强化类球红细菌辅因子NADPH再生以提高法尼醇的产量

法尼醇(Farnesol,FOH)是由焦磷酸异戊烯基(IPP)和焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)合成的法尼酰基焦磷酸盐(FPP)去焦磷酸化作用生成的。在类球红细菌中IPP和DMAPP是由MEP途径生成,而完整的MEP途径需要消耗大量的辅因子NADPH,增加胞内NADPH的量有可能强化FOH的合成。文中从增加NADPH的生成和降低NADPH的消耗这两个策略出发,分别干扰了编码6-磷酸葡萄糖异构酶基因(pgi)和谷氨酸脱氢酶基因(gdhA)的表达,同时强化了磷酸戊糖途径中6-葡萄糖磷酸脱氢酶基因(zwf)和6-葡萄糖酸磷酸脱氢酶基因(gnd)的表达。实验结果表明,经改造的菌株NADPH含量显著增加,干扰菌株中菌株RSpgii的产量较高,为3.91 mg/g,在过表达的菌株中同时过表达zwf和gnd基因的重组菌株(RSzg)的FOH产量提高到了3.43 mg/g。为了获得FOH产量更高的菌株,以RSpgii为出发菌株,分别与zwf和gnd组合调控,获得的菌株RSzgpi的产量达到了最高量为4.48 mg/g,是出发菌株RS-GY2产率的2.24倍。     

温度诱导Targetron系统用于大肠杆菌高效基因失活

构建基于TeI3c/4c嗜热二型内含子的温度诱导Targetron基因失活系统 (Thermotargetron),并应用于中温微生物基因编辑。在大肠杆菌HMS174 (DE3) 基因组中,选择Subunit of flagellum基因 (fliC) 和C4 dicarboxylate orotate:H+ symporter基因 (dctA) 为靶基因。根据TeI3c/4c DNA识别规则,在fliC和dctA基因中选择fliC489a、fliC828s、fliC1038s和dctA2a位点为基因打靶位点。使用重叠延伸PCR方法,基于pHK-TT1A质粒构建打靶载体。打靶载体转化HMS174菌株,对数期转化子培养液48 ℃热激1 h后涂布于氯霉素抗性LB平板上。使用菌落PCR和DNA测序检测突变株并计算基因失活效率。获得突变株后,通过琼脂穿刺和碳源代谢实验,鉴定ΔfliC、ΔdctA突变株表型变化。菌落PCR测序结果表明,TeI3c/4c插入到fliC和dctA基因设计位点,且打靶效率高达100%。突变株表型验证实验表明,ΔfliC突变株运动能力显著下降,ΔdctA突变株苹果酸代谢能力缺失。综上所述,文中建立了一套适用于嗜中温微生物的温度诱导型、高效基因失活系统,该系统可通过控制宿主菌在48 ℃保温时间实现高效、靶向、精准基因失活。     

樟树叶片挥发性有机物释放季节动态和日动态变化规律

采用动态顶空采集法和热脱附-气质联用技术,对不同季节和一天内不同时间点樟树叶片释放的挥发性有机物(VOCs)成分含量及其变化规律进行了分析。结果表明:全年樟树叶片释放的VOCs共计78种,其中萜烯类(19种)和烷烃类(18种)化合物种类较多; 32种樟树叶片释放的挥发性成分相对含量在不同季节存在显著差异(P0.05); 3月份释放的VOCs种类最为丰富,萜烯类化合物相对含量最高(43.49%),主要为1-石竹烯、D-柠檬烯和α-蒎烯,其他月份释放的VOCs则以烷烃类和醇类为主;春季,樟树叶片在绝大多数时间点释放VOCs以萜烯类化合物为主,且早上8:00释放的萜烯类化合物相对含量最大。综上结果认为,樟树是营造保健型生态园林的理想树种,其叶片释放的VOCs中富含多种对人体健康有益的萜烯类化合物,春季的早晨是进行森林康养活动的最佳时间。     

中国苦苣苔科植物新资料——小花线柱苣苔

该文报道了产自中国西藏自治区墨脱县境内的线柱苣苔属(Rhynchotechum Blume)中国分布新记录——小花线柱苣苔(R. parviflorum Blume)。该新记录种常生长在林中溪流附近的崖壁以及次生林下阴湿生境中,主要辨别特征为叶基本对生,花萼裂片被绢毛,花梗被黄褐色绒毛,花冠筒较小,子房具短柔毛,果无毛至微柔毛。印度学者于2020年记载为印度新分布,而原始文献中记录的凭证标本采集点位于中国西藏自治区墨脱县境内,故对原文记述的产地信息提出质疑。同时,在前人的研究中部分馆藏的线柱苣苔属植物标本被认定为该新记录种,在此一并提出该新记录种在中国的分布地理信息和详细描述。     

越南苦苣苔科石蝴蝶属植物随记暨国家级分布新记录

石蝴蝶属(Petrocosmea Oliv.)植物的现代分布与分化中心位于中国的西南山地以及周边国家和地区,如印度(阿萨姆邦)、缅甸、泰国、越南等也有分布。近年来,中国和中南半岛上各个国家和地区的新分类群和国家级新记录层出不穷,进一步加深了研究人员对中国和中南半岛植物区系以及该属植物在上述区域的多样性的理解。例如,滇黔石蝴蝶[Petrocosmea martinii (H. Léveillé)H. Léveillé]和丝毛石蝴蝶(P. sericea C.Y. Wu ex H. W. Li)曾被认为是中国的特有种,前者分布于贵州、广西北部和云南东南部,而后者仅见于云南东南部。该文报道了这两种石蝴蝶属植物的越南国家级分布新记录。这两个新记录种的发现,使得越南分布的石蝴蝶属植物种的数量上升到了5 种,这些新记录种的报道或暗示未来在与中国西南山地邻近的地区还将会有更多该属的新分类群或新记录有待发现。该文还同时提供了这两个国家级分布新记录物种的描述、图示、濒危等级现状评价以及目前所有越南已知分布的石蝴蝶属植物的检索表以备检索和核对。     

不同温度对迷人杜鹃种子萌发与幼苗生长及生理特性的影响

该研究利用实验室不同恒温和变温控制试验,考察了不同温度[恒温(15℃、25℃、35℃)和变温(25℃/15℃、30℃/20℃,高温12 h,低温12 h)]处理对迷人杜鹃种子萌发、幼苗形态指标和生理生化指标的影响,探讨温度对迷人杜鹃种子萌发和幼苗生长的影响机制。结果表明:(1)迷人杜鹃种子在25℃/15℃变温条件下萌发率(87.69%)和萌发指数(8.65)均最高。(2)25℃/15℃变温有利于迷人杜鹃幼苗的地径、苗高、平均根长和萌枝数的增加,以及根、茎、叶生物量的积累。(3)25℃/15℃变温处理下幼苗叶片的总叶绿素、可溶性糖和可溶性蛋白含量最高,而MDA含量、CAT活性和SOD活性较低。研究认为,迷人杜鹃种子萌发和幼苗生长的最适宜温度条件为25℃/15℃(昼/夜),而在高温(35℃)和低温(15℃)环境下均会受到显著抑制。     

濒危植物秦岭石蝴蝶的SCoT遗传多样性分析

利用筛选到的24条SCoT引物,分析秦岭石蝴蝶人工繁育和野生种群60份材料的遗传多样性和遗传结构,为秦岭石蝴蝶的濒危机制和制定种群保护与修复策略提供理论依据。结果显示:(1)60份秦岭石蝴蝶供试样品的观察等位基因数平均为1.51,有效等位基因数平均为1.31,Nei's基因多样性平均为0.2305,Shannon指数平均为0.3703,表明供试材料种群的遗传多样性较低。(2)种群间的遗传距离与遗传相似系数分析结果表明,3个种群60份供试材料间的遗传相似系数为0.9551~0.9705,平均相似系数0.9634,进一步表明供试材料之间的遗传相似性极高,遗传背景较为狭窄。(3)秦岭石蝴蝶种群分子方差分析结果显示15%的变异来自于种群间,而85%的变异来自于种群内部。综合分析表明,秦岭石蝴蝶各种群内和种群之间的遗传多样性较低,遗传背景狭窄,这可能是秦岭石蝴蝶适应环境能力差,从而导致其濒危的重要原因之一。     

外源性H2S对糖尿病小鼠肝纤维化的作用及其机制*

目的: 探讨外源性硫化氢(H₂S)对糖尿病小鼠肝纤维化作用及其相关机制。方法: 将 C57 雄性体重为(22±2)g 24只小鼠随机分为3组(n=8):①正常对照组(Control):小鼠腹腔注射生理盐水,注射时间同实验组;②糖尿病模型组(HG):按体重(150 mg/kg)一次性腹腔注射链脲佐菌素(STZ)诱导小鼠建立糖尿病模型;③NaHS 处理组(HG + NaHS):方法同组别②,只是糖尿病模型建立后,腹腔注射NaHS(100 μmol/L·kg·d),每天一次,连续12周。HE染色检测肝细胞损伤;Masson染色检测肝纤维化;Western blot检测相关蛋白胱硫醚-β-合成酶(CBS,内源性H₂S产生的关键酶)、胶原I (Col-I)、胶原III (Col-III)和基质金属蛋白酶-9(MMP-9)的表达。结果: 与对照组比较,糖尿病模型组肝细胞损伤及肝纤维化均显著加重,CBS 蛋白表达显著减少(P＜0.01),Col-I、Col-III和MMP-9蛋白表达均显著增加(P＜0.01)。与糖尿病模型组比较,NaHS处理组肝细胞损伤及肝纤维化均显著减轻、CBS 蛋白表达显著增加、Col-I、Col-III和MMP-9蛋白表达均减少(P＜0.01)。结论: 外源性H₂S可抑制糖尿病小鼠肝纤维化,其机制与降低胶原含量和基质金属蛋白酶-9的表达相关。     

利用外源γ-氨基丁酸调控海洋绿藻亚心形四爿藻淀粉积累

微藻被看作第三代生物质能源的来源。微藻淀粉结构与高等植物的高度相似性使其可以作为粮食作物的替代,在生物能源领域有广泛的应用。γ-氨基丁酸(GABA)被认为是一种信号分子,可以调节植物细胞的生长代谢。本研究在缺氮培养条件下添加外源GABA调控海洋绿藻亚心形四爿藻生理代谢和淀粉积累。结果表明,添加外源GABA可以抑制细胞生长,降低光合作用效率;OJIP实验显示,GABA的添加增强了光合器官能量耗散,降低了光能利用效率,阻碍了电子传递,造成额外胁迫,从而促使细胞将碳流更多地分配到淀粉积累,导致藻细胞的淀粉含量、淀粉产量和淀粉产率提高。添加10 mmol/L GABA获得最大淀粉含量39%DW,比未添加GABA的对照组淀粉含量提高39%;同时获得最大淀粉产量和产率为1.72 g·L^-1和0.36 g·L^-1·d^-1,分别比未添加GABA的对照组提高39%和50%。以上结果表明在缺氮条件下添加外源GABA是一种调控亚心形四爿藻细胞代谢并提高其淀粉生产的有效方法。