1,3-丙二醇生物法生产中关键酶的研究进展

目前,国内外对于1,3-丙二醇(1,3-propanediol,1,3-PD)的生产研究正在由化学法逐渐向生物法转变。该文着重介绍了生物法生产1,3-PD的生产菌株和生物合成途径,综述了关键酶的性质特点和基因克隆表达情况,对关键酶晶体结构的相关研究成果进行了介绍,进一步探讨了运用宏基因组技术和酶分子改造技术来获得新型高性能关键酶的方法,并展望了基因工程菌的应用前景,从而推动了对1,3-PD生产途径中关键酶的了解及1,3-PD的生产应用研究。     

吸光度法快速确定菌悬液浓度及其适用范围

采用麦氏比浊法,将大肠埃希菌的菌悬液浓度调整到约8×108cfu/g,再将其稀释成多个梯度,在600nm的波长下用紫外分光光度计测定吸光度值,同时将各个梯度的菌悬液分别做菌落总数试验,得到不同吸光度值对应的菌落总数,并制作标准曲线,通过测量菌悬液的吸光度值确定菌悬液浓度及其适用范围。试验证明,用此法确定菌悬液浓度时,其菌落总数宜在105~108cfu/g之间,不适用于在105cfu/g以下的菌悬液,所得结果比麦氏比浊法准确。     

基于物候特征的盐渍化信息数据挖掘研究

盐渍化是影响植被和作物长势的重要因素,精确反演盐渍化的时空分布信息至关重要。基于MOD13A1-NDVI数据反演生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)、生长季长度(LEN)等物候参数和计算出能高精度反演盐渍化空间分布的多种植被指数、盐分指数、地形指数、干旱指数等参数后作为BP-ANN人工神经网络的输入因子来反演盐渍化信息,同时按照植被类型和地貌类型进行分区来反演盐渍化信息,以探讨盐渍化受植被和地貌类型的影响。主要结论如下:(1)盐渍化的形成受多种因素的影响,与物候参数大多呈非线性关系,不能单纯的以某拟合公式来进行表达,需要借助人工神经网络超强的非线性拟合能力来反演盐渍化信息。(2)通过深入挖掘植被物候信息,在融入物候参数后的反演精度显著提高。可决系数R2从0.68(非物候参数)增加到0.79(包括物候参数),但是需要加入地形、影像数据和土壤水分等方面的信息来更加精确的反演盐渍化信息。生物累积量指标LSI(Large seasonal integral)和SSI(Small seasonal integral)能够很好的表征盐渍化的信息。(3)划分植被类型后的盐渍化提取精度进一步提高,可决系数R~2达到了0.88。(4)以地貌特征作为类型分区后,反演结果的R~2达到了0.85,精度较高,比以植被类型作为分区的精度略小。高程较低区域的盐渍化现象普遍较重,盐渍化程度受到地形和地貌因素的影响显著。(5)农用地区域多为非盐渍化和轻度盐渍化地,稀疏植被区多为重盐渍化地。研究区的非盐渍化和轻盐渍化地、中盐渍化地和重度盐渍化地比例分别为53.42%,13.71%,32.87%。以上的研究结果提出了一种融合物候信息和非物候参数来反演盐渍化信息的方法,进行深入的协同植被物候监测盐渍化信息方面的数据挖掘,在融入了物候参数后,盐渍化的预测精度显著提高。     

红托竹荪菌托多糖的提取及抗肿瘤活性的初步研究

红托竹荪菌托经热水提取、酒精沉淀、脱蛋白后的粗多糖,其得率远大于其菌丝体和子实体的其他部位及香菇子实体。菌托粗多糖进一步用DEAE纤维素柱和Sephadex G-75分离纯化,得到两个组分DRVP1与DRVP2,对分离得到的主要多糖通过高效液相色谱（HPLC）、红外光谱（IR）等进行结构分析。DRVP1的相对分子质量（Mr）为1．47x10^4,红外光谱数据显示为β-型甘露糖苷。体外试验表明,红托竹荪菌托多糖的组分DRVP1对小鼠S180肉瘤有一定的抑制作用。     

桑树内生拮抗菌的分离鉴定及其对桑断枝烂叶病的生防初探

【目的】本研究从健康桑树茎中分离筛选对桑断枝烂叶病菌具显著拮抗作用的内生细菌,为该病生物防治奠定研究基础。【方法】采用组织培养法分离桑树内生菌,抑菌圈法和平板对峙法筛选抑菌活性稳定的内生拮抗菌;根据形态学、生理生化特征检测和基于16SrDNA、gyrA和gyrB基因的系统发育分析对拮抗菌进行菌种鉴定;利用抑菌圈法测定拮抗菌株活性发酵液热稳定性,菌丝生长速率法检测活性发酵液抑菌谱;并通过观察拮抗菌对桑断枝烂叶病菌BoeremiaexiguaGXH1菌株生长及菌丝形态的影响,扩增抑菌活性物质合成关键基因,以及采用酸沉淀法提取拮抗菌株脂肽类化合物并进行高效液相色谱串联质谱分析(LC-MS),初步探究可能的抑菌机制。【结果】从健康桑树茎中共分离获得17株桑树内生细菌,并从中筛选获得一株对桑断枝烂叶病菌B.exiguaGXH1有稳定拮抗作用的桑树内生细菌NPJ13菌株。该菌株形态学、生理生化特征与芽孢杆菌属一致,基于16SrDNA、gyrA和gyrB基因序列的系统发育分析结果显示该菌株与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)的亲缘关系最近,且处于系统发育树的最小分枝,故将NPJ13菌株鉴定为贝莱斯芽孢杆菌,命名为B. velezensis NPJ13。NPJ13菌株对灰霉病菌SWU5、核地杖菌SXSG-5、核盘菌PZ-2及烟草疫霉SWU20等12种病原真菌具有不同程度的拮抗作用,其活性发酵液具有较好的热稳定性。NPJ13菌株会导致桑断枝烂叶病菌GXH1菌丝发生扭曲、膨大、透明度增加、断裂等畸变现象;基因检测结果显示NPJ13菌株基因组中具有PKSI、NRPS、Sfp、ItuD、Srfc等5种抑菌活性物质合成关键基因,LC-MS检测结果表明菌株NPJ13脂肽类粗提物中含有表面活性素和伊枯草菌素。【结论】本研究分离筛选获得一株对桑断枝烂叶病菌具有显著拮抗作用的桑树内生细菌B. velezensis NPJ13菌株,为桑断枝烂叶病的生物防治提供了候选菌株。     

川西与藏东南地区杜鹃花属植物及其分布的比较研究

通过青藏高原的川西地区与藏东南地区杜鹃花属植物类群及其数量、地理分布型与垂直分布格局的研究,借助比较生物学的研究方法,揭示这两个重要区域分布的杜鹃花属植物类群及其分布格局的异同。结果表明:青藏高原东部区域的川西地区杜鹃花属植物具有较原始类群多、较高分类等级多、大类群多并与我国东部和狭义横断山联系较广泛的区系特征,类群及其特有种的垂直分布重心较低; 而青藏高原南缘区域的藏东南地区具有较进化类群多、较低分类等级多、小类群多、特化强烈并主要与狭义横断山有较密切联系的区系特征,类群及其特有种的垂直分布重心较高,且两地间近缘类群垂直替代现象明显。有关特征和现象与白垩纪晚期杜鹃花属起源地的温润气候、第三纪渐新世前后高原漫长的渐进抬升和第四纪高原的迅速隆升及其多次冰川的进退等三个地质历史节点和事件具有密切关联并相互对应。从而揭示了在共同的生物地质历史背景下,我国杜鹃花属植物地理区系及其垂直分布特征由东至西的趋异化过程与性质,并据此提出了在幅员广阔的中国—喜玛拉雅这个现代杜鹃花属植物分布中心内,可勾勒出三块具有明显分异的核心分布区,即川西—滇东北区、滇西北—滇西区、藏东南—藏南区。     

小鼠胃 Cajal 间质细胞分离与培养实验方法探讨

目的:尝试优化体外培养Balb/c小鼠胃Cajal间质细胞(interstitial cells of Cajal,ICC)的实验方法,为深入探索该细胞的生理病理作用机制提供基础。方法:无菌条件下取出小鼠胃组织,使用酶解法消化分离细胞,将细胞悬液接种于含有SCF(干细胞因子)的M199培养基中培养,并进行传代。倒置显微镜下观察不同时间段细胞生长状态,采用ICC特异性标志物c-Kit(酪氨酸激酶受体)进行免疫荧光鉴定。结果:细胞培养24 h后基本已贴壁,呈梭形或三角形,有短突起;72 h后细胞胞体变大,突起伸长;5 d后,细胞之间通过突起彼此相互连接,开始形成网状结构;传代后细胞依然保持其固有特征。免疫荧光鉴定可见细胞c-Kit抗体荧光染色阳性。结论:使用酶解法成功分离细胞,细胞数量较多但不增殖,传代后可见细胞纯度较好,稳定培养3周以上后细胞形态逐渐发生变化并开始凋亡。     

肌卫星细胞在失重肌萎缩中的可塑性变化及机制

肌卫星细胞在骨骼肌生长发育和出生后骨骼肌损伤修复中起着重要的作用,但是有关肌萎缩中肌卫星细胞的可塑性变化、作用及其机制尚不清楚.本研究采用小鼠尾悬吊模拟失重效应诱导失重肌萎缩,动态分析了失重肌萎缩发生过程中不同类型肌纤维的肌卫星细胞数量和增殖、分化潜能可塑性的改变,发现在失重肌萎缩过程中,处于安静状态的肌卫星细胞显著增多、激活增殖的肌卫星细胞显著减少,而具有成肌分化潜能的肌卫星细胞有持续减少趋势.此外,在失重肌萎缩比目鱼肌单根肌纤维移出的体外培养中,证明了失重肌萎缩肌纤维肌卫星细胞可塑性降低的特征性变化.进一步,通过对比分析Smad3基因敲除及其同窝野生型小鼠,在失重肌萎缩中肌卫星细胞可塑性的差异性变化,揭示了Smad3在调控失重肌萎缩肌卫星细胞可塑性变化中的关键作用.     

新型聚球藻噬藻体Yong-L2-223的分离及基因组分析

【目的】噬藻体(cyanophages)是特异性侵染蓝藻(cyanobacteria)的病毒，广泛分布于各类水体中，在调节蓝藻种群动态和密度、推动生物地球水生生态系统循环中起着重要作用。本研究的目的在于分离、鉴定噬藻体。【方法】本研究以海洋聚球藻(Synechococcus sp.) PCC 7002为指示宿主，从淡水水样中分离培养一株新型噬藻体Yong-L2-223，对其进行了宿主范围实验、全基因组测序、基因功能注释和系统进化分析。【结果】针对31株供试蓝藻的宿主范围实验，结果除指示藻PCC 7002 [属于聚球藻目(Synechococcales)]外，Yong-L2-223能够感染2株淡水蓝藻，分别是来源于滇池的绿色微囊藻(Microcystis viridis) FACHB-1342 [属于色球藻目(Chroococcales)]和水华束丝藻(Aphanizomenon flos-aquae)FACHB-1209[属于念珠藻目(Nostocales)]。既可在高盐条件下感染海洋蓝藻，又可在低盐条件下感染淡水蓝藻，Yong-L2-223具有广盐性。透射电镜观察表明，Yong-L2...