拟南芥冷诱导CBF/DREB类结合因子的克隆及其生物信息学分析

CBF/DREB结合因子广泛存在于植物中,主要参与诸如干旱、高盐以及冷胁迫等相关基因的表达调控.以拟南芥DNA为模板,PCR扩增出3个冷诱导的CBF/DREB结合因子,即CBF1、CBF2及CBF3,利用生物信息学手段对三者的cDNA序列、氨基酸序列的相似性、组成成分、理化性质、疏水性/亲水性、功能域、进化树、二级结构及DNA保守域的三级结构等进行了较为全面的分析.结果显示,CBF1、CBF2和CBF3的氨基酸序列同源性很高,达到91.4%,且都属于亲水性蛋白,三者在理化性质以及蛋白质二级结构乃至三级结构上也极为相似.另外, CBF1和CBF2都不具跨膜结构,CBF3含有1个跨膜螺旋.     

布鲁氏菌BP26基因标记疫苗株的构建及鉴别PCR方法的建立

[目的]由于现有的减毒活疫苗仍存在较强的毒力,因抗原与毒株的差异不大而很难区分疫苗免疫和自然感染等缺点,限制了现有布鲁氏菌减毒活疫苗的广泛应用.本文拟对布鲁氏菌的减毒活疫苗株M5进行遗传改造,克服这些缺点.[方法]本研究利用同源重组的方法,用卡那抗性基因替换了布鲁氏菌减毒疫苗株M5的BP26基因,得到了新的标记疫苗株M5△BP26.分别用标记疫苗株和野生株侵染巨噬细胞和感染小鼠,比较分析标记株在细胞内和小鼠体内的存活能力.根据种特异性保守基因dnaK和缺失的BP26基因设计引物,建立双重PCR,用于区分标记株与野生株.[结果]成功构建了.BP26基因标记疫苗株,细胞实验和动物实验结果表明,标记株仍能在胞内和小鼠内存活,具备作为减毒活疫苗的特性.小鼠实验结果显示,感染后两周野生株的细菌数为1022.9 ,而突变株为101.1 (P<0.01),至第3周野生株的细菌数为102.2 ,而突变株未能检出,表明与原疫苗株相比,标记株的感染力进一步减弱.根据DNA序列的差异,建立了能够区分标记疫苗株与野生株的双重PCR方法,标记株因只能扩增出一条带而能与野生株和毒株相区分,从而可以区分自然感染和疫苗免疫.[结论]基因标记疫苗株的构建及鉴别PCR方法的建立,为布鲁氏菌疫苗的进一步研发奠定了基础.     

大豆连作对土体和根际微生物群落功能的影响

试验采用Biolog方法在大田试验条件下研究了不同连作年限大豆在结荚期和收获期根际和土体微生物群落功能多样性的变化.试验结果表明,在结荚期和收获期根际微生物群落功能多样性、均匀度指数和AWCD均显著高于土体.在结荚期迎茬和连作8a的土体微生物多样性、AWCD均高于正茬和连作4a土体;在收获期正茬和迎茬处理的土体微生物多样性、AWCD高于连作4a和8a.结荚期迎茬、连作4a和8a处理的根际微生物群落AWCD均显著高于收获期,说明在大豆植株生长旺盛的结荚期微生物群落的根际效应比收获期更明显.在这两个生长期降解氨基酸,糖类和羧酸类碳源的微生物可能是连作影响的主要土体微生物类群.     

福建三都澳游泳动物种类组成及群落结构稳定性

利用2012-2013年三都澳渔业资源的定置张网调查资料, 应用物种多样性指数、数量生物量比较曲线(ABC曲线)及鱼类分类多样性指数等方法分析三都澳游泳动物种类组成特征和群落结构的稳定性。调查中共出现游泳动物195种, 隶属于17目64科125属, 其中鱼类143种, 甲壳类47种, 头足类5种。大黄鱼(Larimichthys crocea)在三都澳4个航次的调查中都是最主要的优势种类, 其他优势种类还包括叫姑鱼(Johnius belengerii)、白姑鱼(Argyrosomus argentatus)、虾虎鱼类和一些甲壳类。大黄鱼多为养殖群体, 其他优势种类的共同特征是个体小, 繁殖周期短, 生物量季节或年际间波动剧烈。物种多样性分析表明, 三都澳游泳动物群落平均Shannon-Wiener多样性指数为2.61, 9、10月高, 1、5月低。ABC曲线分析表明, 4次调查中群落结构存在明显的变化, 繁殖群体的补充、个体生长、捕捞、伏季休渔等是影响群落结构稳定性的因素。本次研究表明, 大黄鱼生物量的比例与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著负相关(P < 0.01, R = -0.890), 与种类数呈显著负相关(P < 0.05, R = -0.563)。结合近年来的调查数据, 统计得到三都澳的现存鱼类约224种, 其平均分类差异指数(△⁺)为59.5, 分类差异变异指数(∧⁺)为260.8。相对于中国沿海其他海域, 三都澳鱼类群落分类学范围较小, 且群落间的分类地位关系极不均匀, 群落抗干扰的能力较差。     

里氏木霉VPS13基因缺失对菌丝分支、生孢和纤维素酶产量的影响

【目的】丝状真菌里氏木霉是纤维素酶生产的主要工业真菌。纤维素酶分泌过程中的蛋白运输途径是控制大量纤维素酶成功输出的重要环节,因此,研究蛋白分泌途径的特定靶标基因功能将有助于鉴定纤维素酶运输分泌过程的关键调控因子。本研究借助基因敲除方法将里氏木霉液泡蛋白分选相关基因VPS13缺失,分析了该基因缺失对菌株生长、生孢尤其是纤维素酶分泌的影响。【方法】利用Double-joint PCR技术和同源重组策略构建里氏木霉VPS13基因缺失突变株,通过菌丝培养、显微观察、生孢检测、蛋白与酶活测定,系统比较VPS13基因敲除前后菌株的生长特征、菌丝形态、孢子形成、蛋白分泌以及纤维素酶活等。【结果】成功获得两株VPS13基因缺失株。与出发菌株相比,该基因突变后菌丝蔓延速率明显减慢,但菌体生物量在对数生长期后显著增多。通过显微观察,发现该基因缺失株菌丝更加密集,分支明显增多。此外,该基因缺失也导致菌株生孢延迟。纤维素底物平板分析发现VPS13基因缺失株菌落周围透明圈更加清晰,且透明圈圈径比是出发菌株的4倍,说明降解纤维素的能力有明显提高。进一步的液体发酵实验结果显示,该基因缺失导致蛋白产量及纤维素酶活力分别提高16.4%和21.9%。【结论】里氏木霉VPS13基因在菌丝生长、生孢、蛋白分泌等不同生物学过程中具有功能多样性,且该基因在菌种改良上可以作为提高纤维素酶产量的重要靶点。     

HCV NS3/4A基因外来表达对Huh7细胞凋亡及DNA损伤应答的影响

NS3/4A是丙型肝炎病毒（hepatitis C virus,HCV）编码的丝氨酸蛋白酶复合体,是病毒完成自身复制周期的必要成分。该研究为调查NS3/4A对细胞凋亡及DNA损伤应答（DNA-damage response,DDR）的影响,在Huh7细胞中表达了外来NS3/4A基因。通过DAPI染色和MTT分析显示,外来表达NS3/4A显著诱导细胞的凋亡和增殖活力的下降。免疫荧光检测结果表明,NS3/4A可明显增加细胞内源性DNA双链断裂（double strand breaks,DSBs）损伤（γH2AX灶点升高）;而进一步用X-ray诱导细胞外源性DSBs损伤后,外来表达NS3/4A的细胞显示出明显的DSBs损伤修复缺陷（减缓的γH2AX灶点消退）。免疫印迹法检测结果显示,NS3/4A可抑制喜树碱（Camptothecin,CPT）诱导的ATM第1 981位丝氨酸的磷酸化（pATM1 981）。以上结果提示,NS3/4A基因外来表达可引起细胞DNA损伤,抑制ATM介导的DSBs损伤修复信号,诱导细胞凋亡通路的活化。     

从DNA疫苗到耐受疫苗:全新的适应症和抑炎前景

DNA疫苗技术从1990年代发现到至今,已经创造成功了4个临床兽用疫苗或产品,并仍然有数十个产品正在临床验证的不同阶段。通过不断提高DNA质粒进入体细胞的效率,DNA疫苗将具有更强的免疫应答效率,从而使得DNA疫苗走向更多和更广泛的临床应用。DNA疫苗不仅可以增强机体免疫系统的应答反应,利用其与蛋白质疫苗共免疫的方式也可以产生特异性的免疫耐受反应用于抑制免疫反应。基于DNA疫苗的诱导免疫耐受的疫苗技术开辟了全新的过敏性疾病和自主免疫疾病的干预领域,具有重要的临床潜力和应用前景。     

小白菜BcUBCE2基因的克隆及表达分析

采用cDNA-AFLP和RACE技术从小白菜中克隆得到泛素结合酶E2基因(ubiquitin conjugating enzyme E2),命名为BcUBCE2。序列分析表明,BcUBCE2基因cDNA全长830bp,包含1个456bp的开放阅读框,编码152个氨基酸。结构分析发现,该序列包含一个泛素结合酶E2活性位点和一个高度保守的半胱氨酸。进化分析显示,小白菜BcUBCE2蛋白同拟南芥E2蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,BcUBCE2基因在小白菜根、茎、叶中均有表达,铜处理10d时BcUBCE2基因的表达量最高。研究认为,BcUBCE2基因可能在铜胁迫响应中发挥重要作用。     

大气CO_2增加对不同生长光强下龙须菜光合生理特性的影响

为了探讨未来大气CO2升高对不同生长光强下大型海藻的影响,选取经济红藻龙须菜为实验材料,研究了其生长速率、光合作用、呼吸作用、叶绿素荧光参数以及光合色素对CO2和光强的响应。实验设置两个CO2浓度,正常空气水平CO2浓度(390μL/L)和高CO2浓度(1000μL/L);两个光强梯度,高光(300μmol m-2s-1)和低光(100μmol m-2s-1)。结果表明,CO2和光强对龙须菜的生长和光合作用有明显的交互作用。大气CO2升高并没有显著影响龙须菜的生长速率,但在不同CO2处理下,龙须菜对光强的响应不同。在空气水平下,光强的变化对其生长速率影响不显著。而在高CO2作用下,高光处理下的藻体有更高的生长速率。CO2显著促进高光生长下龙须菜的呼吸作用速率,但是在低光下作用不明显。而对于光合作用速率来说,低光培养下的藻体CO2表现为负面效应,但对高光下生长的藻体作用不明显。CO2增加没有改变龙须菜生长状态下的电子传递速率,但在高光下,CO2表现为一定的抑制作用。CO2显著降低了龙须菜天线色素藻红蛋白和叶绿素a的含量。这些CO2与光强的结合效应表明,大气CO2的升高对龙须菜光合生理特性的影响随着光强的变化而呈现不同的效应,在未来评估CO2的增加对大型海藻的影响时,要充分考虑其他环境因子的耦合效应。