人β防御素3和植物des-pGlu1-Brazzein融合蛋白的纯化、活性分析及其乳糖诱导表达条件优化

对乳糖诱导工程菌株BL-pET-hBD3-Bra表达的人β防御素3和植物des-pGlu1-Brazzein融合蛋白进行了纯化和活性分析。并对工程菌株的乳糖诱导表达条件进行了优化。对目的蛋白的活性分析表明,hBD3-Bra融合蛋白有一定的甜味,但是杀菌活性很弱,经凝血酶切割后,重组hBD3有明显的抑菌活性,des-pGlu1-Brazzein的甜度大约为蔗糖甜度的600倍。乳糖浓度、诱导时间和诱导温度对菌株生长和目的蛋白表达的试验结果显示：高浓度乳糖对菌株生长有抑制作用（P<0.01）,对目的蛋白的表达无显著影响(P>0.05);时间延长对于菌株生长有利（P<0.01）,对目的蛋白的表达无显著影响（P>0.05);温度对菌株生长和目的蛋白的表达均有显著影响（P<0.01）。进一步的研究表明,菌株在30℃-32℃生长,在30℃诱导最优,乳糖和IPTG的诱导结果无显著差异（P>0.05)。     

枯草芽孢杆菌群β-甘露聚糖酶基因克隆及同源性分析

本文对33株枯草芽孢杆菌群菌株进行β-甘露聚糖酶活性筛选,其中的32株具有β-甘露聚糖酶活性,只有1株无β-甘露聚糖酶活性。通过基因克隆测序的方法获得33株枯草芽孢杆菌群菌株β-甘露聚糖酶基因编码区全序列,对酶基因进行同源性分析并构建系统发育树;在β-甘露聚糖酶基因系统发育树中,33株枯草芽孢杆菌群菌株聚为3个分支,分别是枯草芽孢杆菌分支、地衣芽孢杆菌分支和解淀粉芽孢杆菌分支;枯草芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌β-甘露聚糖酶基因种内同源性大于91％,而种间同源性为60％～69％。     

利用抗性基因替换的方法将两个拷贝外源基因表达单元整合到枯草芽孢杆菌染色体基因组同一位点

本研究提供了一种新的整合多拷贝外源基因表达单元到枯草芽孢杆菌染色体同一位点的方法。以β-淀粉酶表达单元作为应用实例,本方法包括以下步骤：首先,构建含有一个拷贝β-淀粉酶表达单元的整合质粒pMLK83-CTBA,通过同源双交换获得单拷贝β-淀粉酶表达单元整合到枯草芽孢杆菌1A751染色体α-淀粉酶基因位点的菌株1A751[CTBA]Neo＋;然后,利用抗性基因替换质粒pVK71,将新霉素抗性基因替换为状观霉素抗性基因,得到1A751[CTBA]Neo-Spe＋;最后,整合质粒pMLK83-CTBA再以同源单交换方式整合到1A751[CTBA]Neo-Spe＋染色体,通过新霉素抗性和状观霉素抗性筛选出两个拷贝β-淀粉酶基因整合的重组菌1A751[CTBA2]Neo＋Spe＋。结果显示,利用此方法增加β-淀粉酶基因的拷贝数,能够显著和稳定地提高β-淀粉酶的表达量。     

淡水鱼产气荚膜梭菌的分离及毒素型的鉴定

为研究产气荚膜梭菌在淡水鱼中的分布及毒素型,随机采取同一水库的鲤鱼、鲢鱼、鲫鱼、鲶鱼、黄鳝等淡水鱼样品420尾,细菌学方法分离肠内容物中的产气荚膜梭菌,PCR方法检测分离菌株的毒素基因确定毒素型,PCR扩增片段克隆后进行核苷酸序列分析并且与Genebank相应基因进行同源性比较。结果：自75份肠内容物样品中分离出产气荚膜梭菌;58株为C型（α、β毒素基因）,13株为A型（α毒素基因）,4株为B型（α、β、ε毒素基因）;三型菌株均能扩增出特异性2条带;检出基因与Genebank相应基因的同源性为98.15－99.29%。在淡水鱼检出产气荚膜梭菌的α、β、ε、β2毒素基因,在B型产气荚膜梭菌中扩增出2毒素基因均属首次,本研究对水体环境的污染及人类的食品安全有一定的指导意义。     

两株抗苯菌灵稻瘟病菌突变体的若干特性

用由稻瘟病菌gp d基因启动子和终止子序列控制的、以粗糙脉孢菌的微管蛋白β-tubu lin(Bm 1)突变基因为选择标记的表达载体,转化稻瘟病菌0742野生型菌株,获得了两株具有苯菌灵抗性的菌株M 1和M 2。但Sou thern杂交表明,这两个菌株并不是由于质粒转化而获得苯菌灵抗性。对稻瘟病菌0742野生型及突变体M 1、M 2的β-tubu lin基因的序列比对分析表明,突变体M 1在内源β-tubu lin基因的第56、178、1704位置上发生了点突变,M 2在第56、899、1040、1389、1704位置上发生了点突变,导致M 1的352位氨基酸由苏氨酸变成了丙氨酸,M 2的107、154、270、352位氨基酸分别由苏氨酸、赖氨酸、苯丙氨酸、苏氨酸变为丙氨酸、谷氨酸、丝氨酸、丙氨酸。计算机分析显示M 1和M 2突变体β-tubu lin基因编码的蛋白质疏水性发生了微弱改变,结构域没有受到影响。该发现为开发新的稻瘟病菌遗传选择标记提供依据。     

酸性β-甘露聚糖酶高产菌株的诱变育种

摘要：以一株实验室保藏的酸性β-甘露聚糖酶产生菌黑曲霉（Aspergillus niger）LW-1作为原始出发菌株,首先经自然分离筛选出一株产酶较稳定的N-9作为诱变出发菌株,再经真空微波和甲基磺酸乙酯（EMS）逐级诱变处理,采用基础发酵培养基固态发酵筛选以及斜面传代培养,获得了一株高产、稳产酸性β-甘露聚糖酶的E-30菌株。其产β-甘露聚糖酶活性达36 675 U/g,是原始出发菌株（17 048 U/g）的2.15倍。E-30菌株三角瓶麸曲种子保藏两个月,产酶活性稳定。     

固氮粪产碱菌胞外多糖的理化特性分析

ＥＰＳ结构分析表明，ＥＰＳ突变株及工程菌株的糖骨架结构与野生型菌株相比有差异，尤其是ｎｔｒＣ－ｎｉｆＡ基因结合子Ａ１５３２的糖骨架结构明显不同于其它菌株，各个菌株之间，其侧链基因均稍有改变。ＥＴＩＲ证实，各个菌株ＥＰＳ中蛋白构象存在差异，ＥＰＳ中均有丰富的β折叠构象。ＥＰＳ丰富型突变株中无规卷曲构象所占比例较大，而野生型菌株中ＥＰＳ则没有无规卷曲构象。     

表达外源绿荧光蛋白重组山羊痘病毒的构建及纯化

以我国自行培养并得到广泛应用的山羊痘病毒 (Goatpox virus，GPV) 疫苗株为亲本，以复制非必需胸苷激酶 (tk) 基因作为外源基因插入靶点及同源重组臂。利用转移载体pTK-lacZ-gfp及其与GPV发生同源重组获得的病毒(rGPV-lacZ-gfp) 验证外源基因β-半乳糖苷酶 (lacZ) 和绿荧光蛋白 (gfp) 基因在背靠背启动子p11和p7.5启动下成功稳定表达后，将转移载体lacZ基因更换为gpt (黄嘌呤鸟嘌呤磷酸转移酶) 基因 (pTK-gpt-gfp)，利用MPA阻断核酸代谢途径筛选并获得了遗传稳定表达的单一纯化病毒克隆 (rGPV-gpt-gfp)。研究建立了表达外源基因重组GPV构建系统及其克隆纯化方法，为进一步开展GPV活载体疫苗研制及相关基础研究提供了技术平台。     

瑞氏木霉碳源阻遏相关基因Cre1的分子改造

为了提高瑞氏木霉（Trichoderma reesei）纤维素酶的活力,用类似基因改组的方法改造其碳源阻遏相关基因cre1。以瑞氏木霉基因组DNA为模板PCR扩增cre1基因,用DNaseⅠ消化cre1基因后,回收50-100 bp的DNA片段,用T4 DNA连接酶连接,以连接产物作为模板进行无引物PCR,并将PCR产物转入瑞氏木霉原生质体,通过测定滤纸酶活的方法筛选突变菌株,并在NCBI上比对分析突变菌株的cre1基因。结果表明,筛选获得1株纤维素滤纸酶活比出发菌株提高0.7倍的突变菌株cre2-3。cre2-3菌株在液体培养基中呈棉花状,而出发菌株呈小颗粒状,菌株cre2-3发酵液的颜色比出发菌株的更黄亮。推测cre1基因与瑞氏木霉菌株的生长代谢有关。     

中慢生型天山根瘤菌胞外多糖相关基因exo5及其在根毛吸附和生物膜形成中作用的研究

用质粒pKGL 3上的转座子随机插入失活的方法得到两个中慢生型天山根瘤菌胞外多糖缺失菌株,并通过随机引物PCR的方法确定了转座子插入的基因位点,该基因与豌豆根瘤菌的UDP-葡萄糖脱氢酶基因有高度的同源性.根毛吸附实验发现该基因缺失,导致胞外多糖缺失突变菌株在其宿主植物甘草上的根毛吸附量大大降低,同时生物膜的形成实验发现中慢生型天山根瘤菌的exo5-菌株不能像野生型菌株一样形成丰富的生物膜,也从侧面证明了根毛吸附实验的结果,初步推测胞外多糖可能通过影响中慢生型天山根瘤菌的根毛吸附过程来影响其与豆科植物的共生固氮.     

内生解淀粉芽胞杆菌β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因(bglS)的克隆与表达及酶学特性分析

β-1,3-1,4-内切葡聚糖酶普遍存在于植物内生芽胞杆菌中,为了探讨其功能,以内生解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)TB2菌株基因组为模板,克隆了β-1,3-1,4-内切葡聚糖酶基因(bglS).测序结果表明,该基因的ORF全长732 bp,编码一条243个氨基酸的蛋白,理论分子量约为27.33 kD,等电点约为6.89,其ORF序列已登录GenBank(Accession No.EU368224).Blast同源性分析结果表明,该基因的ORF序列与植物互作生防解淀粉芽胞杆菌(B.amyloliquefaciens FZB42,GenBank Accession No.CP000560)的β-1,3-1,4-葡聚糖酶基因核苷酸序列的一致性达97.3%,氨基酸序列的一致性达97.1%.将β-1,3-1,4-内切葡聚糖酶基因全长克隆至pUC18载体上,利用基因自身的启动子构建重组表达载体pUC-bglS,并导入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21菌株中表达.SDS-PAGE分析表明,BL21::pUC-bglS菌株表达了27 kD左右的蛋白;该酶的最适反应温度为55℃,在50℃以下保温60 min后残余80%以上酶活;最适反应pH为6.2,在pH4.4～6.8 4℃保温30 min残余85%以上的酶活;Ca2+和Fe肛可提高β-1,3-1,4-葡聚糖酶的活性,而Cu2+、Zn2+、Mg2+和Mn2+对其活性具有显著的抑制作用.实验结果为进一步研究植物内生解淀粉芽胞杆菌TB2 β-1,3-1,4-葡聚糖酶的功能和应用打下了基础.     

杂交技术培育金针菇尿嘧啶营养缺陷型双核体菌株

为培育金针菇尿嘧啶营养缺陷型双核体菌株,将金针菇尿嘧啶营养缺陷型单核体菌株NG1-65、NG1-92和NG1-95(A1B1)分别与可亲和的野生型单核菌株DG1-29(A2B2)杂交得到3株杂交菌株SGN1、SGN2和SGN3,通过栽培试验获得这3株双核体菌株的子实体,收集孢子后通过涂布于选择培养基和镜检获得206株尿嘧啶营养缺陷型单核体菌株,从中随机选取30株单核体菌株,通过单单杂交得到38株尿嘧啶营养缺陷型双核体菌株。结果表明,这些尿嘧啶营养缺陷型双核体菌株在不含尿嘧啶添加物的基本培养基中无法正常生长,在PDA培养基上生长速率低于野生型菌株,在添加尿嘧啶的PDAU培养基上可以不同程度地恢复正常生长。本研究结果为进一步利用营养缺陷型菌株开展金针菇杂交育种、菌种保护等方面研究提供了一定的技术支撑。     

过路黄叶斑病病原鉴定及拮抗细菌的筛选

为明确贵州省施秉县过路黄叶斑病的病原种类,探索该病害的生物防治方法,本试验利用组织分离法、致病性测定法获得致病菌株GLHYB,并结合形态学特征和基于内转录间隔(ITS)、β-微管蛋白(β-tubulin)、延伸因子(EF-1α)3个基因构建系统发育树,将该菌株鉴定为腐皮镰刀菌(Fusarium solani).利用组织...     

草鱼MYH mRNA表达量分析中采用的内参基因稳定性比较

本研究分别以β-actin、18SrRNA和GAPDH为内参基因,采用实时荧光定量PCR对草鱼早期发育时期肌球蛋白重链（myosin heavy light,MYH）基因的mRNA表达量进行分析,并比较不同内参基因对MYH基因mRNA表达水平检测结果的准确性。研究结果表明,以β-actin和GAPDH作为内参,MYH基因mRNA表达水平完全一致,其表达量从原肠到仔鱼阶段逐次递增,仔鱼与原肠期阶段相比表达量差异显著;当采用18S rRNA作为内参时,MYH基因mRNA在发育阶段的表达量呈不稳定状态。因此,β-actin和GAPDH均可作为内参基因,用于草鱼早期发育中MYH基因mRNA的相对定量研究;而18S rRNA作为内参时,可能会对检测结果造成偏差。本研究不仅准确的揭示了草鱼MYH基因mRNA的表达特征,并且为荧光定量PCR技术在鱼类基因表达研究方面提供了有价值的参考。     

大蒜根腐病病原菌Alternaria embellisia DS55-6F的分离鉴定及其生长特性研究

大蒜是药食两用的百合科葱属作物,虽然具有抗肿瘤、抑菌等作用,但是连续种植后,常出现根部腐烂的现象。从山东省济宁市金乡县大蒜腐烂根样品中分离获得菌株DS55-6F,通过ITS、EF-1和gpd多基因分子生物学鉴定和形态学鉴定,明确该菌株为艾氏链格孢Alternaria embellisia;温室条件下,将该菌株回接大蒜幼苗,40 d后大蒜发生严重根部腐烂,通过重新分离和鉴定获得DS55-6F,符合柯赫氏验证试验,说明菌株艾氏链格孢Alternaria embellisia DS55-6F是大蒜根腐病病原菌。通过不同温度、不同pH、不同碳源、不同氮源4项指标对其生长特性进行评价,发现该菌株在28℃、pH 6、唯一碳源为麦芽糖、唯一氮源为牛肉浸粉或硝酸钾时菌丝生长较好,唯一碳源为乳糖、唯一氮源为硫酸铵或氯化铵时菌丝生长缓慢。     

福建省青枯雷尔氏菌无毒基因组成及与致病力关系分析

青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)致病力分化严重.为了解福建省青枯雷尔雷氏菌的致病力类型及与无毒基因组成关系,本研究以弱化指数为指标,对福建省内不同地区和寄主的63个青枯雷尔氏菌进行致病力测定,结果表明,供试的青枯雷尔氏菌可分为3种致病力类型:强致病力、过渡型和无致病力;进一步对供试菌株进行无毒基因avrA、popP1和popP2的检测,3个无毒基因分布频率不同,avrA基因分布频率最高,达79.37％,popP1基因的分布频率最低为46.03％;不同寄主的菌株无毒基因组成不同,番茄(Lycopersicum esculentum)和辣椒(Capsicum annuum)寄主以分布3种和2种无毒基因为主,茄子(Solanum melongena)寄主主要分布2种无毒基因,花生(Arachis hypogaea)寄主的菌株无毒基因分布较少,只分布1种avrA基因或没有检测到无毒基因;不同地域的菌株无毒基因组成不同,以番茄寄主为例,建瓯玉山镇的菌株分布3种和2种无毒基因为主,分别占45.45％和31.82％,宁德屏南菌株中3个无毒基因均等分布,福州北峰菌株中只分布avrA和popP2基因,二者均等分布,福州营口菌株中popP2基因分布频率最高,达60.00％;不同致病力的菌株无毒基因组成不同,无致病力菌株分布3种和2种无毒基因为主,过渡型菌株分布2种无毒基因为主,而强致病力菌株分布1种无毒基因为主;青枯雷尔氏菌的无毒基因组成与致病力相关性分析表明,3个无毒基因分布均与致病力呈正相关,其中popP1基因与菌株致病力相关性最高,达显著水平,其皮尔逊相关系数(Pearson correlation coefficient,PCC)值为0.31.本研究为植物青枯病预警和防控提供重要信息.     

一株水稻内生菌久留里副伯克霍尔德(Paraburkholderia kururiensis)的分离鉴定及促生功能的评价

从水稻根中分离出的内生细菌 HMC50通过 16S rRNA基因和全基因组序列分析鉴定为久留里副伯克霍尔德菌( Paraburkholderia kururiensiss)。在基因组水平预测到该菌株具有与促进植物生长、鞭毛介导的运动性和解毒作用相关的主要特征,发现与固氮相关的 18个基因中包括关键基因 nifH以及色氨酸合酶α链(EC4.2.1.20)基因和色氨酸合酶β链(EC4.2.1.20)基因,因此推测该菌株具有固定 N 2和分泌生长素(IAA)的能力;通过植物促生特性试验的验证,发现 HMC50的确具有分泌 IAA的能力(29.57 mg/L)并且具有较高的固氮酶活性 11.9nmol/(mL·h),除此之外,该菌株同时具有产铁载体的能力,定量检测 A/Ar是 0.29,1-氨基环丙烷羧酸脱氨酶活性为 0.35 U/mg,溶解无机磷的能力较强(菌落溶磷透明圈直径HD与菌落直径 CD的比值为 3.97);盆栽试验发现该菌株对水稻有促进生长的潜能,接菌后水稻幼苗的根长、茎长、根重以及总鲜重上都优于空白对照组     

苏云金芽孢杆菌基因组研究概况

迄今为止,全球已有2个Bt株菌株完成了全基因组测序,1个Bt菌株正在拼接中,15个Bt菌株正在进行测序中。已有22个晚质粒完成了全序列测定。助是作为生物农药使用最广泛的微生物菌株,也是最为成功地将其杀虫晶体蛋白基因应用于植物转基因的微生物。在基因组进化、新基因发现、基因表达调控等方面一直是科学家研究的热点,并取得了相当多的成果。本文概述了苏云金芽孢杆菌基因组测序现状、基因组特征及比较基因学等方面的研究进展。     

拟南芥5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶基因(EPSPS)的定点突变及抗草甘膦转基因拟南芥获得

目前商业化种植的抗草甘膦转基因作物中使用的基因主要是来自土壤农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)CP4和大肠杆菌(Escherichia coli)的5-烯醇式丙酮酰-莽草酸-3-磷酸合成酶(5-enolpyruvyshikimate-3-phosphate synthase,EPSPS)基因,抗性基因资源过于狭窄,有必要拓宽可用基因种类。本研究通过PCR方法克隆了拟南芥(Arabidopsis thaliana)EPSPS基因,对其进行定点突变,并将野生型基因(AtEPSPS)和突变基因(AtTIPS)分别转化EPSPS基因缺陷型大肠杆菌菌株ER2799。草甘膦抗性鉴定结果表明,含AtTIPS基因的重组菌株在20 mmol/L草甘膦胁迫条件下长势良好(P0.01),而含AtEPSPS基因的重组菌株在5 mmol/L的草甘膦胁迫条件下即受明显抑制(P0.01)。同时将两个基因分别构建到植物表达载体中,并转化野生型拟南芥。对T1代转基因植株进行PCR验证和转录水平分析,证明外源基因已整合到拟南芥基因组中并正常表达。对转基因拟南芥进行草甘膦抗性分析结果表明,在0.5 mmol/L草甘膦处理下,转AtTIPS基因拟南芥相比转AtEPSPS拟南芥有更高的植株鲜重和存活率(P0.05),表明转AtTIPS基因拟南芥有更高的草甘膦抗性。以上结果表明AtTIPS具有较高的草甘膦抗性能力,可以用于抗草甘膦转基因作物的培育。     

紫外诱变筛选海洋红酵母S8的尿嘧啶缺陷型菌株

本课题组从海南天然海域筛选到一株高产类胡萝卜素的海洋红酵母菌株S8,该菌株对鱼无毒害,并与鱼共生,欲将其应用于盐诱导表达外源蛋白的海洋红酵母工程菌的构建。本研究利用紫外诱变筛选的方法处理S8菌株,通过统计其UV致死率、5-氟乳清酸致死率等筛选S8的尿嘧啶营养缺陷型突变株。研究结果表明,供试菌株通过紫外线诱变、5-氟乳清酸致死和回复突变率的实验筛选,共获得16株稳定的尿嘧啶缺陷型突变株,突变菌株在基本培养基中培养了8d仍不能生长。选择了其中的一株ST5进行了产胡萝卜素能力的测定,结果表明,在同样的培养条件下,野生型S8菌株细胞生物产量可达87.55g/L,类胡萝卜素含量可达520μg/g,突变株ST5的细胞生物产量为85.45g/L,类胡萝卜素含量为512μg/g;ST5的产胡萝卜素能力方面与野生型S8无明显差异。因此,尿嘧啶缺陷型菌株ST5可为下一步海洋红酵母工程菌的构建提供受体菌。