环境生物修复中高效基因工程菌的构建策略

通过对环境污染物的生物降解机制及妨碍污染物降解的因素进行分析,提出了几种高效基因工程降解菌的构建策略,包括重组污染物降解基因以优化污染物降解途径、重组污染物摄入相关基因以改善对污染物的生物可利用性和重组环境不利因子抵抗基因以增强其环境适应性等.     

稻瘟病菌与丽江新团黑谷苗期互作叶片代谢产物分析

 为了从代谢产物角度解析稻瘟病菌诱导 ‘丽江新团黑谷’(LTH)叶片的感病机理,本研究采用GC-MS检测稻瘟病菌接种后LTH叶片和对照LTH叶片的代谢产物,利用在线软件进行处理之间代谢产物的主成分分析(Principal component analysis,PCA)、偏最小二乘判别分析(Partial least-squares discriminantion analysis, PLS-DA)和差异代谢通路分析。结果表明:GC-MS定性到LTH叶片中331种代谢物,PCA和PLS-DA分析可以将接种叶片与对照叶片的代谢产物分开,从接种后2 d开始,随着接种时间延长接种叶片与对照叶片的代谢产物相距越来越远。稻瘟病菌诱导LTH叶片中1-单油酸、胆固醇、葡萄糖酸、别嘌呤醇、黄嘌呤、肌苷和菊粉糖相对含量显著上调(VIP>1.0);15条代谢途径受到影响,其中赖氨酸降解、苯丙氨酸代谢和甜菜素生物合成的-lnP值随着接种时间延长逐渐增大。推测,稻瘟病菌侵染导致LTH叶片中胆固醇等含量显著上调,赖氨酸降解、苯丙氨酸代谢和甜菜素生物合成代谢受到干扰,进而促使叶片组织坏死。     

THE ROLE OF CALCIUM IN PLANTS' SALT TOLERANCE

High concentrations of sodium (Na) are toxic to most plant species, making soil salinity a major abiotic stress in plant productivity world wide. It has been shown that, calcium (Ca²⁺) is an important determinant for plant salt tolerance and confers protective effects on plants under growing in sodic soils. Calcium plays an essential role in processes that preserve the structural and functional integrity of plant cell membranes, stabilizes cell wall structures, regulates ion transport and selectivity, and controls ion-exchange behavior as well as cell wall enzyme activities. The nature of these responses will vary depending on the plant genotype. One of the essential functions of Ca²⁺ is acting as a second messenger in stress signaling. Genetic evidence suggests that perception of salt stress leads to a cytosolic calcium-signal that activates the calcium sensor protein SOS₃. SOS₃ binds to and activates a ser/thr protein kinase SOS₂. The activated SOS₂ kinase regulates the activities of SOS₁, a plasma membrane Na⁺/H⁺ antiporter, and NHX₁, a tonoplast Na⁺/H⁺ antiporter. This results in either Na⁺ efflux out of cytosol or its compartmentation in vacuole.     

白茶萎凋过程中儿茶素合成关键酶基因表达分析

[目的]研究白茶萎凋过程中茶多酚、儿茶素组分含量变化与其合成途径中关键酶基因的动态表达,为优化白茶的萎凋工艺提供参考依据.[方法]以不同萎凋阶段的白茶为原料,分别采用福林酚(Folin-Ciocalten)比色法和高效液相色谱法(HPLC)测定茶多酚、儿茶素组分含量的变化,并以实时荧光定量PCR检测白茶萎凋过程中与儿茶素物质代谢合成相关基因(PAL、C4H、CHS、CHI、F3'5'H、FYH、F3H、DFR、LAR、ANS、ANR和UGGT)的相对表达量.[结果]白茶萎凋过程中茶多酚含量呈逐渐降低趋势,儿茶素组分中表儿茶素(EC)、没食子儿茶素(GC)、表没食子儿茶素(EGC)、表儿茶素没食子酸酯(ECG)含量整体上呈先上升后下降的变化趋势,且均在萎凋历时32h出现最大值.实时荧光定量PCR检测结果表明,儿茶素生物合成途径关键酶基因PAL、C4H、CHI、F3H、F3'H、F35'H、DFR、LAR、ANR和UGG丁均在萎凋历时32 b呈上调表达,CH基因则随萎凋历时的增加呈下调表达趋势,ANS基因表达在整个萎凋过程中呈先上升后下降的变化趋势,在萎凋历时16 h达最大值.白茶萎凋过程中儿茶素合成途径关键基因表达水平具有调控儿茶素生物合成的作用.[结论]在白茶萎凋过程中,儿茶素生物合成途径关键酶基因PAL、C4H、F3H、FYH、DFR、LAR、ANR的表达与儿茶素组分单体EC、GC、EGC的积累规律基本一致,其最大值均出现在萎凋历时32 h,因此在制茶时可适当缩短萎凋时长,以提高白茶品质.     

奶牛乳糖合成及泌乳相关基因和细胞信号通路的研究进展

乳糖是乳中的特有成分,与产奶量密切相关。影响牛奶中乳糖合成的因素很多,作者主要综述与其相关基因,包括乳腺葡萄糖转运蛋白、细胞内催化乳糖合成的酶类、与泌乳和乳糖合成相关的激素(胰岛素、催乳素、生长激素、糖皮质激素、瘦素)、细胞因子(IGF-Ⅰ、IGF-Ⅱ、EGF)及其主要的信号传导通路的研究进展。     

玉米幼苗不同叶位花环结构及叶绿素含量研究

以玉米幼苗叶片第1-5叶位叶片为材料,观察其叶片解剖结构和叶绿素含量的变化,以确定玉米幼苗不同叶位叶片的光合碳同化途径.结果表明,玉米幼苗第1-5叶住叶片都具有典型C<,4>植物的花环结构,第3-5叶发育更好,其维管束鞘细胞(BSC)中含有大量的叶绿体;随着叶位的上升,叶绿素含量逐渐升高,不同叶位叶绿素a/b保持恒定....     

烟嘧磺隆的微生物降解研究进展

烟嘧磺隆属磺酰脲类除草剂,因其对玉米安全,对一年生和多年生禾本科杂草及部分阔叶杂草、莎草科杂草高效而在玉米田广泛应用,但其在土壤中的残留则易对后茬敏感作物产生药害。微生物对烟嘧磺隆的降解有望成为修复污染土壤的有效措施。文章从烟嘧磺隆的使用及危害,可降解烟嘧磺隆的微生物种类及降解特性、降解途径、降解酶及其编码基因等方面进行了综述。目前有关烟嘧磺隆微生物降解的研究多集中于其降解菌的筛选、降解特性及降解途径等方面,对于其微生物降解过程中起关键作用的酶和基因方面的研究仍较少,因此未来的研究趋势将主要体现在降解复合菌系的培养、降解微生物的环境生态学、降解基因以及降解酶制剂等方面。     

长双歧杆菌NCC2705分泌蛋白的全基因组预测和功能分析

以长双歧杆菌NCC2705基因组序列为研究对象,使用Signal P 4.0、Lipo P、TMHMM 2.0软件分析该基因组中的分泌蛋白及其信号肽的类型,同时采用COG(Cluster of Orthologous Groups of proteins)功能数据库对预测的分泌蛋白进行功能注释和聚类分析。结果表明,长双岐杆菌NCC2705中共有37个Sec途径分泌蛋白,其中Sec途径分泌蛋白包括27个被I型(SPaseⅠ)信号肽酶和10个Ⅱ型信号肽酶(Spase II)识别的蛋白,Sec途径分泌蛋白信号肽长度最多的有52个氨基酸,最少的有10个氨基酸。分泌蛋白的功能分析表明,该菌株分泌蛋白中含有大部分的假定蛋白,主要参与氨基酸代谢与转运、碳水化合物代谢转运,无机盐离子代谢转运,细胞壁和细胞膜生物合成的功能有关。     

茄科作物绿原酸的生物合成及调控机制研究进展

绿原酸是植物体内重要的多酚类化合物,在植物生长发育、抗病虫害、抗寒及其他逆境等方面发挥重要作用,同时具有多种药理功能,包括抗炎、抗菌、抗病毒、抗癌、抗紫外光与辐射、免疫调节、降血脂、降血糖等,在功能性食品、营养补充剂、食品原料、化工和新药开发等方面的应用潜力巨大。番茄、茄子、辣椒、马铃薯和烟草都是世界上重要的经济作物,它们均是茄科植物的重要种类,也是绿原酸的重要来源,其果实或营养器官中的绿原酸含量具有较大差异,且绿原酸合成代谢是遗传和环境等因素共同决定的复杂生物学过程。因此,茄科作物绿原酸的生物合成及其调控的分子机制研究对作物遗传改良具有重要的理论意义与应用价值。本文概述了绿原酸在以上 5 种茄科作物中的含量情况、绿原酸的生物合成途径及其转录调控分子机制,以及基因型差异、环境因素、栽培措施等因素对茄科作物绿原酸含量影响等方面的研究进展,旨在为茄科作物绿原酸开发利用、高绿原酸茄科作物种质资源创制以及新品种培育等提供理论依据。     

红蓝光处理草莓组培苗的转录组测序与分析

【目的】光质对草莓的生理生化关键通路及基因的调控极为重要,为进一步研究草莓光敏基因奠定基础,同时也为草莓无毒种苗的繁育提供一定理论依据。【方法】以‘章姬’草莓组培苗为试材,以红蓝光的6种光配比处理为条件,采用转录组测序分析、pathway分析、KEGG数据库分析等技术试图从分子水平进行研究光处理对草莓组培苗的影响机制。【结果】获得了6个转录组文库,分别获得的Clean reads为34,325,533、34,870,504、36,127,081、22,665,945、23,731,628、26,593,530,基于KEGG数据库的分析,对受光质调节的4个通路糖酵解/糖异生代谢通路、卟啉和叶绿素代谢通路、光合作用、植物激素信号转导通路中差异性表达基因的数量及位置进行了具体分析。【结论】不同配比的红蓝光对草莓组培苗的有机物的积累与代谢、光合作用、叶绿素的产生与代谢、植物激素的产生均有明显作用,为下一步进行具体基因的研究提供方向和依据。