促进植物高效遗传转化的发育调节因子及其在玉米中的应用进展*

高效遗传转化技术体系的建立对植物功能基因组学研究和作物新品种的培育均具有促进作用,目前,再生效率低下是限制许多植物高效遗传转化体系建立的主要技术屏障之一。随着对植物分生组织和体细胞胚形成过程研究的深入,鉴定到了一些关键调控基因,统称为发育调节因子。发育调节因子应用于植物遗传转化后,可以有效改善植物分生组织诱导和再生能力,为提高遗传转化效率提供了重要机遇。综述了7类发育调节因子在提高植物遗传转化效率中的研究进展,重点介绍了其中3类在促进玉米遗传转化中的应用,最后展望了建立植物高效遗传转化体系的发展方向。     

狂犬病毒核蛋白（NP）的纯化及其免疫原性的研究

对重组痘苗毒和重杆状病毒表达的狂犬病毒NP及原代地鼠肾细胞培养的狂犬病毒核衣壳蛋白（RNP）、先经Sepharose CL 4B分子筛柱初步提纯,再经抗狂犬病毒NP McAB 2C12-S-epharose 4B亲和层析柱纯化分离,经ELISA、SDS－PAGE电泳和Western-Blot分析证实,获得了高纯度和免疫反应性的NP和RNP。以相同剂量的纯化蛋白免疫小鼠,RNP和两种重组NP均可诱生特异的抗NP抗体,三种蛋白间无明显差异;狂犬病毒CVS株攻击保护实验结果显示,三种蛋白免疫的小鼠存活率约为50％;两种重组NP的免疫反应性和免疫原性与天然狂犬病毒RNP相似。     

响应面法优化赖氨酸脱羧酶产酶培养基

目的:对蜂房哈夫尼菌产L-赖氨酸脱羧酶培养基进行优化.方法:采用响应面优化的方法.首先单因素实验得到最适培养基成分为:葡萄糖2%,酵母膏2%,MsSO40.03%,KH2PO40.01%,NaCl 0.3%,L-赖氨酸0.5%,维生素B6 0.1%,玉米浆4%,酶活达到180.85U/mL.在此基础上,用PB试验筛选出对酶活影响显著的3个因素(葡萄糖、酵母膏、玉米浆),再通过Box-behnken实验对这三个因素进行优化.结果:得到产酶最佳培养基为葡萄糖1.84%,酵母膏2.20%,玉米浆3.66%,MgSO40.03%,K2HPO4 0.01%,NaCl 0.3%,L-赖氨酸0.5%,维生素B60.1%.结论:响应面优化的方法使酶活达到203.14U/mL,比优化前的比酶活(7.03U/ML)提高28.9倍,在单因素的基础上提高了11.3%.     

九连山常绿阔叶林乔木优势种群的种间关联性分析

九连山国家级自然保护区分布着原生的典型常绿阔叶林, 且已形成不同的优势群落, 目前尚不清楚群落乔木层中优势物种之间的作用关系。采用2×2联列表, 通过方差分析, χ²检验、Pearson相关系数和Spearman秩相关系数检验, 对九连山常绿阔叶林乔木层中重要值较高的28个优势种群、378个种对间的关联性进行定量研究。方差分析表明: 28个优势种群的总体种间关联性呈显著的正关联, 反映该群落处于较稳定的顶极阶段。不同检验结果表明: χ²检验结果有140个种对呈正相关, 238个种对呈负相关, 正负关联比为0.588; Pearson相关系数检验有104个种对呈正相关, 274个种对呈负相关, 正负关联比为0.380; Spearman秩相关系数检验有144个种对呈正相关, 234个种对呈负相关, 正负关联比为0.615; 与Pearson相关系数检验方法相比, Spearman秩相关系数检验具有较高的灵敏度。378个种对中, 绝大多数种对的联结关系未达到显著水平, 种对间的独立性相对较强, 这种种间联结的松散性可能与群落目前的发展阶段及物种本身的生态学特性有关, 各群落正处于稳定的顶极阶段。根据28个优势种群对环境的适应方式和主导生态因素, 可将它们划分为阳生植物和阴生植物两大生态种组。     

塔格糖-4-异构酶的新酶挖掘及酶学性质研究

d-塔格糖是一种己酮糖,在自然界中天然存在但含量极少,具有降血糖、抗龋齿、改善肠道菌群、促进血液循环和抗衰等作用,可广泛应用于食品、医药和化妆品行业。目前酶催化半乳糖生成塔格糖仅需一步反应,简单易行,但半乳糖较高的成本限制了这一方法的工业应用。果糖是塔格糖的同分异构体,价格低廉,来源稳定,可通过4位差向异构化一步获得塔格糖,是产塔格糖的理想底物。【目的】因此挖掘新的塔格糖-4-差向异构酶对塔格糖的工业生产具有重要意义。【方法】本文通过基因挖掘的手段发现了热袍菌(Thermotogae bacterium)来源的未知功能蛋白(命名为HCZ0)具有塔格糖-4-差向异构酶活性,进而完成了HCZ0的异源表达、纯化及酶学性质表征。【结果】确定HCZ0表观分子量约为57.9 kDa,比活力为0.9 U/mg,最适反应温度和pH值分别为70 ℃和9.0,最适金属离子为Ni²⁺,最适金属离子浓度为2 mmol/L,60、70和80 ℃半衰期分别为180、67和9 h。最适条件下,HCZ0催化200 g/L果糖在2 h内可产生28 g/L塔格糖。【结论】本研究中,HCZ0是碱性高温酶,且具有较好的热稳定性,这些特征在以后的理论研究及工业生产中具有一定的科学价值。     

不同花色菊花品种花色素结构基因的表达特性

对红色、黄色、粉紫色和白色菊花品种不同开放度的花序舌状花中CHS、CHI、DFR、F3H、F3′H和3GT基因的表达量进行了相对定量分析。结果表显示:6个基因的表达因不同花色、不同发育阶段而异。‘钟山红鹰’(红色)中各基因的表达量均较高,且均在Ⅱ(松蕾期)或Ⅲ(半开期)期达到峰值,其中DFR、3GT基因的表达量远高于其他花色品种。‘金陵娇黄’(黄色)中CHS、CHI基因表达量较高,且Ⅰ(紧蕾期)、Ⅱ期表达量高于Ⅲ、Ⅳ(盛开期)期;3GT、DFR基因表达量分别高或低于‘金陵笑靥’(粉紫色)品种中相应基因的表达量,但均比红色品种低;F3H在4个品种中表达量最低,F3′H表达量接近或略低于红色或粉紫色品种,且各阶段表达水平较稳定。‘金陵笑靥’中DFR表达量仅次于‘钟山红鹰’,3GT和CHS表达量低于红色与黄色品种。‘钟山雪桂’(白色)中各基因仅有微量表达,除F3H外各基因的表达量明显低于其他花色品种。研究表明,花色素结构基因DFR、3GT是菊花花色素合成的关键基因,DFR很可能是限速关键基因,一定表达水平的CHS、CHI也是菊花花色素合成所必须的,F3H基因与花色素合成不存在直接相关。     

长期施肥对黄淮海平原农田中小型土壤节肢动物的影响

在2008年9月和2009年2月,采用改良干漏斗方法(Modified Tullgren)对黄淮海地区长期定位施肥试验下中小型土壤节肢动物进行调查。试验包括氮磷钾(NPK)、氮磷(NP)、氮钾(NK)、磷钾(PK)、有机肥(OM)、1∶1化学氮肥与有机氮肥(OMNPK)和不施肥(CK)7个处理。结果表明:OM和OMNPK处理有利于提高土壤动物丰富度和多样性;NK处理不利于土壤动物的生存和发展,缺磷影响了土壤动物数量的增长;从优势类群弹尾目和蜱螨目来看,OM和OMNPK处理对弹尾目等节跳科、棘跳科和球角跳科的生长有利,而圆跳科在NPK处理下具有更高的数量;OMNPK处理对蜱螨目中气门亚目有显著的正效应,对前气门亚目和甲螨亚目也有一定的正向作用;氮肥对弹尾目没有表现出正相关关系,但在一定程度上增加了蜱螨目的数量。     

内毒素结合肽模拟肽P11的体外活性研究

目的对从噬菌体展示随机肽库筛选获得的内毒素结合肽模拟肽进行体外拈抗内毒素活性鉴定。方法采用FMOC固相合成法化学合成内毒素结合肽模拟肽P11,并进行拮抗内毒素活性和细胞毒性测定。结果亲和ELISA检测显示P11与LPS有较高的亲和力,通过生长曲线和流式细胞学分析细胞周期显示P11对人U937细胞生长无明显影响。流式细胞检测显示P11呈剂量依赖性抑制FITC—LPS与人外周血单核细胞（PBMC）结合。细胞因子生成抑制实验显示10μg/mlP11可显著抑制LPS诱导PBMC和U937细胞TNF—αmRNA转录和蛋白表达。结论体外活性鉴定结果表明化学合成的模拟肽P11可抑制LPS诱导的炎性反应。     

两种血吸虫病DNA疫苗的候选抗原基因研究

目的：以日本血吸虫基因SjFABP和SjGST原核表达产物检测二价DNA疫苗pVIVO2-SjFABP-SjGST在体内诱发的特异性抗体。方法：克隆日本血吸虫抗原基因SjFABP和sjGST,构建重组原核表达载体pET30a-SjFABP、pET30a-SjGST及真核表达载体pVIVO2-SjFABP-SjGST;将pET30a-SjFABP和pET30a-sjGST进行原核表达,并将表达产物用镍亲和柱分离纯化;采用Western印迹对日本血吸虫DNA疫苗pVIVO2-SjFABP-SjGST免疫4周后的BALB／c小鼠血清进行特异性抗体检测。结果：克隆了日本血吸虫抗原基因SjFABP（399bp）和町GST（657bp）,并构建了pET30a-SjFABP、pET30a-SjGST及pVIVO2-SjFABP-SjGST重组质粒;经Western印迹检测,pET30a-SjFABP及pET30a-SjGST原核表达的抗原蛋白均能够与经日本血吸虫二价DNA疫苗pVIVO2-SjFABP-SjGST免疫的小鼠的血清产生特异性免疫反应。结论：日本血吸虫町尉即和町GST基因的原核表达系统成功建立;原核表达的抗原蛋白具有免疫原性;以原核表达产物可检测日本血吸虫DNA疫苗pVIVO2-SiFABP-SiGST在体内诱发的特异性抗体。     

果园三种天蛾的DNA条形码鉴定

DNA条形码(DNA Barcoding)可以利用一段通用基因短片段对物种(包括不同生活史阶段)进行区分。本文尝试应用该技术对深色白眉天蛾Hyles gallii(Rottemburg)、构月天蛾Parum colligata(Walker)、桃红六点天蛾Marumba gaschkewitschi(Bremer et Grey)等3种天蛾进行了鉴别。测定了3种天蛾的COⅠ基因序列,并在BOLD(Barcode of Life Data Systems)及GenBank中进行了检索。结果发现BOLD系统比GenBank更能帮助准确鉴定到物种,而在GenBank中只有1种能鉴定到种。将实验室获得序列与GenBank中下载的474条同源序列整合后,利用MEGA4.0的Kimura-2-Parameter模型进行了遗传距离分析,利用MEGA4.0及PAUP4.0进行了系统发育树的构建,结果发现待鉴定标本序列在各个系统发育树的位置基本一致,并能准确鉴定出一种天蛾。本研究表明,随着BOLD系统、GenBank等公共数据库的不断完善,DNA条形码将有助于更加有效地鉴定特定类群物种。