基于模式微生物生长特性调控的食品功能因子生物制造研究进展

食品功能因子作为功能性食品制造的基础素材,是食品中真正起生理作用的有效成分,在调节人体机能,改善睡眠和促进生长发育等方面发挥着重要作用.合成生物学作为一种更安全、更健康和绿色可持续的食品获取方式,已经成为推动食品行业发展的重要技术支撑.食品合成生物技术主要通过采用合成生物学技术设计构建食品组分的合成途径,创建具有食品工业应用能力的智能化细胞工厂,大幅提升食品功能因子等高附加值产品的合成效率.目前,以大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、谷氨酸棒杆菌和酿酒酵母等模式微生物作为合成载体,通过对其生长进行精细调控,食品功能因子的生物制造已取得重大进展.本文主要从转运蛋白工程改造提高细胞生长速率、重编程细胞能量代谢和平衡细胞生长与产物合成方面总结了基于模式微生物生长特性调控合成食品功能因子的研究策略和进展,提出了目前所面临的挑战,并对其未来发展做出展望.     

两种病毒侵染中国对虾后细胞超微病理学变化与免疫标记

应用电子显微技术研究人工感染的中国对虾病毒病原及其宿主细胞超微病理学变化。结果显示病虾体内存在球状与杆状两种病毒病原,有时在同一病虾组织的同一细胞中可见两种病毒同时侵染现象,该现象提示存在复合感染的可能。利用胶体金免疫标记技术对感染病虾细胞质中出现的球状病毒作定位标记,初步结果表明已分离提纯的球状病毒与感染病虾细胞质中观察到的病毒粒子性质基本相同。病毒侵染后,细胞内主要的细胞器如线粒体、内质网、核糖体均发生了显著变化;侵染后期,可见溶酶体及多种膜性结构大量增生、细胞核被一些微管样结构包裹等特殊变化的发生。     

Paa bourreti的有效性及其在中国的新纪录

用线粒体12S和16S基因序列对双团棘胸蛙Paa yunnanensis的8个种群和越南的Paa bourreti进行分子系统发育分析,结果表明,双团棘胸蛙景东种群与Paa bourreti聚为一支,而其他7个种群聚为一支;以上两支问的遗传分化水平已经达到种级.此外,形态比较结果表明景东地区标本与双团棘胸蛙形态特征不同而与P.bourreti基本一致.因此,支持P.bourreti为有效种,双团棘胸蛙景东种群应为P.bourreti,为中国新纪录;推测其在云南南部其他区域也有分布.根据云南景东的标本,本文对P.bourreti进行了形态补充描述.     

典型草原区不同生境反硝化菌群的空间特征

【背景】锡林河-河滨湿地-阶地草原是蒙古高原典型草原区代表性的水生-湿生-陆生生境,但不同生境中反硝化菌群的空间分布特征尚不明晰。【目的】阐明典型草原区不同生境反硝化菌群的组成、丰度、空间分布特征及异质性成因。【方法】利用16S rRNA基因测序研究锡林河流域水生、湿生、陆生生境6个样带沉积物/土壤细菌群落组成及相对丰度。基于2014年及以前文献报道的反硝化细菌及16S rRNA基因信息构建参比菌库,筛选生境关联的反硝化菌属。通过典范对应分析等探究反硝化菌群空间异质性成因。【结果】参比菌库包含80种反硝化细菌(65个属),6个样带测序获得的469个细菌属中36个为反硝化细菌属。3种生境共存的反硝化细菌有14个属,其中黄杆菌属(1.65%-14.17%)和噬氢菌属(1.56%-1.69%)是水生和湿生生境共有的优势菌,假单胞菌属(1.85%)是低河漫滩样带的优势菌。空间分布特征显示反硝化菌群沿水生-湿生-陆生生境呈现先升后降的分布趋势,在低河漫滩湿地达到最高值。典范对应分析表明:黄杆菌属、噬氢菌属、气单胞菌属、鞘氨醇单胞菌属等与pH值、水分及沙粒含量呈正相关关系,而芽孢杆菌属、链霉菌属、马杜拉放线菌属等与粘粒、粉粒、有机质、总氮含量等呈正相关关系。【结论】典型草原区反硝化菌群组成及丰度具有明显的生境异质性,低河漫滩湿地是反硝化细菌生长繁殖的最佳生境,由颗粒组成、水分含量和pH等环境因子共同驱动。     

门静脉海绵样变大鼠门静脉氧化应激损伤的研究

目的:考察门静脉海绵样变性(CTPV,Cavernous transformation of portal vein)大鼠体内氧化应激的状态以及氧化应激对门静脉结构的影响。方法:采用门脉部分结扎法复制CTPV大鼠动物模型;通过测定门静脉内血浆超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)的活力来分析机体抗氧化能力,测定丙二醛(MDA)含量分析机体氧化能力;门静脉HE染色观察门静脉病理变化。结果:Sham组大鼠门静脉造影显示门静脉通畅,无曲张与扩张;门静脉病理学检查显示门静脉管腔无增大、内皮细胞光滑、中膜平滑肌层无增厚、外膜完整。CTPV组大鼠门静脉造影显示门静脉周围侧支循环形成,门静脉病理检查显示多个管腔大小不一、外形不规则血管腔,管腔之间为较狭窄的纤维性间隔,其内可见脂肪细胞、散在的淋巴细胞及肥大细胞等,门静脉管腔增大、血管内膜受损、内皮细胞脱落、中膜平滑肌增厚和血栓形成。与Sham组大鼠比较,CTPV组大鼠SOD、GSH-Px活性降低(93.79+8.87μU/L Vs103.05+8.07μU/L,P<0.05,157.44+26.46U/ml Vs709.09+83.21U/ml,P<0...     

小麦K型及V型细胞质雄性不育系线粒体DNA的比较分析

采用RFLP（restrictionfragmentlengthpolymorphism）和RAPD（radomlyamplifiedpolymorphicDNA）技术对具有相同核遗传背景的小麦K型不育系K149A、V型不育系V149A及相应保持系149B的线粒体DNA进行了比较分析。结果表明它们之间线粒体DNA的结构显著不同,atpA,atp9,coxII,cob等线粒体功能基因有组织结构上的差异。推测线粒体DNA是小麦K、V型雄性不育系胞质不育困子的载体。但由于不育系与保持系间线粒体DNA差异甚大,难以确定究竞哪些差异确与雄性不育有关。仅仅比较不育系和保持系间线粒体DNA的差异是限制本领域取得突破性进展的症结所在。基于“核质工作”的思路,把“雄性不育-育性恢复”作为一个整体来考虑,并重视比较不育系和杂种F1代之间线粒体DNA的结构和表达的差异,所得结果对寻找和鉴定cms因子,进而阐明cms的形成机理有积极意义。     

丙酮破碎法提取重组大肠杆菌表达的转谷氨酰胺酶酶原

以茂原链霉菌(Streptomyces mobaraensis)的基因组DNA为模板,PCR扩增出转谷氨酰胺酶酶原基因(pro-transglutaminase,pro-TG)),PCR产物连接到pMDl8-T克隆载体后亚克隆到表达载体pET-22b(+),转化到表达宿主大肠杆菌BL2l(DE3).重组大肠杆菌经IPTG诱导后,转谷氨酰胺酶酶原(pro-TG)主要以可溶性蛋白表达.菌体离心后用丙酮高速搅拌破碎细胞,亲和层析成功地纯化到了转谷氨酰胺酶酶原.转谷氨酰胺酶酶原经胰蛋白酶切割激活后其酶活为502.8 U/g CDM(菌体干重).采用BSA交联试验证实成熟的转谷氨酰胺酶(TG)具有功能.采用丙酮破碎法提取重组大肠杆菌表达的转谷氨酰胺酶酶原对大规模工业化生产转谷氨酰胺酶进行了有益的探索.     

水稻的AFLP研究初报——反应条件的优化及对温敏核不育等位突变系的分析

通过对５４６０Ｓ和５４６０Ｆ这一对水稻等位突变系的ＡＦＬＰ分析,比较了ＡＦＬＰ与ＲＡＰＤ及ＲＦＬＰ检测ＤＮＡ多态性的相对效率。结果表明,这３种分子标记的ＤＮＡ多态性检出效率依次为ＡＦＬＰ＞ＲＡＰＤ＞ＲＦＬＰ;找出了水稻ＡＦＬＰ分析的最适反应条件;在这对等位突变系之间找到了一些多态性ＡＦＬＰ产物,已完成了对４个多态性ＡＦＬＰ产物的克隆,其中３个为单拷贝顺序;用这３个单拷贝克隆的混合物为探针,对作者自己构建的５４６０Ｓ水稻的ＢＡＣ库进行了筛选,获得了１２个阳性克隆,为今后ＢＡＣ库的筛选打下了基础。此外,对上述３种分子标记各自的优缺点及它们在ＤＮＡ多态性检测中的适用之处进行了分析探讨。     

栎黄掌舟蛾幼虫肠道好氧菌群分析及产纤维素酶菌的筛选

栎黄掌舟蛾Phalera assimilis是柞树主要叶部害虫之一。本研究以栎黄掌舟蛾幼虫为材料,从幼虫肠道中分离出好氧细菌23株,通过对16S r DNA扩增产物ARDRA分析后,代表性菌株测序结果表明,23株肠道好氧细菌分别属于葡萄球菌属Staphylococcus sp.、短小杆菌属Curtobacterium sp.、赖氨酸芽孢杆菌属Lysinibacillus sp.、肠球菌属Enterococcus sp.和阿特拉津降解菌属Arthrobacter sp.5个属的细菌,其中,以葡萄球菌属及短小杆菌属细菌种类最多。通过筛选培养基从23株菌中筛选出产纤维素酶菌6株。本研究可为深入了解栎黄掌舟蛾肠道菌群结构、寻找产纤维素酶菌及新的微生物资源等奠定了理论基础。     

基于独立元分析和非线性指数分析的脑电信号中伪迹分量的自动去除

脑电(electroencephalography,EEG)信号中不可避免地存在着眼动、心跳、肌电信号以及线性噪声等伪迹干扰,这些伪迹的存在极大地影响了脑电信号分析的准确性,因此在进行脑电信号分析前需要去除伪迹干扰。为了有效地去除伪迹,结合独立元分析和非线性指数分析,提出一种自动识别并去除脑电信号中伪迹分量的方法。该方法还可同时用于提取脑电信号中的基本节律如!波等。相应的模拟与实际脑电数据的实验结果表明所提议的方法具有很好的识别和去除脑电信号伪迹分量的性能。