西北部分矿区豆科植物根瘤菌重金属抗性及16S rDNA RFLP分析

从生长在西北部分矿区的豆科植物根瘤中分离筛选到对重金属有抗性的38株根瘤菌,采用PCR-RFLP分子技术进行16S rDNA指纹图谱分析,选取每种类型的代表菌株进行16S rDNA全序列测定,建立系统发育树状图,并对38株菌进行Zn、Hg、Cu、Cd和Pb5种重金属的抗性研究。结果表明,供试菌株分别归属于中华根瘤菌属（Sinorhizobium）、根瘤菌属（Rhizobium）和土壤杆菌属（Agrobacterium）。代表菌株CCNWSX1277和CCNWSX1294可耐受2.0mmol·L-1的Zn2＋,CCNWSX1277可耐受0.25mmol·L-1的Hg2＋,多数代表菌株可耐受1.6mmol·L-1的Cu2＋,仅3株代表菌株可以耐受Cd2＋,其中CCNWSX1277能耐受1.4mmol·L-1的Cd2＋,所有代表菌株能耐受2.5mmol·L-1的Pb2＋。Agrobacterium属的2株代表菌株对5种重金属均有较强的耐受性;而Rhizobium属的4株菌和Sinorhizobium属的3株菌对5种重金属的耐受性不同,表现出较大的差异。总体来看,供试菌株对重金属的耐受性顺序为Agrobacterium〉Rhizobium〉Sinorhizobium。     

北方黑土土壤细菌16S rDNA扩增体系的优化

采用降落PCR方法扩增目的基因,设计两次正交试验对PCR反应体系中的各组分浓度进行筛选,同时对退火时间、延伸时间及循环次数进行摸索。结果表明,适合北方黑钙土土壤细菌16S rDNA扩增体系为:在25μl体系中,10×buffer2.5μl,DNA模板20ng,Mg2+2.5mmolL-1,dNTPs0.25mmolL-1,引物0.3μmolL-1,TaqDNA聚合酶1.5U。降落PCR扩增程序为:95℃,5min;95℃,45s;65~56℃,60s;72℃,90s;每两个循环降低1℃。95℃,45s;5.5℃,60s;72℃,90s;10个循环。最后72℃,10min。     

沙田柚黄龙病病原16S rDNA片段的克隆与序列分析

采集田间表现斑驳症状的沙田柚叶脉,用CTAB法提取总DNA。根据柑橘黄龙病病原16S rDNA的核苷酸序列设计引物P1/P2,进行PCR扩增,获得1条大小为1 167 bp的片段。酶切分析显示,该片段可被切成大小分别约为640 bp和520 bp的2个片段。扩增产物经纯化,与pM D 18-T V ector连接,转化大肠杆菌(E scherich ia coli)DH 5α,筛选克隆重组子。对PCR产物进行测序及序列分析,结果表明,与柑橘黄龙病病原亚洲种16S rDNA的同源性为99%,与非洲种的同源性为97%,与美洲种的同源性为96%。认为,沙田柚的斑驳症状是由黄龙病病原引致的,称之为沙田柚黄龙病。该沙田柚黄龙病病原属于柑橘黄龙病病原亚洲种(L iberobacter as iaticus)中的一个成员。系统进化树分析显示,沙田柚黄龙病病原与中国柑橘黄龙病病原亲缘关系最近,推测是直接来自中国柑橘黄龙病病原。     

毛竹竹鞭内生细菌的特征及16S rDNA多样性分析

本研究利用传统的细菌分离方法,结合16S rDNA序列分析对毛竹竹鞭内生细菌的特征和多样性进行了分析。从福建省武夷山、将乐、长汀毛竹竹鞭中分离到34株内生细菌,初步归属于14属,20种。来源于不同地区的毛竹竹鞭内生细菌组成存在较大差异,其优势菌群为产碱杆菌属（Alcaligenes）和葡萄球菌属（Staphylococcus）。     

发光酶基因标记的华癸根瘤菌JS5A16L在紫云英根圈的定殖动态

在土壤一盒栽、盆栽微宇宙系统（Ｍｉｃｒｏｃｏｓｍ）中和田间条件下,研究了发光酶基因（ｌｕｘＡＢ）标记的华癸根瘤菌ＪＳ５Ａ１６Ｌ在紫云英根圈的定殖动态、分布范围及结瘤情况。在盒栽系统中,ＪＳ５Ａ１６Ｌ的定殖密度在紫云英出苗２天后达到最高水平（７．８８ ｌｐｇ ｃｆｕ／克根）（ｃｆｕ为ｃｏｌｏｎｙ　ｆｏｒｍｉｎｇ　ｕｎｉｔ的缩写）,然后开始下降,并保持在一个相对稳定的水平;５８天后又有所回升,且能散布至种子下方２２ｃｍ处的根段部位。盆栽条件下的定殖动态与盒栽系统中的相似,紫云英播种３天后,ＪＳ５Ａ１６Ｌ可达最高定殖水平（６．９２ ｌｏｇ ｃｆｕ／株根系）,随后开始缓慢下降,直至３２天时仍维持在一个相对稳定水平。ＪＳ５Ａ１６Ｌ在田间条件的定殖动态则不同,播种后３０天时定殖密度达到最大值（７ ．０３ ｌｏｇ ｃｆｕ／克根）,９０天后降到最低值（５． ２４ ｌｏｇ ｃｆｕ／克根）,然后又开始上升,１６０天时为７．８７ ｌｏｇ ｃｆｕ／克根,甚至在地上部植株收割后２０天仍可维持在７．８９ ｌｏｇ ｃｆｕ／克根。接种该菌株可显著提高紫云英的生物学产量。     

16S rRNA基因高通量测序分析牛粪发酵细菌多样性

将养殖粪便进行资源化处理,尤其是将粪便堆肥发酵后变为生物肥料还田,具有重要的经济、社会和生态效益。之前关于细菌在堆肥过程中的研究,大部分采用实验室培养、分离、鉴定的方法,由于受培养方式的限制,仅能分析粪肥中有限的细菌类别。16S r RNA基因作为生物物种的特征核酸序列,被认为是最适于细菌系统发育和分类鉴定研究的指标。本研究使用16S r RNA基因高通量测序技术,分析了牛粪自然发酵与添加益生菌剂发酵过程中细菌种群的多样性变化。结果表明,1)新鲜牛粪、自然发酵1个月、自然发酵6个月的牛粪中细菌种群并没有明显的变化规律,说明自然发酵过程主要依赖于新鲜牛粪中携带的细菌种群;2)添加益生菌发酵后,细菌种群明显不同于不自然发酵过程中的细菌种群,其中变形菌门(Proteobacteria)细菌显著增加,而厚壁菌门(Firmicutes)细菌显著减少,说明益生菌剂能够显著改变堆肥过程中的细菌种群。本研究对于理解牛粪堆肥过程、提高堆肥效果,以及新型堆肥益生菌剂的开发都具有重要意义。     

西藏牦牛mtDNA 16S rRNA基因的克隆及其遗传多样性分析

本研究首次通过克隆、测序获得了11个西藏牦牛类群共111头个体的mtDNA 16S rRNA基因全序列,并分析了西藏牦牛的遗传多样性、分类关系、起源和分化,为进一步保护和合理利用西藏牦牛遗传资源以及探讨牦牛类群的划分提供分子依据。结果表明：西藏牦牛16S rRNA基因全序列长度为1571 bp或1570 bp（LWQ4）;G＋C平均含量37.8%,具有明显的碱基偏倚性;平均核苷酸多样性（Pi）为0.00291,平均单倍型多样性（Hd）为0.8501±0.0009,111个样本共发现48种单倍型并聚为2簇,表明西藏牦牛具有较高的遗传多样性并存在2个母系起源;Kimura双参数遗传距离范围为0.00098-0.00694,11个西藏牦牛类群划分为2大类：嘉黎牦牛、巴青牦牛、丁青牦牛、工布江达牦牛、帕里牦牛、斯布牦牛、康布牦牛、桑桑牦牛、江达牦牛、桑日牦牛为一类,类乌齐牦牛单独为一类。本研究发现类乌齐牦牛具有较丰富的遗传多样性,并且发现了一个序列特异个体LWQ4,需要对其进行更深入的研究。牛种间的聚类结果显示,西藏牦牛与美洲野牛的亲缘关系最近,与普通牛、水牛的亲缘关系相对较远,本研究支持将牦牛从牛属（Bos taurus）中分离出来,作为一个独立的牦牛属（Poephagus）的观点。     

发酵床垫料中微生物16S rDNA PCR反应条件的建立与优化

为探讨发酵床垫料中微生物16S rDNA基因扩增实验中诸多因素对实验结果的影响,采用单因素法对16S rDNA基因扩增时PCR反应体系中的5个潜在因素(Mg2+、dNTP、引物、Taq酶、模板DNA)5水平上进行优化实验,并进一步优化了反应程序中的退火温度、循环次数。结果表明:25μL的最佳反应体系为:10×PCR buffer 2.5μL、MgCl22.0 mmol·L-1、dNTP 0.2 mmol·L-1、引物0.2μmol·L-1、Taq DNA聚合酶0.5 U、模板DNA 50 ng;最佳反应程序为:在94℃下进行4 min预变性;随后循环扩增25个循环(包括94℃变性45 s,53.7℃退火30 s,72℃延伸90 s);最后在72℃下延伸10 min。     

西北部分地区鸡眼草根瘤菌的多样性及系统发育分析

对分离自西北部分地区鸡眼草(Kummerowia striata)的53株根瘤菌,进行唯一碳源和氮源利用、抗生素、染料和苯酚抗性、耐盐性等98项生理生化性状测定,并结合16S rDNA PCR-RFLP分析,对供试菌株进行了遗传多样性研究.结果表明,不同地理来源,甚至来源于同一地区的不同菌株在碳、氮源利用、耐盐性、对苯酚抗性程度等方面存在着一定差异,12.5%的菌株能耐受300 μg/mL氯霉素,58.9%的菌株能耐受2%NaCI,38%的菌株能耐受700 mg/L苯酚.通过16S rDNA PCR-RFLP分析,53株供试菌株分别属于慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、中慢生根瘤菌属(Mesorhizobium)、根瘤菌属(Rhizobium)、中华根瘤菌属(Sinorhizobium)和土壤杆菌属(Agrobacterium),说明分离自鸡眼草的根瘤菌在种及属的水平上具有非常丰富的遗传多样性.     

费氏中华根瘤菌HN01pmrA所在基因簇的结构分析

经原位杂交,从费氏中华根瘤菌HN01基因组文库中钓出含有pmrA基因的阳性克隆pGXHN 300,对其进行亚克隆测序得到pm rA两翼6.8 kb的DNA序列。生物信息学分析显示,该序列包括6个完整的ORF和1个不完整ORF。pm rA所在的基因簇含有4个ORF:ORF a、ORFb、ORF c、ORFd(pm rA)。其中,ORF a与Rh izobium etli的cy sG(CAA 04958.1)在氨基酸水平一致性为79%,相似性为87%。对ORF c序列分析发现与亚硫酸及亚硝酸还原相关的保守结构域。通过融合PCR方法,将两个潜在的启动子序列分别连在gus上游,以pTR102为载体导入HN 01中。在完全培养基YMA上两个启动子均不表达,在以硝酸钠为氮源,亚硫酸钠、硫酸钠或甲硫氨酸分别为硫源的MM培养基上生长均表达出GU S活性,表明这两个潜在的启动子与硫、氮代谢相关。     

基于rDNA的PCR-RFLP及序列分析对四种螺旋线虫的分子鉴定

利用rDNA ITS-PCR-RFLP及序列分析等技术对来自国内浙江、山西、山东以及德国等地6个不同螺旋线虫地理群体进行了分类和鉴定.结合形态学特征分别鉴定为小头螺旋线虫(Helicotylenchus microcephalus)、双角螺旋线虫(H.digonicus)、双宫螺旋线虫(H.dihystera)和翅尾铗螺旋线虫(H.pteracerus).其中3个不同地理群体的双角螺旋线虫PCR产物片段长度和限制性内切酶酶切图谱相同,其余3个种的PCR产物长度稍大,4个螺旋线虫种的酶切图谱各不相同.选用的6种限制性内切酶(Alu Ⅰ、Ava Ⅰ、HaeⅢ、Hinf Ⅰ、Msp Ⅰ和Rsa Ⅰ)组合能有效地鉴别四种螺旋线虫.这是我国有关该属线虫分子特征的首次报道.     

Identification of the razor clam species Ensis arcuatus, E. siliqua, E. directus, E. macha, and Solen marginatus using PCR-RFLP analysis of the 5S rDNA region

Polymerase chain reaction (PCR) and restriction fragment length polymorphism (RFLP) analysis of the 5S ribosomal DNA region has been applied to the establishment of DNA-based molecular markers for the identification of five razor clam species: Ensis arcuatus, E. siliqua, E. directus, E. macha, and Solen marginatus. PCR amplifications were carried out using a pair of universal primers from the coding region of 5S rDNA. S. marginatus was simply distinguished by the different size of the amplicons obtained. Species-specific restriction endonuclease patterns were found with the enzymes Hae III for E. arcuatus, E. siliqua, and E. directus, and Acs I for E. macha, and when two enzymes were combined, the four species were also identified. Thus, this work provides a simple, reliable, and rapid protocol for the accurate identification of Ensis and Solen species in fresh and canned products, which is very useful for traceability and to enforce labeling regulations.     

我国部分地区奶牛乳房炎源大肠杆菌生物学特性及耐药性分析

调查奶牛乳房炎源大肠杆菌的某些生物学特性及其耐药状况,以提高药物疗效,减少牛乳中药物的残留。本研究从国内7个省、市、自治区部分地区患乳房炎奶牛的乳样中分离纯化与鉴定出95株大肠杆菌(Escherichia coli),并对大肠杆菌分离株进行O血清型鉴定、小鼠(Mus musculus)致病性试验以及抗菌药物敏感性分析。研究结果显示,95株大肠杆菌共鉴定出37种血清型,覆盖了54株分离株,另有2株自凝,39株未鉴定出型,较常见血清型为093和09;大肠杆菌分离株接种小白鼠剖检可见明显病变;95株大肠杆菌对16种抗菌药物中的8种药物耐药率超过50%,青霉素的耐药率甚至达到100%,同一菌株最多耐药14种,最少耐药2种,耐药6种以上菌株占到51.58%。表明,奶牛乳房炎源大肠杆菌分离株血清型比较复杂,且对多种药物产生不同程度的耐药性,存在着严重的多重耐药情况。本研究为奶牛乳房炎疫苗的研制和乳房炎的临床治疗提供理论依据。     

Rhizobial and bradyrhizobial symbionts of mesquite from the Sonoran Desert: salt tolerance, facultative halophily and nitrate respiration

Rhizobial symbionts were isolated from the surface (0-0.5 M) and phreatic (3.9-5.0 M) root environments of a mature mesquite woodland in the Sonoran Desert of Southern California, and from variable depths (0-12 m) of non-phreatic mesquite ecosystems in the Chihuahuan Desert of New Mexico. They were tested for their ability to tolerate high salinity, and respire NO₃⁻ as mechanisms of free-living survival. Sixteen of 25 isolates were grown in yeast-extract mannitol (YEM) broth at NaCl concentrations of 2 (basal concentration), 100, 300, 500 and 600 mM, and their specific growth rates, cell dry weight and lag times were determined. Twenty of the 25 isolates were also grown in YEM broth under anaerobic conditions with or without 10 mM KNO₃. Three categories of NaCl salinity responses were observed: (1) eight isolates showed decreased specific growth rates at NaCl concentrations of 100, 300 and 500 mM, but they nevertheless remained viable at 500 mM NaCl concentration; (2) the specific growth rate of six isolates increased significantly at 100 and 300 mM NaCl; and (3) specific growth rates of two isolates were significantly greater than the base-rate at all concentrations of NaCl. Five of 11 of the Bradyrhizobium isolates tested respired NO₃⁻, but showed no growth. Seven Rhizobium isolates, three from the deep (3.9-5 m) phreatic rhizobial community, and four from the surface community denitrified NO₃⁻ but only the isolates from the phreatic community displayed anaerobic growth. Long-term interactions between rhizobial and bradyrhizobial communities and the surface and phreatic root environments of the mature Sonoran Desert mesquite woodland appear to have selected for strains of NO₃⁻ respiring rhizobia, general salt tolerance of both rhizobial and bradyrhizobial symbionts, and strains of weak facultative halophilic bradyrhizobia. These survival characteristics of mesquite rhizobia may be important regarding mesquite's establishment and long-term productivity in marginal desert soils, and may provide novel types of rhizobia for food crops growing in harsh environments.     

ENSO影响下陕甘宁蒙接壤区暴雨灾害风险评价

选取致灾因子危险性、承载体易损性、区域防灾抗灾能力三个因子,从宏观、中观、微观三个尺度对ENSO影响下陕甘宁蒙接壤区暴雨灾害的风险性进行了评价。研究表明:（1）研究区暴雨灾害在宏观、中观、微观尺度上都表现出与拉尼娜事件有很强的相关性;（2）暴雨灾害的致灾因子危险性、承灾体易损性、防灾抗灾能力在空间分布上有很强的区域差异性,暴雨灾害的致灾因子危险性与降水的分布特征表现出了一致性,呈明显的自东南向西北逐渐降低的带状分布特征;承灾体易损性最高的区域主要在腾格里沙漠的景泰、阿拉善左旗和甘肃民勤地区;防灾抗灾能力最高的区域主要在陕西的长武、延安、吴旗,甘肃的平凉;（3）受降水特点及地形因素的影响,暴雨灾害风险最高的区域主要在毛乌素沙地的榆林、横山、绥德,黄土丘陵沟壑区的西峰、平凉、长武等地区。     

甘肃本地产当归、黄芪和大黄的rDNA ITS序列分析

本研究采用改良CTAB法分别提取18份甘肃本地产当归、黄芪和大黄基因组DNA,并用PCR分别扩增其ITS1-5.8S-ITS2序列、直接测序并作序列同源性比对分析。双向测序分析结果表明,甘肃6个不同产地当归rDNA的ITS1、5.8S和ITS2序列一致,片段长度分别为215bp、162bp和223bp;供试的黄芪ITS1、5.8S和ITS2序列分别为228bp、164bp和210bp;大黄ITS1、5.8S和ITS2序列分别为160bp、159bp和164bp。供试材料的ITS1-5.8S-ITS2核苷酸序列已提交GenBank。本研究为提供甘肃当归、黄芪和大黄指纹图谱鉴别的分子标记、其道地性药材的分子鉴定和品质评价提供参考。     

烟草顺式作用元件aps的分离及其在转基因水稻中的功能分析

从烟草(Nicotiana tabacum)翠碧1号中克隆获得顺式调控元件aps(amplification promoting sequence).序列全长为440 bp(GenBank:FJ516382),富含A/T,包括TATA、TAAATG motifs等.将aps引入到GUS基因的CaMV35S启动子上游,并遗传转化水稻(Oryza sativa).Southern blot结果表明,整合aps的转化株系GUS基因的拷贝数多于未引入aps的转化株系;半定量RT-PCR显示,整合aps的转化株系有更高的mRNA表达水平,且GUS活力达12.07～16.03(GUS活性/nmol 4-甲基伞形酮(MU)mg·protein-1·min-1),显著高于未引入aps的对照转化植株的5.32～7.01(GUS活性/nmol MU·mg protein-1·min-1)(*P<0.05).研究结果表明,导入aps可有效地提高异源基因在单子叶植物的表达效率;aps在单子叶转基因水稻中也能发挥其特定的增强外源基因表达水平的功能.