山东省大学生生物化学实验技能大赛选题分析

通过分析山东省大学生生物化学实验技能大赛两届获奖课题的特点,找出目前大学生在该项竞赛选题中展现出来的不足,对大学生今后在此类实验技能比赛中的选题方向及方法提出了建议。     

痘病毒宿主范围因子及其作用机制研究进展

痘病毒是已知病毒中基因组最大、宿主谱最广和危害最严重的人兽共患病病原之一。随着病原和宿主互作的分子生物学、功能基因组学以及免疫学相关技术的发展,痘病毒宿主范围因子及其相关作用机制被相继发现和研究,这为痘病毒的组织嗜性和宿主特异性的阐明奠定了分子基础。本文将通过对脊椎动物重要痘病毒属主要成员的宿主范围因子及其作用机制的介绍,以加深对痘病毒的分子遗传演化、组织嗜性和跨宿主种间感染机制的理解和认识。     

祁连山不同海拔火绒草叶片生态化学计量特征及其与土壤养分的关系

叶片生态化学计量反映植物生存环境的变化信息,研究不同海拔植物叶片化学计量特征有助于了解植物对环境变化的适应策略.通过对祁连山不同海拔(2400、2600、2800、3000和3200 m)火绒草叶片生态化学计量的研究,探讨了火绒草对环境变化(温度、降水和土壤养分)的响应,并分析其生长的限制性元素.结果表明: 在海拔梯度上,火绒草叶片碳(LC)、氮(LN)、磷(LP)含量分别为401.27、23.99和1.22 g·kg^-1,LC∶LN、LC∶LP、LN∶LP均值分别为16.8、352.5和20.7.LC含量、LC∶LN、LC∶LP和LN∶LP均随海拔升高呈先升后降再升的趋势,并在2600和3000 m处达到最大值和最小值,LP含量则呈相反趋势,而LN含量呈先降后升的趋势,并在2800 m处达到最小值.火绒草LC含量与LN含量不相关,与LP含量呈显著负相关;LN含量除与LP含量呈显著正相关外,与其他化学计量比均无相关关系;LP含量与各化学计量比均呈显著负相关;LC∶LN、LC∶LP和LN∶LP两两呈正相关.土壤总磷和土壤总氮是影响LC及LN的重要因素,而LP仅与土壤总磷呈显著负相关.该区火绒草生长主要受P限制.     

美洲大蠊胸腺素THY3的表达模式分析

美洲大蠊Periplaneta americana胸腺素基因具有THY1、THY2和THY3三个不同剪接体,其中THY3结构域最多。本研究使用实时荧光定量PCR技术比较分析了THY3在美洲大蠊不同性别、不同发育阶段及不同组织中的表达差异,以及大肠杆菌Escherichia coli诱导对美洲大蠊血淋巴和脂肪体中THY3表达的影响。结果表明:THY3在成虫期的表达量显著高于其他虫期,雌虫表达量显著高于雄虫,脂肪体表达量显著高于血淋巴、头部、肌肉、体壁组织。雌性成虫体腔注射大肠杆菌3 h后血淋巴中THY3表达量显著增高,而在脂肪体中12 h后才检测到THY3表达明显上调,研究结果为进一步研究美洲大蠊胸腺素的功能打下了基础。     

CRISPR/Cas技术在抗除草剂作物育种中的研究与应用进展

CRISPR/Cas系统是一种简单、低成本、高效、精准的基因编辑技术,该技术能够进行基因的定向改造,加速新品种培育进程,在种质资源创制中的应用潜力较高。概述了CRISPR/Cas系统的技术原理及其在作物抗除草剂育种中的应用,简要指出了目前CRISPR/Cas技术在抗除草剂种质创制及应用过程中存在的问题及发展方向,以期为今后利用CRISPR/Cas技术创制抗除草剂新种质提供理论依据。     

冬小麦粒叶比杂种优势及遗传效应分析

用9个冬小麦品种按5×4不完全双列杂交设计组配20个杂交组合,对小麦粒叶比的杂种优势和遗传效应进行分析。结果表明,小麦粒叶比表现出一定的杂种优势;一般配合力和特殊配合力方差均达极显著水平,说明亲本的粒叶比差异及杂交互作均对F1代产生遗传差异,该试验中石6021、农大99260080等的一般配合力较大,石6021×农大99260080、鲁麦14×济南17等组合的特殊配合力较大,产生了较强的杂种优势;粒叶比遗传符合加性-显性遗传模型,但以加性效应为主,其遗传决定度达87.65%,狭义遗传力为64.71%;在高粒叶比品种选育上应重视高粒叶比亲本筛选利用和杂交后代的早代选择。     

作物种质资源表型性状鉴定评价:现状与趋势

表型是作物基因型与环境互作后呈现出来的性状,包括形态学、生育期、产量、品质、抗性等性状。作物种质资源具有丰富的遗传多样性,并经过数千年在世界不同区域驯化利用中的人工选择,形成了表型性状的多样性,构成育种家选育作物新品种的物质基础。认识和发现作物种质资源表型的多样性需要通过系统、科学的鉴定,特别是培育适应全球气候变化下环境的品种,更需在大量种质资源中发掘和利用抗旱、耐热、抗病虫、水肥高效利用等特性的材料。作物种质资源各类表型性状的鉴定需要对环境进行有效的控制,而多年多点的鉴定可以准确观察鉴定性状的变异水平或表达稳定性,是育种家准确选择和利用性状的重要依据。作物种质资源表型性状的鉴定主要采用田间鉴定、设施鉴定、仪器分析、感官鉴定的方式。近年来,作物种质资源表型性状鉴定已从单一环境、低通量、粗放型鉴定转变为多年多环境、重点性状、高通量精准型鉴定。随着组学技术、智能与信息技术的快速发展,作物种质资源的表型性状鉴定已进入一个新阶段,形成作物育种中重要性状准确快速发掘与应用的坚实基础。     

蜻蜓凤梨开花相关基因AfFPF1初步研究

FPF1 (flowering-promoting factor 1)是参与植物开花期遗传控制的重要家族之一。迄今为止,人们对蜻蜓凤梨中FPF1家族了解有限。本研究以热带花卉蜻蜓凤梨为材料,基于转录组测序数据,克隆获得AfFPF1基因。该基因编码的蛋白含103个氨基酸,分子质量为12.06 kD。AfFPF1转录本在蜻蜓凤梨的根中显著高表达,此外其表达量受外源乙烯强诱导,且响应赤霉素。AfFPF1基因在拟南芥中异位表达使其开花时间提前,莲座叶数目减少,促进其根系生长。对转基因拟南芥内源开花基因进行表达量检测,发现转基因植株中,一些开花促进基因如AtFT、AtAP1、AtLFY、AtFUL、AtSOC1表达量显著升高,而抑制开花基因AtFLC表达量下调,进一步证实AfFPF1能正调控拟南芥的开花时间,且可能与这些基因相互作用。研究结果初步证实AfFPF1可能参与调控蜻蜓凤梨开花过程,为进一步研究AfFPF1功能、通过基因工程调控蜻蜓凤梨开花以及乙烯诱导蜻蜓凤梨开花分子机制提供了理论依据。     

乳酸乳球菌组成型表面展示载体的构建及鉴定

目的探索融合有Usp45信号肽和3Lys M锚定序列的EGFP蛋白能否通过p32启动子组成型展示于乳酸乳球菌MG1363表面。方法融合PCR法分别将p32启动子与Usp45信号肽、3Lys M与egfp基因融合亚克隆至p MD-18T载体,鉴定正确后命名为18T-p Usp45、18T-3Lys M-egfp,分别将上述片段切下依次插入p MG36e构建p MG36e-p Usp45-3Lys M-egfp。将其转化入乳酸乳球菌MG1363,荧光显微镜观察及SDSPAGE、Western-blot检测。结果成功构建重组菌p MG36e-p Usp45-3Lys M-egfp/MG1363,荧光显微镜、SDSPAGE和Western-blot检测表明重组蛋白能在MG1363中组成型表达,且分泌至胞外并锚定在细胞壁上。结论成功地构建了组成型表面展示载体p MG36e-p Usp45-3Lys M-egfp,重组蛋白能分泌至胞外且展示在MG1363细胞壁上。     

纳米氧化锌和接种丛枝菌根真菌对大豆生长及营养吸收的影响

纳米氧化锌是应用最广的人工纳米颗粒(nanoparticles,NPs)之一,具有一定生物毒性。丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能与陆地上80%以上的高等植物形成丛枝菌根共生体,并能改善宿主植物矿质营养,提高其抗逆性。然而纳米ZnO与丛枝菌根的关系尚不清楚。通过温室沙培盆栽试验,研究了施加不同水平纳米ZnO(0、500、1000、2000、3000 mg/kg)和接种AM真菌Acaulospora mellea对大豆生长及营养状况的影响。结果表明,3000 mg/kg的纳米ZnO显著抑制大豆植株生长,表现出植物毒性,在其他水平时没有显著影响。纳米ZnO在施加水平500、1000 mg/kg时没有抑制AM真菌对大豆根系的侵染,但是高施加水平(2000 mg/kg)时对AM真菌产生毒害,几乎完全抑制大豆根系菌根侵染。接种AM真菌仅在500 mg/kg纳米ZnO时显著促进大豆生长,增加大豆植株对P、K、N的吸收,降低根系Zn含量。纳米ZnO可能会持续释放锌离子,并抑制大豆根系对矿质营养元素的吸收,从而产生生物毒性,而AM真菌与大豆根系的共生可起到有益作用。