蛋白质组学在农业生物科学研究中的应用

蛋白质组学是后基因组时代的新兴研究领域,详细介绍了蛋白质组学的原理和方法在农业生物科学研究中的最新应用进展,提出了蛋白质组学技术目前所面临的问题,并展望了今后的发展前景.     

HBc蛋白与NIRF蛋白细胞外相互作用鉴定

构建原核表达质粒pGST-HBc,真核表达质粒pFLAG-NIRF,表达并纯化GST-HBc蛋白,表达FLAG-NIRF蛋白,利用GST pull down技术鉴定HBc与NIRF蛋白的相互作用。利用PCR技术分别扩增HBc编码框和NIRF基因全长,并将其分别插入到原核表达载体pGEX-4T-1和真核表达载体p3*FLAG-CMV-10中,构建出pGST-HBc及pFLAG-NIRF。pFLAG-NIRF转染HEK293,培养48 h,收获前10 h加入MG132抑制蛋白酶体,收获细胞,经NP40裂解后离心收集上清pGST-HBc转化BL21(DE3)细菌,优化培养条件使GST-HBc在上清中大量表达,然后用GST4Bgel亲合纯化该蛋白,结合有GST-HBc蛋白与含FLAG-NIRF的细胞上清孵育后,离心收集GST 4Bgel,经洗脱液洗脱后蛋白电泳,western blotting分析。构建了pGST-HBc及pFLAG-NIRF,在上清中成功表达GST-HBc并纯化该蛋白,在细胞中成功表达FLAG-NIRF,GST pull down结果显示两者存在体外相互结合。HBc与NIRF能够在细胞外发生相互结合。     

戊糖乳杆菌发酵培养基氮源条件的优化

对戊糖乳杆菌发酵培养基的氮源条件进行了优化。通过单因素实验及响应面分析优化利用木糖高产乳酸的戊糖乳杆菌发酵培养基的不同氮源组合。优化得到的牛肉膏与柠檬酸氢二铵复合的最佳组成为牛肉膏17.72 g/L,柠檬酸氢二铵1.91 g/L,得到乳酸实际最大产量42.37 g/L。添加玉米浆与酵母粉和无机氮源复合的最佳组成为玉米浆46.54 g/L,酵母粉21.95 g/L,柠檬酸氢二铵9.95 g/L,可得到乳酸最大产量41.06 g/L。通过响应面优化减少了有机氮源的种类。牛肉膏与柠檬酸氢二铵的复合得到了更高的乳酸产量,且减少了有机氮源用量,节约了成本。玉米浆与酵母粉的复合解决了单一玉米浆造成的木糖利用速率过低的问题,同样得到较高浓度的乳酸。     

云丘山地区灌木群落优势种数量关系

以68个灌木样方的重要值矩阵和2×2列联表为基础,结合实地调查,应用方差比率法、χ2检验、Pearson相关系数及Spearman秩相关系数法,对云丘山地区灌木群落的20个优势种、190个种对的关联性进行了定量研究。方差比率法结果表明,20个优势种总体间关联为显著正相关,云丘山地区的灌木群落处于较稳定的状态;χ2检验、Pearson相关系数、Spearman秩相个关系数结果表明,大部分种对的种间关联未达到显著程度,种间联结较为松散,群落结构及其种类组成将逐渐趋于完善和稳定;根据这20个优势种对环境的适应方式和主导生态因素辅助以PCA排序,可将它们划分为两种生态种组。以上结果揭示了该地区主要优势物种与环境的相互关系。     

胶陀螺的光敏活性组分

用石油醚、氯仿、乙酸乙酯和丙酮对胶陀螺子实体进行梯度提取,得到的粗提物做光敏活性药理试验,结果表明:胶陀螺的氯仿和乙酸乙酯粗提取物有明显的光敏活性。将氯仿和乙酸乙酯的粗提物分别用不同比例的氯仿—甲醇进行反复柱层析,同时配合光敏活性药理试验,得到6个有光敏活性的组分,分别为c2、c3、c4、c5、c6和c11。将6个组分合并后继续分离,最终得到1个有橙黄色荧光点的成分,对其进行光敏活性药理试验,结果证明其为胶陀螺的光敏活性成分。     

超高浓度培养基条件下酵母细胞生长及酒精生成的准稳态动力学研究

在1．5L搅拌式发酵罐中,使用葡萄糖质量浓度分别为120、200、280g／L的培养基进行酿酒酵母Saccharomyces cerevisiae连续发酵生成酒精的动力学研究。研究发现,当培养基中葡萄糖浓度为200和280g／L时,发酵液中残糖浓度、酒精浓度以及菌体生物量从小幅度波动的准稳态发展到大幅度波动的振荡状态。提出了伴有周期性振荡现象准稳态过程的概念,并针对该过程,建立了兼有底物和产物抑制的酵母细胞生长和产物酒精生成动力学模型。     

黄河裸裂尻鱼肌肉生长抑制素基因克隆及表达分析

肌肉生长抑制素(myostatin,MSTN)属于转化生长因子β(TGF-β)超家族中的一个成员,是骨骼肌生长发育的负调控因子。该文以黄河裸裂尻鱼肌肉总RNA为模板,采用RT-PCT、5’-RACE和3’-RACE法获得MSTN基因全长cDNA序列为2180bp,包含长为1128bp的开放阅读框,编码375个氨基酸。以肌肉总DNA为模板,通过PCR法进一步获得了MSTN基因的2个内含子序列,分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN基因与其他脊椎动物具有相似的基因结构(包括3个外显子和2个内含子)。黄河裸裂尻鱼MSTN具有脊椎动物MSTN的共同序列特征,含有1个蛋白酶水解位点RXXR和8个位于TGF-β功能区域保守的半胱氨酸残基。氨基酸序列同源性分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN序列与其他鲤科鱼类MSTN具有较高的同源性;而与哺乳动物和禽类的MSTN同源性较低。系统发育分析表明,黄河裸裂尻鱼MSTN与其他鲤科鱼类聚于同一进化支。RT-PCR分析表明,该基因在黄河裸裂尻鱼9个被检组织中均有表达,但在心、肾、肠、精巢中表达量较高。Real-TimePCR分析显示,MSTN基因在胚胎中的相对表达量,随胚胎发育阶段的不同而有所差异,暗示MSTN的功能可能并不局限在对肌肉生长发育的负调控作用,可能还有其他功能。     

龙眼胚性愈伤组织DRM1基因的克隆及其定位与表达分析

该研究以龙眼胚性愈伤组织的转录组数据为基础,对龙眼胚性愈伤组织DlDRM1基因进行克隆和生物学信息分析,并检测其在体胚发生过程中不同发育阶段、不同浓度的外源激素(2,4-D、IAA、KT)处理下及不同组织部位的表达,以揭示DlDRM1基因在龙眼体胚发生过程中的功能。结果表明:(1)从龙眼转录组unigene序列筛选获得龙眼结构域重排甲基化酶1基因(命名为DlDRM1)全长序列,并利用RT-PCR法从‘红核子’龙眼胚性愈伤组织中克隆获得DlDRM1基因的cDNA全长序列(GenBank登录号为KY990493);DlDRM1基因cDNA全长2 574bp,包括494bp的5′UTR,184bp的3′UTR,可编码包含631个氨基酸的蛋白质。(2)生物信息学分析显示,DlDRM1是一个不稳定的亲水蛋白,不含信号肽,不存在跨膜结构域,其分子式为C_(3104)H_(4839)N_(851)O_(984)S_(28);序列比对和系统进化分析表明,龙眼DlDRM1与脐橙DRM相似度最高(76.85%),二者亲缘关系也最为接近。(3)实时荧光定量PCR分析发现,DlDRM1在龙眼各组织器官中均有表达,且在果肉中表达量最高,其次是花蕾,在叶中的表达量最低;DlDRM1基因在非胚性愈伤组织中表达量最高,而且在非胚性愈伤向胚性愈伤转变过程中DlDRM1基因的表达量呈逐步下降趋势,说明DlDRM1基因与体胚胚性呈负相关关系,在龙眼体胚发生过程中可能发挥着重要的作用;一定浓度的IAA和2,4-D能够促进DlDRM1基因的表达,而KT则抑制DlDRM1的表达。(4)亚细胞定位结果表明,DlDRM1定位于细胞核和细胞膜上。     

我国植被数量分析方法的研究概况和发展趋势

植被数量分析是现代植被研究的重要手段,数量分类和排序是现代植被生态学研究最重要的,也是应用最广泛的生态学技术。数量分析方法在20世纪50年代引入植被生态学研究领域,我国学者在70年代后期开始研究植被的数量分类和排序。本文主要从相关资料、应用研究、新方法研究三个方面论述了我国植被数量分析方法的发展,重点阐述了从20世纪70年代后期以来出现的并且被广泛应用的新方法及其应用研究概况,并在此基础上分析了植被数量分析方法未来的发展趋势。     

草酸青霉BZH-2002产果胶酶特性研究

对草酸青霉菌（Penixillium oxalicum）BZH-2002菌株固体发酵果胶酶的特性及浸提条件进行了研究,确定其最佳产酶时期为72—92h,利用干物质量最快的时期为24—72h发酵产酶期间培养基介质中pH值呈“V”字形变化。该菌株以甜菜渣、葵花盘为碳源,以（NH）2SO4为氮源时产酶率最高,分别高达4．33万和4．56万U／g干物质,（NH4）2SO4最佳用量0．9g/10g甜菜渣。此外,浸提方法对果胶酶产率也有一定影响,1％NaCl作为浸提液的效果最好,最佳浸提时间1h,浸提温度25—40℃。