环境微生物群落功能研究的新方法和新策略

微生物群落在驱动生物地球化学循环中扮演着重要角色,传统的研究方法可对微生物群落进行遗传结构的解析,但不能有效地与功能研究耦联.概述了近年发展起来的基于核酸和蛋白质水平的分子生物学新方法--环境mRNA 和 rRNA同时荧光原位杂交(FISH)、寡核苷酸微阵列技术(Oligonucleotide Microarray)、 稳定性同位素联合宏基因组学(SIP-enabled Metagenomics)和环境蛋白质组学(Metaproteomics)在环境微生物群落功能研究中的应用,并且对其发展趋势进行了分析和展望.     

烟草炭疽病拮抗生防菌的筛选

本文应用荧光假单胞杆菌的16S-23S ribosomal RNA序列以及部分抗菌素合成基因序列的PCR鉴定引物,对从烟草根际分离到的400份细菌进行了鉴定,结果获得了21份含Prn(硝吡咯菌素)合成酶基因的荧光假单胞杆菌和1份含有DAPG(2,4-二乙酰基藤黄酚)合成酶基因以及PCA(Phenazine-1-carboxylic acid,吩嗪-1-羧酸)的荧光假单胞杆菌.室内实验结果表日月,含DAPG和PCA的荧光假单胞杆菌对烟草炭疽病具有明显拮抗作用.     

快速、有效筛选新的功能基因——荧光差异显示技术

控制生物性状的基本单位是基因 ,研究细胞的基因表达一直是分子生物学的重要课题之一。不同细胞间基因表达的差异决定了生命活动的多样性 ,如发育与分化、内环境稳定、细胞周期调节等。近年来 ,随着DNA重组技术的发展 ,已有数万个人类基因被克隆分析 ,要从如此众多的表达基因中找出引起细胞生理或病理变化的基因并非易事。应用荧光标记的mRNA差异显示技术将有可能在一定程度上起到关键的作用。以总RNA为模板 ,采用荧光标记的锚定引物 ,通过逆转录、差异显示PCR反应 ,经 5 6 %变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离差异条带     

干旱胁迫对银杏叶片光合系统Ⅱ荧光特性的影响

为了探讨银杏叶片在长期干旱胁迫下光合性能的变化,采用盆栽控水法对银杏幼苗进行干旱处理,并分别在处理后第0、20、30、40、50天,对荧光动力学曲线和荧光参数进行了测定和JIP-test分析.结果表明:随着干旱的加剧,叶片叶绿素含量逐渐递减.由于干旱导致银杏叶片的光合系统Ⅱ(PSⅡ)结构破坏和稳固性减弱,其荧光动力学曲线出现了K相和L相的升高,在干旱处理40 d后升高加剧.PSⅡ结构的变化导致了一系列荧光参数的变化,初始荧光F0逐渐升高,最大荧光Fm逐渐降低;代表单位反应中心活性的参数ABS/RC、ET0/RC、TR0/RC逐渐升高;单位面积捕获的光能TR0/CS0高于对照,单位面积用于电子传递的光能ET0/ CS0后期下降;表示受体侧电子传递活性的参数Sm、Ψ0、(φ)E0逐渐下降,M0、VJ、VI逐渐升高;表示热耗散的参数DI0/RC、DI0/CS0随干旱时间延长而急剧升高;活性反应中心数目RC/CS0减少;代表PSⅡ光合效率的参数Fv/Fm、PIabs逐渐下降;代表PSⅡ供体侧活性的参数Wk随干旱时间延长而逐渐升高,OEC逐渐减少.干旱胁迫导致银杏叶片PSⅡ反应中心失活,能流分配失衡,电子传递受阻,PSⅡ放氧复合体失活和PSⅡ稳固性减弱,从而破坏PSⅡ光合功能.而反应中心失活和受体侧电子QA-的累积是造成PSⅡ电子传递活性减弱的主要原因.干旱条件下,银杏PSⅡ的PIabs比Fv/Fm对干旱的反应更灵敏,可作为银杏叶片受到伤害的指标.     

实时荧光定量PCR快速鉴别新型冠状病毒主要变异株北大核心CSCD

为建立一种快速鉴别严重急性呼吸综合征冠状病毒2 (severe acute respiratory syndrome coronavirus 2,SARS-CoV-2)的5种主要变异株的Taq Man探针实时荧光定量PCR(real-time quantitative PCR, RT-qPCR)体系,基于SARS-CoV-2野生型及变异株alpha (N501Y、HV69-70del)、beta (E484K、K417N)、gamma (K417T、V1176F)、delta (L452R、T478K)和omicron (H655Y、N679K、P681H)序列设计特异性引物、探针,建立和优化一种鉴别新型冠状病毒(SARS-CoV-2) 5种主要变异株的Taq Man探针RT-qPCR方法,并进行该方法的特异性、敏感性、鉴别能力评价。该方法可准确区分出SARS-CoV-2野生型和突变型,与其他呼吸道病原体(n=21)无交叉,显示高特异性。该方法最低检测限为2×10;拷贝/mL,操作简单、快速、成本廉价,可用于监测SARS-CoV-2毒株的变异,精准指导疫情识别与防控。     

供氮水平对落叶松幼苗光合作用的影响

为探讨落叶松光合作用对外界供氮环境变化的响应规律,采用砂培方法在温室内设置了4种供氮浓度(1、4、8mmol/L和16mmol/L),对生长在不同供氮水平下落叶松(Larixgmelinii)1年生幼苗的气体交换参数、叶绿素荧光参数以及一些生化指标进行了测定。结果显示,随供氮水平的提高,落叶松幼苗针叶氮含量、叶绿素含量、类胡罗卜素含量、可溶性蛋白(TSP)含量和光饱和净光合速率(Pmax)均显著增加,同时伴随着叶磷含量和胞间与外界CO2浓度之比(Ci/Ca)的降低。然而,当供氮水平超过8mmol/L增至16mmol/L时,TSP含量及Pmax不再增加,反而略有下降。供氮不足显著降低了幼苗针叶光系统最大光能转换效率(Fv/Fm)、光系统量子效率(ΦPS)和光化学猝灭系数(qP),却增加了非光化学猝灭系数(NPQ)。而增加供氮可使Fv/Fm和ΦPS回升,同时qP升高,NPQ下降,但当供氮水平超过8mmol/L后,各叶绿素荧光参数变化幅度较小。结果表明,增加供氮可显著提高落叶松幼苗的光合能力,增加光系统天线色素捕获的光能用于光化学电子传递的份额,减缓光抑制。然而,16mmol/L已经超过落叶松幼苗最适的供氮水平,过量供氮引起的负面效应可能主要与过低的叶磷含量导致的营养失衡有关。     

铁皮石斛DoSMT2基因的克隆与表达分析

为了解SMT2基因在铁皮石斛（Dendrobium officinale）甾醇代谢过程中的作用,利用RACE技术克隆到1个DoSMT2基因,开放阅读框为1 089 bp,编码362个氨基酸,DoSMT2相对分子量为40.345 kD,理论等电点为8.13,属于稳定的亲水性蛋白。经BLAST P检索,DoSMT2蛋白属于AdoMet-MTases超级家族,含有4个S-腺苷蛋氨酸结合位点、1个甲基转移酶保守结构域和1个甾醇甲基转移酶C末端保守结构域。系统进化分析表明,DoSMT2与深圳拟兰（Apostasia shenzhenica）的SMT2亲缘关系最近,确定其属于SMT2家族。qRT-PCR分析结果表明,DoSMT2基因在茎和叶都能表达,10月份的表达量最高,叶片的表达量显著高于茎,推断叶片的甾醇代谢比茎活跃。构建了pET-29a-DoSMT2原核表达载体,并转化大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导表达出预期大小的蛋白。这为铁皮石斛DoSMT2的甲基化机制及甾醇化合物代谢研究奠定基础。     

荧光定量PCR检测干旱胁迫下长春花Crlea基因的相对表达

首次从长春花中克隆了Crlea（Crlea for Catharanthus roseus late embryogenesis abundant）的全长基因,采用荧光定量PCR方法对干旱胁迫下长春花叶片和根部Crlea基因的表达模式进行监测,结果表明,在0.5～8 h的胁迫时间中,叶片和根部的Crlea基因表现出相似的积累模式。长春花Crlea基因的表达随着胁迫时间的延长而表达增强。在叶片中,在6 h和8 h的干旱处理后,Crlea基因表达显著提高,分别是未处理材料的9.984和20.431倍。在根部, 在8 h的处理后,Crlea基因的表达量显著提高（2.831倍于对照)。初步结果表明Crlea基因的表达没有组织特异性,并且为干旱胁迫正调控。     

小鼠着丝粒DNA探针对流式仪分选微核的染色体组成的初步研究

本文报道用作者建立的流式细胞仪红细胞微核自动检测技术,将染色体断裂剂丝裂霉素C(MMC)和非整倍体毒剂秋水仙碱(COM)诱导的大量微核分选在载玻片上,然后使用小鼠着丝粒γ-卫星DNA探针(约为234bp),对分选微核进行荧光原位杂交(FISH),以显示微核(MN)内着丝粒的情况,进而判定M N是由整条染色体还是由染色体断片组成。结果MN内着丝粒荧光阳性比例为COM50.1%,MMC 22.3%。两者相差显著,藉此方法可以准确有效地将两类毒剂区分开。 Abstract:Basis on auther’s new automatic flow cytometric technique for micronuclei,a lot micronuclei induced by clastogen Mitomycin C and aneugen colcemid were collected on slides using sorting function of flow cytometry,them the centromere Gamma satellite DNA probes of mouse (about 234bp) was used to do in situ hybridization for micronuclei,furthermore,the kinetochores of micronuclei can be showed,and the micronuclei which consist of the whole chromosomes or the chromosome fragments,can also be indicated.The results showed that 50.1% MN induced by COM and 22.3% MN induced by MMC had the positive fluorescent singles.There are significant difference between them,this means it is possible to distinglish clastogens and aneugens exactly and effectively with this method.     

荧光物示踪法测定重复施药胁迫下食虫沟瘤蛛的摄食量动态

定量评价农药对天敌的影响是IPM研究的重要内容之一,由于对天敌的捕食量缺乏有效的定量测量方法,农药对天敌摄食功能影响仍处于定性水平的研究,误差基数较大。本文采用一种定量的测定方法——荧光物示踪法,以稀土元素铕作为荧光示踪物质,定量地测定了食虫沟瘤蛛在重复接受噻嗪酮喷施后,其存活个体在药后13天内摄食量的变化趋势,且把药后食虫沟瘤蛛的死亡率加以考虑,计算药后整个试验食虫沟瘤蛛群体的摄食量变化。结果表明：任何浓度任何一次施药后2天左右食虫沟瘤蛛存活个体的捕食量均急剧下降;药物浓度较低时,第1次施药对食虫沟瘤蛛的影响最大;药物浓度较高时,食虫沟瘤蛛存活个体药后摄食量恢复周期较长。药后一段时间内整个食虫沟瘤蛛种群的摄食率相当低下,高浓度农药处理的食虫沟瘤蛛组3次施药后13天内的平均种群摄食率只有正常状况下的1/4左右（24.44%）,推荐浓度及低于推荐浓度的食虫沟瘤蛛种群摄食率也仅为对照组的1/3左右（38.69%,36.52%）。因此在对水稻虫害防治时,应当尽可能地避免使用化学农药,充分发挥天敌对害虫数量的调控作用;当害虫数量超过经济阈值而必须施药时,也应当掌握农药用药剂量和次数的尺度,以利于食虫沟瘤蛛等稻田天敌的生理恢复和群落重建。