苏云金芽孢杆菌cry1Aa14基因的分离、克隆及其表达

Bt25是中国自行分离的对小菜蛾(Plutella xylotella)具有高毒力的苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis),经PCR-RFLP鉴定含有cry1Aa基因。以全长基因PCR产物的粘端定向克隆的方法,设计1对特异引物,以Bt25质粒DNA为模板扩增cry1Aa全长基因。序列测定结果表明,该基因编码区为3552bp,编码1183个氨基酸,分子量为133．7kD,pI4．755。该基因序列已在GenBank注册,登记号为AY197341,并获得正式命名cry1Aa14。在氨基酸序列918～1180间,和已知的11种cry1Aa存在22-23个氨基酸的差异(其中1094～1097的4个氨基酸无对应序列),而这段区域和Cry1Ab氨基酸序列的对应区域无差异。cry1Aa14全长基因插入Bt表达载体,获得了重组表达质粒pBYB1,转化Bt无晶体突变株HD73cry-,经过抗性筛选、DNA酶切分析和PCR检测,证实转化成功。SDS-PAGE分析表明,该基因在上述受体中能正常表达133kD蛋白。杀虫生物测定结果表明,cry1Aa14表达产物对小菜蛾幼虫具有显著的毒杀作用,与cry1Aa12进行比较,毒力无明显差异。这种单基因菌株的发现及其基因的获得,为害虫抗性研究和高效工程菌的构建提供了重要实验材料。     

地衣芽孢杆菌GXN151的纤维素酶基因cel12A的序列分析及其在大肠杆菌中的表达

地衣芽孢杆菌菌株GXNl51的cell2A基因为783bp,可编码含261个氨基酸的羧甲基纤维素酶Cel12A,Cel12A的N-末端第1～28氨基酸具典型的信号肽特征、第9～31氨基酸具跨膜功能域特征、第104～261氨基酸形成家族12糖基水解酶(glycosyl hydrolase)功能域。将编码其第73-261氨基酸的DNA序列克隆到大肠杆菌表达载体pET一30a( )得表达质粒pGXNl2A,用1mmol／IPTG诱导处理JMl09(DE3)／pGXNl2A的培养液6h pGXNl2A的表达量达到最高,在JMl09(DE3)和BL21(DE3)pLysS中该表达蛋白质可分别占菌体胞内总蛋白的54．3％和20．9％。在含羧甲基纤维素的LA平板上JMl09(DE3)／pGXNl2A和BL21(DE3)pLysS／pGXNl2A表现有较弱的羧甲基纤维素酶活性,说明重组的Cell2A的催化功能域具有独立的催化活性。包含体检测表明pGXNl2A在JMl09(DE3)中的表达产物大部分形成不溶性包含体。     

碳水化合物结合组件的点突变研究

碳水化合物结合组件（carbohydrate-binding module,CBM）是某些碳水化合物活性酶（carbohydrate-active enzymes）上的非催化部分,主要负责与底物特异性结合以提高与之相邻的催化结构域对不可溶底物的催化效率。CBM中的保守芳香族氨基酸通常是这些蛋白的底物结合位点,利用氨基酸定点突变技术可用来寻找和验证CBM中的结合位点的关键氨基酸。本研究的前期工作发现CBM46200与其同家族的其它成员相比对底物结合的能力要弱很多,多重序列比对发现家族中某些保守的芳香族氨基酸在CBM46200被非芳香族氨基酸替代,这可能是CBM46200与底物结合能力弱的原因,探究这些原因对研究前期工作中所鉴定的新家族CBM的广泛特异性具有重要意义。在本研究中利用氨基酸定点突变技术、亲和凝胶电泳技术以及蛋白对不可溶多糖的吸附技术等对前面的推论予以验证。结果表明,CBM46200的定点突变体对多糖底物的结合能力并没有增强,有些甚至还减弱了,这说明这些非芳香族氨基酸在CBM46200中的替代不是造成CBM46200对多糖的结合能力弱于其它家族成员的原因,可能还存在其它的因素影响CBM46200对底物的结合能力,本文对这些可能的因素也做了推测。     

闽江福州下游段水体N含量季节变化及对湿地土壤N含量的影响

选取闽江福州下游段水体及河口短叶茳芏湿地土壤水作为研究对象,采用SAN++连续流动分析仪测试样品中NO-3—N,NO-2—N和NH+4—N含量,以揭示河流水体N含量的季节差异和对土壤水N含量的影响。研究结果表明:(1)闽江福州下游段秋季河流水NH+4—N和NO-3—N含量高于春季,NO-2—N含量低于春季;秋季短叶茳芏湿地土壤水NH+4—N和NO-2—N含量也明显高于春季,土壤水NO-3—N含量低于春季;春、秋季土壤水NH+4—N含量皆高于河流水,而NO-3—N和NO-2—N含量皆明显低于河流水。(2)河流水的浸淹对土壤N含量影响较大,说明河流水是湿地土壤的主要N源。(3)闽江福州下游段河流水3种形态的N含量表现为秋季大于春季,存在较明显的季节差异。(4)与2007—2008年的观测值相比较,闽江河口河流水体N含量呈大幅上升趋势,水体富营养化加剧。     

水稻白叶枯病菌rpfC基因DNA序列的测定分析

ｒｐｆＣ是甘蓝黑腐病菌中全局性调控胞外酶和胞外多糖合成以及致病性的一个基因簇中的一个基因。已从水稻白叶枯病菌中鉴定和克隆到一个在功能上能互补甘蓝黑腐病菌的ｒｐｆＣ突变体的基因，并通过构建突变体证实了这一基因在水稻白叶枯病菌致病性中起重要作用。本研究对水稻白叶枯病菌的这一基因的ＤＮＡ序列进行了测定分析，结果表明，它与甘蓝黑腐病菌的ｒｐｆＣ基因具有高度的同源性。因此，将水稻白叶枯病菌的这一基因也称为ｒｐｆＣ基因     

霜冻时冰晶在作物体内生长的试验研究

本文通过大量的试验,查明了黄瓜、番茄、菜豆等作物发生霜冻时,一旦植株上某部位首先发生结冰后,其冰晶会在体内向处于过冷却状态下的各个方向生长,冰晶生长速率随温度降低而迅速增大,二者呈指数关系。冰晶在体内生长过程中,如遇到温度高于冰点的部位,则生长就此停止,而使该部位下方的植株部分仍保持过冷却状态,从而免受霜冻危害。这些结果在指导防霜方法中有一定参考价值。     

基于流量对泥沙沉积敏感度的滴灌灌水器水力性能动态评价

提出了基于流道泥沙沉积过程的滴灌灌水器水力性能动态评价方法,以反映灌水器浑水流量对其进口压力变化和泥沙沉积过程的敏感程度。以3种双向流道灌水器和1种迷宫式流道灌水器为研究对象,在3种进口压力下,分别进行清水和浑水试验。结果表明,迷宫式流道灌水器流态指数浑水条件下相比清水增大74.85%,1#,2#和3#双向流道灌水器分别增大38.47%,41.26%,46.25%,流道中泥沙的沉积使其水力性能变差;双向流道灌水器浑水流态指数均小于迷宫式流道灌水器;随着浑水试验次数的增加,4种灌水器浑水流态指数总体趋势是逐渐增大,成因是流道中泥沙沉积的累积效应,反映了浑水条件下水力性能的动态变化过程;相同压力变化,浑水条件下迷宫式流道灌水器流量变化率比清水时增大40.43%,1#,2#和3#双向流道灌水器分别增大17.23%,19.43%,22.33%,迷宫式流道灌水器增大程度大于双向流道灌水器,导致其水力性能相对双向流道灌水器下降较大;4种灌水器水力性能与抗堵性能差异均显著,且双向流道灌水器的水力性能与抗堵性能均优于迷宫式流道灌水器,说明灌水器流道结构形式及结构参数是影响灌水器整体性能的重要因素。     

福州茉莉花种植园土壤化学计量比及其对碳释放潜力的影响

选取有机茉莉花种植园、常规茉莉花种植园、茉莉花+龙眼间作种植园为研究对象,通过测定3种种植园土壤全碳(TC)、全氮(TN)、全磷(TP)、全钾(TK)质量分数及二氧化碳(CO2)释放潜力,研究不同种植方式下茉莉花种植园土壤化学计量比及其对碳释放潜力的影响。结果表明:1)3种茉莉花种植园土壤碳氮质量比值(C/N)分别为11.33、10.93、9.48,碳磷质量比值(C/P)为23.23、25.33、10.91,碳钾质量比值(C/K)为1.02、0.88、1.66,氮磷质量比值(N/P)为2.05、2.32、1.14,氮钾质量比值(N/K)为0.09、0.08、0.17,磷钾质量比值(P/K)为0.04、0.03、0.15;2)3种茉莉花种植园土壤C/N表现为有机茉莉花种植园>常规茉莉花种植园>茉莉花+龙眼间作种植园,有机茉莉花种植园土壤N/P显著低于常规茉莉花种植园,土壤P/K则相反,茉莉花+龙眼间作种植园土壤C/P、N/P显著低于常规茉莉花种植园,土壤C/K、N/K、P/K则相反;3)3种茉莉花种植园土壤CO2释放潜力分别为5.80、3.79、4.92μg/(g·d),但差异性均不显著,茉莉花+龙眼间作种植园土壤C/P、C/K、N/P、N/K对CO2释放潜力的剖面变化具有一定指示作用,间作-有机种植相结合是福州茉莉花种植系统较合理的种植模式。     

青枯假单胞菌的一段12.8 kb DNA带有特异性控制病菌在花生上致病的基因

在本工作中,通过平板筛选分离得到两个来自马铃薯的青枯假单胞菌菌株T2002和T2053(对花生不致病)的利福平抗性自发突变株T2016和T2017,通过三亲本接合,pGX1252分别以9.07×10-7、2.54×10-6频率被导入到T2016和T2017中,所得接合子T2123(T2016/pGX1252)和T2124(T2017/pGX1252)均分别能使花生汕油523发生青枯病,但它们侵染的植株出现病症的时间比T2005晚3～5 d,说明pGX1252能扩大T2016和T2017的寄主范围使之包括花生.从侵染T2123、T2124的病株中重新分离病菌,四环素抗性检测和质粒检测表明所有细菌均含有pGX1252,说明在植物体内无抗生素选择压力情况下pGX1252能在T2016、T2017中稳定存在.本工作进一步证实pGX1252带有特异性控制青枯假单胞菌在花生上致病的与寄主专一性有关的基因.