盐生植物盐爪爪甜菜碱醛脱氢酶基因的克隆及在盐胁迫下的BADH基因的表达

根据已发表的几种藜科植物甜菜碱醛脱氢酶(BADH)基因的同源保守区设计了一对引物,采用RT-PCR方法从盐生植物盐爪爪(Kalidium foliatum)中扩增出BADH基因的1个开放阅读框架,其核苷酸序列长1503bp,推测的氨基酸序列全长为500个氨基酸残基。核苷酸序列与藜科几种盐生植物如滨藜、碱蓬、菠菜、山菠菜和甜菜等的同源性为81%,与甜土植物水稻的同源性为69%。氨基酸序列与以上两类植物(盐生植物和甜土植物)的同源性比对为80%和71%,说明BADH基因在藜科盐生植物中是一种较高保守的基因。BADH基因编码的多肽在高等植物中行使重要的功能。用不同浓度的NaCl胁迫处理盐爪爪植株,BADHmRNA的表达水平比对照植株高,说明盐爪爪BADH基因的表达受盐诱导,间接说明甜菜碱醛脱氢酶催化合成的甜菜碱作为渗透调节的小分子物质,它的积累与盐胁迫存在紧密关联,本研究为进一步从生理和分子水平阐明盐爪爪的耐盐机制提供一定的参考。     

人乳寡糖2′-岩藻糖基乳糖的功能及其全细胞生物合成

母乳是新生儿最理想的营养剂。其中,人乳寡糖作为母乳的第三大固体组分,对新生儿的生长、发育及健康状况有重要影响,被应用于婴幼儿配方食品中。2′-岩藻糖基乳糖(2′-fucosyllactose,2′-FL),是分泌型母乳中含量最高的人乳寡糖,约占人乳寡糖总量的30%,具有重要的营养和医学价值。2′-FL能够促进婴幼儿生长发育、提高其认知能力、增强免疫力、抗过敏、抗病毒,以及调节肠道菌群,是极具潜力的新型营养强化剂。但是,2′-FL来源于母乳,依靠分离、提取获得大量2′-FL并不现实,因此亟需进行人工合成。人工合成2′-FL的方法有3种,包括：化学合成法、酶催化合成法和全细胞生物合成法。全细胞生物合成法因其成本相对低廉,且易于规模化扩大,而引起了国内外的广泛关注和研究。目前,国外很多跨国公司均开始布局2′-FL的工业化生产和应用,而我国在该领域尚处于研发阶段,因此,了解和掌握2′-FL的合成方法对我国开展2′-FL规模化生产具有重要的意义。本文旨在介绍2′-FL的功能特性,系统阐述其全细胞生物合成的关键技术和最新进展,讨论了针对限速步骤进一步提高产量的策略,旨在为2′-FL的合成和商业化生...     

口蹄疫病毒O型中和抗体检测固相阻断ELISA方法的建立

【目的】为评价O型口蹄疫病毒(foot-and-mouth disease virus,FMDV)灭活疫苗免疫后中和抗体(neutralizing antibodies,NA)水平,建立检测中和抗体的固相阻断ELISA (neutralizing antibodies solid-phase blocking ELISA,NA-SPBE)方法。【方法】本研究以本实验室前期制备的FMDV广谱反应性牛源单克隆抗体E32作为捕获抗体,以生物素标记的FMDV O型型内广谱中和牛源单克隆抗体C4作为检测抗体,经过条件优化建立了检测FMDV O型中和抗体的固相阻断ELISA方法,并对该方法进行了敏感性、特异性、重复性、交叉反应性与病毒中和试验(virus neutralization test,VNT)相关性等试验。【结果】抗体E32最佳包被浓度为0.5 μg/mL,O型FMDV灭活抗原最佳稀释浓度为0.25μg/mL,生物素标记抗体C4-Bio最佳工作浓度为0.06 μg/mL,链霉亲和素-HRP的最佳稀释度为1:40 000。以1.35 log₁₀作为效价判定临界值时,敏感性和特异性分别为97.14%和98.84%。利用该方法分别检测FMDV A型、FMDV Asia1型、BVDV、PRRSV、CSFV、PPRV抗体阳性血清时,均为阴性,未出现交叉反应。该方法批内和批间重复试验的变异系数均<10%,表明其重复性较好。利用该方法与VNT分别对160份血清样品进行检测,二者的相关系数r为0.807 5,P<0.000 1,相关性显著。【结论】该方法可以检测FMDV O型中和抗体,为FMDV O型灭活疫苗免疫效果评价提供有力技术支撑。     

滇西北地区自然村对滇金丝猴生境质量的影响

在社会经济发展与生态环境发展逐渐失调的背景下,滇金丝猴作为中国特有的珍稀濒危物种,其生境质量的研究是平衡经济发展与物种保护的重要基础。选取滇西北地区2572个自然村的社会经济数据和344个样地运用GIS空间分析法的主成分分析和InVEST模型,研究滇西北地自然村发展对滇金丝猴分布区生境质量的影响,结果如下：(1)研究区南部自然村发展优于北部;(2)研究区北部的生境质量比南部高,北部自然村对滇金丝猴生境质量的影响比南部的自然村小;北部的生境稀缺性比南部高,生态稳定性差,需要制定优先保护策略;(3)猴群分布区内存留12个自然村,自然村发展对第3、6和14猴群(C3、C6和C14)的生境质量影响大,生境质量比较低;猴群C1、C12和C13分布区内的生境稀缺性较高,生境脆弱,需要优先加强规划;划定滇金丝猴优质生境、中等生境和低质生境区域,占比分别为26.85%、20.44%和52.71%。     

种子散布位置对格氏栲幼苗根系形态及生长特征的影响

种子从母株掉落于地面萌发后,其根系在不同散布位置(凋落物上层、土壤表层和凋落物下层)的生长形态影响幼苗定居及建成,而目前对其根系形态及生长特征的了解并不充分,限制了对幼苗根系在不同散布下适应策略的理解。为此,以格氏栲(Castanopsis kawakamii)为研究对象,通过模拟种子在凋落物中位置,设置凋落物上层(种子下层铺垫2 cm和4 cm凋落物,U2和U4处理)、土壤表层与凋落物下层(种子上层覆盖0、2、4、6 cm和8 cm凋落物,CK、D2、D4、D6和D8处理)等3种散布,探讨不同散布位置对格氏栲幼苗根系9个生长指标的影响。结果表明：(1)种子散布位置对幼苗根干物质质量具有显著影响,D2处理达最大值。(2)D2处理的幼苗根长、根表面积、根尖数、分枝数和比根长高于其它处理;根系平均直径在D6处理达最大值。(3)相关分析表明根长、根表面积、根尖数、分枝数和比根长与根系平均直径呈显著负相关关系。(4)对根系9个生长指标提取主成分后聚类为4个类群,D2与D4处理各划分一类;U2与U4处理划分一类,其余三个处理划分一类。综上所述,凋落物浅层覆盖(D2处理)适宜格氏栲根系生长;凋落物...     

松嫩平原盐碱土细菌群落结构及环境互馈关系

【背景】松嫩平原盐碱土中孕育着能抗衡外界盐碱双重胁迫的细菌群。【目的】通过分析松嫩平原盐碱土的理化性质、细菌群落组成及其主控环境因子,为阐明未培养细菌在盐碱土的生物地球化学循环过程中的作用和定向培养功能细菌提供数据支持。【方法】以松嫩平原西部的黑龙江省大庆和吉林省的松原、白城3个地区采集的21份盐碱土样为样本,以细菌16S rRNA基因V4高变区为靶向序列,应用Illumina MiSeq平台,结合生物信息学手段进行深入解析。【结果】松嫩平原盐碱土属于“苏打型（Na₂CO₃和NaHCO₃）”,主要含Na⁺和K⁺及HCO₃^-,pH范围为8.47–10.40。黑龙江省大庆市萨尔图区DC11样本细菌的多样性最高,而黑龙江省肇州县DC2样本的多样性最低。21个样本中的细菌群被归为26个门423个科845个属。其中,以放线菌门（47.3%）、变形菌门（30.3%）、绿弯菌门（7.5%）、芽单胞菌门（7.0%）、拟杆菌门（2.5%）、厚壁菌门（1...     

新工科背景下“微生物生理学”虚拟仿真实验教学模式探索：以“微生物絮凝剂合成机制及应用”为例

微生物生理学是哈尔滨工业大学微生物学及环境科学与工程学科领域的硕士研究生精品核心课程,但由于传统微生物学实验教学耗时长、过程不确定及不可逆等因素,难以开展“微生物生理学”综合性研究生专业课程实验。将先进的虚拟仿真和互联网技术相结合构建“微生物生理学”虚拟仿真实验系统,可以有效突破课程实验教学的时空障碍,推进微生物学及环境科学与工程的研究生教育改革。本文以“微生物絮凝剂合成机理研究及应用”为例,从微观尺度到宏观尺度逐渐展开,实验内容涵盖微生物絮凝剂合成机理和微生物絮凝剂的应用,以培养学生综合利用所学知识探索微生物絮凝剂合成及应用的内在机理的能力,并鼓励学生独立思考,激发其科研热情。     

哈密露天煤矿不同环境介质微生物群落特征分析

【背景】干旱区露天煤矿开采过程中产生的粉尘颗粒物加剧了土壤生态环境的恶化和矿区空气质量的下降,针对煤矿区土壤和粉尘颗粒物的微生物群落组成的研究鲜有报道。【目的】研究新疆哈密南湖乡露天煤矿土壤、粉尘及大气PM_2.5颗粒物中的微生物群落结构和多样性特征,并预测潜在的功能类群。【方法】采用高通量测序技术,对煤矿露天采坑区和电厂粉煤灰堆放区的土壤、粉尘及大气PM_2.5颗粒物的微生物真菌及细菌群落组成进行比对分析。【结果】矿区优势真菌类群来自子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota),优势细菌类群来自变形菌门(Proteobacteria)和放线菌门(Actinobacteria)。真菌和细菌群落的丰富度及α多样性在整个矿区内无显著性差异,大气PM_2.5颗粒物的细菌群落生态位宽度显著大于露天采坑区和粉煤灰区。矿区内的土壤和PM_2.5颗粒物样本中均发现了一些丰度差异显著的功能类群,真菌特征功能类群为腐生营养型类群,细菌特征功能类群主要包括甲烷营养型类群、几丁质酶类细菌类群等。【结论】露天煤矿区粉尘可能对区域内土壤和PM_2.5颗粒物的微生物群落结构产生重要影响,具有煤组分降解功能的特定微生物类群可能是维持矿区土壤生态安全的重要微生物学机制之一。     

细胞/细菌驱动的药物递送系统研究进展

细胞/细菌驱动的药物传递系统是一种有前景的药物递送策略. 该策略将具有不同优异特性的活细胞/细菌与药物有机结合,能够有效克服传统纳米药物生物利用率低、靶向性能弱、组织穿透性不强等缺陷. 得益于对目标病灶特异响应,这类药物递送系统不仅能够实现药物高效的主动靶向递送,还可以降低对正常组织的毒副作用,目前已成功运用于药物呈递,在疾病诊断和治疗领域展示了广阔的应用前景. 本文初步探讨了细胞/细菌驱动的药物递送系统的研究进展,并对其未来研究进行展望.