猪链球菌LuxS/AI-2型密度感应系统研究进展

密度感应(quorum sensing,QS)系统在细菌中普遍存在,能够通过一种或多种信号分子来影响多个基因的转录表达,从而协调多种细菌病原体的群体反应。该系统存在多种类型,其中LuxS/AI-2型是研究最热的系统之一,luxS作为一个高度保守的基因,参与调控多种基因的表达,从而调节细菌的生长和毒力等多种生命活动,使其适应不同的环境。LuxS蛋白分解形成同型半胱氨酸和4,5-二羟基-2,3-戊二酮(4,5-dihydroxy-2,3-pentanedione,DPD),DPD通过自环化形成自诱导分子autoinducer 2(AI-2)。猪链球菌(Streptococcus suis,SS)作为一种重要的人兽共患病原菌,研究其LuxS/AI-2型密度感应系统,利用LuxS/AI-2系统对猪链球菌病进行预防和治疗,具有重要意义。本文着重从SS的QS系统一般机制以及LuxS/AI-2系统的发现、结构、代谢作用、表达调控等方面对该菌的相关研究进行了综述。     

生长素参与三十烷醇诱导的拟南芥侧根发育

[目的]本文旨在研究植物生长调节剂三十烷醇对拟南芥侧根发育的影响,揭示其调控侧根发育的机制,为生产上的使用提供理论依据。[方法]以野生型拟南芥、生长素不敏感型突变体为试验材料,外源三十烷醇处理生长5 d的幼苗,分析侧根数目、侧根密度、侧根原基数量、侧根原基密度、细胞周期调控的关键基因的表达、根部内源IAA含量、生长素合成关键基因表达等指标。[结果]外源三十烷醇处理拟南芥的幼苗,能够诱导侧根的产生,0.2、0.5和1μmol·L-1三十烷醇处理8 d,侧根密度分别增加了59.0%、97.9%和54.2%;0.5μmol·L-1三十烷醇处理后A阶段的侧根原基密度增加了67.8%。外源三十烷醇处理增加根部吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)的含量,上调参与生长素合成的关键酶基因表达,增强根尖和不同发育阶段侧根生长素响应报告基因DR5:β-glucuronidase(GUS)和IAA2:GUS的表达。生长素运输抑制剂三碘苯甲酸(2,3,5-triiodobenzoic acid,TIBA)及萘基邻氨甲酰苯甲酸(1-naphthylphthalamic acid,NPA)和作用抑制剂p-chlorophenoxy isobutyric acid(PCIB)的添加抑制了三十烷醇诱导的侧根发育;生长素不敏感型突变体tir1-1和axr1-3对三十烷醇缺乏响应,而aux1-7和eir1-1对三十烷醇的响应弱于野生型。[结论]三十烷醇能够通过促进侧根原基的从头形成来增加侧根的密度,其诱导侧根发育依赖生长素的途径。     

转基因甘蔗BtG-2的T-DNA侧翼序列分析及其转化事件特异性检测

转基因甘蔗BtG-2是利用农杆菌介导法把Cry1Ac-2A-gna融合抗虫基因导入‘新台糖22号’的转基因甘蔗株系,具有良好的抗虫特性和农艺性状。为了明确转基因甘蔗BtG-2的分子特征及其检测方法,推进其生物安全性评价工作,以BtG-2的T2代为研究材料,利用Southern杂交检测外源基因在转基因甘蔗基因组内的拷贝数;利用染色体步移技术分离外源基因在甘蔗基因组中插入位点的侧翼序列,并建立了该转化体高效灵敏的特异性PCR检测方法。结果表明：Southern杂交检测证明外源T-DNA以单拷贝方式插入BtG-2株系;经过3次的热不对称巢式PCR扩增,获得外源基因T-DNA左边侧翼序列984 bp和右边侧翼序列705 bp;以这2个序列和相应的T-DNA的左右端序列分别设计3对检测引物对,建立了BtG-2株系的转化事件特异性PCR检测方法,扩增效率最高的引物对LS011/LA451和RS160/RA588分别扩增到440 bp和428 bp的特异片段。其中T-DNA左侧设计的LS011/LA451检测引物对扩增的灵敏度高、特异性强,能够在甘蔗BtG-2基因组DNA相对含量为0.1%的模板中检测出转基因目的成分,相当于9个单倍体基因组拷贝数。本研究完成了转基因株系BtG-2的分子特征及其转化事件特异性检测,为该转基因甘蔗及其衍生产品的检测和身份识别提供技术依据。     

野生大豆对草甘膦的耐性筛选及施用草甘膦后叶绿素荧光参数的变化

为研究不同种群野生大豆对草甘膦耐性的差异以及草甘膦对其叶绿素荧光参数的影响,在温室条件下测定了17个不同地理位置种群野生大豆幼苗对草甘膦的耐性,从中筛选出了对草甘膦耐性最高、较高、较低以及最低的种群,并测定了这4个种群在喷施草甘膦后叶绿素荧光参数的变化。结果表明:根据50%有效量(ED50)值,湖南郴州(CZ)种群耐性最低,辽宁铁岭(TL)种群耐性较低,安徽舒城(SC)种群耐性较高,江苏金坛(JT)种群耐性最高,耐性指数为分别为1,1.78,2.17,3.17。在施用不同剂量草甘膦后2 d,4个种群的PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)、PSⅡ实际光合效率(Y(Ⅱ))、表观电子传递效率(ETR)、光化学荧光淬灭系数(qP)总体上均随着草甘膦剂量的增加而降低。非光化学淬灭系数(NPQ)呈现不同的变化趋势,JT种群NPQ随着草甘膦剂量的增加而逐渐升高,SC、TL及CZ种群则呈现先增加后下降的趋势。总体上耐性越高的种群F_v/F_m、Y(Ⅱ)、ETR、qP在草甘膦处理后下降幅度越小,NPQ越能够维持稳定上升。在施用1.2~2.4,0.6,0.6~1.8,0.6~1.2 kg·hm~(-2)有效剂量草甘膦后,JT种群F_v/F_m、Y(Ⅱ)、ETR、qP分别显著高于其它种群。因此,可通过比较不同野大豆种群喷施草甘膦后叶绿素荧光参数的差异进行野生大豆对草甘膦耐性的快速筛选。     

河弧菌中群体感应系统相关基因及信号分子检测

[目的]本文旨在研究河弧菌在30和37℃条件下群体感应信号分子CAI-1、AI-2和N-酰基高丝氨酸内酯(AHL)的动态变化水平以及群体感应系统相关基因在不同来源河弧菌菌株中的分布及信号分子产生情况。[方法]制备待测菌株的无菌培养上清液,分别用群体感应信号分子CAI-1、AI-2和AHL特异性检测菌株MM920、BB170和KYC55上清液中相应的信号分子。PCR检测不同来源河弧菌中群体感应系统组成的相关基因。通过测定偶氮酪蛋白的方法检测HapA蛋白酶活性。[结果]在30和37℃的培养条件下,河弧菌参考菌株VF85003菌液上清液中CAI-1、AI-2和AHL信号分子水平均随菌体密度的增加而升高。相同菌体密度时,37℃培养上清液中的CAI-1和AI-2水平高于30℃培养的,但AHL水平均低于30℃培养的。对70株不同来源的河弧菌菌株进行PCR检测,发现其中45株河弧菌含有全部群体感应系统组成的相关基因;45株菌株上清液中大多数的CAI-1、AI-2和AHL信号分子水平分布在100～1 000的范围内,但并非所有菌株都具有这3种信号分子。45株河弧菌中有48.89%的菌株HapA蛋白酶活性检测为阳性,51.11%的菌株检测结果为阴性。[结论]VF85003培养上清液中CAI-1、AI-2和AHL信号分子水平呈密度依赖性升高,AHL信号分子的表达水平在温暖的环境(30℃)温度下较宿主温度(37℃)下更高,而CAI-1、AI-2信号分子则相反,在宿主温度(37℃)条件表达更高,提示其在河弧菌致病性和环境适应性生存方面的不同作用。群体感应系统组成基因的分布、3种信号分子表达水平和毒力因子金属蛋白酶HapA活性存在菌株间差异。     

蓝光连续光照对大豆芽苗菜类黄酮合成的影响

以黑暗培养(D)为对照,阐明了蓝光(B)连续光照对大豆(Glycine max L.Merr.)芽苗菜品种东农690生长和类黄酮合成的影响。结果表明:与对照组相比,蓝光连续光照36 h显著提高了大豆芽苗菜子叶中山奈酚(kaempferol)和黄豆苷元(daidzein)的含量,同时子叶中蓝光光受体基因CRY1、CRY2,类黄酮合成相关基因IFS的表达量也显著提高。处理组中,大豆芽苗菜下胚轴中黄豆苷(daidzin)含量逐渐增加,黄豆苷元(daidzein)、染料木素(genistein)、染料木苷(genistin)和山奈酚(kaempferol)的含量先升高后下降,但在36 h时均显著高于黑暗处理。在蓝光光照6和24 h时,大豆芽苗菜下胚轴中苯丙氨酸解氨酶(PAL)与查尔酮异构酶(CHI)活性与对照组相比均显著提高。类黄酮合成途径相关基因PAL、CHS、ANS、IFS的表达量在蓝光处理下均是先升高后下降,而蓝光光受体基因CRY1与CRY2的表达量随着光照时间延长逐渐升高。     

渗透和干旱胁迫下H_2S供体硫氢化钠对豆类植物生长及生理特性的影响

[目的]本研究旨在探讨渗透胁迫和土壤干旱处理下硫化氢(H_2S)对豆类植物种子萌发期和幼苗期生理特性的影响。[方法]以绿豆(‘苏绿2号’和‘苏抗3号’)和红小豆(‘苏红2号’和‘苏红3号’)为材料,用不同浓度(0、0.01、0.05、0.1、0.4和1.6 mmol·L~(-1))的硫氢化钠(Na HS)溶液分别浸泡种子和浇灌幼苗,之后进行渗透及干旱处理,测定种子及幼苗相关的生理生化指标。[结果]施加不同浓度的Na HS溶液能不同程度缓解渗透和干旱胁迫对4种豆类植物的生长抑制,并在NaHS浓度为0.05或0.1 mmol·L~(-1)时较好地缓解胁迫抑制。此浓度下4个品种豆类植物种子的发芽率、芽长、发芽指数和幼苗鲜质量、相对含水量及相对叶绿素含量等生理生化指标达到最优值。如:在NaHS浓度为0.05 mmol·L~(-1)时,‘苏抗3号’24 h发芽率和‘苏红3号’72 h发芽率分别为62.67%和52.50%,且‘苏抗3号’的幼苗鲜质量、相对含水量和相对叶绿素含量分别比干旱对照增加了0.473 g、24.87%和9.06;在Na HS浓度为0.1 mmol·L~(-1)时,‘苏绿2号’24 h发芽率和‘苏红2号’72 h发芽率分别为79.32%和68.33%,且与干旱对照相比,‘苏绿2号’‘苏红2号’及‘苏红3号’的幼苗鲜质量、相对含水量和相对叶绿素含量均显著提高:‘苏绿2号’分别提高0.250 g、21.09%和9.29;‘苏红2号’分别提高0.378 g、25.13%和7.05;‘苏红3号’分别提高0.466 g、18.82%和7.26。[结论]外源H_2S能缓解渗透及干旱胁迫,有效提高豆类植物的抗旱能力。     

多维视角下的水生野生动物保护与利用探析

近期暴发的新冠肺炎使人们谈食色变，针对水生野生动物的保护与利用问题备受社会各界人士的关注。水生野生动物作为一种宝贵的自然资源同时也是生态系统中的重要组成部分，其价值不仅体现在维持生态平衡上，也体现在满足人类养殖开发与利用上。水生野生动物在实现社会经济可持续发展，改善和丰富人民的物质和文化生活中具有不可代替的重要位置。但是，在针对水生野生动物保护与利用之间是存在矛盾的。本文从水生野生动物保护与养殖利用的关系等方面进行阐述，并从水生野生动物野外资源保护和规范水生动物的繁殖与利用等方面进行展望。呼吁社会积极鼓励和宣传水生野生动物合理的驯养繁殖及加工利用事业，引导消费者正确食用安全的驯养产品，进而实现扩大、改善水生野生动物生存空间和环境，实现水生野生动物种群规模不断发展壮大，最终实现水生野生动物资源的可持续性与合理的永续利用。     

多菌灵降解菌djl-6和啶虫脒降解菌D-2液体菌剂的研发

以长期受多菌灵和啶虫脒农药污染的土壤中分离筛选得到的多菌灵降解菌株庆笙红球菌(Rhodococcus qingshengii sp. nov.)djl-6和啶虫脒降解菌株噬染料菌(Pigmentiphaga sp.)D-2为供试菌株,研究了降解菌菌剂的不同保存剂型与初步应用的情况。结果表明,2株降解菌均以苯甲酸钠作为防腐剂的处理效果最好,能维持活菌数较高且不产生杂菌污染。降解菌djl-6复配保护剂的最佳使用浓度:0.30%柠檬酸钠、0.30%羧甲基纤维素、0.20%CaCl_2。降解菌D-2复配保护剂的最佳使用浓度:0.20%糊精、0.20%柠檬酸钠、0.30%CaCl_2。与对照相比,添加保护剂后,菌株djl-6、菌株D-2活菌数分别够提高32.03%、38.70%。2株菌的液体菌剂保存45 d后,降解菌djl-6能够在10 d内将土壤5 mg/kg多菌灵降解95.23%,降解菌D-2能够在10 d内将土壤5 mg/kg啶虫脒降解92.75%,有效延长了液体菌剂的保存期。