利用RNAi技术研究果蝇心脏发育基因的功能

RNAi是近两年发展起来的一种阻抑基因表达的新方法。它通过导入一段与内源基因同源的双链RNA序列（dsRNA）,使内源mRNA降解,从而达到阻抑基因表达的目的。目前已在线虫、果蝇、臭虫、真菌及植物等生物中建立RNAi技术,用于研究某些特定基因或已知基因在特定发育时期的功能。对于难于获得突变体的基因或生物体,RNAi技术尤其有效。虽然果蝇心脏发育基因wingless和tinman在果蝇心脏发育的早期功能已经清楚,它们都与果蝇心脏前体细胞的形成有关,但它们在果蝇心脏发育的后期功能仍有待进一步研究。实验运用RNAi技术,分别将tinman和wingless的dsRNA注入果蝇的早期胚胎,得到了这两个基因的dsRNA干扰表型,与两个基因的突变体表型非常相似,都表现为果蝇心脏前体细胞不能形成或心脏管缺失。尤其是tinman基因的dsRNA,还引起了肠中胚胎层缺失和体壁肌肉组织的紊乱,而wingless基因的dsRNA却只影响心脏的形成,而不影响肠中胚层,说明dsRNA干扰具有非常强的特异性,因而不失为研究果蝇心脏发育基因功能的有效方法。     

果蝇心脏发育基因调控的研究进展

果蝇心脏的发育是一个受到一系列基因共同调控的复杂过程,这些基因在脊椎动物和无脊椎动物果蝇中具有惊人的相似性,对于它们功能的研究将有助于揭示人类心脏发育的过程及分子控制机理.通过将果蝇作为一种重要的模式动物,对心脏发育基因调控的研究进展作一综述.     

胶州湾夏秋季大气湿沉降中的营养盐及其入海的生态效应

为揭示大气湿沉降对胶州湾营养盐的输送通量及其生态效应,分别于2015年6—8月(夏季)、9—11月(秋季)采集胶州湾降水样品,测定了降水中不同形态N、P、Si的浓度。结果表明,降水中不同形态营养盐的浓度变化较大,且均与降水量呈负相关关系,其中NH4-N和NO3-N的浓度较高,溶解有机氮(DON)占溶解态总氮(DTN)含量的25.9%,而NO_2-N,PO_4-P和SiO_3-Si的浓度均很低。溶解无机氮(DIN)、DON、PO_4-P以及SiO_3-Si的湿沉降通量分别为141.7、61.87、0.35 mmol m~(-2)a~(-1)和0.12 mmol m~(-2)a~(-1)。受降水量和营养物质来源制约,各项营养盐湿沉降通量时间变化显著。农业活动导致的无机氮排放构成了胶州湾湿沉降DIN的主要来源。大气湿沉降DIN、DON、PO_4-P和SiO_3-Si分别占胶州湾总输入负荷的9.04%、10.24%、0.57%和0.17%,湿沉降输入的PO_4-P在夏、秋季分别可以支持0.575 mgC m~2d~(-1)和1.42 mg C m~2d~(-1)的新生产力;雨水中DIN/P比值高达1 617,突发性强降雨带来的营养盐输入会加剧表层水体的P限制和Si限制,对胶州湾浮游植物群落结构和粒级结构产生重要影响。大气湿沉降是胶州湾生源要素生物地球化学过程的重要一环,对营养物质收支的贡献及可能引发的生态效应不容忽视。     

非洲马铃果果籽提取物的体外抗肿瘤活性

分别以不同极性有机溶剂(正己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮与乙醇)对非洲马铃果的果籽进行索氏提取,测定提取率;以人宫颈癌细胞(Hela Cells)与人肝癌细胞(SMMC-7721细胞株)为对象,对5种有机相的非洲马铃果果籽提取物进行体外细胞毒理性研究,测定提取物抗肿瘤活性。结果表明,马铃果果籽丙酮提取物对SMMC-7721癌细胞具有显著的增殖抑制活性,同时也表现出对Hela癌细胞较高程度的抑制作用;正己烷提取物对Hela癌细胞具有相对较明显的抑制活性,对SMMC-7721癌细胞药理活性不显著;其他有机相提取物几乎没有肿瘤细胞增殖抑制活性。     

不同生长期入侵植物刺苍耳的化感作用

为探明刺苍耳(Xanthium spinosum L.)各时期(幼苗期、花蕾前期、成熟期)的化感作用, 采用生物测定法研究刺苍耳各时期水提液对小白菜(Brassica chinensis L.)、莴苣(Lactuca sativa L.)、黑麦草(Lolium multiflorum L.)、金狗尾草(Setaria glauca L.)4 种植物幼苗生长的影响。结果表明: (1)刺苍耳成熟期全株水提取液对小白菜根长、苗高的影响表现为“低促高抑”的效应; 当水提液浓度为10 mg·mL^-1 时, 对小白菜、莴苣、黑麦草、金狗尾草的根长和苗高生长抑制率分别在39.25%-69.43%和13.17%-58.02%之间。(2) 刺苍耳花蕾前期全株水提液在同样浓度10 mg·mL^-1 时, 对白菜、莴苣、黑麦草、金狗尾草的根长和苗高生长表现出完全的抑制作用, 并且在浓度5 mg·mL^-1 时对4 种植物根长的抑制率分别在36.48%-72.71%之间, 远高于刺苍耳成熟期在同浓度下的抑制作用。(3) 刺苍耳幼苗期全株水提液在浓度为5 mg·mL^-1、10 mg·mL^-1 时对4 种植物表现出了完全的抑制作用。在浓度2.5 mg·mL^-1 时, 对4 种植物根长的抑制率分别在52.96%-65.67%之间, 抑制率也远高于同浓度下的刺苍耳成熟期和花蕾前期。刺苍耳各时期的化感作用是客观存在的, 在同样浓度下, 刺苍耳幼苗期水提液对植物的抑制作用强于另两个时期, 可能是由于种子萌发时产生了较多的化感物质, 以便尽早排挤其它伴生植物, 占据生态优势。     

应用于染色体步移的PCR扩增技术的研究进展

各种建立在PCR基础上染色体步移的方法能够根据已知的基因序列得到侧翼的基因序列。染色体步移技术主要应用于克隆启动子、步查获得新物种中基因的非保守区域、鉴定T-DNA或转座子的插入位点、染色体测序工作中的空隙填补,从而获得完整的基因组序列等方面。其方法主要有3种：反向PCR的方法,连接法介导的PCR的方法以及特异引物PCR的方法。文章就各种方法进行举例说明并加以分析比较。     

纤维素降解产物对Kluyveromyces marxianus 1727共发酵葡萄糖和木糖的影响

研究纤维素酸水解产生的4种副产物乙酸、甲酸、糠醛、5-羟甲基糠醛及发酵产物乙醇对Kluyveromyces marxianus 1727共发酵葡萄糖和木糖的影响。结果表明:5.0 g/L乙酸和1.0 g/L甲酸对葡萄糖和木糖共发酵具有明显的抑制作用;1.0 g/L糠醛和5-羟甲基糠醛基本不影响K.marxianus 1727发酵葡萄糖,且能够被K.marxianus1727转化为毒性相对较低的物质。由于5-羟甲基糠醛的转化速率慢,对K.marxianus 1727发酵木糖的抑制程度大于糠醛。乙醇对K.marxianus 1727发酵木糖具有抑制作用,当乙醇质量浓度大于20 g/L时,生物量及木糖利用率约是对照的44%和70%。     

果蝇心脏发育标记基因lbe的多克隆抗体制备

lbe是已经证明的心脏标记基因。为了深入研究lbe在心脏发育中的功能,需要获得lbe蛋白并制备其抗体。首先提取野生型成体果蝇的总RNA,反转录获得其cDNA文库,通过PCR克隆出lbe编码区序列,将其连接到pET-28a原核表达载体上。经酶切及测序鉴定后,质粒构建成功。将重组质粒（pET-28a-lbe）转化大肠杆菌菌株Rosseta,用IPTG诱导表达出融合蛋白,经Ni-IDA凝胶柱纯化后,最后将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备lbe多克隆抗体,并用Western blotting检测抗体的效价和特异性。结果显示获得了lbe原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗lbe多克隆抗体,为lbe功能的进一步研究奠定了基础。     

利用核糖体工程选育丙酮丁醇菌提高丁醇产量

利用核糖体工程技术对丙酮丁醇梭菌Clostridium acetobutylicum L7进行诱变筛选,以获得丁醇高产菌株。使用链霉素诱变C.acetobutylicum L7并结合设计的平板转接逐次提高链霉素浓度的筛选路线,获得丁醇产量较高的菌株S3。结果表明,S3丁醇产量为(12.48±0.03)g/L,乙醇产量为(1.70±0.07)g/L,相对于原始菌分别提高了11.2%及50%;丁醇/葡萄糖转化率由原始菌的0.19提高到0.22,丁醇生产率达到0.24 g/(L.h),相比提高30.5%;耐受丁醇浓度由原始菌的12 g/L提高到14 g/L;发酵液粘度下降到4 mPa/s,同比降低了60%,利于后续分离工作的进行,降低发酵成本。进一步研究工作表明,S3菌株遗传稳定性良好。因此,核糖体工程技术是一种选育丁醇高产菌株的有效方法。     

德兴铜矿尾矿重金属污染对土壤中微生物多样性的影响

【目的】为更好地了解重金属污染与微生物多样性之间的相互作用关系,以江西德兴铜矿4#尾砂库为研究对象,采集野外实地样品共16件进行分析(包括尾砂样品以及周围农田和菜地土壤样品)。【方法】一方面对样品中可培养异养细菌进行平板计数,一方面采用变性梯度凝胶电泳(Denaturing gradient gel electrophoresis,DGGE)对样品中可培养和不可培养微生物分子生态多样性进行研究;同时采用PCA(Principle component analysis)方法分析样品理化性质、重金属及主要元素与可培养细菌数量及微生物多样性之间的相互关系。【结果】元素分析结果表明该尾矿区样品受到不同程度重金属Cu、Cd、Zn、Ni、Pb和Cr的污染;可培养异养细菌在尾砂样品中数量最少,在菜地和农田土壤样品中有明显增加;多样性指数(Shannon-Weaver index H)计算结果发现H最大值出现在距离尾矿中等距离、重金属浓度在中等程度的样品中。PCA分析结果表明可培养异养菌数量与理化性质如有机碳、有机质、含水率等相关性较大,重金属影响不明显;而多样性指数H除与上述理化性质相关性较大外,还受到重金属Ag、Zn、As、Pb、Ni、Cr等的影响,而在样品中含量普遍比较高的重金属如Cu、Cd等并不成为影响微生物多样性的主要因素。【结论】从这些长期受重金属污染的野外实地样品来看,以上结果说明不同重金属浓度对微生物多样性的影响可能并不是实验室研究的简单的线性关系。