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酿酒酵母蔗糖关键代谢途径suc2基因的敲除及其蔗糖代谢特性的变化分析
张志凯;汤宏赤;樊少林;尹金阳;林丽华;庞浩;杜丽琴;蔗糖基生物质是热带和亚热带地区重要的生物质材料,因而在微生物发酵和微生物代谢原料中具有重要的地位。酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)具有以蔗糖为原料进行代谢的能力,在酿酒酵母的基因组中蔗糖水解酶基因共有6个结构基因。本研究以酿酒酵母INVSC1为出发菌株,首先利用基因敲除技术构建suc2基因缺失菌株,然后将suc2基因回补,从而研究suc2基因对酿酒酵母蔗糖关键代谢途径及蔗糖代谢特性的影响。以蔗糖为碳源的发酵培养基中,在静置条件下发酵,suc2基因缺失菌株失去了利用蔗糖代谢的能力,回补菌株则恢复了对蔗糖的代谢;而且回补菌株对蔗糖的利用率及乙醇产量均比出发菌株有所提高。suc2基因是酿酒酵母蔗糖代谢的关键基因,对蔗糖的代谢具有决定性作用,可以作为蔗糖代谢途径改造的一个关键点。
油橄榄类黄酮生物合成相关酶的研究进展
唐亚琴;梅抗抗;陈瑶;谢琴鼎;黄乾明;陈华萍;类黄酮是酚类代谢物的一大亚组,其生物合成属于苯丙素代谢途径的分支,它们广泛分布在整个植物界。不仅在植物中有极其重要的生理、生化和生态功能,而且对动物的生物活性及提供营养等方面做出重要贡献。油橄榄叶、果实、根都富含类黄酮,具有重要研究价值。本研究综述了油橄榄类黄酮生物合成途径相关酶(CHI,CHS,F3H,DFR,FLS,FNSI,LAR,F3'H,F3',5'H)的底物特异性和功能性区域,分析总结了编码这些酶的基因在不同物种间的序列相似性和在不同组织的表达特异性。这对深入研究植物类黄酮生物合成相关酶的结构和功能,基因的克隆、表达和调控以及对油橄榄类黄酮生物合成途径相关酶的研究具有参考价值。
干旱胁迫对水稻叶表面蜡质积累的影响
陈红妙;谢振文;刘平;冯冰飞;陈哲;王美萍;周玲艳;环境胁迫一直以来是影响植物生长和农作物产量的主要因素,而覆盖植物叶片表层的蜡质层在植物生长发育和适应外界环境方面起着关键作用。本试验以中花11、广盐2号和Z46这3个水稻品种进行干旱胁迫处理,通过扫描电镜观察叶片表面蜡质覆盖密度,以及测定叶片相对含水量、叶绿素浸提率以及失水率等生理指标,从而综合分析干旱胁迫对不同水稻品种叶片表面蜡质积累的影响。结果表明:干旱胁迫条件下,3个试验的水稻品种叶片相对含水量降低,叶表面蜡质覆盖量增加,叶绿素浸提率以及离体叶片失水率下降。
金线莲和铁皮石斛无糖组培与传统组培的对照试验
王立;余翠婷;为了对比无糖组培和传统组培之间的差异,以金线莲和铁皮石斛为例,探索无糖微环境中CO2的最适宜浓度和通气时间。试验在光照强度4 600 lx的可控范围内,按照浓度梯度通入CO2,通过CO2响应曲线综合分析后得出光合有效辐射的最佳CO2浓度,在该微环境下进行无糖组培培养,同时进行叶片细胞的形态、气孔开闭程度的测量及酶活性的检测比较。结果表明经过无糖组培培育出来的植株比传统组培苗更健壮、气孔功能更完善、抵御外界胁迫环境能力更强、成活率更有保障。在生产上铁皮石斛最适宜的CO2浓度为1 200～1 400μmol/mol,金线莲最适宜的CO2浓度为800～1 000μmol/mol,通气时间均应选在黑暗环境下,三种不同培育环境下SOD、POD、CAT的活性:无糖组培>传统组培>驯化苗。该试验为无糖组培在林下中草药工厂化生产中降低污染,控制成本的同时提高成活率提供技术支持。
二甲基亚砜对秀丽线虫运动、个体发育和生殖的影响
张春艳;陈韬;罗思源;苟玉树;丁春邦;本研究探讨了不同浓度二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide, DMSO)对秀丽线虫运动、个体发育以及生殖的影响。结果显示:DMSO浓度≥2.5%时,线虫咽泵运动次数显著下降;DMSO浓度≤0.5%时,线虫头部摆动次数显著增加;DMSO浓度≤2.5%时,线虫体长和体宽无明显影响,浓度为5.0%时,抑制线虫个体发育作用明显;DMSO浓度>0.5%,线虫子宫内怀卵数增加,而后代数目减少;各试验浓度DMSO对单侧性腺臂卵母细胞数目均无显著影响。综上所述,DMSO对秀丽线虫具有一定毒性作用,且对不同指标产生毒性的浓度阈值不同,在以线虫为模型的药物研究中,为排除DMSO对线虫的毒性作用给试验结果造成的影响,助溶剂DMSO的最佳使用浓度应为0.5%,本研究为今后对秀丽线虫的研究提供研究数据。
塔里木盆地荒漠植物花花柴和碱蓬耐盐、耐旱性比较
王彦芹;贺江舟;赵小亮;张海燕;邓芳;贾晓宇;刘陈;本研究对塔里木盆地的泌盐植物花花柴(Karelinia caspica)和真盐生植物碱蓬(Suaeda turkestanica)在各个生长发育期中与耐盐、耐旱相关的生理生化指标进行测定。研究结果表明,两种植物从苗期到衰老期的根、茎及叶各个器官中的含水量、脯氨酸(Pro)含量呈下降趋势,Pro的积累具有明显的组织差异性,在根中的含量明显高于茎和叶中的含量;POD、SOD活性呈上升趋势,茎中POD、SOD活性明显高于叶和根中的活性;MDA含量在生育期呈下降趋势,在根中累积较高;在苗期和花期,两种供试植株各器官中的电导率都比较高,在成熟期急剧下降,衰老期又迅速升高。在同一发育期碱蓬根、茎和叶中Pro和MDA的含量,SOD及POD活性明显高于花花柴,而两种植物电导率和含水量差异不明显,表明它们均可在逆境中保持必需的水分及细胞膜的完整性。探讨这两种植物耐盐、耐旱相关生理生化指标的差异将有助于揭示泌盐植物和真盐生植物在自然状态下对逆境耐受的生理机制。
名贵中药穿山甲的规范化养殖技术
徐良;岑丽华;徐晖;向云亚;薛中峰;穿山甲是一种常用作传统中药的珍稀动物,由于人为的滥捕,穿山甲已成为一种濒危动物。开展穿山甲的人工饲养,扩大物种繁殖和保护,已成为保护穿山甲资源的有效途径。本文通过对穿山甲生活习性和人工繁养的多年研究,总结制定出一整套优质高产养殖技术规范化操作规程:场地的选择与建造、种苗来源、饲料调配、饲养管理、日常管理、疾病防治和出栏时间等,以利于进一步快速有效地扩大穿山甲资源。
上海地区番茄黄化曲叶病毒病的鉴定及嫁接接种法研究
于力;朱龙英;万延慧;杨少军;张辉;朱为民;番茄黄化曲叶病毒(tomato yellow leaf curl virus,TYLCV)是一种由烟粉虱(Bemisia tabaci)和嫁接传播的双生病毒,在热带、亚热带地区给番茄生产造成严重威胁。根据番茄黄化曲叶病毒的保守序列设计一对引物,运用PCR技术从上海地区的感病番茄中扩增出一条575bp的特异带,而健康植株无此带。测序表明该序列与番茄黄化曲叶病毒具有极高的同源性(97%~99%)。将健康接穗嫁接到感染番茄黄化曲叶病毒的番茄砧木上,间隔15d和30d,分别提取接穗的DNA,并用PCR法检测病毒,发现嫁接15d后在部分接穗中检测到TYLCV病毒,嫁接30d后在所有的接穗中均检测到病毒,因此,嫁接法可以作为番茄黄化曲叶病毒病的接种鉴定方法。
miRNA-320a通过靶向水通道蛋白4抑制神经胶质瘤细胞U251迁移侵袭的分析
熊伟;冉建华;李静;石雪萍;李海星;郭珮;吕晓婷;李曌;姜蓉;陈地龙;本研究初步探讨过表达miRNA-320a对抑制神经胶质瘤U251细胞迁移、侵袭的可能的机制。实验开始前我们利用生物信息学软件进行分析对比miRNA-320a与水通道蛋白4(AQP4)之间的靶点结合关系,然后我们用miRNA-320a mimic及Ncontrol对U251细胞株进行转染,48 h后进行下一步实验。首先用q-PCR验证过表达转染情况,以及水通道蛋白4(AQP4)m RNA的表达水平,其次用划痕和Transwell检测转染后细胞株的迁移侵袭能力,最后用Western blotting测定AQP4的表达水平。生物信息分析可得miRNA-320a在AQP4 m RNA 3'UTR区域能稳定结合,实验结果显示转染mimic后,过表达组明显升高,且过表达组AQP4 m RNA的表达明显被抑制,划痕和Transwell实验提示了过表达miRNA-320a后能抑制U251细胞株的迁移侵袭能力(p<0.01)。Western blotting结果显示,过表达miRNA-320a与对照组相比能明显抑制AQP4蛋白的表达。所有研究结果提示miRNA-320a能靶向作用AQP4 m RNA 3'UTR区域,并抑制其蛋白表达,从而抑制了肿瘤细胞U251的迁移侵袭能力,为临床治疗恶性胶质瘤提供新的参考。
Talaromyces piceae来源β-葡萄糖苷酶在毕赤酵母中的重组表达及发酵优化
徐星豪;夏伟;吴敬;葡萄糖苷酶在利用高浓度葡萄糖生产低聚龙胆糖的工业应用中有很大潜力,但巨额的加酶量和菌株的蛋白表达能力一直是其工业化的瓶颈。实验室前期研究发现,蓝状菌Talaromyces piceae来源的β-葡萄糖苷酶TpBgl3A能以较低加酶量高转化率制备低聚龙胆糖,但由于其在毕赤酵母中发酵水平尚不理想,使得加酶成本仍不能满足工业化生产的要求,发酵水平也有待进一步提高。本研究从初始诱导菌体浓度、温度及甲醇浓度3个方面开展了β-葡萄糖苷酶TpBgl3A在毕赤酵母重组工程菌Pichia pastoris KM71/p PIC9K-TpBgl3A的高密度发酵条件优化。实验结果显示,TpBgl3A重组菌的摇瓶表达酶活为240 U/mL,蛋白含量为0.51 g/L;在初始发酵条件下进行3.6 L罐高密度发酵,其酶活力最高为1 058 U/m L,蛋白含量为2.75 g/L。条件优化结果表明,诱导温度25℃、初始诱导菌体OD600=150、甲醇浓度1.0%为该毕赤酵母重组菌最适发酵条件,最高发酵酶活高达2 324 U/mL,蛋白含量达6.19 g/L,相比摇瓶表达分别提升了8.68倍和11.14倍,相比发酵优化前分别提高了1.20倍和1.25倍。可见,经条件优化,β-葡萄糖苷酶TpBgl3A高密度发酵水平显著提高,从而降低产酶成本,对于低聚龙胆糖酶法制备的工业化生产具有重要的潜在经济价值。