菜豆环氧化物水解酶的表达及其催化特性研究

【背景】光学纯环氧化物及邻二醇是一类多功能手性砌块。与化学合成法相比,环氧化物水解酶(EHs)介导的生物转化法因环境友好而成为当前的研究热点。【目的】从菜豆(Phaseolus vulgaris)中克隆一种EH基因并进行原核表达,研究重组酶催化环氧苯乙烷(Styrene oxide,SO)的水解特性。【方法】通过计算机辅助分析EHs的一级结构,推测一种菜豆来源的未知功能蛋白(PvEH4)可能具有EH活性。利用RT-PCR技术,以菜豆总RNA为模板,扩增编码PvEH4的基因pveh4,并实现其在Escherichia coli BL21(DE3)中的表达。利用重组菌E.coli/pveh4全细胞催化SO水解,分析PvEH4的对映选择性和区域选择性。【结果】一级结构分析表明,PvEH4具有α/β折叠型EH特有的保守区域。SDS-PAGE结果显示PvEH4的表观分子量为39.4 kD。PvEH4针对SO的对映选择率(E值)为10.1,区域选择性系数αS和βR分别为99.5%和82.5%。当外消旋SO转化率达到68.1%时,可同时获得99.9%ees的(R)-SO和92.3%eep的(R)-苯乙二醇(Phenyl-1,2-ethanediol,PED),两者的产率分别为31.9%和65.6%。【结论】PvEH4的挖掘不仅增加了植物类EHs的数量,同时也为EHs的蛋白分子改造提供参考。     

施氮量和每穴苗数对双季杂交早稻产量及氮肥利用率的影响

研究施氮量和每穴栽插苗数对双季杂交早稻产量、产量构成及氮肥吸收利用率的影响,可为双季杂交早稻的高产高效栽培提供理论基础。采用完全随机区组试验设计,设5个施氮水平(0、120、150、180和210 kg·hm~(-2),以N_0、N_1、N_2、N_3和N_4表示)和3种每穴栽插苗数(2、3和4根苗每穴,以M_1、M_2和M_3表示),在成熟期对干物质、叶面积指数和产量及产量构成进行测定,并分析氮肥吸收利用等指标。结果表明:施氮量和每穴栽插苗数对双季早稻产量具有显著影响;产量各因子相关性分析表明,有效穗数、每穗粒数与产量呈显著正相关,结实率和千粒重与产量呈显著负相关;随着施氮量的增加,水稻氮素积累总量增加,而氮肥农学利用率、氮肥偏生产力、氮肥生理利用率和氮肥收获指数降低,氮肥吸收利用率和产量则呈先上升后下降的趋势;增加每穴栽插苗数,氮肥农学利用率呈下降趋势,适量增苗能增加总生物量和产量可提高氮肥利用率;与其他处理相比,施氮量为180 kg·hm~(-2)和每穴栽插3~4根苗的组合产量均较高,同时可获得较高的氮肥吸收利用率。适宜的施氮量和每穴栽插苗数组合可显著增加有效穗数、产量和氮积累量,建议双季杂交早稻栽培中采用施氮量为180 kg·hm~(-2)、每穴栽插苗数为3~4根苗的组合。     

CRISPR/Cas9在放线菌合成生物学研究中的应用和发展

放线菌是活性天然产物和抗生素药物的重要来源。利用合成生物学高效地开发其中丰富的天然产物资源,将为加速新药开发奠定坚实的基础。CRISPR/Cas9作为一种多功能基因编辑系统,因其便捷高效而被广泛应用于真核生物的遗传操作。但在原核生物尤其是放线菌中的应用仍处于起步阶段,机遇和挑战并存。本综述总结了目前CRISPR/Cas9系统在放线菌基因编辑和调控,以及活性天然产物的产量提升、生物合成机制解析和资源开发等方面的研究进展。同时,也对该系统在应用中面临的包括重组修复效率低,以及靶向切割效率不足等关键挑战进行了分析,并提出了相应的优化解决方法。随着CRISPR/Cas9在放线菌应用中的不断完善和发展,将极大地推动放线菌的合成生物学研究,促进其中天然产物资源的有效挖掘和应用开发。     

2016-2017年中国12-17岁儿童青少年能量及宏量营养素摄入状况

目的：分析2016—2017年中国12～17岁儿童青少年能量及宏量营养素摄入状况,为引导中国12~17岁儿童平衡膳食和合理营养提供科学依据。 方法：数据来源于2016—2017年中国儿童与乳母营养健康监测数据,采用多阶段分层随机抽样方法,在全国31省抽取275个监测点开展营养健康监测。膳食调查采用连续3 d 24 h膳食回顾法收集食物摄入信息,采用食物秤称重记录家庭或学校食堂连续3 d食用油和调味品的摄入量,依据《中国食物成分表》计算能量和三大宏量营养素的摄入量。结果：2016—2017年中国12～17岁儿童青少年膳食能量、碳水化合物、脂肪和蛋白质的平均每人日摄入量分别为1 995.0 kcal、253.8 g、84.5 g、61.4 g。碳水化合物、脂肪和蛋白质的供能比分别为50.6%、37.1%、12.3%。72.9%的儿童青少年脂肪供能比高于推荐值30%、48.0%的儿童青少年碳水化合物供能比低于推荐值50%、22.6%的儿童青少年蛋白质供能比低于推荐值10%。儿童青少年膳食脂肪来源于食用油、动物性食物和植物性食物的比例分别为43.9%、36.6%、19.6%。12～17岁儿童青少年平均每人日膳食能量、碳水化合物、脂肪和蛋白质的摄入量均随年龄的增长而增加,男生高于女生,能量、蛋白质和脂肪摄入量存在城乡差异,城市高于农村（P<0.01）。城市儿童青少年蛋白质供能比达到中国居民膳食宏量营养素可接受范围（AMDR）的比例高于农村（P<0.01）。结论：中国12～17岁儿童青少年每人日膳食能量基本满足,三大宏量营养素供能比不合理。能量、蛋白质和脂肪摄入量存在城乡差异,农村儿童脂肪供能比增幅过快亟待关注。     

污水诱导大蒜细胞微核及异常有丝分裂的研究

研究污染的河水对大蒜根尖细胞微核的诱导及细胞分裂的效应。结果表明,较重污染（PI=7.63）的河水对大蒜根尖染毒24 h以上,致使其有丝分裂指数下降明显（p<0.05）,诱发间期细胞微核显著（p<0.01）,导致有丝分裂异常和前微核的产生。     

微细胞介导人14号染色体自A9细胞转移至DT40细胞

为了获得含人14号染色体的DT40细胞,用于人抗体基因的表达研究.本研究利用微细胞介导的染色体转移技术,将A9细胞中的人14号染色体转移至DT40细胞中.首先,摸索秋水仙胺诱导A9细胞微核形成最佳浓度与最佳时间,以终浓度为10 mg/mL的细胞松驰素B破坏细胞骨架,离心分离微细胞,获得的微细胞依次经8μm、5μm、3μm滤膜过滤后与受体细胞DT40融合,细胞铺板后加入G418筛选.然后,对长出的抗性克隆进行基因组DNA检测及FISH杂交,分析人14号染色体在DT40杂合细胞克隆中的存在情况.结果显示,成功获得含人14号染色体的DT40(#14)细胞,三轮试验共获得抗性克隆30个,人14号染色体有效转移率为1×10-6.实验结果表明,人14号染色体完整的自A9细胞转移至DT40细胞,获得的DT40(#14)细胞可用于制备含人抗体基因的人类人工染色体,用于人抗体基因的表达研究.     

重组棉铃虫病毒的外源基因向其他生物的转移

本文报道了基因工程棉铃虫核多角体病毒(HaSNPV-AaIT)的外源蝎子毒素基因(AaIT)是否会向环境中的植物病原微生物或捕食性天敌转移的实验结果。首先,于实验室内将重组病毒HaSNPV-AaIT与棉花黄萎病病菌(VerticilliumdahliaeLleb.)进行了长达90d的混合培养,在混合培养30d,60d和90d后分别提取棉花黄萎病病菌的基因组DNA,用AaIT基因作探针进行点杂交,结果显示无阳性信号。另外,从多次施用过重组病毒的棉花田中采集了120只龟纹瓢虫和七星瓢虫,利用健康蚜虫饲养3-4d,用碱解液处理瓢虫体表后,从处理液中可以检测到病毒DNA;但瓢虫体表经碱解液和Dnase处理后,从瓢虫体内提取的基因组DNA,用PCR和斑点杂交的方法,都没有检测到AaIT的序列存在。本研究的实验结果说明,基因工程病毒的外源基因向其它生物转移的可能性极低。     

奶山羊转基因供核细胞的再饥饿对核移植胚胎发育的影响

为提高转基因奶山羊体细胞核移植胚胎早期发育率,将经转染外源基因的山羊胎儿成纤维细胞经饥饿培养(含0.5?S的DMEM)5天后分成两部分:第一部分细胞-80℃或液氮冻存,试验前复苏后直接用作供核细胞(试验组Ⅰ),或复苏后恢复培养(含10% FCS的DMEM)2-5天后再饥饿5天用作供核细胞(试验组Ⅱ);第二部分细胞作传代培养(含10% FCS的DMEM)2天后再饥饿5 天用作供核细胞(试验组Ⅲ)。将上述不同处理的供核细胞进行细胞周期与存活率的检测,并将该供核细胞移入去除遗传物质的山羊MⅡ期卵母细胞的卵周隙内,经电融合、化学激活后,将核移植(NT)胚胎经0.8%琼脂糖包理后移入临时寄母输卵管内,培养6天后回收并观察NT胚胎的早期发育。结果,试验组Ⅱ所用供核细胞中G_0/G_1期细胞所占比例及其存活率分别为95.68%、99.9%,均显著地高于试验组Ⅰ(88.66%、80%);试验组Ⅱ的桑椹及囊胚期NT胚胎的发育率(66.09%)显著地高于试验组Ⅰ(22.00%)与试验组Ⅲ(50.51%)。将以上发育的NT胚胎分别移入同步发情的受体后,35 天作B超妊娠诊断,试验组Ⅱ的受体妊娠率为45.83%,显著地高于试验组Ⅰ(20.00%)与试验组Ⅲ(9.58%)。流式细胞仪分析结果表明,饥饿后的供核细胞经冷冻,复苏后恢复培养2-5天,再经饥饿处理,能显著地提高G_0/G_1期细胞的比例及细胞存活率;应用该细胞所组建的NT胚不仅具有较高的桑椹与囊胚期发育率,而且具有较高的受体妊娠率。