真空渗入转化法中农杆菌在植株体内的分布和活力变化

以真空渗入处理后的白菜植株为材料,采用组织化学染色法和细菌平板培养的方法,研究了农杆菌在植株体内的分布特点及其活力变化。结果表明：不同器官中农杆菌的分布量不同,以花器官中分布最多,叶中次之,茎中最少;农杆菌存在于细胞间隙中,维管束及其周围分布较集中,在胚珠中大量分布。处理后植株体内,各器官中农杆菌的生活力及其数量都随时间延长而减少,但是花器官中的农杆菌存活量较大,处理15d后的花蕾中仍然有一定量(约10.3个CFU/g组织)具有活力的农杆菌存在。讨论了这些研究结果在揭示真空渗入转化法的转化过程和提高转化频率中的意义。     

根癌农杆菌介导的白腐丝状真菌——黄孢原毛平革菌的转化

利用农杆菌介导的方法成功地对黄孢原毛平革菌（Phanerochaete chrysosporium）进行了遗传转化。将含有潮霉素磷酸转移酶融合基因的双元质粒pCH61300转入根癌农杆菌（Agrobacterium tumefaciens）208中,然后用该转化菌分别感染黄孢原毛平革菌的分生孢子和原生质体,获得16株可能的转化子,经复筛,共获得6株潮霉素抗性水平为100μg/mL的稳定转化子,分生孢子和原生质体的转化频率没有明显差别。PCR检测结果显示,抗性基因已导入黄孢原毛平革菌细胞中;Southern杂交表明,TDNA以单拷贝形式整合到黄孢原毛平革菌基因组中。其中的一个转化子菌落形态与原野生型菌株相比有所不同,菌丝稀薄,分生孢子较少。利用分生孢子转化更为简便易行,无需特殊的设备和制备原生质体,此方法为深入开展该菌的遗传转化研究奠定了基础。     

儿童肠道双歧杆菌和乳杆菌种群结构分析

以21例2～5岁中国儿童的肠道菌群为研究对象,利用传统培养计数法和分子生物学技术,对此年龄段健康儿童的肠道菌群分布及其中关键益生菌的种群结构进行了定量研究。实验表明,儿童肠道厌氧菌的数量高达109CFUg(湿重),其肠道菌群的定植抗力(平均BE=2.38)较强;不同的个体之间所能检测到的关键益生菌的种类有所不同,一般能检测到其中的1～4种双歧杆菌和1～5种乳杆菌;长双歧杆菌和假小链双歧杆菌的平均数量多达107CFUg(湿重),检出率分别为90.48%和85.71%,为儿童肠道内双歧杆菌的优势菌种;L.mucosae和发酵乳杆菌的数量较多,平均为3.68log10CFUg(湿重)和3.97log10CFUg(湿重),检出率分别为71.43%和52.38%,为稳定定植于儿童肠道内的优势乳杆菌;不同种类的益生菌在不同样本之间的数量组成均存在有很大差异,双歧杆菌的样本差异为1.86～3.85,乳杆菌的为2.43～4.07。     

驱除侵袭大质粒pINV对福氏2a志贺氏杆菌2457T影响的比较蛋白质组学研究

将福氏志贺氏杆菌2a 2457T及其驱除侵袭大质粒pINV的菌株培养至对数生长中期,制备了全细胞蛋白质。用双向电泳分离两种细胞蛋白质混合物并进行比较,找出差异点,这些点经过胶内酶切后进行MALDI_TOF质谱鉴定。每个蛋白质点的肽指纹图谱都在福氏志贺氏杆菌2a 2457T株的蛋白质数据库用Mascot进行检索,共发现了10个差异表达的蛋白质。结果显示驱除大质粒后几个参与核酸代谢途径的酶表达量有所上升。其中胞啶/脱氧胞啶脱氨酶、嘌呤核苷磷酸化酶和尿嘧啶核苷磷酸化酶表达量的上升可能造成尿嘧啶和尿（嘧啶核）苷合成的增加。     

植物病原棒形细菌的RAPD分析

采用RAPD分析技术对萎蔫短小杆菌落葵致病变种（Curtobacterium flaccumfaciens pv. basellae pv. Nov.）和萎蔫短小杆菌糖甜菜致病变种（Curtobacterium flaccumfaciens pv. beticola pv. Nov.）及植物病原棒形细菌4个属的15个菌株进行分类研究：从50条随机引物中筛选出20条,共产生225条带,多态性条带占804%。遗传相似矩阵及UPGMA聚类分析,表明这两个新致病变种与萎蔫短小杆菌属亲缘关系近,最小相似系数为0.6511;与其他属细菌亲缘关系较远;结合前人研究结果对植物病原棒形细菌新近提出的分类地位的改变进行了探讨。     

抗反馈抑制的天冬氨酸激酶基因在钝齿棒杆菌中的表达

将来自钝齿棒杆菌（Corynebacterium crenatum）CD945具有AEC抗性的天冬氨酸激酶(AKfbr)基因克隆到穿梭载体pJC1上,构建重组质粒pLY153。用电击法将质粒pLY153转化到野生型菌株C. crenatum AS1.542及其突变株C. crenatum CD945中。携带AKfbr基因的C. crenatum AS1.542菌株能抗浓度皆为12mg/mL的AEC和苏氨酸。AKfbr基因在C. crenatum CD945中得到表达,天冬氨酸激酶活性提高4倍。摇瓶发酵实验结果表明,重组菌在对数前期和中期生长正常,不受抑制;与对照菌相比,赖氨酸终产量提高22％,赖氨酸生产率提高23％。     

花生基因工程

建立花生遗传转化和高效植株再生系统是花生基因工再生技术和基因转化体系的完善,已获得抗病、抗虫和提高品质的转基因花生植株,取得了突破性进展.农杆菌介导法和微弹介导法是花生基因工程的主要方法.     

基于代谢通量分析的琥珀酸放线杆菌高产选育研究

在对产琥珀酸放线杆菌代谢分析的基础上选育出高产突变株对琥珀酸的工业生物转化有重要意义.在矩阵分析代谢通量基础上,围绕柔性节点下的副产物乙酸及乙醇的降低分别实施软X诱变及定点突变选育,并对比分析了突变株与出发株相关酶活及基因序列变化.针对出发株的流量分析显示产物琥珀酸的代谢通量为1.78(mmol/g/h),主要副产物乙酸与乙醇的代谢通量分别为(0.60mmol/g/h)和(1.04 mmol/g/h),并发现乙醇代谢加剧了琥珀酸合成中的H电子供体的不足;筛选出的氟乙酸抗性突变株S.JST1的乙酸代谢通量降低了96%,为0.024(mmol/g/h),酶活检测表明磷酸乙酰转移酶(Pta)的酶比活力从602降低到74,进一步的序列对比分析发现pta突变基因中产生了一个突变位点:adh定点复合突变株S.JST2的乙醇代谢通量降低了98%,为0.020(mmol/g/h),酶活检测表明Adh的酶比活力从585降低到62.最终突变株S.JST2琥珀酸累积产量达65.7 g/L.围绕产琥珀酸放线杆菌Pta及Adh酶活的降低实施定向选育,在降低副产物流量的同时,有助于改善细胞H供体代谢平衡进而提高琥珀酸的流量.所获突变株具有工业应用潜力.     

巨大芽孢杆菌b-淀粉酶基因的克隆、表达和酶学性质分析

从巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium)的全基因组DNA文库中筛选出一个b-淀粉酶基因amyG, 分析测定了其核苷酸序列并进行了诱导表达; 其中amyG编码的蛋白有545个氨基酸、分子量为60.194 kD, 与已报道的巨大芽孢杆菌DSM319的b-淀粉酶序列有着94.5%的同源性。经氨基酸序列比较分析发现, AmyG从N末端到C末端依次由信号肽域、糖基水解酶催化功能域和淀粉结合域3个功能域组成。其中催化功能域里含有第14家族糖基水解酶常见的几个高度保守的酶催化活性区。经多步纯化, 重组酶的比活共提高了7.4倍, 获得凝胶电泳均一的蛋白样品; 经SDS-PAGE电泳测定, 酶AmyG的分子量为57 kD。该酶的最适反应温度为60oC, 最适反应pH为7.0; 在温度不超过60oC时, 酶活较稳定; AmyG能迅速降解淀粉生成麦芽糖, 属于外切b-糖苷酶。     

氨水流加用于粪产碱杆菌热凝胶发酵

热凝胶是粪产碱杆菌(Alcaligenes faecalis)在氮源限制条件下生成的水不溶性胞外多糖,分泌到胞外后就附着在菌体外壁,因此在细胞生长期提高生物量对促进热凝胶合成有重要意义。热凝胶分批发酵时, 起始NH4Cl浓度提高到3.6 g/L时能促进菌体生长和热凝胶合成,但是过量NH4Cl会抑制热凝胶合成,且生物量提高不是很明显。为了进一步提高菌体浓度, 在菌体生长期, 氨水取代NaOH溶液进行流加控制pH为7.0, 随后又用2 mol/L NaOH控制pH 5.6。实验表明, 氨水流加使菌体浓度大大提高,流加24 h使菌体浓度达到18.8 g/L。但是菌体浓度过高也会抑制热凝胶的合成,在氨水流加14 h时,菌体浓度在11.9 g/L左右, 热凝胶产量最高（72 g/L）。