Sequence and structural parameters enhancing adaptation of proteins to low temperatures

A systematic analysis compared sequence and structural parameters distributions between 13 pairs of psychrophilic and mesophilic proteins for elucidating the cold adaptation parameters. The results of statistical test (t-test) revealed that helical content, tight turn content, disulfide bonds and hydrogen bonds do not show significant difference between psychrophilic and mesophilic proteins. However, it was demonstrated in this study that a larger proportion of open beta-turn in psychrophilic proteins is an effective parameter in specific activity at low temperature. In addition, substitution of amino acids of charged and aliphatic groups with amino acids of tiny and small groups in protein chains, tight turns and alpha-helices in the direction from mesophilic to psychrophilic proteins is one of the mechanisms of low temperature adaptation. Such sequence and structural parameter differences would help to develop a strategy for designing cold-adapted proteins.     

先天性白内障大鼠血液生化及血液流变学分析

目的：测定先天性白内障大鼠血液常规、生化正常值及血液流变学变化。方法采用XS-800i血常规分析仪和OLYMPUS AV2700生化自动分析仪对185～211 g大鼠共计90只进行血液常规和生化检测及用SA-6600自动血流变测试仪对血液进行流变学的测定。结果血像检测结果是白内障与正常对照同性比较无差异显著性（P ＞0.05）;小眼白内障与正常对照同性比较红细胞宽度（RDW）间差异显著（P ＜0.01或 P ＜0.05）。血生化检测结果是白内障大鼠与正常对照组同性间比较白蛋白（ALB）差异显著（P ＜0.01或P ＜0.05）雌性与对照组比较尿素（Ure）差异显著（P ＜0.01）,小眼白内障雌性与正常对照比较肌酐（Cr）差异非常显著（P ＜0.01）。白内障、小眼白内障大鼠的红细胞是雄性的低于雌性（P ＜0.05,P ＜0.01）而血小板是雄性的高于雌性（P ＜0.01）,肌酐是雄性低于雌性P ＜0.01）,正常组雄雌间无差异;血液流变学各组间无差异显著性。结论白内障大鼠与正常组大鼠间某些血常规及生化指标有一定的差异,该数据为该鼠在这领域的使用提供参考。     

藿香蓟的镉积累、生物量及叶绿素荧光参数对不同梯度镉胁迫的响应

通过盆栽试验,研究藿香蓟(Ageratum conyzoides)的地上部和地下部Cd含量、干重、转运系数、根冠比及叶片叶绿素荧光参数对不同梯度Cd胁迫的响应。结果表明:随Cd胁迫浓度增加,藿香蓟转运系数逐渐降低,地上部和地下部Cd含量随Cd胁迫浓度的增加而逐渐升高,在Cd(300 mg·kg-1)胁迫下,植株地上部Cd含量为125.50 mg·kg-1,这一结果已超过Cd超富集植物的临界值(100 mg·kg-1);植株地上部及地下部干重随Cd胁迫浓度的增加均逐渐降低,且中、高浓度Cd胁迫对植物的生长具有显著的抑制作用,各处理间的根冠比呈上升趋势并比对照高,可见高浓度Cd胁迫可阻碍根系的生长,从而影响植物地上部对营养和水分的吸收,最终抑制植株生长及生物产量的提高;PSⅡ的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ的潜在光化学效率(Fv/Fo)随着Cd胁迫浓度的增加均逐渐升高,初始荧光(Fo)和最大荧光(Fm)均逐渐降低,光量子产量(ФPSⅡ)、电子传递效率(ETR)、光化学猝灭系数(q P)及非光化学猝灭系数(q N)均出现先升后降的趋势;Cd胁迫扰乱叶片正常时期的光合特性及延缓植株衰老,但各处理间的叶绿素荧光动力学参数差异不显著,Cd胁迫对叶片PSⅡ反应中心的电子传递、光化学反应及散热能力影响较弱;高浓度Cd胁迫明显抑制植株的生长,但植株地上部及地下部的Cd积累能力较强,可作为植物修复重金属污染土壤的备选植物并用来治理Cd污染的土壤。     

葎草幼苗的生理生化特征对盐胁迫的响应

采用盆栽法研究葎草(Humulus scandens)幼苗的生物量、气体交换参数、叶水势、叶绿素含量、叶绿素荧光参数、抗氧化酶活性及丙二醛(MDA)含量对不同浓度盐(NaCl)(分别为0、100、200、300、400mmol/L)胁迫的响应,以探讨葎草幼苗对盐胁迫的适应机制及耐性机理。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的增加,葎草幼苗生长受到严重抑制,显著降低了根、茎、叶的干重、单叶面积、比叶面积(SLA)和根冠比(R/S)。(2)NaCl胁迫后,葎草幼苗的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO_2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)和叶水势(Ψw)均随盐浓度增加呈显著下降趋势,气孔限制值(Ls)和瞬时水分利用效率(WUEi)却显著增加。(3)NaCl胁迫下,叶绿素a(Chl a)和叶绿素b(Chl b)等光合色素含量以及过氧化氢酶(CAT)活性均显著降低,但超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性和丙二醛(MDA)含量显著升高,说明植株的抗氧化酶系统对NaCl胁迫具有积极的响应策略。(4)NaCl胁迫显著提高了幼苗最小荧光(F_o)、可变荧光(F_v)、最大荧光(F_m)、表观光合电子传递速率(ETR)和光化学淬灭系数(qP),有效降低了PSⅡ有效光化学量子产量(F_m′/F_o′)、非光化学淬灭系数(q N),并在不同盐浓度梯度下存在着显著的效果差异。研究表明,低浓度(100mmol/L)NaCl胁迫对葎草幼苗生长没有显著影响,但随着浓度的增加,葎草幼苗的气体交换、叶绿素含量、PSⅡ反应能力、抗氧化酶系统均受到抑制,植株的生长发育受到严重影响。     

突变型环酰亚胺水解酶的底物专一性

摘要 目的：研究环酰亚胺水解酶（CIH293）C-末端区残基对其底物专一性的影响。方法：通过缺失或替代获得了环酰亚胺水解酶C-末端剔除2个或3个氨基酸残基及C-末端两个Lys替代为两个Glu的突变型酶CIH291、CIH290以及KK292,293EE,用比色法与高效液相色谱法分析了重组野生型酶与突变型酶的底物专一性和动力学参数。结果：突变型酶与野生型酶相比,底物专一性未发生显著改变,最适底物仍为琥珀酰亚胺,然突变型酶对最适底物的亲和力略有降低,导致反应速度减小。结论：环酰亚胺水解酶（CIH293）C-末端区残基的改变对其底物专一性的影响不大,但影响了酶对底物的亲和力。     

一株杜氏藻的分子鉴定与耐盐特性

杜氏藻属（Dunaliella）是绿藻门的一类极端耐盐的单细胞藻。本文通过核基因ITS序列和叶绿体基因rbcL序列确定了一株分离自舟山群岛的杜氏藻D3的分类地位,并比较了4种NaCl浓度对该藻的生长、蛋白质含量、总脂含量和叶绿素荧光参数的影响,以期为该藻在今后的科研与应用提供基础资料。结果表明,该藻与23株杜氏藻的ITS序列之间的遗传距离在0．026—0．136之间,与21株同属藻rbcL序列之间的遗传距离在0．005～0．060之间,由遗传距离和聚类图推断该杜氏藻D3属于D．viridis。不同NaCl浓度对该藻D3生长影响表明1．00mol·L^-1NaCl培养藻生长最快,培养至10d时,0．44mol·L^-1、2．00mol·L^-1和3．00mol·L^-1NaCl培养藻细胞数分别是它的85．9％、93．2％和80．7％;该藻可溶性蛋白含量在1．00mol·L^-1 NaCl培养最高;藻细胞总脂含量在0．44-2．00mol·L^-1NaCl浓度范围内随盐度升高总脂含量增加,2．00mol·L^-1 NaCl培养最高（占干重的22．3％）;叶绿素荧光参数（F√Fm、ФPSII qp）在高盐（3．00mol-LL^-1 NaCl）培养显著降低,而NPQ则升高。     

转 Bt 基因水稻对三化螟自然种群的影响

为了了解水稻重要害虫三化螟 Scirpophaga incertulas（Walker）对转 Bt 基因水稻产生抗性的潜在风险,本文利用自然种群生命表,研究了第 3 代三化螟在转Bt基因杂交稻汕优 63 及非转 Bt 基因杂交稻汕优 63 上的种群参数。结果表明：在 Bt 稻上1～2 龄幼虫的存活率为 4.03%,极显著低于非转基因 SY63（55.76%）;Bt 稻上幼虫为害率为1.75%,极显著低 于非转基因 SY63（5.98%）;Bt 稻上存活的幼虫发育历期明显长于非转 Bt SY63。     

中高温大曲制作过程中火圈真菌菌群演替规律及其风味功能

[背景] 大曲真菌为白酒发酵过程提供发酵剂和糖化剂,火圈为白酒生产提供重要的风味物质,但针对火圈真菌的菌群演替规律及风味功能尚不清楚。[目的] 探索中高温大曲火圈真菌菌群演替规律及风味功能,为优化制曲工艺,提升白酒品质提供理论支撑。[方法] 使用顶空固相微萃取结合气相色谱质谱联用技术和内转录间隔区扩增子测序技术,结合中高温大曲制作过程火圈的理化参数,采用冗余分析的手段对大曲制作过程中火圈真菌演替规律及风味功能进行解析。[结果] 大曲火圈中的乙酸乙酯、丁酸乙酯、正己酸乙酯、乳酸吡喃糖苷甲酯和油酸乙酯等酯类化合物,苯乙酸乙酯、2,4-二甲基苯甲醛、苯甲醇和苯乙醇等芳香族化合物,酸类化合物乙酸,醇类化合物3-辛醇、糠醇等化合物的含量高于曲皮、曲心中的含量。大曲制作过程中从第4阶段开始,火圈位置温度>40℃,还原糖的含量>2%,产生美拉德反应,火圈逐渐形成。库德里阿兹威氏毕赤酵母（Pichia kudriavzevii）、扣囊复膜酵母（Saccharomycopsis fibuligera）是火圈中的优势真菌,在大曲制作的第2-3阶段占据了95%以上的丰度,此时火圈真菌的多样性最低。[结论] 中高温大曲火圈真菌群落演替主要受还原糖含量和温度的影响。大曲火圈为白酒生产提供了重要的酯类、芳香族、酸类、醇类化合物等风味物质,以及P.kudriavzevii、S.fibuligera等白酒发酵的核心酵母菌群,对白酒的生产起着重要的作用。研究结果进一步加深了对火圈的认识,为制曲工艺的调整、白酒品质的提升提供理论依据。