提高耐热链霉菌转化泰乐菌素能力的分子改造与育种

BIB0830是将泰乐菌素转化为乙酰异戊酰泰乐菌素(AIV)的耐热链霉菌(Streptomyces thermotolerans)工业菌株。以pIJ8600为载体分别构建了acyB1-B2基因整合型表达载体pBIB425和带红霉素突变启动子ermEp*的红霉素抗性ermE基因整合型表达载体pBIB304。通过大肠杆菌(Escherichia coli)-链霉菌属间接合转移分别将pBIB425、pBIB304和pBIB308(耐热链霉菌的nsdA基因中断载体)导入工业菌株BIB0830,抗性筛选分别得到接合子BIB425、BIB304和BIB308。经PCR验证均为阳性克隆。摇瓶发酵结果表明,与出发菌株BIB0830相比,BIB425和BIB308泰乐菌素转化率分别提高了14%和22%,而BIB304则无明显影响。     

耐热链霉菌的分子育种改造

BIB0830是一株可将泰乐菌素转化为乙酰异戊酰泰乐菌素（AIV）的耐热链霉菌工业菌株。以pIJ8600为载体分别构建了acyB1-B2基因整合型表达载体pBIB425和带红霉素突变启动子ermEp*的红霉素抗性ermE基因整合型表达载体pBIB304。通过大肠杆菌-链霉菌属间接合转移分别将pBIB425、pBIB304和pBIB308（耐热链霉菌的nsdA基因中断载体,本实验室保存）导入工业菌株BIB0830,抗性筛选分别得到接合子BIB425、BIB304和BIB308。PCR验证均为阳性克隆。摇瓶发酵结果表明：与出发菌株BIB0830相比,BIB425和BIB308泰乐菌素转化率分别提高了14%和22%,BIB304无明显影响。     

bkdFGH和aveD基因缺失多拉菌素工程菌株的构建

多拉菌素(doramectin)是一种新型大环内酯类抗寄生虫药物,为阿维菌素的衍生物,可由基因重组阿维链霉菌(Streptomyces avermitilis)发酵产生,在畜牧业生产中应用广泛.为获得可用于生产的能够稳定制造多拉菌素的阿维链霉菌工业菌株,本研究以阿维菌素高产菌株SAV939为基础,通过对阿维菌素生物合成基因簇进行遗传改造,构建获得阿维链霉菌突变株S.avermitilis LZ-01和LZ-02.LZ-01是通过同源双交换法构建的支链α-酮酸脱氢酶基因簇(branched-chain alpha-keto acid dehydrogenase gene cluster,bkdFGH)缺失突变株,自身无法合成多拉菌素,当在发酵过程中添加环己甲酸时即可产生多拉菌素(CHC-B1).LZ-01缺失avermectin D(aveD)基因即获得突变株LZ-02,对其发酵仍可获得多拉菌素,但不再产生无效的CHC-A组分,为分离纯化提供了便利.突变菌株LZ-01和LZ-02的构建为进一步优化发酵条件,提高多拉菌素产率奠定了基础.     

木质素对灵芝菌丝体生长的影响

为了解添加外源木质素对灵芝菌丝体生长的影响,该研究通过在灵芝培养基中添加纤维素、半纤维素和木质素,考察了外源添加木质纤维素主要组分对灵芝菌体生长的影响,发现木质素添加明显促进灵芝菌丝体生长;进一步考察添加不同浓度木质素灵芝菌丝体生长情况以及灵芝产多糖、三萜变化规律。结果表明少量添加木质素对灵芝菌丝体生长有明显促进作用,木质素加量为1.0%时,灵芝菌丝体生长情况最好,生物量比对照提高了56%,同时灵芝胞外多糖、胞内多糖及灵芝胞外三萜、胞内三萜的合成均有明显提高,其中胞内多糖提高43%;4种灵芝菌株发酵产多糖、三萜结果对比分析表明1.0%木质素添加均能提高不同菌株发酵多糖、三萜含量,木质素作为营养基质在不同灵芝菌株培养过程中添加均能促进菌丝体活性物质合成。研究结果可为灵芝菌生长代谢研究及人工栽培提供科学依据和参考。     

代谢木糖的重组工业酿酒酵母构建及其乙醇发酵

为了使工业酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)能直接利用木糖发酵乙醇,本研究设计带有 kanMX和ura两种不同筛选标记的强启动子TPI的载体,并将启动子插入木酮糖激酶(xylulokinase gene,XKS1)及非氧化磷酸戊糖途径(pentose phosphate pathway, PPP)关键基因之前,并构建木糖异构酶基因(xylose isomerase gene,XylA)表达载体pYES2-FBA-xylA,将该载体转入XKS1及PPP关键基因增强表达的重组菌株,XylA在工业酿酒酵母里成功表达,其活性为0.39 U/mg蛋白.qRT-PCR结果显示,XKS1及PPP四个关键基因TAL、RPE、RKI和TKL分别比出发菌株表达量提高4.08、1.62、3.98、17.36和4.17倍.重组菌株葡萄糖和木糖共发酵,重组菌株木糖代谢比原始菌株提高17.64％;研究结果表明,通过增强木糖代谢流关键基因的表达以及XI的表达,使工业酿酒酵母获得直接代谢木糖能力,这为工业酿酒酵母生产纤维素乙醇提供参考.     

草菇菌丝体与原基差异表达基因分析

采用Solexa测序技术,对草菇菌丝体和原基进行了数字基因表达谱（DGE）测序,在菌丝体和原基文库中分别得到5701781个和5659262个高质量测序标签（cleantags）,对应的标签种数（distinct clean tags）分别为85626和95363。将所有高质量测序标签与参考基因库进行比对,在菌丝体和原基文库中,占标签种数的43.32%和52.57%的标签可以唯一定位（map）到参考序列上,占标签种数的21.65%和21.47%的标签可以被定位到基因组序列上。最终,被菌丝体和原基标签唯一定位的基因数（unambiguous tag-mapped genes）分别为14794和15534。差异基因分析显示,两个文库中共有显著性差异表达的基因4163个,其中在原基中上调、下调的基因数分别为2486和1677,只在原基中表达的基因321个。经过Blastnr比对,在原基中特异表达的基因,涉及蛋白质（氨基酸）合成与代谢、糖代谢、脂类代谢和抗逆反应等多个代谢途径。GO功能富集分析结果表明,葡萄糖、己糖和乙醇等代谢途径大部分基因下调表达。Pathway功能富集分析结果表明,合成核糖体蛋白的基因均下调表达,表明原基形成时细胞代谢减弱,蛋白质合成量减小。     

番茄内生链霉菌S5的分离及其除草活性

采用植物内生放线菌分离方法从健康番茄（Lycopersicon esculentum）根中分离纯化出58株内生放线菌，从中挑选部分代表性菌株进行代谢产物除草活性检测，发现编号为S5的菌株的代谢产物对小麦（Triticum aesfivum L．）和绿豆（Phaseolus radiatus L．）种子的发芽有强烈的抑制作用，但对发芽后的幼苗生长无明显影响。以百喜草（Paspalum notatum）和狗牙根（Cynodon dactylon）为实验对象，证明S5菌株的代谢产物的确能抑制草籽的发芽，该活性具有潜在的除草效能。经初步鉴定，S5菌株为淡紫灰链霉菌淡青变种（Streptomyces lavendulaevar．glaucescens）。发酵条件实验结果表明，S5菌株在1％葡萄糖和0．3％牛肉膏的S培养基中，以2％接种量在pH7．0和25℃摇床培养，可得到最强的抑制种子发芽的生物活性。     

高效除磷工程菌Pseudomonas putida GM6-PPK1的构建及其除磷能力研究

ppk1 基因编码的多聚磷酸盐激酶主要负责多聚磷酸盐的合成,其表达量的高低直接决定聚磷菌的聚 P 能力的强弱.Pseudomonas putida GM6 是从 EBPR 好氧池活性污泥中分离获得的一株具有聚 P 能力的菌株,该菌株含有两个编码多聚磷酸盐激酶的基因(ppk1 和 ppk2).通过 PCR 从高效聚磷菌株总 DNA 中扩增得到了 ppk1 及其启动子,并定向克隆到 pBBRMCS-5 载体上,构建了重组质粒 pMEPE-PPK,在辅助质粒 pRK2013 的帮助下,通过三亲接合将 pMEPE-PPK 转移到原始菌株 GM6 中,获得的工程菌 P. putida GM6-PPK1.GM6-PPK1 除 P 能力较原始菌株 GM6 和对照菌株 GM6-P5 提高了 54%,生长能力较原始菌株也有一定增强.通过模拟 EBPR 工艺,发现 GM6-PPK1 在厌氧/好氧交替的环境条件下强化表达不但提高了菌体好氧段的吸 P 能力,而且厌氧段 P 的释放和 PHA 的合成较之原始菌株也有显著增加.     

米根霉丙烯醇抗性突变株的筛选及其发酵特性

本研究利用亚硝基胍(NTG)对米根霉As3.3462进行诱变,在含丙烯醇的YPD选择培养基上筛选获得11株ADH活力降低的突变株,其中mut-2突变株发酵液中乙醇含量比原始菌株降低35.2%,而乳酸含量提高了79.6%。对原始菌株和mut-2突变菌株在发酵过程中ADH与LDH活力变化分析表明,突变菌株的最大ADH活力比原始菌株降低了60.6%,而LDH活力与原始菌株相比略有提高。研究结果还表明,mut-2突变菌株与出发菌株相比,其生物量和对还原糖的利用速率均比原始菌株提高。     

非热处理对蜂花粉杀菌效果及品质的影响

为探究更有利于保留蜂花粉原有营养和风味的杀菌方法,本研究分别用辐照、超高压和高压静电场3种非热杀菌技术处理蜂花粉,并测定营养及风味的指标。结果表明,7 kGy辐照、500 MPa超高压、30 kV高场强处理对蜂花粉中的微生物均有抑制作用,且辐照对细菌的抑制效果较好,超高压和高压静电场对真菌的抑制效果较好。经500 MPa超高压处理后,蜂花粉脂类含量增加了23.3%,酚酸等活性成分含量增加,且其抗氧化活性降低程度最小,颜色和风味最接近未处理蜂花粉;30 kV高场强处理后,蜂花粉抗氧化活性显著下降、颜色偏深偏暗;7 kGy辐照处理后产生了明显的辐照味。综上,蜂花粉经超高压灭菌能达到较好的杀菌效果,而且能最大限度保持蜂花粉原有品质。本研究为非热杀菌技术在蜂花粉加工产业中的应用提供了理论依据。     

Effect of oils and oil-products on crustaceans

The effect of oil and oil products on the 5 species of crustaceans in the Caspian sea was investigated. Two species of shrimp (Palaemon elegans, P. adspersus), crab (Thithropanopeus harrisii tridentatus), amphipoda (Pontogammarus maeoticus), and cirripeda crayfish (Balanus improvisus) are classified among them. Various oil products (oil, phenol, fuel oil, xerosene, gasoline, solar oil) were used in the experiments. The influence of oil on the respiration and mass increase, quality of generation, and larval stages of the crustaceans was studied. Minimal critical concentrations for the crustaceans are 0.001 mg L^?1 of fenol, 0.4 mg L^?1 of oil, 0.1 mg L^?1 of solar oil, 0.01 mg L^?1 of gasoline and fuel oil.     

玉米田间微集水种植的水温效应及其对植株生长发育的影响

以常规覆膜为对照,探讨了玉米采取4种集水种植模式的水温效应及其对玉米生长发育的影响。结果表明,4种集水种植模式都具有不同程度的集水增墒效应和降低地表温度的作用。集水效应以宽垄式＞硬覆盖＞膜内式＞膜侧式,依次是对照的2.36、2.07、1.88和1.69倍。降温效应以硬覆盖＞宽垄式＞膜侧式＞膜内式,依次较对照低1.6 ℃、1.4 ℃、0.8 ℃和0.5 ℃。水温效应的协调作用不仅可控制植株营养生长,促进生殖生长,而且还延长了生育期,使生殖生长与雨季更加吻合,因而穗大、粒饱,增产效果显著。硬覆盖、宽垄式、膜内     

Effect of methanol on soybean photosynthesis and chlorophyll

Recently, an increase in the growth and yield of C3 plants in arid environments due to foliar application of methanol has been reported. The mechanism for these changes is not clear as little information is available on the changes in photosynthesis and chlorophyll content of plants caused by methanol application. The objective of this study was to measure the net photosynthesis (PN) and chlorophyll (CHL‐a, b) formation in soybean [Glycine max (L.) Merr] by foliar applications of methanol at the pod‐filling R5) stage. No changes were found in PN or CHL content with 0, 25, or 50% (v/v) methanol during 1, 2 or 3 weekly applications. Seed weight, seed yield, and pod number (per plant) were significantly higher for plants treated with methanol. A single application of methanol (25%) resulted in the highest increase in soybean growth and yield.     

生物柴油对能源和环境影响分析

生物柴油是从植物或动物脂肪酸通过酯化反应而得到,由于生物柴油无毒,可生物降解和可以再生,因此受到越来越多人的关注。生物柴油的性质和普通柴油非常相似,它能直接被用到发动机上而不需要改动发动机的结构。该文基于美国能源部对生物柴油的统计数据,利用生命循环分析法,对生物柴油从生产到消耗的生命循环中的能量消耗和产出、循环中的排放以及生物柴油汽车尾气排放等方面进行了分析。生命循环开始于普通柴油或生物柴油生产的原料提取,结束于成品油在发动机上的使用。只有分析生命循环中的所有过程,才能确定它对自然环境总量的影响。例如研究温室效应就要对整个生命循环中CO₂的排放进行分析。该文利用生命循环分析法分析了在生产生物柴油或柴油生命循环过程中的能量平衡、温室气体排放及对气体和固体污染物排放,提供了生物柴油生产过程和在发动机上使用的详细数据。分析结果表明∶生物柴油循环的石化能效比大大提高,大约是柴油的4倍;生物柴油循环中CO₂排放大大降低,大约降低了78.4%;发动机排气管有害物质的排放中,除NO_x排放增加8.89%外,CO、HC、PM等有害物质的排放大大降低（分别降低了46%、37%和68%）。     

硼钼肥浸种对鲜食大豆的增产效果

试验于2006年在泰顺县司前镇台边村进行;供试土壤为泥砂田,0~20 cm土壤有机质含量3.1%、全氮(N)0.151%、速效磷(P2O5)12.4 mg/kg、速效钾(K2O)148 mg/kg、pH 5.5、有效硼(B)0.14 mg/kg、有效钼(Mo)0.12 mg/kg;供试作物为大豆,品种为台75.     

施肥对中长绒陆地棉产量和品质的影响

通过对供试棉田土壤主要养分限制因子及中长绒陆地棉最佳施肥量研究表明,氮素是供试土壤的第一养分限制因子,其次是磷素和钾素,对中长绒棉产量影响的养分限制因子顺序为氮>磷>钾。平衡施肥的N、P2O5、K2O施肥量分别为207、138、75 kg/hm2时能显著提高中长绒陆地棉的产量。不施肥CK处理相对OPT(氮磷钾最佳施肥处理)减产达33%。通过氮磷钾肥料效应方程得到N、P2O5、K2O最佳经济施肥量分别为203.3、141.7、46 kg/hm2,N∶P2O5∶K2O为1∶0.70∶0.23,最佳经济皮棉产量分别为1474、1550和1516 kg/hm2。     

长期不同施肥对(土娄)土肥力及作物产量的影响

在陕西关中典型土壤——塿土进行了连续25年的定位施肥试验。通过对25年来不同施肥小区土壤肥力差异的分析研究表明,多年连续施肥,可以明显提高土壤中有机质、全氮、全磷、碱解氮、速效磷含量以及作物产量,即单施化肥或有机—无机肥料配合施用,都可以增强土壤养分容量及其供应强度,有利于培肥土壤,提高作物产量,其中又以有机—无机肥料配合施用的效果更好。     

不同覆盖物和蒸发抑制剂对土壤蒸发影响的研究初报

通过培养试验研究了聚氨酯膜、渗水布膜覆盖物和聚丙烯酸钠（保水剂）、聚乙烯醇、聚丙烯酰胺、海藻糖蒸发抑制剂和对土壤蒸发的影响，结果表明：聚氨酯膜、渗水布膜对黑垆土蒸发育有极影响，聚氨酯膜与渗水布膜的抑制作用差异极显著；聚氨酯膜对沙土蒸发有显著的抑制作用，几种抑制剂对土壤蒸发的抑制作用以保水剂量好，其效果随用量的增加而增大，沙土中加入海泡石或草炭，抑制剂的保水效果增强。     

Effect of cooking on banana and plantain texture

The effect of temperature and duration of cooking on plantain and banana fruit texture and cytpoplasmic and cell wall components was investigated. The firmness of both banana and plantain pulp tissues decreased rapidly during the first 10 min of cooking in water above 70 degrees C, although plantain was much firmer than banana. Cooking resulted in pectin solubilzation and middle lamella dissolution leading to cell wall separation (as observed by SEM). Dessert banana showed more advanced and extensive breakdown than plantain. Although dessert banana had a higher total pectin content than plantain, the former had smaller-sized carboxyethylenediaminetetraacetic acid (CDTA) soluble pectic polymers which are associated with plant tissues that have a propensity to soften. Plantain had higher levels of starch and amylose than banana but this was associated with a firmer fruit texture rather than a softening due to cell swelling during starch gelatinization. Different cooking treatments showed that cooking in 0.5% of CaCl(2) solution and temperatures below 70 degrees C had significant effects on maintenance of pulp firmness.