链霉菌TJ430的鉴定及产物结构

【目的】通过对分离获得的土壤耐热放线菌株进行鉴定,并对该菌株产生的抗菌活性产物进行分离纯化和结构解析,达到判定该菌株归属及其产物新颖性目的。【方法】采用干热法对土壤样品进行前处理;采用经改良的HV培养基分离土壤耐热放线菌;通过琼脂块快速初筛法对分离获得的耐热放线菌进行生物活性快速评价;分别采用形态学观察法、细胞化学组分分析法、生理生化及酶学特征分析、16S rDNA序列分析、DNA杂交法,对分离获得的编号为TJ430的菌株进行菌株鉴定;采用柱层析法和制备色谱法,对发酵获得的有效成分粗提物进行分离纯化;采用红外光谱法、高分辨质谱法对分离获得的生物活性成分代谢产物进行结构探索。【结果】共分离获得570株耐热放线菌;抗菌活性快速初筛表明,编号为TJ430的菌株表现出优良的抗卵菌及广谱抗真菌活性;采用多种方法对菌株TJ430进行鉴定,结果表明该菌株为一株卡吾尔链霉菌;最终分离获得了纯度高达98%以上的有效成分纯品化合物;该有效成分的分子式为C40H66N3O11,分子量为765;分子中应含有亚胺基、甲基、亚甲基、羰基、共价双键、异丙基等化学基团。【结论】目前对该抗菌活性成分的详细化学结构研究尚有待深入,但该抗菌活性成分极有可能是一种新型化合物,具有较好的开发应用前景。     

MicroRNA-26a modulates transforming growth factor beta-1-induced proliferation in human fetal lung fibroblasts

MicroRNA-26a is a newly discovered microRNA that has a strong anti-tumorigenic capacity and is capable of suppressing cell proliferation and activating tumor-specific apoptosis. However, whether miR-26a can inhibit the over-growth of lung fibroblasts remains unclear. The relationship between miR-26a and lung fibrosis was explored in the current study. We first investigated the effect of miR-26a on the proliferative activity of human lung fibroblasts with or without TGF-beta1 treatment. We found that the inhibition of endogenous miR-26a promoted proliferation and restoration of mature miR-26a inhibited the proliferation of human lung fibroblasts. We also examined that miR-26a can block the G1/S phase transition via directly targeting 3′-UTR of CCND2, degrading mRNA and decreasing protein expression of Cyclin D2. Furthermore, we showed that miR-26a mediated a TGF-beta 2-TGF-beta 1 feedback loop and inhibited TGF-beta R I activation. In addition, the overexpression of miR-26a also significantly suppressed the TGF-beta 1-interacting-CTGF–collagen fibrotic pathway. In summary, our studies indicated an essential role of miR-26a in the anti-fibrotic mechanism in TGF-beta1-induced proliferation in human lung fibroblasts, by directly targeting Cyclin D2, regulating TGF-beta R I as well as TGF-beta 2, and suggested the therapeutic potential of miR-26a in ameliorating lung fibrosis.     

红蓝光调控茉莉开花的转录组分析

茉莉花是多年生常绿灌木植物,因其香气芬芳怡人,常被作为天然香料的原材料。本研究通过红光和蓝光分别处理茉莉植株,以白光模拟日光作为对照,观察茉莉植株开花早晚情况,结果表明,红光处理可促使茉莉花提前开花且增加花蕾数量,而蓝光延迟茉莉开花但花蕾数量减少,且各组之间花蕾数量差异显著。采用Illumina Hiseq/Miseq 2000高通量测序技术对红光组、蓝光组及白光组的顶芽部分进行转录组测序,共得到2 452 457条单基因簇(Unigene),其中1 760 723个Unigenes注释到GO、COG、KEGG、KOG、NR、Pfam、Swiss-Prot、NOG数据库。差异表达基因分析显示,对照组vs红光组共获得894个DEGs,对照组vs蓝光组共获得2 690个DEGs,红光组vs蓝光组共获得3 828个DEGs,共有的DEGs有72个。KEGG富集分析显示对照组vs红光组与对照组vs蓝光组共有的显著富集通路包括次生代谢物生物合成、苯丙素生物合成、吲哚生物碱生物合成、光合作用、植物激素信号传导和植物-病原体相互作用等,并从中筛选出24条差异表达基因,采用荧光定量PCR技术检测其表达水平,进行相关性分析,结果表明与转录组数据显著相关。通过对转录组数据进一步分析,发掘出大量调控开花相关的激素(IAA、ETH、GA、CTK、ABA、SA、JA)信号转导基因、开花途径相关调控基因(PHY、CRY1、FPA、AGL和SOC1)以及转录因子(bHLH、MYB、WKRY)家族基因,有助于阐明不同光质调控茉莉开花的差异表达机理。     

茉莉花芳樟醇生物合成关键基因的克隆与表达分析

芳樟醇是芳香植物的重要挥发性化合物之一,橙花叔醇/芳樟醇合酶基因(NES/LINS)是芳樟醇化合物生物合成的重要调控基因。该研究以茉莉花花瓣为材料,基于茉莉花花瓣转录组测序结果,分别采用RT PCR和染色体步移技术,克隆获得NES/LINS基因的全长cDNA序列及其启动子序列,并应用SPEC GC MS和qRT PCR技术检测茉莉花开放过程中芳樟醇化合物的相对含量及JsNES/LINS基因的表达水平,并分析JsNES/LINS在植物激素处理后的表达水平,为进一步揭示JsNES/LINS基因在茉莉花芳樟醇的生物合成调控中的作用提供理论依据。结果表明：(1)获得的JsNES/LINS基因(登录号为：MH513857.1)cDNA全长为1 843 bp,开放阅读框(ORF)全长为1 755 bp,编码584个氨基酸,为亲水性稳定蛋白;NCBI BLAST分析显示,JsNES/LINS与油橄榄OeNES、金鱼草AmNES/LINS1和AmNES/LINS 2以及山茶花CsLINS的相似性分别为56%、54%、54%和50%。(2)亚细胞定位结果显示JsNES/LINS定位于细胞质中;获得了JsNES/LINS起始密码子上游1 141 bp启动子序列,PlantCare预测结果显示,该序列包含多种与植物激素和光照等响应相关的顺式作用元件。(3)GC MS分析显示,芳樟醇化合物的相对含量在茉莉花未开放18:00 时最低,半开放22:00时达到最大,随后呈下降趋势。(4)qRT PCR结果显示,JsNES/LINS的相对表达量变化与芳樟醇化合物的相对含量变化趋势一致;经IAA、GA、ABA及MeJA处理后JsNES/LINS的表达量受到不同程度的诱导表达,其中MeJA的诱导作用最为明显,诱导作用由大至小分别为：MeJA>GA>ABA>IAA。研究推测,JsNES/LINS在芳樟醇化合物的生物合成过程中具有重要调节作用,且受植物激素调控表达。     

东北高寒地区土壤动物和微生物的生态特征研究

东北高寒地区农田在作物生长期内土壤动物具有明显的季节特征。土壤微生物季节变化具有单一的峰值,其中细菌和放线菌的高峰值在7月份,真菌的高峰值在6月份,从土壤酶及理化性质对土壤动物和微生物影响的灰色分析表明,对土壤动物和微生物影响最大的是脲酶,pH值,含水量和速效磷,并建立了8个灰色数学模型[GM(0,5)],最小的为土壤水解氮,这表明了土壤中水和速效磷是该地区土壤生态稳定的主要因素,因此调整土壤水分供应状况和土壤磷肥输入对改善土壤质量和作物生产将是一个重要的策略,同时加强对脲酶对土壤氮素状况等相关因素的分析。     

Differential coexpression networks in bronchiolitis and emphysema phenotypes reveal heterogeneous mechanisms of chronic obstructive pulmonary disease

Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a heterogeneous disease with multiple molecular mechanisms. To investigate and contrast the molecular processes differing between bronchiolitis and emphysema phenotypes of COPD, we downloaded the GSE69818 microarray data set from the Gene Expression Omnibus (GEO), which based on lung tissues from 38 patients with emphysema and 32 patients with bronchiolitis. Then, weighted gene coexpression network analysis (WGCNA) and differential coexpression (DiffCoEx) analysis were performed, followed by gene ontology (GO) and Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes enrichment analysis (KEGG) analysis. Modules and hub genes for bronchiolitis and emphysema were identified, and we found that genes in modules linked to neutrophil degranulation, Rho protein signal transduction and B cell receptor signalling were coexpressed in emphysema. DiffCoEx analysis showed that four hub genes (IFT88, CCDC103, MMP10 and Bik) were consistently expressed in emphysema patients; these hub genes were enriched, respectively, for functions of cilium assembly and movement, proteolysis and apoptotic mitochondrial changes. In our re‐analysis of GSE69818, gene expression networks in relation to emphysema deepen insights into the molecular mechanism of COPD and also identify some promising therapeutic targets.     

水稻秸秆还田时间对土壤真菌群落结构的影响

为揭示水稻秸秆还田对土壤真菌群落结构的长期影响,采用荧光定量PCR和PCR-DGGE技术分析了秸秆还田90,180,270 d和360 d的土壤真菌基因丰度和群落结构组成演变趋势,并利用冗余分析(RDA)研究土壤真菌群落结构变化与环境因子的关系。结果表明:随着秸秆还田时间的增加,土壤真菌群体数量和多样性指数(H、R和E)显著增加,在360 d时达到最高。对DGGE图谱的特征条带进行胶回收、测序,系统进化分析表明,土壤真菌主要种群包括:接合菌(Zygomycete sp.)、盐腐霉菌(Pythium salinum)、肉盘菌(Uncultured Sarcosomataceae)、牛粪盘菌(Ascobolus stercorarius)、大链壶菌(Lagenidium giganteum)、青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉属真菌(Aspergillus sp.)和疏绵状丝孢菌(Thermomyces lanuginosus)、灰绿曲霉菌(Aspergillus glaucus)、禾谷多粘菌(Polymyxa graminis)和枝顶孢霉菌(Acremonium sp.),其中青霉菌(Penicillium sp.)、曲霉属真菌(Aspergillus sp.)和枝顶孢霉菌(Acremonium sp.)具有纤维素降解能力,而枝顶孢霉菌(Acremonium sp.)在90 d时成为新的优势菌群。RDA分析表明,90 d和180 d秸秆还田与对照土壤的真菌群落结构较为类似,270 d和360 d的秸秆还田与对照土壤的真菌群落结构发生了明显变化。土壤有机碳、pH和速效磷是引起土壤真菌群落结构及多样性变异的主要因素。     

长期集约种植对雷竹林土壤氨氧化古菌群落的影响

应用荧光定量PCR以及PCR-DGGE技术研究了雷竹林长期集约种植过程中土壤氨氧化古菌种群数量及群落结构的演变趋势,并利用典范对应分析(CCA)方法研究影响土壤氨氧化古菌群落的主要环境因子。研究结果表明,水稻田改种雷竹后,土壤氨氧化古菌种群数量显著增加,在4 a时达到最高,但在集约种植后快速下降,9 a雷竹林土壤氨氧化古菌数量最低,随后逐渐稳定。雷竹林土壤氨氧化古菌种群主要为不可培养泉古菌,聚类分析结果表明集约种植前后氨氧化古菌群落结构存在明显差异,长期集约经营雷竹林土壤以适应较低pH值的物种为主要优势种群。CCA分析表明,集约种植时间较长的11 a和15 a林地群落结构较为类似,与7 a和9 a样地明显区分。土壤NO-3-N与氨氧化古菌群落变化的相关性最强,说明氨氧化古菌在雷竹林土壤硝化过程中发挥着重要作用。土壤pH值及速效养分对土氨氧化古菌群落也具有较大影响,它们与NO-3-N合计解释了59.7%的样本总变异,表明土壤酸化以及过量养分的积累对氨氧化古菌群落具有重要影响。     

绿色荧光蛋白在微生物根际定殖研究中的应用

农业有益微生物根际定殖能力的强弱决定着其应用效果的好坏,而作为荧光标记分子的GFP被认为是当前用于分子生态学研究中最理想的报告基因,成为近年来研究微生物根际定殖的热点方法.简要介绍GFP的一些特性及其在微生物根际定殖研究中的应用与前景展望.     

西红花FT同源基因的表达及功能分析

FT（FLOWERING LOCUS T）及其同源基因作为三大开花途径整合子之一,被认为是调控植物开花的重要基因。为了深入研究FT同源基因的功能以及西红花（Crocus sativus L.）开花的分子机理,对已报道的3个西红花FT同源基因（CsatFT1、CsatFT2和CsatFT3）进行分离及分析。gDNA包含长度分别为835、1 642和1 132 bp的完整开放阅读框（ORF）,均具有4个外显子和3个内含子;cDNA包含长度分别为528、525和540 bp的ORF,分别编码175、174和179个氨基酸;系统进化分析表明,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3分别和同为单子叶植物的水仙（Narcissus chinensis）NtFT、麝香百合（Lilium longiflorum）LlFT和洋葱（Allium cepa）AcFT1表现出较近的遗传距离。qRT-PCR分析结果显示,小球茎膨大阶段前期,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3在叶片中表达水平最高,侧根中次之,子球茎、主根中极低几乎检测不到;小球茎膨大阶段后期,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3都在子球茎中表达水平较高,在顶芽中几乎检测不到;室内储藏开花阶段,CsatFT1、CsatFT2、CsatFT3在柱头中表达水平最高,叶中次之,花瓣和花药中较低几乎检测不到。通过观测转基因烟草（Nicotiana tabacum）和转基因拟南芥（Arabidopsis thaliana）植株表型发现,CsatFT1,CsatFT2和CsatFT3均具有促进植物提早开花的功能。