人工锌指蛋白介导调控的里氏木霉纤维素酶生产

里氏木霉Trichoderma reesei Rut-C30是目前研究最广泛的纤维素酶生产菌,选育高产纤维素酶的里氏木霉菌株有助于提高木质纤维素资源生物炼制的经济性。利用人工锌指蛋白文库转化T.reeseiRut-C30,筛选获得了两株高产纤维素酶的突变株T. reesei M1和M2,与出发菌株比较,突变株M1和M2滤纸酶活分别提高100%和53%,且M1突变株外泌蛋白量提高69%,M2内切纤维素酶活提高64%。实时定量PCR分析结果表明,与对照菌株相比,突变株M1和M2中主要纤维素酶基因转录均上调,但不同酶基因在两株菌中有不同的变化特征。此外,纤维素酶抑制转录因子基因ace1在两株突变株中都转录下调,而纤维素酶正调控转录因子基因xyr1仅在M1突变株中上调。以上结果表明,不同人工锌指蛋白对纤维素酶活性的影响具有多样性。对这些突变体中人工锌指蛋白靶基因进行深入分析,为进一步深入探究里氏木霉纤维素酶合成调控的机理,以及利用代谢工程选育更高效的产酶菌株提供了基础。     

桃小食心虫越冬幼虫过冷却能力及体内生化物质动态

为研究桃小食心虫Carposina niponensis Walsingham自然种群过冷却能力的变化动态,从生理生化水平上探讨桃小食心虫幼虫耐寒机制,测定了桃小食心虫幼虫在越冬前后不同月份的过冷却点、体内含水量、脂肪、蛋白和糖原的含量。结果表明:桃小食心虫越冬幼虫的过冷却点(super-cooling point, SCP)和结冰点(freezing point, FP)随越冬期温度降低而逐渐降低, 并在冬季过后随温度升高而逐渐升高,其中在3月份时最低,分别为-14.89℃和-9.95℃,显著低于其它月份。幼虫体内含水量、总蛋白含量、糖原含量在越冬前后变化趋势与SCP变化相似并且各自又有不同的特点,但在2月份时都达最低,分别为44.83%、32.44μg/mg、1.95μg/mg。幼虫体内的总脂肪含量由越冬初期(2008-10)的29.04％逐渐降低至越冬后期(2009-06)的15.56％。结果说明桃小食心虫幼虫越冬过程中体内水分、总蛋白、糖原等生化物质含量的变化与其抗寒能力存在一定的联系,显示了其对冬季温度变化的生态适应。     

基于物候特征的盐渍化信息数据挖掘研究

盐渍化是影响植被和作物长势的重要因素,精确反演盐渍化的时空分布信息至关重要。基于MOD13A1-NDVI数据反演生长季开始日期(SOS)、生长季结束日期(EOS)、生长季长度(LEN)等物候参数和计算出能高精度反演盐渍化空间分布的多种植被指数、盐分指数、地形指数、干旱指数等参数后作为BP-ANN人工神经网络的输入因子来反演盐渍化信息,同时按照植被类型和地貌类型进行分区来反演盐渍化信息,以探讨盐渍化受植被和地貌类型的影响。主要结论如下:(1)盐渍化的形成受多种因素的影响,与物候参数大多呈非线性关系,不能单纯的以某拟合公式来进行表达,需要借助人工神经网络超强的非线性拟合能力来反演盐渍化信息。(2)通过深入挖掘植被物候信息,在融入物候参数后的反演精度显著提高。可决系数R2从0.68(非物候参数)增加到0.79(包括物候参数),但是需要加入地形、影像数据和土壤水分等方面的信息来更加精确的反演盐渍化信息。生物累积量指标LSI(Large seasonal integral)和SSI(Small seasonal integral)能够很好的表征盐渍化的信息。(3)划分植被类型后的盐渍化提取精度进一步提高,可决系数R~2达到了0.88。(4)以地貌特征作为类型分区后,反演结果的R~2达到了0.85,精度较高,比以植被类型作为分区的精度略小。高程较低区域的盐渍化现象普遍较重,盐渍化程度受到地形和地貌因素的影响显著。(5)农用地区域多为非盐渍化和轻度盐渍化地,稀疏植被区多为重盐渍化地。研究区的非盐渍化和轻盐渍化地、中盐渍化地和重度盐渍化地比例分别为53.42%,13.71%,32.87%。以上的研究结果提出了一种融合物候信息和非物候参数来反演盐渍化信息的方法,进行深入的协同植被物候监测盐渍化信息方面的数据挖掘,在融入了物候参数后,盐渍化的预测精度显著提高。     

肝硬化食管胃底静脉曲张破裂出血患者治疗中限制输血量对疗效的影响

目的：研究限制输血输液量在肝硬化食管胃底静脉曲张破裂出血患者治疗中的疗效。方法：将98例患者随机分为两组。治疗组（55例）采用限制输血输液量方法进行治疗,同时进行其它常规止血治疗。对照组（43例）采用相对无限制大量输血输液方法治疗,余治疗方法同治疗组。分别观察两组患者24h、48h、72h内出血停止情况和总有效率。结果：治疗组患者24h、48h、72h内出血停止例数和总有效率明显高于对照组患者。P〈0．01。结论：限制输血输液量在治疗肝硬化食管胃底静脉曲张破裂出血中的止血率高,其作用明显优于相对无限制输血输液量对其治疗的疗效。     

桑树内生拮抗菌的分离鉴定及其对桑断枝烂叶病的生防初探

【目的】本研究从健康桑树茎中分离筛选对桑断枝烂叶病菌具显著拮抗作用的内生细菌,为该病生物防治奠定研究基础。【方法】采用组织培养法分离桑树内生菌,抑菌圈法和平板对峙法筛选抑菌活性稳定的内生拮抗菌;根据形态学、生理生化特征检测和基于16SrDNA、gyrA和gyrB基因的系统发育分析对拮抗菌进行菌种鉴定;利用抑菌圈法测定拮抗菌株活性发酵液热稳定性,菌丝生长速率法检测活性发酵液抑菌谱;并通过观察拮抗菌对桑断枝烂叶病菌BoeremiaexiguaGXH1菌株生长及菌丝形态的影响,扩增抑菌活性物质合成关键基因,以及采用酸沉淀法提取拮抗菌株脂肽类化合物并进行高效液相色谱串联质谱分析(LC-MS),初步探究可能的抑菌机制。【结果】从健康桑树茎中共分离获得17株桑树内生细菌,并从中筛选获得一株对桑断枝烂叶病菌B.exiguaGXH1有稳定拮抗作用的桑树内生细菌NPJ13菌株。该菌株形态学、生理生化特征与芽孢杆菌属一致,基于16SrDNA、gyrA和gyrB基因序列的系统发育分析结果显示该菌株与贝莱斯芽孢杆菌(Bacillusvelezensis)的亲缘关系最近,且处于系统发育树的最小分枝,故将NPJ13菌株鉴定为贝莱斯芽孢杆菌,命名为B. velezensis NPJ13。NPJ13菌株对灰霉病菌SWU5、核地杖菌SXSG-5、核盘菌PZ-2及烟草疫霉SWU20等12种病原真菌具有不同程度的拮抗作用,其活性发酵液具有较好的热稳定性。NPJ13菌株会导致桑断枝烂叶病菌GXH1菌丝发生扭曲、膨大、透明度增加、断裂等畸变现象;基因检测结果显示NPJ13菌株基因组中具有PKSI、NRPS、Sfp、ItuD、Srfc等5种抑菌活性物质合成关键基因,LC-MS检测结果表明菌株NPJ13脂肽类粗提物中含有表面活性素和伊枯草菌素。【结论】本研究分离筛选获得一株对桑断枝烂叶病菌具有显著拮抗作用的桑树内生细菌B. velezensis NPJ13菌株,为桑断枝烂叶病的生物防治提供了候选菌株。     

Opposing effects of ICOS on graft-versus-host disease mediated by CD4 and CD8 T cells

ICOS, a CD28 family member expressed on activated CD4(+) and CD8(+) T cells, plays important roles in T cell activation and effector function. Here we studied the role of ICOS in graft-vs-host disease (GVHD) mediated by CD4(+) or CD8(+) T cells in allogeneic bone marrow transplantation. In comparison of wild-type and ICOS-deficient T cells, we found that recipients of ICOS(-/-) CD4(+) T cells exhibited significantly less GVHD morbidity and delayed mortality. ICOS(-/-) CD4(+) T cells had no defect in expansion, but expressed significantly less Fas ligand and produced significantly lower levels of IFN-gamma and TNF-alpha. Thus, ICOS(-/-) CD4(+) T cells were impaired in effector functions that lead to GVHD. In contrast, recipients of ICOS(-/-) CD8(+) T cells exhibited significantly enhanced GVHD morbidity and accelerated mortality. In the absence of ICOS signaling, either using ICOS-deficient donors or ICOS ligand-deficient recipients, the levels of expansion and Tc1 cytokine production of CD8(+) T cells were significantly increased. The level of expansion was inversely correlated with the level of apoptosis, suggesting that increased ability of ICOS(-/-) CD8(+) T cells to induce GVHD resulted from the enhanced survival and expansion of those cells. Our findings indicate that ICOS has paradoxical effects on the regulation of alloreactive CD4(+) and CD8(+) T cells in GVHD.     

捕食者对空心莲子草叶甲种群的生物胁迫

广食性捕食者广泛捕食植食性昆虫,常被用于有害生物的生物防治,也因此影响植食性昆虫对杂草的生物效果。空心莲子草叶甲(Agasicles hygrophila)(鞘翅目:叶甲科Chrysomelidae)作为入侵恶性杂草空心莲子草(Alternanthera philoxeroides)(苋科:莲子草属Alternanthera)的专性天敌,从美国的弗罗里达州引入中国,在释放地防治空心莲子草取得了较好的防治效果。虽然空心莲子草叶甲在引入地均已建立田间种群并有一定程度的自然扩散,但丰富的食物资源,并未使空心莲子草叶甲的自然种群数量变得繁荣,因此其未能有效抑制空心莲子草的扩散蔓延。在野外调查时发现空心莲子草生境中存在大量广食性捕食者。这些广食性捕食者是抑制空心莲子草叶甲种群数量扩张的生物胁迫因子吗?为此,选择捕食性昆虫龟纹瓢虫(Propylaea japonica)(鞘翅目:瓢虫科Coccinellidae)、蜘蛛类捕食者拟水狼蛛(Pirata subpiraticus)(蜘蛛目:狼蛛科Lycosidae)与斜纹猫蛛(Oxyopes sertatus)(蜘蛛目:猫蛛科Oxyopidae)为捕食者,分别以空心莲子草叶甲各虫态为猎物,构建简单的捕食者-猎物系统,在室内检测了上述3种捕食者对空心莲子草叶甲各虫态在不同密度下的日捕食量,以期了解捕食者对空心莲子草叶甲的捕食作用,客观评估空心莲子草叶甲的生物防治效能。研究结果表明:捕食者龟纹瓢虫、斜纹猫蛛与拟水狼蛛均捕食空心莲子草叶甲的卵粒及1龄、2龄幼虫,斜纹猫蛛与拟水狼蛛捕食3龄幼虫,捕食者的捕食量均随着猎物密度的升高而增加,寻找效应降低。三者均不捕食成虫。除拟水狼蛛对3龄幼虫的捕食用Holling II模型拟合不呈显著相关关系外,其余捕食反应均拟合Holling II模型并显著相关。通过拟合方程得出捕食者对空心莲子草叶甲卵粒的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛10.9粒,拟水狼蛛为6.2粒,龟纹瓢虫为5.6粒;对1龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛为17.1头;拟水狼蛛为35.8头,龟纹瓢虫为10.4头;对2龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛为6.6头,拟水狼蛛为11.2头,龟纹瓢虫为2.9头;对3龄幼虫的理论日最大捕食量为:斜纹猫蛛捕食12.3头,拟水狼蛛为1.1头。研究结果证实了捕食者可通过捕食作用降低空心莲子草叶甲种群密度,削弱空心莲子草叶甲对空心莲子草的控害效能,是空心莲子草叶甲种群存活的生物胁迫因子。建议在提高空心莲子草叶甲田间种群数量,达到对空心莲子有效的持续控制效果方面开展进一步研究。     

低背景、高分辨率PAGE简易银染法

聚丙烯酰胺凝胶电泳银染一直存在耗时长、步骤繁琐等缺陷, 是其批量应用的瓶颈。文章报道了一种低背景、高分辨率的PAGE简易银染方法, 该法在降低NaOH浓度和批量显带方面进行了有益的探索, 建立了节省时间、节约试材, 对批量显带尤为实用的简易银染法。     

中度嗜盐菌Martelella sp. AD-3 降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的酶学性质

[目的]研究中度嗜盐菌Martelella sp.AD-3在降解菲过程中水杨酸-5-羟化酶的活性与菲降解效率的关系及其酶学性质.[方法]通过HPLC分析菲的降解效率和AD-3菌粗酶液催化水杨酸的产物,根据NADH在340 nm处的吸光度变化计算水杨酸-5-羟化酶的活性.[结果]水杨酸-5-羟化酶是一种诱导酶,在AD-3菌的对数生长期和稳定初期时活性较高,酶活力大小与该菌对菲的降解速率基本一致.在菲浓度为200 mg/L、生长盐度为3％、pH为9.0的培养条件下,AD-3菌株表达的水杨酸-5-羟化酶的活力最高,为132.8 nmol/(min·mg).水杨酸-5-羟化酶催化水杨酸降解时的最适温度、pH和盐度分别为30℃、7.5和3％,酶的最大反应速率为200 nmol/(min· mg)、米氏常数Km为8.7μmol/L.[结论]AD-3菌在降解菲的过程中表达水杨酸-5-羟化酶,该酶的活性与菲降解速率具有相关性.     

苛求芽孢杆菌基因组DNA提取方法的比较

目的:比较不同方法提取苛求芽孢杆菌基因组DNA的差异。方法:用经典CTAB提取法、改进CTAB法(溶菌酶处理结合CTAB提取法)、UniQ柱吸附提取法制备苛求芽孢杆菌基因组DNA,比较产物完整性和用于PCR扩增的有效性。结果:三种方法制备基因组DNA纯度接近,但改进CTAB法产率最高,UniQ法产率最低。经典CTAB法和UniQ法提取基因组DNA易降解。三种方法所得基因组DNA用于PCR扩增效率接近。结论:溶菌酶裂解结合CTAB提取更适合制备苛求芽孢杆菌基因组DNA。