植物次生代谢产物生物反应器研究进展

植物次生代谢产物生物反应器是植物生物反应器的一种,通过代谢调控及代谢工程等现代生物技术手段在分子水平上对植物原有次生代谢途径进行遗传改造达到提高植物中有用次生代谢产物含量的目的。随着越来越多植物次生代谢途径的不断解析,植物次生代谢产物生物反应器的研究和应用前景越来越广阔。以萜类和生物碱类等次生代谢产物为代表,简述了植物次生代谢产物生物反应器的研究进展及展望。     

渔业资源生物呼吸代谢研究进展

呼吸代谢是生物能量学研究的重要内容之一,是能量收支研究的重要组分,它既反映出生物的生理状态,也反映了环境条件对其生理活动的影响。影响呼吸代谢的因素分为生物因素和非生物因素,通过对体重、温度、活动行为、昼夜节律、饥饿摄食和氧分压等因素的研究,可以对渔业资源生物的呼吸代谢进行评估。依据国内外关于渔业资源生物呼吸代谢的研究成果,研究了鱼、虾、蟹、贝等生物呼吸代谢的研究方法,分析了影响其耗氧率和排氨率的因素,希冀可从个体生理生态扩展到群体生理生态面,为海洋牧场增殖放流提供数据支撑。     

红树林放线菌生物多样性及其代谢产物的研究进展

红树林放线菌具有极其丰富的多样性以及独特的代谢途径,其代谢产物结构新颖、生物活性显著,已成为抗菌、抗肿瘤、酶活性及酶的抑制剂等新药开发的重要来源。从红树林放线菌的生物多样性、代谢产物及其生物活性等方面对红树林放线菌的研究现状进行综述。     

添加生物炭对烤烟碳氮代谢的影响

为探究添加生物炭对烤烟碳氮代谢的影响,以烟草品种K326为材料,从细胞组织结构、基因表达以及物质代谢3个层面进行了系统研究。超微结构分析表明:中部叶成熟早期,不施生物炭处理的烟叶淀粉粒积累较多,随着叶片成熟降解更快。基因表达分析显示:打顶后,糖、淀粉代谢相关基因表达逐渐增强,氮代谢相关基因的表达减弱。中部叶成熟后期,添加生物炭越多,相关基因表达越强。物质代谢分析表明:打顶后,添加生物炭处理的总糖、还原糖含量降低,调制后,糖含量较高。打顶及调制后,添加600 kg/hm2生物炭处理的淀粉含量较高。添加生物炭后,总氮、烟碱含量增加,调制后差异变小,这说明添加生物炭对烟叶碳氮代谢有较大影响,进而影响烟叶品质。     

添加生物炭对烤烟碳氮代谢的影响

为探究添加生物炭对烤烟碳氮代谢的影响,以烟草品种K326为材料,从细胞组织结构、基因表达以及物质代谢3个层面进行了系统研究。超微结构分析表明:中部叶成熟早期,不施生物炭处理的烟叶淀粉粒积累较多,随着叶片成熟降解更快。基因表达分析显示:打顶后,糖、淀粉代谢相关基因表达逐渐增强,氮代谢相关基因的表达减弱。中部叶成熟后期,添加生物炭越多,相关基因表达越强。物质代谢分析表明:打顶后,添加生物炭处理的总糖、还原糖含量降低,调制后,糖含量较高。打顶及调制后,添加600 kg/hm2生物炭处理的淀粉含量较高。添加生物炭后,总氮、烟碱含量增加,调制后差异变小,这说明添加生物炭对烟叶碳氮代谢有较大影响,进而影响烟叶品质。     

次生代谢产物的生物分子特性决定基因适合度

种群内与生物代谢相关基因的突变,必然会导致新酶、新代谢产物的形成,从而使生物体具有化学物质的多样性。新物质对生物体及细胞的生存或有利,或不利。该研究从选择进化的角度论述了代谢相关基因发生突变所产酶产物的生物分子活性是决定该基因能否保存的必要条件。同时指出,鉴于产物的生物分子性质可分为3个基本类型,而且选择压力对每种类型的选择存在差异性,从而使生物体具有化学多样性,并进一步形成代谢的多样性。     

如何利用全基因组模型预测生物功能

<正>全基因组代谢网络把基因编码蛋白所催化的生化反应构建为一个代谢网络,这种网络能从全局的角度探索和揭示生物代谢机制提供一个有效的框架,很好地将基因型与表型的关系定量地关联起来。COBRA(constraint-based reconstruction and analysis)可通过一系列针对基于约束的构建和模拟用途而编写的函数进行模拟运算,近几年已经被广发用于预测细胞的功能。此前研究人员就利用这种方法,对大肠杆菌E.coli的1 366个基因进行了计算机建模,该代谢模型包含了蛋白质的三维结构数据,能够预     

生物发光与生物超微弱发光

生物超微弱发光现象普遍存在于动、植物体内，它提供了生命有机体代谢反应及能量转化的重要信息，本文介绍了生物发光的类型和超微弱发光的作用机制，生物体超弱发光被认为主要是脂类氧化时过氧化自由基复合时产生光子，发光为体内综合代谢反应，其分子机制正在研究之中。     

生物絮团对养殖水体水质和微生物群落功能的影响

为探讨生物絮团对养殖水体水质和微生物代谢功能的影响,采用水质分析和Biolog-ECO技术,分析了葡萄糖强化养殖水体培育生物絮团的过程中水质指标和微生物碳代谢变化特征。结果显示:(1)成熟的生物絮团有效降低了养殖水体氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮水平,并显著提高了养殖水体的总固体悬浮物(TSS)含量。(2)对照组和生物絮团组水体微生物样品平均颜色变化率(average well color development,AWCD)在培养108 h后趋于稳定,生物絮团组AWCD高出对照组18%;同时生物絮团系统水体微生物提高了对聚合物类和碳水化合物类的代谢强度;对比2组水体微生物代谢多样性指数发现,生物絮团组Shannon-Wiener指数和丰富度指数明显高于对照组(P0.05)。(3)2组水体微生物群落碳代谢特征PCA分析表明,主成分1(PC1)贡献度为66.9%,主成分2(PC2)贡献度为12.4%,2组水体微生物差异较大,碳代谢功能差异显著。因此,养殖水体应用生物絮团技术可以有效控制水质,增加水体微生物的代谢活性,影响水体微生物代谢功能。     

生物有机肥对烤烟生长发育及其产量和品质的影响

研究了生物有机肥和复合化肥对烟草生长发育、生理代谢及产量、品质的影响。结果表明,施用生物有机肥的效果明显优于复合化肥,可以促进烟株生长发育,增强烟株生理代谢,增加烟叶香气和钾含量,提高烟叶产量和上等烟比例。     

JEM生物菌肥在冬小麦上的施用效果试验

为验证JEM生物菌肥对小麦产量和品质的影响,进行了JEM生物菌肥在冬小麦上的施用效果试验。结果表明,小麦施用JEM生物菌肥后,氮代谢水平提高,植株代谢水平旺盛,提高了植株的光合强度;菌肥与化肥配施,增加了穗数、穗粒数和千粒重,增产作用明显,以JEM-1效果最佳。     

苦参碱对变形链球菌生物被膜的抑制作用研究

[目的]评估苦参碱对变形链球菌致龋性(如生长、产酸、生物被膜形成和细菌代谢活性)的影响.[方法]通过结晶紫染色测定苦参碱对生物被膜形成的抑制作用与已成熟生物被膜的根除作用,通过pH计测定苦参碱对变形链球菌产酸的影响,通过MTT法测定了苦参碱对变形链球菌浮游细胞与生物被膜细胞代谢活性的影响.[结果]苦参碱能够显著抑制变形链球菌的生长与生物被膜的形成,对已成熟的生物被膜也有根除作用.苦参碱处理后变形链球菌有机酸的产生明显减少,同时变形链球菌浮游细胞和生物被膜细胞的代谢活性也受到了抑制.[结论]苦参碱可以抑制致龋性生物被膜,是预防龋齿的候选药物之一.     

新的植物开关的发现将促进作物和生物燃料生产

美国密执安州立大学的一个研究小组发现了可调节植物光合作用的开关。植物在光合作用的过程中贮藏太阳能，并利用其生长，结出果实。光合作用以两种形式贮存能量，用以推动植物的代谢。流入植物各部位的能量必须完全平衡，才能满足植物代谢的需要，否则植物自己就会毁灭。     

高效富集磷的周丛生物构建及其特征分析

为强化周丛生物富集磷的性能,采用斜生栅藻与周丛生物共培养,形成新型的具有高效富集磷能力的人工周丛生物,并探究其特征与富集磷的机制。结果表明:与原周丛生物相比,人工周丛生物7 d磷富集量由(2.26±0.14)mg·g~(-1)显著提高到了(6.79±0.45)mg·g~(-1)。人工周丛生物有更为复杂的表面细胞结构以及更高的三维孔隙度,从而增加了表面磷的结合位点。人工周丛生物中光合作用相关生物,特别是绿藻的相对丰度提高了177.6%,从而增加了周丛生物胞内磷的吸附;胞外聚合物(EPS)中胞外蛋白质和多糖的含量增加,提升了周丛生物胞外磷的富集。周丛生物体系代谢产物的定量分析也表明:人工周丛生物中涉及到组氨酸和维生素B6代谢途径的8种关键代谢物质表达量上调。研究表明,斜生栅藻的引入改进了周丛生物的群落组成,尤其提高了光合自养微生物的丰度,促进了EPS的产率和关键代谢物质表达量的上调,最终提高了周丛生物的磷富集能力。     

大肠杆菌O157:H7生物被膜状态下基因表达分析

生物被膜是细菌适应不良环境形成的一种特殊胞外结构，当细菌从浮游状态转换成生物被膜状态后其生理代谢活动也会随之发生改变。为了研究细菌形成生物被膜后生理代谢途径的变化及生物被膜形成的分子调控机制，以食源致病性大肠杆菌O157:H7为试验对象，对其在浮游状态和生物被膜形成状态下的转录组进行测序分析。结果表明，与浮游状态相比，大肠杆菌O157:H7在生物被膜形成状态有1 652个显著差异表达的基因（上调821个，下调831个），其中鞭毛组装、细菌趋化性和双组分系统调控蛋白基因等在生物被膜形成阶段表达上调；ABC转运系统调控蛋白基因等表达下调。同时，碳代谢、氮代谢、脂肪酸代谢等多个代谢途径也发生了变化。上述结果为深入研究生物被膜形成的分子机制提供数据支持。     

物质代谢生物氧化还原测定方法

物质代谢生物氧化还原测定方法，是一个方法简便，速度快，效果更好的比较研究光合研究作用强度及呼吸作用强度的新方法。本文首次提出它的测定方法及在生产实践中取得的一些测定结果。     

生物菌肥对栽培稻氮代谢生理特性及产量的影响

以栽培稻丹粳17为试验材料,研究生物菌肥对氮代谢生理特性及产量的影响。结果表明,在同一氮肥处理下,齐穗期和灌浆期施用生物菌肥提高了栽培稻功能叶可溶性蛋白含量和氨基酸含量,使硝酸还原酶(NR)活性、谷氨酰胺合成酶(GS)活性得到提高,促进了氮的转运和同化能力,增加了栽培稻的产量。相关分析表明,生育中后期氮代谢酶活性与产量间存在显著或极显著的相关性,齐穗期相关系数最大,可将齐穗期剑叶中NR、GS活性作为综合评价水稻产量及氮代谢的指标。     

提高啤酒生物稳定性的措施

啤酒保质期是啤酒内在质量的体现,也与许多外在因素密不可分。啤酒保质期的一个重要特性反应,就是啤酒的胶体稳定性和风味稳定性,即啤酒非生物稳定性。另一方面是啤酒的生物稳定性,即在啤酒消费以前的贮藏过程中,不因酒内微生物的存在和生理代谢活动而影响啤酒的质量。本文谈一谈啤酒的生物稳定性问题。     

生物炭与氮肥配施对玉米叶片氮素利用及代谢的影响

采用盆栽试验,设置3个生物炭(BC)施用比例,分别为BC0(0)、BC3(3%)、BC9(9%),3个氮(N)水平,分别为N100(100%)、N80(80%)、N60(60%),采用¹⁵N同位素标记、代谢组学及实时荧光定量聚合酶链式反应(qT-PCR)手段探索生物炭与氮肥配施对玉米叶片氮素利用及代谢的影响。结果表明,玉米氮素利用率(NUE)为14.71%～29.40%,不添加BC(BC0)处理下,玉米植株的NUE随着施N量的降低而降低,BC(BC3、BC9)处理下,NUE随着施N量减少而明显增加,以BC3N60处理的NUE最高、氮肥损失率最低。BC可通过介导氨基酸、糖和有机酸库的代谢,上调相关代谢基因(ZmGS1、ZmAS1)的表达水平,从而影响玉米叶片代谢组学和N组分(NH⁺₄-N、NO^-₃-N、NO^-₂-N、TN、TC)含量。此外,典范对应分析(CCA)、网络相关性分析结果表明,代谢物间的网络连接密度、植物矿质N组分与代谢组密切...     

外源鲨烯和茉莉酸甲酯对印楝素生物合成代谢网络的影响

基于广泛靶向代谢组技术,以印楝愈伤组织为材料,研究了外源鲨烯和茉莉酸甲酯(MeJ)处理对印楝素生物合成代谢网络的影响.通过饲喂印楝愈伤组织鲨烯和茉莉酸甲酯,结合超高效液相色谱和质谱分析手段,对饲喂处理后的印楝愈伤组织代谢物进行定性定量分析.结果 表明,MeJ和鲨烯显著影响印楝愈伤组织的代谢活动,MeJ处理后共检132种差异代谢物,包括52种初生代谢物和80种次生代谢物.MeJ调控有机酸、脂质、氨基酸以及黄酮类和酚类物质的代谢,抑制印楝素B、诺米林和葫芦素E的合成.鲨烯处理检出137种差异代谢物,32种代谢物表达上调.MeJ和鲨烯均显著促进印楝素A、Azadiradione、Nimbin和Salannin的合成,抑制印楝素B和D的合成.初步阐明了MeJ和鲨烯影响印楝素A合成的机制,即二者通过调控初级代谢途径,影响印楝素合成前体的供给;通过抑制固醇类物质的次生代谢,促使更多的前体进入印楝索A合成的代谢流,进而调控印楝素的生物合成.