UPRE-lac Z为报告基因评价酵母UPR响应初步研究 *

目的: 未折叠蛋白质反应UPR是酵母最重要蛋白质质量控制机制之一,研究UPR响应规律有助于优化异源蛋白分泌途径合成和应对酸醇等胁迫因子的细胞自我保护。方法: 选择实验室菌株W303-1A和工业菌株An-a,以UPRE启动子控制下的Lac Z为报告基因,利用CRISPR/Cas9技术构建得到指示菌株W303-1A (leu 2::UPRE-lac Z)和An-a (leu 2::UPRE- lac Z),分别简称WZ和AZ。结果: 生长曲线测定显示WZ和AZ与亲本菌株的生长接近;添加下述试剂孵育4h后测定β-半乳糖苷酶酶活:1μg/ml衣霉素、8%(v/v)乙醇、0.3%(v/v)乙酸、5%(v/v)乙醇+0.1%(v/v)乙酸;菌株AZ的比酶活分别是对照值的8.2、26.4、1.1和7.9倍,而菌株WZ则分别为12.6、2.4、1.0和1.0倍;进一步以YEplac195为载体表达β-葡萄糖苷酶,AZ和WZ转化子在2%纤维二糖中生长24h的β-葡萄糖苷酶酶活值分别为0.35和6.12U/ml,相应的LacZ则分别为对照值的3.1和5.4倍。结论: 两个菌株显示了在抑制物和异源蛋白表达UPR响应和调控能力上的显著差异,为其改造利用提供了方向;研究也为分析抑制物耐受性和异源蛋白表达关键制约因素、优化酵母ER和UPR信号通路的调控奠定了初步方法基础。     

磷酸肌醇磷脂酶C在DREB2表达调控中的作用

环境胁迫对植物的生长不利。转录因子DREB2对干旱、高温、低温等非生物胁迫应答基因的表达具有重要的调控作用。磷酸肌醇磷脂酶C对 DREB2 基因有双向调节机制。深入了解 DREB2 和磷酸肌醇磷脂酶C的研究进展及其在生物工程上的应用,以及磷酸肌醇磷脂酶C对 DREB2 基因的表达调控机理,可以为磷酸肌醇磷脂酶C和 DREB2 基因在提高植物胁迫耐受性中的利用提供基础。     

酸雨背景下缙云山典型林分凋落物量和营养元素含量及其释放特征

选取缙云山针阔混交林、常绿阔叶林、楠竹林和灌木林作为研究对象,对4种林分的凋落物储量和营养元素释放量等进行观测,并应用室内模拟酸雨实验对4种林分凋落物进行淋溶模拟。结果表明:缙云山各林分现存凋落物厚度为1.4～4.5 cm,具有明显的分层结构;林分未分解U层、半分解S层和分解D层现存凋落物量分别为1.97～8.59、2.84～10.18和3.58～17.43 t·hm-2,林分年凋落物量为2.17～9.86 t·hm-2·a-1,凋落物总储量为14.21～32.42 t·hm-2,凋落物分解常数为0.15～0.31,林下凋落物分解95%时所需时间针阔混交林和楠竹林均在10年以上,凋落物分解速率比较缓慢;林下凋落物层营养元素含量以Ca、N为主,Fe、K、Mg次之;凋落物总的营养元素释放率表现为常绿阔叶林(0.80)>灌木林(0.72)>针阔混交林(0.50)>楠竹林(-0.17);与叶片相比,凋落物中N、K、Mn 3种营养元素含量明显降低;为探明酸雨影响营养元素循环的作用机理,对模拟酸雨的离子含量与凋落物淋滤液盐基离子含量进行了分析,其相关性大小表现为楠竹林(相关系数0.895)>针阔混交林(0.826)>灌木(0.700)>常绿阔叶林(0.699),楠竹林凋落物营养元素的淋滤受酸雨影响最大,常绿阔叶林受其影响最弱;推测在这一过程中以凋落物的吸附作用为主。     

中国竹亚科牡竹属一新种——长耳吊丝竹

描述了竹亚科牡竹属一新种——长耳吊丝竹（Dendrocalamus Iongiauritus S．H．Chen,K．F．HuangetR．S．Chen）。该种与吊丝竹（D．minor（McClure）ChiaetH．L．Fung）相近似,但该竹种部分节有明显发达的一条主枝,箨耳较大,明显并与箨片基部相连,窄长,横卧于箨鞘两肩,且呈有规则皱褶状,并着生有6～8mm长的波曲燧毛,箨舌高达0．7～0．9cm,呈不整齐撕裂状,上部有灰黄色扁形长毛,易于区别。     

中亚热带常绿阔叶林不同演替阶段土壤活性有机碳含量及季节动态

为探明不同演替阶段土壤碳吸存潜力,选取演替时间为15a(演替初期)、47a(演替中期)、110a(演替后期)3个中亚热带常绿阔叶林,分析了各演替阶段的土壤有机碳(SOC)含量以及土壤微生物量碳(MBC)、可溶性碳(DOC)和微生物熵(SMQ)的季节变化。结果表明:演替中、后期不同土层的土壤SOC、MBC、DOC含量和SMQ均显著高于演替初期(P<0.05);与演替中期相比,演替后期土壤MBC、DOC含量有所降低,SOC含量和SMQ无显著差异。土壤SOC、MBC和DOC含量随土层加深而显著性降低(演替初、中期DOC除外),并随演替进行逐渐向腐殖质层富集。不同演替阶段MBC、DOC和SMQ均有显著季节变化,最低值出现在秋季,最高值随演替进程由冬季逐步转向夏季。相关分析表明,不同演替阶段土壤活性有机碳含量与土壤有机碳含量极显著相关(P<0.01),且土壤活性有机碳(MBC、DOC)和SMQ对土壤碳库变化更为敏感。     

陇中黄土高原春小麦光谱反射特征

通过田间小区试验,测定了3个春小麦品种(高原602、陇春8139和定西24)在不同生育期和不同种植密度的光谱反射率及对应叶面积指数(LAI)和地上生物量,分析了其光谱反射的一般特征和红边参数特征以及光谱变量与LAI和地上生物量的相关性.结果表明:在整个波段内,春小麦冠层光谱表现为高原602＞陇春8139＞定西24,其叶片光谱表现为定西24＞陇春8139＞高原602;春小麦冠层光谱在可见光波段和中红外波段成熟期明显大于孕穗期,而叶片光谱在近红外波段孕穗期明显大于成熟期;随着种植密度的提高,在近红外波段冠层和叶片的光谱反射率逐渐增加;冠层光谱的红边均具有"双峰"现象,从孕穗期到成熟期,冠层红边位置呈现"蓝移"现象;LAI和地上生物量与冠层光谱变量之间存在较好的相关性.     

一株产酶真菌Phaeophlebiopsis sp.转录组分析

对从药渣中分离的真菌ZYJHYZ254进行鉴定及产酶活性研究,从转录组分析菌株不同生长时期差异表达基因对其生长发育及产酶调控的影响,以筛选高产木质纤维素水解酶真菌,寻找调控关键基因。鉴定ZYJHYZ254为拟暗射脉菌Phaeophlebiopsis sp.,产酶在第5-7天最高。从生长3 d与7 d的菌丝中共检测到1 232个差异基因,以3 d的菌丝为对照,显著上调、下调基因分别有826及406个,基因注释和GO、KEGG功能富集分析结果表明差异表达基因主要与蛋白质合成、代谢及酶合成相关。此外,共有387个CAZymes基因表达,GH数量最多,约占49.61%,其次为AA (97)与GT (62),约占25.06%与16.02%。GH16 (24个)占GH的12.50%,含量最多,主要编码葡萄糖苷酶、木聚糖酶等,AA中AA3 (37个)占比38.14%,编码氧化酶、脱氢酶等。结果表明ZYJHYZ254中生长3 d与7 d的菌丝经功能富集分析发现差异表达基因主要与蛋白质合成、代谢,以及酶合成相关。进一步研究发现在两个生长时期中CAZymes基因表达最多的是GH16与AA3,预示了该菌葡萄糖苷酶、木聚糖酶、β-半乳糖苷酶、氧化酶与脱氢酶含量最丰富,对降解特殊生物质中的木质纤维素具有重要意义。     

大肠杆菌trpBA和serA基因的串联表达

大肠杆菌trpBA基因编码的色氨酸合成酶(tryptophan synthetase, TSase)是色氨酸合成的关键酶; serA基因编码的磷酸甘油酸脱氢酶(D-3-phosphoglycerate-dehydrogenase, PGDH)为L-丝氨酸合成(色氨酸合成的底物)的关键酶。为了通过基因工程手段来增加色氨酸的产量, 在利用高效的原核表达载体pET22b(+)分别对trpBA和serA基因克隆表达的基础上, 采用PCR方法扩增了抗反馈抑制的serA和trpBA基因, 将两基因串联于pET22b(+)载体上, 共构建了4种方式的串联质粒, 实现了2种蛋白酶在大肠杆菌中的共表达。聚丙烯酰胺电泳分析显示, ABA-Ⅰ重组菌株在37 kD (PGDH)、29 kD(色氨酸合成酶的α亚基)、44 kD(β亚基)处均有明显的蛋白表达带。4种串联表达质粒重组菌的TSase酶活性, 分别比含空载体菌相应酶的活性提高2~4倍, PGDH酶活性分别提高约2.1~3.6倍。经摇瓶发酵实验表明酶活性较高的ABA-I菌株色氨酸合成量亦最高, 约为对照菌株的20.2倍。     

南亚热带丘陵赤红壤区农业可持续发展的土壤水分管理

南亚热带丘陵赤红壤地区水热资源丰富,可大力发展荔枝、龙眼、香蕉、芒果等岭南佳果基地和高效益的蔬菜的种植,是广东省以至全国的一块得天独厚的宝地.本文分析了南亚热带的自然概况、广东南亚热带地区的优势及丘陵赤红壤的特征.研究了广东省南亚热带丘陵赤红壤受气候因素的制约,土壤贮水库容和有效库容小,下层非饱和导水率及土壤水力扩散度低等水分特性及问题.提出了改善生态环境,利用生物或工程措施截流降雨、减少地表径流,提高降雨入流率从而增加土壤贮水量和有效贮水量,通过改良土壤,提高土壤保水性能和土壤供水能力,采取防止或减缓土壤水分蒸发措施,发展节水灌溉技术等土壤水分调控与管理技术措施.     

天麻消化紫萁小菇及蜜环菌过程中细胞超微结构变化的研究

本文对天麻种子消化入侵的紫萁小菇菌丝及营养繁殖茎消化蜜环菌过程中,细胞超微结构的变化进行了研究。观察结果表明:紫萁小菇侵入种胚后,染菌胚细胞的细胞器逐渐消失,其细胞质产生囊状体起消化菌丝的作用,存在于胚细胞中的紫萁小菇菌丝有脱壁或失去细胞质成为空腔等变化;种子萌发形成的原球茎消化紫萁小菇的方式同胚萌发阶段类同。蜜环菌侵入原球茎分化的营养繁殖茎后,皮层细胞产生消化酶类颗粒或囊状体包围并分解蜜环菌菌丝;被皮层细胞消化的菌丝残物或部分菌丝进入皮层内面的大型细胞,此时大型细胞的代谢功能显著增强,该细胞中的各种水解酶颗粒及液泡等完成对菌体物质的最终同化。紫萁小菇及蜜环菌先后在天麻有性繁殖和无性繁殖阶段侵染供给其营养,但菌丝被消化过程中的细胞形态变化、被消化方式不完全一致。