菲污染土壤的微生物修复机制

菲(Phenanthrene)是存在于煤焦油中,含三个苯环的稠环芳烃。除了具有"三致"作用外,菲稳定的化学结构和高辛醇-水分配系数等特性,使其具备较强的抗降解能力,易在环境中富集,破坏土壤微生态结构,降低农作物品质,威胁人类健康。而且随着化石燃料的长期大量使用,受菲污染的土地面积也急速增加,给人类的健康及生产活动带来极大的威胁。因此,有效清除土壤中菲及其他多环芳烃污染物,净化环境,具有重要的现实意义。微生物降解作为治理菲污染的方法之一,具有高效、低成本、环境友好的特点,受到研究者的高度重视。本文从菲降解菌的种类、降解机理、分子机制、影响修复等因素及微生物与植物联合修复五个方面进行综述,为进一步利用环境微生物,开发高效菲降解菌,治理菲污染提供参考。     

新一代精准基因编辑工具CRISPR/Cas9的技术优势与应用局限

CRISPR/Cas9(Clustered regularly interspaced short palindromic repeats/Cas9)是继锌指核酸酶(ZFNs)和类转录激活因子效应物核酸酶(TALENs)基因编辑技术之后的第三代基因编辑技术。CRISPR/Cas9在细菌和古生菌中广泛存在,是细菌在长期进化过程中形成的一种"适应性免疫防御",能够针对噬菌体感染、质粒接合和转化所造成的外源导入基因特异性识别、降解入侵的外源DNA,CRISPR/Cas9通过一段20 bp的短RNA来识别打靶位点的精准编辑技术。CRISPR/Cas9具有设计操作简便、编辑高效和通用性广等优点,是新一代具有革命意义的精准基因编辑技术。从CRISPR/Cas9的发现、作用机理、基因编辑以及应用局限等方面进行归纳总结,旨为理解其工作原理和精准基因编辑技术应用提供参考。     

3种不同来源侧耳品种亲缘关系差异化分析

采取拮抗实验、酯酶同工酶、基因组进行多态性分析(RAPD)、内部转录间隔区序列(ITS)对来源不同的特大凤尾菇(Pleurotus sajor-caju)、夏秀990(Pleurotus geesteranus)和黑平A3三个侧耳品种的亲缘关系进行了对比分析。实验结果表明:供试的3个侧耳品种从形态学水平、蛋白质水平和分子水平上看,其品种间亲缘关系界定具有一致性。表现为特大凤尾菇与夏秀990的亲缘关系较近,与黑平A3的亲缘关系较远,夏秀990与黑平A3亲缘关系较远。本研究从不同的水平,为食用菌菌种属间亲缘关系的鉴定提供了综合分析方法,对区分同种异名、杂交亲本选择以及判定杂交结果具有指导意义。     

生防解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）最新研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是与枯草芽胞杆菌相似,可产芽胞、革兰阳性(G+)、具有生防活性的益生细菌。其代谢过程中产生的抗菌物质种类多、抗菌谱广,其抗菌制剂或抗菌提取物具有无毒、无害、无残留、抑菌时效长等优点,可广泛应用于果蔬保鲜、果蔬生长期及采后微生物病害的生物防治,是极具开发价值的生防菌。本文从抗菌机理、抗性基因组成、基因工程菌构建、抗性产品开发及对微生物病害防治等几个方面,对解淀粉芽胞杆菌的研究及应用现状进行了归纳和总结,为其在农业生物工程中的规模化安全应用提供参考。     

出芽短梗霉Aureobasidium sp. SRF的菌株特性分析及胞外多糖结构鉴定

菌株SRF是1株从意大利树莓(Rubus corchorifolius)果实表面分离、可产胞外多糖的新菌株。在鉴定其分类归属的基础上,对其产生的胞外多糖进行了结构分析和发酵条件优化,为寻找微生物多糖提供新的菌株,为开发利用资源微生物提供借鉴。通过形态学和ITS序列对比分析进行菌株鉴定;通过薄层层析和红外光谱分析,确定胞外多糖结构;通过单因素检测试验,确定影响产糖量的主要因素;响应面Plackett-Burman和Box-Behnken设计筛选发酵产胞外多糖的最优条件。结果表明,出发菌株SRF隶属于出芽短梗霉属,命名为Aureobasidium sp. SRF;SRF所产胞外多糖为普鲁兰多糖;单因素检测表明,对多糖产量影响最大的因素为碳源浓度、氮源浓度、无机离子浓度,其次是碳源、氮源、无机离子、pH值;根据响应面结果确定最优发酵条件为麦芽糖8%(质量分数)、酵母提取物3%(质量分数)、钙离子0.3 g/L、pH 6,产糖量达5.93 g/L。SRF是1株来源于树莓浆果表面,可产胞外普鲁兰多糖的出芽短梗霉新菌株,是1株产微生物多糖的候选菌株。     

Saccharomyces cerevisiae和Yarrowia lipolytica对自由饱和脂肪酸的选择性吸收及胞内积累特性研究

利用产油微生物生产特殊功能、高附加值的脂肪酸,具有良好的开发利用前景。以酿酒酵母(S.cerevisiae)和解脂耶氏酵母(Y.lipolytica)为出发菌株,以链长C4-C18的单一自由饱和脂肪酸作为唯一碳源,探究了两类酵母吸收利用、积累脂肪酸情况及胞内脂肪酸组成情况。结果表明:当碳链长C≤10时不能被利用,而且抑制细胞的生长,特别是当碳链长C≤8时,细胞很快被杀死;当碳链长C=11时,对细胞的生长有一定的抑制作用,菌体长势缓慢;碳链长C≥12时,对细胞生长没有影响;脂肪酸利用速度,偶数C脂肪酸奇数C脂肪酸;Nile red全细胞脂类染色显示,S.cerevisiae胞内脂质主要集中于胞内周边膜部位,Y.lipolytica主要以脂质体形式存在胞内,及少部分在胞内周边膜部位;GC/Mass脂类成分分析表明,菌株S.cerevisiae S228C BY4741-pox1和S.cerevisiae S228C BY4741-pox1,3可以积累培养基添加的相应脂肪酸,而其他供试菌积累的脂肪酸链长C≥16,没有检测到培养基含有相应的脂肪酸。这些结果为利用酵母生产特殊功能脂肪酸,及开发特色高附加值油脂提供了有意义的参考。     

Paenibacillus massiliensis T7固氮基因簇nifBHDKENX的克隆、序列分析及铵和氧对nifB启动子的调控

Paenibacillus massiliensis T7是我室从北京郊区分离的一株革兰氏阳性、产芽孢的固氮菌. 根据GenBank中已发表的多种固氮生物nifH基因序列, 在其保守区域设计一对简并引物, PCR扩增获得324 bp的nifH片段. 用地高辛标记该片段为探针, 对EcoRⅠ和PstⅠ消化的P. massiliensis T7染色体DNA进行Southern杂交, 结果DNA/EcoRⅠ杂交道1.1 kb和9 kb处, DNA/PstⅠ杂交道1.3 kb和8 kb处分别有两条杂交带, 从而初步判断nifH可能有两个拷贝. 在324 bp nifH片段的基础上, 采用反向PCR扩增的方法, 获得了purD和nifBHDKENX基因. 在nifB的上游有一个类似σ⁵⁴型启动子的保守序列, 在该启动子上游有一个类似激活蛋白NifA结合位点. 分析表明, nifBHDKENX可能组成一个转录单元, 共用nifB上游的启动子. 将nifB启动子与报告基因lacZ相融合, 构建成表达载体pnifB-LacZ, 并转化到P. massiliensis T7中, 研究铵和氧对该启动子的表达调控. 结果表明, 在无氧条件下, 铵浓度为0%时, β-半乳糖苷酶的活性最高, 随着铵浓度的增加, 酶活性并没有明显的下降过程, 即使铵浓度达80 mmol/L时, 酶活也相当于无铵时的73.12%, 说明铵对nifB启动子有微弱的抑制作用, 而铵浓度一定, 氧浓度3%时, β-半乳糖苷酶活性最高, 提高氧浓度则酶活性开始下降, 当氧浓度高于20%时, β-半乳糖苷酶活性仅几个Miller单位, 说明氧对nifB启动子有明显的抑制作用.     

千山野生珍稀濒危中草药植物

本文报道了千山野生珍稀濒危中草药植物8种,对它们的形态特征、生长习性、药效及现在情况做了介绍,并对千山中草药植物的保护和可持续利用进行了讨论。     

出芽短梗霉新菌株RM1603产普鲁兰多糖条件优化及多糖分析

目的:出芽短梗霉RM1603是一株高产胞外多糖新菌株,通过优化其产糖条件,鉴定其多糖结构,为进一步开发利用RM1603产胞外多糖奠定理论基础。方法:以RM1603为出发菌株,在单因素分析确定最佳氮源与无机盐的基础上,利用正交试验探究RM1603最佳发酵产糖条件;薄层层析及红外光谱分析确定胞外多糖产物结构。结果:出芽短梗霉菌RM1603的初始多糖产量为28.91g/L,发酵条件优化后产糖量达到65.213g/L,提高了约2.3倍;结构分析表明RM1603的多糖产物为普鲁兰多糖。结论:出芽短梗霉RM1603是一株具有较大产糖优势,极具开发潜力的高产普鲁兰糖新菌株;奠定了开发利用RM1603生产普鲁兰多糖的理论基础。