复合茶树接穗与接穗母本的代谢物差异分析

以两个通过群体选育获得的云南普洱茶优良品种‘云瑰’和‘福云6号’为接穗,均以茶树品种‘短节白毫’为砧木所形成的嫁接复合茶树为研究对象,通过代谢组学技术,对两个品种的接穗与接穗母本的代谢物进行分析,考察嫁接前后茶树品种‘云瑰’和‘福云6号’的差异代谢物和共同代谢物的种类、数量变化特征。结果发现：(1)两品种茶树嫁接后比嫁接前的农艺性状均有所改善,嫁接优势明显。(2)相对于‘云瑰’,‘福云6号’的接穗与接穗母本茶叶中差异代谢物的数量与种类都比较少,说明‘福云6号’嫁接在‘短节白毫’上时,接穗能最大程度地保留母本的特点。(3)‘云瑰’的接穗和接穗母本茶叶中检测和定量了115个差异代谢物,且含量表现上调的代谢物数量低于下调的数量;‘福云6号’的接穗和接穗母本茶叶中共检测和定量了47个差异代谢物,且含量表现上调的代谢物数量高于下调的数量。(4)‘云瑰’的接穗和接穗母本茶叶中差异代谢物在38条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异代谢物存在于苯丙氨酸代谢等相关途径中;‘福云6号’的接穗和接穗母本茶叶中差异代谢物在21条KEGG通路中富集,大多数已经鉴定的差异代谢物存在于与嘌呤代谢等相关途径中。该研究结果对充分发挥茶树嫁接技术在茶叶生产中的作用提供了理论依据。     

丁香属次生代谢产物及其与系统演化和地理环境的关联

环境塑造的植物次生代谢产物富于变化,也可能带有系统演化的信息。由于完整或具有系统学代表性的专属植物收集存在较大困难,使得次生代谢产物与系统学的关联研究尚不多见。通过文献汇总获得了存在于丁香属(Syringa)植物根、茎、叶和花中的10类377个次生代谢产物,主要涉及甲戊二羟酸途径、脱氧木酮糖磷酸酯途径以及莽草酸途径。在...     

大鼠冷暴露过程中不同脑区和血清中单胺类递质及代谢物质的变化

用高效液相色谱电化学检测法观测了大鼠冷暴露（５±２℃,２１天）过程中下丘脑、海马、桥延脑和血清中单胺类递质及主要代谢物质含量的变化。结果显示,在冷暴露初期（２４小时）在下丘脑和血清中去甲肾上腺素、肾上腺素和多巴胺含量分别显著地减少或增加,２１天后下丘脑中去甲肾上腺素量趋于正常,肾上腺素和多巴胺仍分别明显低或高于正常水平。桥延脑中去甲肾上腺素和３甲氧基４羟基苯乙二醇的含量先增加后恢复正常,而肾上腺素和多巴胺的含量无明显变化。与之不同,下丘脑和血清中５羟色胺和５羟吲哚乙酸的含量无明显变化,而海马和桥延脑中５羟色胺和５羟吲哚乙酸的含量明显减少且一直呈低水平状态。上述脑内和血清中单胺类递质含量的不同变化反映了不同单胺类递质可能以不同的机制和时空模式参与冷应激反应和冷适应的体温调节。     

塔里木盆地胀果甘草内生放线菌多样性及抗菌活性分析

【目的】发掘具有开发前景的放线菌资源,对分离自新疆胀果甘草的内生放线菌的多样性、抗菌活性和次级代谢产物合成相关基因进行研究。【方法】采用5种培养基和3种前处理方法,从胀果甘草中分离获得80株放线菌。基于菌株形态学特征,对36株代表菌株进行抗菌活性检测,通过特异性引物扩增方法,检测了PKS I、PKS II、NPRS和卤化酶基因,探究其合成天然产物的潜在能力。结合筛选结果,选取其中20株代表菌,经16S r RNA基因测序,对其进行系统发育分析。【结果】培养基E2和E3结合热处理的分离效果较好;86.1%的代表菌株对供试的细菌、病原真菌表现出了不同程度的抗菌活性,PKS I、PKS II、NRPS基因和卤化酶基因阳性检出率分别为16.7%、72.2%、25.0%和11.1%。具有活性功能的代表菌株经16S r RNA基因测序分析,分别属于链霉菌属(Streptomyces)、小单胞菌属(Micromonospora)、红球菌属(Rhodococcus)和游动放线菌属(Actinoplanes)4个属,其中链霉菌属(Streptomyces)为优势菌属,占60%以上。【结论】胀果甘草是我国传统的药用植物,其植株内部蕴藏着丰富的放线菌资源,并在次生代谢产物合成方面拥有巨大潜力,具有进一步开发的价值。     

基于气相色谱-飞行时间质谱联用技术分析枯草芽孢杆菌对变异链球菌的抑制作用

【背景】龋病危害着人类健康,变异链球菌(Streptococcusmutans)是公认的主要致龋菌。我们前期的研究从口腔中分离出一株枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis),其能抑制S.mutans的生长,但尚未明确其抑菌作用的组分。【目的】利用非靶向代谢组学技术检测分析B. subtilis zh78抑制S. mutans生长可能的小分子代谢物,以评估其在龋病防治研究及应用中的前景。【方法】取B. subtilis zh78经生长0 h、7 h、12 h、5 d时的菌液,利用牛津杯法将冷甲醇萃取后的代谢物对S. mutans进行抑菌实验;采用气相色谱-飞行时间质谱联用技术(GC-TOF-MS)对代谢物进行检测;利用主成分分析(Principalcomponentanalysis,PCA)、正交偏最小二乘判别分析(Orthogonalpartialleastsquaresdiscriminantanalysis,OPLS-DA)和皮尔森相关分析(Pearson correlationanalysis)等方法进行数据分析。【结果】B.subtiliszh78生长5d时的代谢产物对S.mutans具有明显抑菌作用,其代谢物中木糖醇、氨基酸类及有机酸类等36种物质与其对S.mutans的抑制作用显著相关。【结论】B. subtilis zh78可能产生木糖醇、氨基酸类及有机酸类等可能促进B. subtilis zh78抑制S. mutans生长的小分子代谢产物,具有一定的防龋应用研究前景。     

不同生境白屈菜(Chelidonium majus)生活史型特征及其与不同器官单宁、黄酮、生物碱含量的关系

运用主成分分析法,对不同生境条件下白屈菜植物生活史型相关的营养生长（vegetative growth,V）、有性生长（sexual growth,S）和克隆生长（clonal growth,C）的主成分得分及比例进行定量计算,并以此为基础研究了生活史型特征参数及次生代谢产物单宁含量、黄酮含量与生物碱含量的相关关系,目的是为植物活性成分环境定向诱导培育提供实验依据。研究结果表明：（1）对于不同光照状况的全光照（空地）、70%光照（榆树林内）和40%光照下（白扦林内）的9个样地白屈菜生活史型划分发现,全光照下白屈菜种群生活史型为V0.34S0.41C0.25,为SV生活史型,空地为DE（Disturbed but still Excellent）生境;榆树林下和白扦林下的白屈菜生活史型分别可表示为V0.28S0.38C0.34和V0.27S0.40C0.33,均为SC生活史型,榆树林下和白扦林下为DF（Disturbed and Fragile）生境。（2）白屈菜植株次生代谢产物（单宁、黄酮和生物碱）含量,空地均低于榆树林下和白扦林下生境。各样地白屈菜不同器官单宁含量：叶片（种（根（茎;黄酮含量：种（叶片（根（茎;生物碱含量：叶片（根（茎,各样地白屈菜茎和根的生物碱含量无明显差异,空地白屈菜叶片中生物碱含量低于榆树林下和白扦林下白屈菜植株59%～56.7%。（3）白屈菜生活史型与次生代谢产物（单宁、黄酮和生物碱）含量相关性分析结果中,显著的线性关系显示,白屈菜次生代谢产物（单宁、黄酮和生物碱）含量与营养生长和有性生长成负相关,与克隆生长成正相关。实验结果表明,较于空地的DE生境,林（榆树和白扦）下的DF生境条件差,使白屈菜向C型转变,同时也促进了次生代谢产物（单宁、黄酮和生物碱）的积累。结果可以为野生植物的人工定向培育中生境选择和目的活性成分定向累积提供基于形态学的评价方法和理论。     

伞裙追寄蝇滞育关联基因和滞育关联代谢物的联合分析

为探索伞裙追寄蝇蛹滞育调控的分子机制,本文对伞裙追寄蝇Exorista civilis滞育蛹和非滞育蛹进行转录组测序以及代谢组检测,鉴定其关键的滞育关联基因(diapause-associated genes, DEGs)和滞育关联代谢物(diapasuse-associated metabolites, DEMs)。本研究基于高通量测序以及液质联用技术,通过筛选,在转录组中获得了差异表达基因7 513个,在代谢组中,获得差异代谢物501个,其中氨基酸占比最多。将所有差异表达基因与差异表达代谢物同时向KEGG映射,获得两者共同的pathway信息,明确差异表达基因与差异代谢物共同参与的主要生化途径和信号转导途径。本研究通过转录组和代谢组的联合分析,在正、负离子模式下,差异表达基因与差异代谢物共同富集到70条通路。在负离子模式下,滞育关联因子主要参与氨基酸代谢和神经系统;在正离子模式下,滞育关联因子主要参与消化系统和信号转导途径。本研究重点分析了柠檬酸循环、cAMP信号通路、氨酰-tRNA的生物合成,将为进一步深入研究伞裙追寄蝇滞育调控的分子机制奠定理论基础。     

The role of divalent iron cations in the growth,adhesive properties and extracellular adaptation mechanisms of Propionibacterium sp

The present study aims to examine PAB culture, synthesizing a significant number of iron-containing enzymes and capable of adhesion. Results show that increased iron concentration increased enzymes activity in all strains studied. An increase of iron ions level increasing up to 0.50–0.60 mg/ml leads to a 1.3-fold and 2-dold increase of catalase and SOD activity respectively, peroxidase activity was virtually unchanged. Optimal iron ions Fe²⁺ doses to ensure active PAB growth were determined. Of all the cultures studied P. fredenreichii subsp. shermanii AC-2503 has high adhesion: AAI = 5.1; MAI = 5.60; erythrocyte involvement rate = 87%. It was shown that certain iron ion concentrations increased the specific growth rate of PAB (P. freudenrichii subsp. freudenrichii AC-2500 (0.3 mg/ml) and other strains (0.4 mg/ml). A further increase in the iron ions concentration slows bacterial growth, while excessive content inhibits metabolism, including defense mechanisms that offset the negative effects of the metal. Our subsequent studies will focus on the effect of other metal ions on the metabolism of bacteria, mainly lactic acid bacteria, which are important biotechnological objects of the industry similar to propionic acid bacteria.     

欧洲疮痂链霉菌F5的鉴定及其抗菌活性

【背景】木豆(Cajanus cajan)是一种具有多种药理活性的药用植物,目前对其根际功能放线菌的认识和研究有限,有必要对其应用开发潜力进行研究。【目的】从木豆根际土中筛选一株对植物病原菌和常见病原菌具有广谱拮抗活性的放线菌菌株,鉴定菌株的分类地位、相关代谢产物及可能的生物合成途径,为该菌株的开发应用提供数据支撑。【方法】以7种常见植物病原真菌及8种常见病原菌为指示菌,采用平板对峙法和滤纸片扩散法筛选具有广谱抗菌活性的放线菌菌株,基于形态观察与系统发育分析对该菌株进行分类鉴定,并通过高分辨质谱和超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)对活性菌株的次生代谢产物进行鉴定与验证。采用PCR扩增菌株聚酮合成酶Ⅰ(polyketide synthase,PKS-Ⅰ)和非核糖体多肽合成酶(non-ribosomal peptide synthetase,NRPS)基因,明确其活性代谢产物可能的生物合成途径。【结果】通过抑菌试验筛选得到拮抗放线菌F5,确定其为欧洲疮痂链霉菌(Streptomyces europaeiscabiei),F5菌株基因组中含有编码PKS-Ⅰ和NRPS合成的相关基...     

一株花椒根腐病拮抗菌的分离鉴定及全基因组序列分析

【背景】花椒根腐病的防治一直是生产中难以解决的问题,优良生防菌的筛选是微生物菌剂研发的重要方向。【目的】解析花椒根腐病拮抗菌T-1的遗传信息,深入挖掘其拮抗基因簇资源,揭示该菌的拮抗机制。【方法】采用平板对峙法、形态观察、生理生化测定结合分子生物学等方法进行拮抗菌的分离鉴定,同时对菌株进行全基因组测序,并对其序列进行分析及比较基因组学分析。【结果】分离获得的菌株经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌,编号T-1,该菌对花椒根腐病的抑制率可达72%,可使菌丝前端的生长严重受阻,抑菌谱检测和花椒根片的离体拮抗试验结果表明,拮抗菌T-1具有较广的抑菌活性且离体状态下对花椒根片具有一定的拮抗作用。其全基因组序列数据提交到NCBI的SRA数据库中获得登录号为SRX11086663,基因组总长为3 886 726 bp,GC含量为46.42%,全基因组中有4015个编码基因,占总基因组的89.74%,比较基因组学分析结果显示,菌株T-1与贝莱斯芽孢杆菌模式菌株FZB42相似性高,拮抗基因簇预测结果发现B. velezensis T-1基因组序列中有12个编码次级代谢产物基因合成簇,其中8个与已知功能基因簇高度相似...