初始pH值为6.5,最佳接种量为3%,最佳转化时间为96 h,最终转化率为48.3%。该菌株可将雌酮E1转化为雌二醇E2,也可将雌二醇E2逆向转化为E1。【结论】首次发现Naganishia属菌株对甾体类化合物具有转化活性,其产生的弱细胞毒性的转化产物3-去氢蟾毒灵有望成为高效、安全的强心药物。微生物转化法选择性高、反应条件温和、操作简单,为大量制备活性化合物3-去氢蟾毒灵提供了一条简便易行的道路,也为更多甾体化合物结构修饰提供了可能。     

东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区中杓鹬 的迁徙追踪

追踪候鸟的迁徙活动是全面认识其生活史年周期的重要途径。中杓鹬(Numeniusphaeopus)在全球广泛分布,但在东亚-澳大利西亚候鸟迁飞区的迁徙活动一直缺乏追踪研究。2018年2月,在澳大利亚西北部的布鲁姆为捕捉到的中杓鹬成鸟佩戴平台发射终端或全球定位系统-全球移动通讯系统追踪器,以确定其迁徙日程、迁徙路线以及迁徙停歇地和繁殖地的地理位置。我们从成功追踪的7只个体获取了6 378条精度高于1 km的位点数据。分析结果表明,在春季,中杓鹬的迁徙时长为(36±4)d,其间在1～3个迁徙停歇地的停留日期为(23±2)d,从越冬地到繁殖地的迁徙距离为(9 795±346)km(n=7)。追踪的中杓鹬在俄罗斯东部和中部区域繁殖,不同个体的繁殖地纬度相近而经度范围较广。在秋季,中杓鹬的迁徙时长为(90±27)d,相比春季迁徙时长更长;其间,在2～4个迁徙停歇地停留(79±29)d,从繁殖地到越冬地的迁徙距离为(10 101±520)km(n=5)。无论在春季还是秋季迁徙,迁徙停歇地广泛分布于东亚、东南亚沿海及内陆区域。大部分个体春季和秋季的迁徙路线相近,成功追踪的个体均在秋季返回了上一年的越冬地,这表明中杓鹬对越冬地具有很高的忠诚度。     

过氧化氢酶发酵生产条件优化及在染整清洁生产中的应用研究

在以嗜热子囊菌生产过氧化氢酶的摇瓶发酵研究中,获得了适合工业化生产的碳源,即以26g/L的糊化玉米淀粉和1%(v/v)乙醇为混合碳源,过氧化氢酶的酶活达到了1996 u/mL,比优化前提高了25%。在此基础上,重点研究了发酵罐上的主要影响因素溶解氧对发酵的影响,通过分段控制搅拌转速,在52h将搅拌转速从200r/min提高到350r/min,过氧化氢酶最高酶活达到4505 u/mL,与不使用控制溶氧水平策略相比,酶活力提高了2.4倍。此外,还考察了该酶去除过氧化氢的效率,并在实际纺织生产中进行了应用实验,取得了良好的效果。     

一种用于PCR的番茄DNA快速粗提方法

在对植物进行分子生物学研究时需要提取植物基因组DNA并对其进行PCR克隆,目前实验室常用CTAB法提取植物DNA,但其步骤相对繁琐,需要用有机溶剂反复抽提,在样本较多时,耗时较长。NaOH可以提取多种物种DNA,本研究优化了实验室条件下更加快速、经济、安全、高效的提取植物DNA的方式,主要包括以下步骤：利用液氮快速粉碎植物样品;采用碱裂解(0.5 mol/L NaOH)的方式一步提取DNA;提取的DNA利用TE缓冲液进行中和;以中和的粗提DNA作为模板进行PCR反应。本研究利用简单的DNA提取流程并结合PCR检测方式,完成了番茄转化子的快速初步鉴定。同时还证明了该NaOH法可用于番茄不同组织的DNA提取。本研究中整个操作过程步骤简单,耗时短,可在短时间内完成大量植物样品的DNA提取,无需使用氯仿、异丙醇等有毒物质,完成提取时间约为CTAB提取法的1/5,而且提取的不同组织DNA完整性较好,质量可观,满足常规的PCR检测,可用于基因克隆及转化子筛选鉴定,具有一定的利用价值和应用前景。     

盐渍化条件下土壤团聚体及其有机碳研究进展

土壤团聚体是土壤结构的基本单元,对改善土壤结构和增加土壤固碳具有重要作用.盐渍化导致的特殊土壤性质,如高盐分离子(主要为Na+)浓度、低有机质含量和较差的微生物条件等因素,对团聚体的形成和稳定产生障碍作用,因此探讨盐渍化土壤团聚体特征更具有重要性和特殊性.滨海湿地和内陆盐渍化沼泽湿地是盐渍化生态系统的重要组成部分.本文...     

鸡白细胞介素2增强传染性法氏囊病病毒多聚蛋白DNA疫苗免疫原性的研究

鸡白细胞介素 2(IL-2)基因是新近被确定的非哺乳类IL-2基因。将鸡白细胞介素2(IL-2)基因和传染性法氏囊病病毒 (IBDV)多聚蛋白基因 (VP2/VP4/VP3)分别插入真核表达载体pCI的CMV启动子下游 ,制备DNA疫苗 ,免疫 14日龄SPF鸡 ,14d后二免 ,二免后 3d攻击标准强毒株。结果表明共注射鸡IL 2质粒能明显增强DNA疫苗对强毒攻击 ,保护率达 80 % ;能增强DNA疫苗诱导的中和抗体效价 (P<0.05 ) ;能显著促进鸡胸腺、脾脏和外周血液T淋巴细胞及法氏囊B淋巴细胞增殖反应(P<0.05)。这些结果提示鸡IL 2能明显增强IBDV多聚蛋白DNA疫苗的免疫原性 ,是一种优良的禽类DNA疫苗佐剂。     

p16基因的原核表达及抗P16抗血清的制备

采用基因重租技术,将野生型p16 cDNA通过中间载体pVL1392最后载入表达载体pGEX-5T,IPTG诱导重组质粒转化的大肠杆菌,蛋白质印迹证实42×10~3的融合蛋白GST-P16的表达。表达了GST-P16的重组菌经加热破菌后行SDS-PAGE,将GST-P16蛋白条带切下后经反复冻融于皮内多点注射免疫家兔。所收获的兔血清经蛋白质印迹法检测到抗P16抗体滴度为1:625。结果表明通过pGEX-5T融合蛋白表达系统能方便地提供制备抗P16抗血清的免疫原,该免疫原未经纯化并未影响抗P16抗血清的产生。     

兰科花的传粉适应

兰科是种子植物中最大的科之一,约是７３０属,２万多种。我国约有１５０属,１０００余种。作为单子叶植物最进化类群的代表,该科的教学是植物分类学和植物系统学课程中极为重要的一个环节。然而,由于其花的各部分形态结构适应于昆虫传粉而高度特化,也由于教材和参考...     

山西关帝山种子植物区系研究

关帝山位于吕梁山脉中部,有种子植物７３７种,属于３３５属、８５科。种子植物属种区系成分复杂多样,以温带尬发占绝对优势（温带属２４９属,占总属数的８５．６７％）。对属种区系成分和植被建群种和优势种组成的分析表明,关帝山具有典型的明温带落叶阔叶林性质。与有关山地植物区系与植被组成的比较,关帝山与太岳山具有较高的同质性和密切的联系,与太行山南部次之,而与秦岭太白山具有明显的差异。