里氏木霉细胞表面表达系统的构建

[目的]烟曲霉(Aspergillus fumigatus)的AfMp1p是一种通过糖基磷脂酰肌醇( glycosylphosphatidylinositol,GPI)修饰定位于细胞壁上的蛋白,其细胞壁定位信号位于蛋白质的C末端.里氏木霉(Trichoderma reesei)是一种重要的工业生产菌种.构建里氏木霉的细胞表面表达系统具有十分重要的意义.[方法]我们将AfMp1p的细胞壁定位GPI信号肽和烟曲霉几丁质酶AfChiB1的N端信号肽分别与绿色荧光蛋白(green fluorescent protein,GFP)的C末端和N末端融合并转化里氏木霉.本文首先对木霉遗传转化系统进行了优化;随后通过Real-time PCR和蛋白定量,对GFP融合蛋白在里氏木霉中不同时期的表达情况进行了研究;最后对里氏木霉表达的GFP融合蛋白进行细胞定位研究.[结果]荧光观察结合Western blot的结果表明,在平台期中期和后期,带有GPI信号的GFP融合蛋白定位于细胞壁.[结论]烟曲霉来源的GPI信号可被里氏木霉识别,本论文所构建的表达系统可用于外源蛋白在里氏木霉中的细胞壁定位表达.     

国际基因工程机器大赛对本科生科研教育的启示

近年来,国际基因工程机器大赛(International genetically engineered machine,iGEM,简称iGEM大赛)在全球迅猛发展。仅2017年iGEM大赛全球注册队伍就达到了史无前例的313支,中国地区有98支iGEM团队报名参赛并取得了优异成绩。与国内已有的诸多大学生创新项目、科研培养项目不同,iGEM的组织模式是以学生为主体的研究型学习。该模式取得了丰富的教育效果,体现了新的教育理念,对于我国高校组织本科生课外科研训练有较大的借鉴意义。文中以北京大学参加iGEM大赛为线索,介绍国际基因工程机器大赛(iGEM)的背景和基本情况并以一个参赛周期为序再现北京大学iGEM团队组织和参赛的主要过程。通过与其他本科生科研训练的组织模式进行比较,探讨iGEM对本科生科研训练意义,并总结iGEM的组织经验和对本科生科研能力培养以及组织本科生科研学术竞赛的启示,希望能为国内高校的iGEM活动组织以及本科教育改革提供借鉴。     

醋酸菌多相分类研究进展

醋酸菌是一大群革兰氏染色阴性、绝对好氧的细菌的总称, 能将乙醇或糖类不完全氧化为有机酸。醋酸菌的分类在近30年经历了很大变化, 早期的分类系统主要以表型和生化特征为基础。如今, 大多采用结合表型、化学分类法和基因型数据的多相分类法对醋酸菌进行分类。本文综述了醋酸菌的多相分类研究进展, 主要介绍了醋酸菌的现行分类情况及表型分类、化学分类和基因分型等方法在醋酸菌分类中的应用。     

施磷和杀真菌剂对黄顶菊生长及生理代谢的影响

以黄顶菊为供试植物,通过盆栽试验研究土壤真菌在其入侵过程中的作用,揭示黄顶菊入侵的土壤微生物学机制.试验设置5个施磷( KH2PO4)水平(50 mg·kg-1CaSO4,缺磷处理,P0;空白,不加磷处理,P1;20 mg· kg-1,P2;40 mg·kg-1,P3;80 mg· kg-1,P4),并通过施用杀真菌剂苯菌灵控制土壤真菌,研究二者对黄顶菊入侵性的影响.杀真菌剂处理显著降低了黄顶菊的菌根侵染率,抑制了植株光合作用,降低了植株生物量、可溶性糖的积累及抗氧化保护酶系统(SOD、POD和CAT)活性,在较高施磷水平时(P3、P4)增加植株全P含量,而对植株叶绿素、可溶性蛋白、全N含量等无显著影响.施用磷肥引起的植物磷营养状况的改变,对土壤真菌具有一定的调控作用,真菌效应的发挥因施磷量不同而发生变化,在缺磷和低磷处理(P0～P2)时,真菌对N、P吸收贡献率表现为正效应;而当施磷量较高(P3、P4)时,贡献率表现为负效应.土壤真菌和养分状况对黄顶菊的生长和生理代谢均有重要影响.     

越南篦齿苏铁小孢子发生及其系统学意义

运用常规石蜡切片方法,结合显微荧光技术对越南篦齿苏铁Cycas elongata 小孢子发生和花粉个体发育进行了研究。结果表明：其小孢子叶球5月中下旬开始萌动,小孢子囊着生在小孢子叶远轴面,且3-5小孢子囊以辐射状排列方式聚生成聚合囊。小孢子囊壁由6-7层细胞组成,包括表皮、中层及绒毡层。绒毡层来源于成熟造孢组织的外围细胞,其退化形式为分泌型。6月中旬,小孢子母细胞进入减数分裂I,至6月下旬形成四分体。母细胞减数分裂后胞质分裂的方式与其他苏铁类植物不同,具有连续型与同时型两种类型。7月中旬,小孢子经过2次有丝分裂后,形成3细胞的成熟花粉粒。7月下旬进入散粉状态。在花粉发育过程中,母细胞内淀粉粒的积累及其壁上胼胝质的沉积均呈现规律性变化。     

水分胁迫和杀真菌剂对黄顶菊生长和抗旱性的影响

利用盆栽试验研究水分胁迫下AM真菌对黄顶菊生长和抗旱性的影响,揭示黄顶菊入侵过程中的微生物学机制。以苯菌灵为杀真菌剂,在土壤相对含水量为120%、80%、40%和20%条件下,分别设灭菌和不灭菌两种处理。结果表明,水分胁迫显著降低了黄顶菊株高、干重和主根长,而对AM真菌侵染率无显著影响。施用苯菌灵显著降低了菌根侵染率、叶片保水力、保护酶活性、可溶性糖和可溶性蛋白含量,提高了MDA含量。不灭菌处理下黄顶菊植株对土壤有效N和有效P的利用率较高,且植株全N、P含量显著高于灭菌处理,菌根贡献率随土壤相对含水量降低而逐渐提高,重度胁迫分别是渍水条件下的1.84和1.88倍。土壤水分状况和AM真菌的交互作用对黄顶菊生物量和生理指标影响显著。AM真菌共生能够促进黄顶菊根系对土壤水分和矿质营养吸收,改善植物代谢活动,提高抗旱性。实验结果为黄顶菊合理防控措施的制定提供了依据,同时作为丛枝菌根的基础性研究也具有重要的意义。     

鼎湖山季风常绿阔叶林某些沉积元素转移过程中的浓度分析

对鼎湖山大气降水、季风常绿阔叶林林冠穿透水、土壤水(30cm和80cm深)以及溪水中某些沉积元素进行了系统连续的观测研究,从沉积元素的转移过程阐明了鼎湖山自然保护区和季风常绿阔叶林所承受的环境压力,通过分析沉积元素在这些水文学过程中的浓度变化和相互联系,试图揭示该生态系统相应功能过程变化的规律。得到如下结果：(1)大气降水中的Pb含量远远高于穿透水、土壤水(30cm和80cm深)以及溪水中的含量,随着水分由输入向输出流动,Pb的浓度逐渐降低;(2)在大气降水、林冠穿透水、土壤水(30cm和80cm深)以及溪水中,Al离子的浓度逐步增加;(3)除Pb外,所有其他元素(Al、Mn、sr、Mg、Na、K和Ca)在土壤溶液中的浓度都高于5个水文过程的平均值;(4)Mn、K、Ca的输入和输出的浓度都不高;(5)Na和Mg在土壤水和溪水中的浓度超过5个水文过程的平均值。这表明：(1)鼎湖山的大气具有高浓度的Pb含量,而且Pb在季风常绿阔叶林系统中处于一个持续的积累过程;(2)酸性降水不仅活化了土壤中的Al元素,对各个水文学过程中的离子浓度也有增大的作用;(3)Na和Mg在当前的大气环境下有可能加速地从季风常绿阔叶林生态系统中淋洗出来。总之,由于酸雨和大气污染的影响,鼎湖山森林生态系统将处于不稳定状态。     

Ag/TiO2纳米材料对烟曲霉的抑制作用及机制

目的合成Ag/TiO_2纳米材料,对其进行表征测定,并探讨其对烟曲霉的抑制作用及具体机制。方法采用光催化还原法制备Ag/TiO_2纳米材料,紫外可见分析和扫描电镜对其进行表征测定;微量液基稀释法检测对烟曲霉的最低抑菌浓度(MIC),以及生物量的抑制作用;ELISA试剂盒检测对真菌谷胱甘肽还原酶、总谷胱甘肽、线粒体膜电位的影响,荧光显微镜检测活性氧的产生。结果成功制备Ag/TiO_2纳米材料,分布均匀;对烟曲霉的MIC值为0.5μg/mL,能完全抑制烟曲霉生物量,与单独纳米银相比,具有更好的抗菌活性。机制研究发现其主要通过降低烟曲霉体内谷胱甘肽及其还原酶的含量,诱导过量活性氧的产生,最终导致线粒体膜电位降低,使真菌细胞发生凋亡。结论 Ag/TiO2纳米材料可有效阻断烟曲霉等真菌在空气中的传播,具有广泛的应用前景。     

云斑尖塘鳢消化酶活力的研究

本文采用酶学分析方法研究了云斑尖塘鳢在正常摄食状态与饥饿的状态下胃、肠及肝胰脏组织中蛋白酶、淀粉酶和脂肪酶的活性。结果显示,在30℃的条件下,正常摄食组样本在酸性条件下的蛋白酶活力表现为:胃后肠肝胰脏前肠,中性和碱性条件下:后肠肝胰脏前肠及胃;饥饿组样本仅有胃表现出较高的酸性蛋白酶活性,其他器官的蛋白酶活性均很低。在正常和饥饿实验组中肝胰脏的淀粉酶活性均高于其他器官,胃肠的淀粉酶活性均较低。正常摄食组中脂肪酶活力后肠肝胰脏;而在饥饿组中仅有肝胰脏检测到脂肪酶活性。结果表明,云斑尖塘鳢适度饥饿组较正常摄食组消化酶活性大幅降低;其高蛋白酶活力及中等脂肪酶活力与其肉食性相一致;此外云斑尖塘鳢也具备少量的淀粉消化能力。