催化元件和途径的人工设计与组装

催化元件以及由多个催化元件组成的合成途径的设计与组装为人工合成体系的建立奠定了基础,是合成生物学的重要研究内容。除从自然生物中挖掘大量的天然酶和途径可供人工合成体系使用外,将计算生物学、蛋白质工程以及组合生物合成等技术相结合,理性地、有目的地进行催化元件和途径的人工设计与组装,将提供新功能酶以及新物质合成途径。介绍了催化元件和合成途径人工设计与组装的研究策略和最新进展。     

泡菜中优良乳酸菌的分离、鉴定及发酵特性

从几种泡菜中分离出86株菌,对其在适温和低温下产酸速率及硝酸盐降解能力进行测定,筛选出5株产酸速率快、硝酸盐降解能力强的菌株。经形态学鉴定及生理生化反应试验,初步鉴定为：植物乳杆菌2株,短乳杆菌1株,戊糖乳杆菌1株,肠膜明串珠菌葡聚糖亚种1株,并对5株菌的发酵性能进行了测定。     

番茄内生菌St24的鉴定及其对灰霉病的生防作用

从番茄植株根茎部分离到1株有抑菌活性的植物内生放线菌菌株St24,对其分类地位以及对灰霉病菌的防治效果进行研究.结果表明: 菌株St24为酒红链霉菌.St24发酵液经石油醚萃取得到的粗提物对多种病原菌有抑制作用,其中对灰霉病菌的抑制作用最强,抑制菌丝生长的EC₅₀为11.78 mg·L^-1.粗提物处理灰霉菌后,菌丝量减少,菌丝体皱缩、断裂、原生质外渗,菌体细胞表面有许多瘤状畸形.处理后的灰霉病菌培养液在260 nm处比对照多出现一吸收峰,说明粗提物对病原菌的细胞膜透性有影响.经盆栽试验, St24发酵液对番茄灰霉病有保护和治疗的作用,100 mg·L^-1粗提物叶面喷雾的保护作用效果最好,24 h后防效达到94.3%,120 h后为85.4%.     

镉污染对烟草叶片超微结构及部分元素含量的影响

采用水培试验,利用电感耦合等离子体、透射电镜、扫描电镜等技术研究了镉污染对烟草(N icotiana tabacum)叶绿素含量及叶绿素a/b值、叶下表皮气孔器密度、腺毛密度、叶片细胞超微结构和P、K、C a等元素含量的影响,以及叶片细胞、腺毛对镉污染的反应。结果表明随着营养液中镉浓度的增高,烟草叶绿素含量及叶绿素a/b值降低;叶下表皮气孔器的密度及腺毛的密度增加;叶绿体中组成基粒的类囊体层数减少、分布不均、或粘连成索状,叶绿体膜系统崩溃,内外膜均解体,类囊体消失;但烟草可通过将镉隔离于细胞壁中或排出表皮细胞或通过腺毛分泌作用来减少其毒害。随着营养液中镉浓度的增高,腺毛分泌物中S i、K、A l、C a、M g、F e的含量增加;浓度为3m g/L的镉污染可增加叶片中P、C a、M g、F e、Cu、Zn、A l元素的含量,但浓度为30m g/L的镉污染造成叶片中P、C a、M g、F e、Cu、Zn、A l元素含量的减少;镉污染可引起叶片中N a含量增加,且随着营养液中镉浓度的增高N a含量增加;镉污染造成K、M n在叶片中的含量下降,而且随着营养液中镉浓度的增高,K、M n含量下降幅度增加。     

刈割强度对冷蒿可溶性碳水化合物的影响

通过对播种、移植于大小不同花盆的1年龄和多年龄冷蒿进行刈割实验。探讨冷蒿在不同刈割强度下可溶性碳水化合物含量和库的变化。结果表明。在不同的刈割强度下。冷蒿可溶性碳水化合物含量表现为：刈割1／4和刈割2／4比不进行刈割和刈割3／4高。可溶性碳水化合物库表现为：刈割1／4＞对照＞刈割2/4＞刈割3／4;刈割后在不同的资源与空间。冷蒿体内可溶性碳水化合物含量和可溶性碳水化合物库均表现为：大盆＞小盆＞移栽盆;在不同的刈割强度下生物量发生明显的变化,刈割1／4冷蒿生物量比对照增加,出现超补偿生长。别割3／4生物量降低。出现欠补偿生长。说明适度的干扰有利于冷蒿碳水化合物、生物量的积累;可利用资源、空间越多。可溶性碳水化合物含量越高。可溶性碳水化合物库的变化趋势与再生生长的趋势一致。说明可溶性碳水化合物库可以表征再生生长能力。     

CS3菌毛抗原和霍乱毒素B亚基在人伤寒菌中的表达

通过体内外重组的方法,构建了人伤寒菌流行株Ｔｙ２的△ａｒｏＡ,△ａｒｏＣ和ａｓｄ＾－基因缺失突变体（ＲＳ４１７）作为抗原载体菌：同时,构建包含ａｓｄ基因的表达质粒ｐＹＸ１０２,与ＲＳ４１７一起,构成宿主－载全平衡致死系统,用于在没有抗生素条件选择的情况下,稳定表达克隆在表达质粒上的外源抗原基因,将肠毒素性大肠杆菌的菌毛抗原ＩＩＩ（ＣＳ３）基因和霍乱弧菌毒素Ｂ亚基（ＣＴＢ）基因分别克隆至ｐＹＸ１０２     

家蚕卵显微注射操作对蚕卵孵化及畸形蚕发生的影响

早期胚胎显微注射是目前获得转基因家蚕Bombyx mori的主要途径。显微注射操作对蚕卵的损伤导致注射后的蚕卵孵化率降低, 是家蚕转基因工作的主要障碍之一。本研究对不同卵龄的蚕卵进行了开孔或注射实验, 并对产后5 h的蚕卵上背侧、 腹侧、 前极、 后极和中央等5个不同的位置进行了开孔实验, 调查了卵孵化率和体形异常蚕的产生情况。结果表明： 较早卵龄期的注射或从蚕卵背侧的注射可以获得高的孵化率。腹侧注射产生大量的体形异常蚕而背侧注射的蚕完全正常。通过调整注射时期和注射位置避开上述影响可以减少死卵和畸形蚕, 提高孵化率。本研究为改进家蚕转基因操作技术提供了有效的参考。     

宽叶吊兰叶绿素生物合成的昼夜节律变化

在被子植物中,从谷氨酰-tRNA到叶绿素的生物合成是由许多酶催化的级联反应,其中间代谢产物具有较强的光反应活性和细胞毒性,因此这一过程在细胞内受到严格的调控。本研究通过检测宽叶吊兰叶片叶绿素生物合成途径的14种中间产物含量随昼夜节律的变化,探讨昼夜节律对宽叶吊兰叶绿素生物合成的影响。结果表明,中间产物ALA(δ-氨基乙酰丙酸)、PBG(胆色素原)、ProtoⅨ(原卟啉Ⅸ)、Heme(血红素)、Mg-ProtoⅨ(镁原卟啉Ⅸ)、Chlide a(叶绿素酸酯a)、Chlide b(叶绿素酸酯b)、Chl a(叶绿素a)、Chl b(叶绿素b)受光诱导,而UrogenⅢ(尿卟啉Ⅲ)、CoprogenⅢ(粪卟啉Ⅲ)和Pchlide(原叶绿素酸脂)受黑暗诱导,尤其是Pchlide在黑暗中的积累量显著增加;Mpe(镁原卟啉Ⅸ单甲酯)和Mpde(镁原卟啉Ⅸ二酯)具有2个积累峰值,分别出现在中午12∶00和夜间24∶00。说明叶绿素生物合成受昼夜节律的调控,但其中间代谢产物含量的变化规律与昼夜节律并不完全一致。     

麻叶千里光抗菌化学成分的研究(Ⅲ)

以革兰氏阳性菌金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）、枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）和阴性菌大肠杆菌（Escherichia coli）为受试菌,采用体外抑菌圈法追踪抗菌活性部分。利用各种色谱技术对正丁醇萃取部分进行分离纯化,根据理化性质和谱学数据进行结构鉴定。从麻叶千里光的水提醇沉物的正丁醇萃取部分分离得到3个化合物：苄基-O-α-L-广吡喃阿拉伯糖基（1→6）-β-D-吡喃葡糖苷（1）、（6S,9S）-6-羟基-3-酮-α-紫罗兰醇-9-O-β-D-葡糖苷（2）和（6S,9R）-6-羟基-3-酮-α-紫罗兰醇-9-O-β-D-葡糖苷（3）。它们均为首次从该属植物中分离得到。     

模拟降水量变化对荒漠草原土壤酶活性的影响及其相关因素分析

为明确荒漠草原土壤酶活性对降水格局改变的响应机制, 该研究基于宁夏荒漠草原降水量不同梯度变化(减少50%、减少30%、自然降水、增加30%和增加50%)的野外试验(2014年开始试验), 于2016年5-7月采样, 测定分析不同降水梯度2年后对土壤酶活性的影响, 并分析酶活性与植物生物量、微生物生物量C∶N∶P生态化学计量特征以及土壤理化性质的关系。结果表明: (1)与自然降水量相比, 减少30%降水量对3种土壤酶活性均无显著影响, 减少50%降水量显著降低了土壤蔗糖酶活性(^P < 0.05); 增加降水量显著提高了土壤蔗糖酶和磷酸酶活性(^P < 0.05), 但对脲酶活性无显著影响。(2)减少降水量对植物生物量影响较小(尤其减少30%降水量), 但不同程度地降低了微生物生物量C、N、P, 提高了微生物生物量C∶N和C∶P; 增加降水量则不同程度提高了植物生物量及微生物生物量C、N、P。(3)土壤蔗糖酶和磷酸酶活性随植物及微生物生物量增加而增加; 对土壤酶活性影响显著的土壤因子包括: 含水量、NO₃^- N、NH₄⁺ N、C∶P、有机C、全N、C∶N和pH (P < 0.05)。研究认为, 减少降水量(尤其是减少30%降水量)对土壤酶活性影响较小, 增加降水量促进了植物的生长、刺激微生物活性, 进而提高了土壤酶活性, 但随着植物生物量增加, 土壤有机C输入增多, 磷酸酶活性相应增强并促进了有机P的矿化, 导致土壤微生物P限制增加。