耐辐射异常球菌高温胁迫下双组份系统 dtrAB基因的功能分析

分析预测了耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans)基因组中的一对双组份蛋白DtrA（DR_A0009）和DtrB（DR_A0010）。生物学软件分析结果显示,DtrA含有组氨酸激酶（HisKA_3）结构域和ATP酶（HATPase_c）结构域,且有4个跨膜区;DtrB含有接收结构域和HTH结构域,且有Lux家族的调控蛋白。两者共同构成一个转录单元。分别构建了dtrA和dtrB基因缺失突变株（ΔdtrA和ΔdtrB）,发现42℃高温胁迫条件下,2个突变株的生长和生存率明显低于野生型菌株,而正常培养温度（30°C）条件下,突变株和野生型菌株的生长无差异。QRT\|PCR分析显示,dtrA或dtrB基因突变导致了热激相关基因发生下调。推测双组份蛋白DtrAB参与了耐辐射异常球菌在高温胁迫下的调控作用。     

光与IAA和NAA对拟南芥下胚轴伸长的影响

利用拟南芥（Arabidopsis thaliana）野生型（WT）及其光受体缺失突变体研究了光与IAA（吲哚乙酸）和NAA（α-萘乙酸）对拟南芥下胚轴伸长的影响。结果表明。白光及IAA和NAA都能独立抑制野生型拟南芥（Arabidopsis thaliana）幼苗下胚轴伸长。白光下。1μmol／L和10μmol／L的IAA对WT下胚轴伸长的抑制率显著大于黑暗下，但100μmol／L的1AA对WT下胚轴伸长的抑制率却显著小于黑暗；白光下和黑暗下1μmol／L的NAA对WT下胚轴伸长的抑制率无显著差异。白光下10μmol／L和100μmol／L的NAA对WT下胚轴伸长的抑制率显著小于黑暗；利用不同的光受体缺失突变体研究光受体的作用表明，隐花色素1、光敏色素A和光敏色素B参与调节了光对下胚轴的抑制作用。     

耐辐射球菌PPrI突变株的蛋白质组学分析

PprI由dr0167编码,在耐辐射球菌的极端抗性中起重要作用.pprI突变株对于电离辐射、紫外线辐射、丝裂霉素C等都很敏感.与正常培养的野生型菌株比较,正常培养的pprI突变株的双向图谱有明显的变化,其中有18个蛋白质表达量增加,7个蛋白质表达量减少.在有差异的25个蛋白质中,我们用MALDI-TOF质谱仪成功鉴定了13个,这些蛋白质在细胞中行使不同的功能,包括:①糖类转运与代谢;②能量的产生与转化;③无机离子转运与代谢;④氨基酸转运与代谢;⑤翻译后修饰,蛋白代谢,分子伴侣及一些未知的功能等.研究表明,PprI不仅调控与DNA修复直接相关的基因表达,而且调控一个极其复杂的网络系统,这个系统包括行使各种生物学的功能蛋白.     

空间搭载长双歧杆菌BBMN68耐氧株筛选及其耐酸耐胆盐特性

【目的】通过航空诱变技术筛选耐氧性能良好且耐酸、耐胆盐的长双岐杆菌菌株.【方法】将实验室分离自百岁老人肠道的长双歧杆菌BBMN68搭载于"神舟十一号"飞船,进行航空诱变,将筛选的菌株采用16S rDNA测序,测定600nm处好氧/厌氧的OD值,比较野生株和突变株耐氧能力的差异,并用接种法对野生株和突变株的耐酸和耐盐特性进行了比较.【结果】与野生株耐氧能力(好氧D_(600nm)/厌氧D_(600nm)值为0.70)相比,突变株耐氧能力显著提高(好氧D_(600nm)/厌氧D_(600nm)值为0.87).突变株在pH6.5的MRSC培养基中24 h的生长情况与野生株并无差异,且透射电镜显示的结果也无明显差异.同时,经过航天诱变的菌株耐酸能力和耐胆盐能力与野生株比较也没有下降.【结论】航天诱变可以有效提高长双歧杆菌BBMN68耐氧能力,且不会影响其生长性能和耐酸性与耐胆盐能力.     

耐辐射异常球菌K+吸收蛋白ktrA基因功能研究

耐辐射异常球菌(D. radiodurans R1)ktrA基因(DR_1666)编码的K+吸收蛋白在盐胁迫和渗透胁迫中起着重要作用。采用QRT\|PCR分析表明在盐和D\|山梨糖醇胁迫条件下,野生型菌株中ktrA基因表达均显著上调。同时采用融合PCR方法和同源重组技术,构建ktrA基因缺失突变株(ΔktrA),以野生型菌株DR做对照,分别用不同浓度的氯化钾和D\|山梨糖醇对突变株进行胁迫处理。结果显示,突变株ΔktrA对氯化钾和D\|山梨糖醇的敏感性明显高于野生型,表明ktrA基因在菌株耐受高盐和高渗透胁迫时起重要作用。该结果为深入研究D. radiodurans R1菌株中ktrA基因的功能提供了很好的基础。     

高效降解秸秆的深绿木霉菌ATMT突变株的筛选

以羧甲基纤维素粉或滤纸为唯一碳源,对深绿木霉菌T23的农杆菌介导的突变株进行了生长速度、产孢率、色素形成等形态学观测,同时,测定了滤纸酶酶活及羧甲基纤维素酶酶活,从中筛选出降解纤维素能力较出发菌T23显著变化的突变株7株。其中,多拷贝T-DNA插入突变株较单拷贝的突变株生长速度快,产孢率高。并且,这些突变株的发酵液呈明显的色素差异。突变株插入的拷贝数越多,酶活越强,在降解过程中这2种酶都观察到了产物的反馈抑制现象。     

光敏色素研究进展

综述了自20世纪20年代光敏色素被发现以来的研究概况及进展.主要包括(1)光敏色素作为主要光受体在调节从种子萌发到器官衰老的植物生长过程中所发挥的作用;(2)光敏色素的5种不同基因型及基因同源性和主要的反应方式,尤其是光敏色素的主要分子基因PhyA和PhyB在反应方式上的区别;(3)从生物化学和分子水平阐述了光敏色素的生理功能,其中包括光敏色素对细胞生长的调节,光敏色素是如何通过调节光周期反应进而调节了生长和开花的,光敏色素对基因表达的调控以及光敏色素与植物激素协同作用于植物生长和育性等;(4)虽然迄今为止人们极少研究光敏色素和植物激素在苜蓿秋眠中的作用,但对此方面提出了研究展望.     

不同光质LED光源对黄瓜苗期生长及叶绿素荧光参数的影响

【目的】研究不同光质光源对黄瓜幼苗生长、光合色素含量及叶绿素荧光参数的影响。【方法】以发光二极管（LED）精量调制光质和光强（红光、蓝光、白光和红蓝混合光）,白光作为对照,黄瓜品种银胚99为试材,研究不同光质LED光源（W、R、B、7R/3B、8R/2B、9R/1B）对幼苗的影响。【结果】在不同光质的影响下,黄瓜幼苗生长存在差异。蓝光（B）处理下可以明显提高植株的茎粗、叶绿素及类胡萝卜素含量;红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长发育,7R/3B、8R/2B、9R/1B处理下壮苗指数、植株干物质量、Fv/Fm、ФPSII和qP均高于单一的红（R）、蓝（B）光处理;红光（R）处理下黄瓜幼苗的生物量和NPQ最大,处理期间叶绿素a/b值居高,呈现阳生植物的特性。【结论】红蓝组合光有利于黄瓜幼苗的生长,其株高、壮苗指数、植株干物质量及Fv/Fm、ФPSII和qP值与对照和单色光处理相比,均有显著提高,增强了光系统Ⅱ反应中心的开放程度和光能转换效率,保护了光系统Ⅱ的健康,尤以8R/2B处理表现突出。     

植物避荫反应调控机制研究获得新突破

正近日,中国农业科学院生物技术研究所科研团队在高等植物避荫反应调控机制方面取得新进展,首次阐明了光敏色素和基因调控模块之间的互作联系,完善了避荫反应的调控机理,为耐荫、耐密植作物新品种的培育奠定了理论基础。生物所研究团队发现拟南芥在遮荫条件下光敏色素的功能受到抑制,导致其互作因子(PIFs)蛋白快速积累,并且这些PIF蛋白能与MIR156基因家族多个成员启动子直接结合并抑     

耐辐射奇球菌抗辐射机制的研究进展

耐辐射奇球菌是迄今为止发现的对辐射抗性最强的原核生物,是研究DNA损伤与修复的模式生物。根据国内外对耐辐射奇球菌研究最新成果,从该细菌的生理生化特征和遗传学特性、诱变所致的损伤与其高效的修复机制,及应用方面的研究进行了综述,探讨了其研究价值和应用前景。     

耐辐射异常球菌黄嘌呤脱氢酶在氧化胁迫反应中的作用

黄嘌呤脱氢酶广泛分布在真核生物、细菌和古细菌中,是催化氧化嘌呤、蝶啶和醛类等多种杂环分子的氧化还原酶类,与氮同化、激素代谢、衰老的调控及活性氧产生等过程相关.耐辐射异常球菌(Deinococcus radiodurans R1)具有超强的氧化胁迫抗性和氧保护机制,其基因组含有完整的黄嘌呤脱氢酶编码基因xdhABC.为探...     

菌种的细菌抑菌剂研究

[目的]为了研究采用抑菌剂以抑制菌种中的细菌污染。[方法]在PDA斜面培养基上,用抗生素和化学抑菌剂对食用菌与细菌的混合菌液进行抑菌试验。[结果]在药剂筛选中,双氧水各浓度无细菌萌发;青霉素钠、乙醇可抑制细菌萌发。在浓度筛选中,双氧水4%(实际2%)、5%(实际2.5%)浓度可完全抑制细菌,5%(实际2.5%)浓度则同时抑制真菌。在适宜菌种试验中,不同的真菌菌种对双氧水的耐受力不同,平菇耐受力较强,蛹虫草的耐受力也较强,而猴头的耐受力较弱。[结论]多数抗生素和化学抑菌剂对细菌的抑制能力很弱,而对真菌抑制能力很强,只有双氧水在浓度适宜时能有效抑制细菌而不影响真菌生长;双氧水的有效浓度与菌液浓度有关,菌液浓度越大,双氧水的有效浓度也越大;不同种类食用菌对双氧水的耐受力有差异,平菇耐受力较高,蛹虫草次之,猴头的耐受力较低;使用双氧水抑制细菌污染的食用菌菌种,扩接后菌丝生长情况与对照基本无差异。     

钙离子胁迫对槲蕨孢子体叶的影响

为解析钙离子胁迫对槲蕨孢子体叶片生长影响的生理机制,以两年生槲蕨孢子体叶为实验材料,观察了钙离子胁迫对孢子体叶的影响。将温室培养的两年生槲蕨植株移栽至直径18.5 cm的花盆中,以蛭石为基质,置于光照培养箱,浇施霍格兰德营养液7d后,分别浇施含有不同钙离子含量的霍格兰德营养液,处理14天,根据槲蕨叶片的形态变化确定处理浓度。取0、600、1200 mmol?L-1钙离子浓度处理的槲蕨叶片测定脯氨酸含量、甜菜碱含量、电导率含量、超氧阴离子含量、过氧化氢含量、抗坏血酸过氧化物酶活性、单脱氢抗坏血酸还原酶活性、脱氢抗坏血酸还原酶活性和谷胱甘肽还原酶活性。结果显示：槲蕨孢子体叶的脯氨酸含量随着钙离子处理浓度的逐渐增加逐渐升高,而甜菜碱含量在1200 mmol?L-1显著升高;电导率、超氧阴离子和过氧化氢的含量随着处理浓度的升高而增加;抗坏血酸过氧化物酶、单脱氢抗坏血酸还原酶、脱氢抗坏血酸还原酶和谷胱甘肽还原酶活性随着处理浓度的增加而增强;表明钙离子浓度在1200 mmol?L-1以下时主要产生渗透胁迫作用。     

Genome sequence of the radioresistant bacterium Deinococcus radiodurans R1

The complete genome sequence of the radiation-resistant bacterium Deinococcus radiodurans R1 is composed of two chromosomes (2,648,638 and 412,348 base pairs), a megaplasmid (177,466 base pairs), and a small plasmid (45,704 base pairs), yielding a total genome of 3,284, 156 base pairs. Multiple components distributed on the chromosomes and megaplasmid that contribute to the ability of D. radiodurans to survive under conditions of starvation, oxidative stress, and high amounts of DNA damage were identified. Deinococcus radiodurans represents an organism in which all systems for DNA repair, DNA damage export, desiccation and starvation recovery, and genetic redundancy are present in one cell.     

耐辐射球菌离子注入抗性的初步研究

[目的]为深入分析耐辐射球菌的抗性机制奠定基础。[方法]以大肠杆菌为对照,研究经γ射线辐射和N+注入后耐辐射球菌的剂量-存活率曲线和剂量-生物量曲线,并分析总蛋白的变化情况。[结果]注入N+后,耐辐射球菌的存活率和生物量均呈降-升-降的马鞍型曲线。耐辐射球菌在各个辐射剂量下的存活率高于大肠杆菌,其生物量总体上也多于大肠杆菌,说明耐辐射球菌具有较高抗性。在低剂量N+注入后,总蛋白的含量变化不明显,在高剂量时蛋白含量增加明显。[结论]耐辐射球菌在高剂量下具有一定的修复能力。     

产苦马豆素疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis的诱变筛选

【背景】疯草是黄芪属和棘豆属有毒植物的统称,疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis是从疯草中分离获得的一种具有产生苦马豆素（swainsonine,SW）能力的真菌。因其产物SW一方面体现出良好的抑制肿瘤细胞生长、浸润和转移作用及潜在的抗艾滋病病毒等多种药用活性,另一方面牛羊因大量误食疯草能导致中毒,对草原畜牧业健康发展造成了严重的危害,受到研究人员的广泛关注。但由于疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis产苦马豆素生物合成机制尚不清楚,严重制约了后续通过生物发酵大量获得SW用以抗肿瘤机制研究与临床应用,以及通过基因工程手段对疯草进行脱毒育种,使疯草成为牛羊可食用、无毒的天然牧草。【目的】利用有效的研究手段,阐明Alternaria Section Undifilum oxytropis产苦马豆素生物合成机制。【方法】以Alternaria Section Undifilum oxytropis为出发菌株,分别采用紫外辐照诱变、亚硝基胍化学诱变、紫外辐照与亚硝基胍复合诱变的3种诱变方式,在不同诱变时间、诱变剂量等条件下对其进行了诱变筛选研究。通过测定不同诱变方式和作用条件下对菌株的致死率,经发酵培养、连续5代传代培养、并采用α-甘露糖苷酶活性分析法检测诱变菌株产苦马豆素含量变化,优化确定了不同诱变方式下最佳诱变条件,并将优势突变菌株接种马铃薯葡萄糖琼脂培养基（potato dextrose agar,PDA）和改良察式液体培养基,连续培养32 d,测定并绘制了突变菌株D4和UD1的生长周期曲线。【结果】经上述3种诱变方式处理后,分别获得1株产苦马豆素含量变化较大、能稳定连续传代培养的突变菌株U4、D4、UD1。其优化的诱变条件,紫外辐照为辐照处理160 s,亚硝基胍化学诱变为亚硝基胍诱变剂量6 μL、诱变处理时间5 min,紫外辐照与亚硝基胍复合诱变为紫外辐照20 s,亚硝基胍诱变剂量2 μL,诱变处理时间5 min。突变菌株U4、D4、UD1较原始菌株,菌落形态偏小、中间凸起,菌落颜色呈微粉色或白色,且其产苦马豆素含量均有显著变化,其中U4突变菌株产苦马豆素量平均增加16.02%（P<0.01）、D4 突变菌株产苦马豆素量平均降低23.58% （P<0.01）,UD1 突变菌株SW产量平均增加21.87%（P<0.01）,但D4、UD1突变菌株生长周期与出发菌株一致,均为24 d。【结论】通过紫外辐照诱变、亚硝基胍化学诱变、紫外辐照与亚硝基胍复合诱变方法,成功筛选出产苦马豆素含量变化较原始菌株差异较大的3株突变菌株U4、D4、UD1,这为后续利用高通量测序等分子生物学手段,在分子水平上阐释疯草内生真菌Alternaria Section Undifilum oxytropis关键基因、关键酶在其生物合成苦马豆素机制关系方面奠定研究基础。     

姬松茸菌株J1与J77镉富集差异及生理响应机制

以姬松茸菌株J_1及其诱变菌株J_(77)为材料,研究不同浓度镉对J_1、J_(77)菌丝生长与产量、镉富集量及相关氨基酸含量等的影响,分析J_1、J_(77)对镉吸收与耐受性差异及生理响应机制。结果表明:随着外源添加镉浓度的增加,J_1、J_(77)菌丝生长速度、产量均先增加后降低,低浓度镉能促进姬松茸生长、提高产量;相同浓度外源镉胁迫下,J_(77)菌丝及子实体中镉含量均低于J_1,且差异显著(P0.01),J_(77)为低富集镉的菌株;菌丝中镉含量与子实体中镉含量显著正相关(R20.97);J_1、J_(77)子实体中半胱氨酸含量均先降低后增加,低浓度镉胁迫下J_1半胱氨酸含量较高,高浓度镉胁迫下J_(77)中半胱氨酸含量较高,半胱氨酸可能与姬松茸镉富集密切相关。     

Accumulation of Mn(II) in Deinococcus radiodurans facilitates gamma-radiation resistance

Deinococcus radiodurans is extremely resistant to ionizing radiation. How this bacterium can grow under chronic gamma radiation [50 grays (Gy) per hour] or recover from acute doses greater than 10 kGy is unknown. We show that D. radiodurans accumulates very high intracellular manganese and low iron levels compared with radiation-sensitive bacteria and that resistance exhibits a concentration-dependent response to manganous chloride [Mn(II)]. Among the most radiation-resistant bacterial groups reported, Deinococcus, Enterococcus, Lactobacillus, and cyanobacteria accumulate Mn(II). In contrast, Shewanella oneidensis and Pseudomonas putida have high iron but low intracellular manganese concentrations and are very sensitive. We propose that Mn(II) accumulation facilitates recovery from radiation injury.