CRISPR/Cas9技术敲除酿酒酵母gpd2基因对产2,3-丁二醇的影响

旨在利用CRISPR/Cas9基因编辑技术敲除酿酒酵母甘油-3-磷酸脱氢酶基因(gpd2),探究其对2,3-丁二醇产量的影响。根据酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)W5甘油-3-磷酸脱氢酶基因(gpd2)设计供体片段及gRNA片段,将gRNA片段与可表达Cas9蛋白的敲除载体相连,之后将重组质粒及供体DNA片段转化到S. cerevisiae W5细胞中,根据表型筛选及PCR验证获得gpd2基因缺失菌株。结果表明目的基因gpd2敲除成功,基因缺失菌株与原始菌株经发酵实验相比,甘油产量下降22.01%,乙醇产量提高24.65%,2,3-丁二醇产量下降10.60%。gpd2基因的敲除并没有提高2,3-丁二醇的产量,原因可能是逐渐积累的NADH会优先被细胞内大量的乙醇脱氢酶所氧化,作用于乙醇的产生,而不是优先作用于2,3-丁二醇的合成。本实验构建了适用于酿酒酵母的基因敲除系统,该系统对进一步探究酿酒酵母其他代谢产物与2,3-丁二醇合成之间的关系具有实际的借鉴意义。     

一种高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌的构建研究

为了选育一种非抗性、高产出、遗传稳定性好、低生产成本的L-赖氨酸生产菌株,以辣椒花药和枯草芽孢杆菌为试验材料,以穿梭表达载体pHT43和基因敲除载体pK18mobsacB为媒介,将辣椒花药中的高赖氨酸基因CFLR转化到枯草芽孢杆菌中。经过2次细胞内同源交换和培养基筛选,最终获得不带质粒抗性标记的高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株CMCC(B)63501/pK18mobsacB-ΔALA::CFLR,该菌株连续传代20次后仍具有明显高于野生型的CFLR基因拷贝数,经HPLC验证,重组菌株L-赖氨酸含量比野生菌株提高了64.89%。结果表明,本研究所构建的非抗性高产L-赖氨酸枯草芽孢杆菌株产量高、遗传稳定性好、低纯化成本,具有良好的应用潜力。     

不同作物秸秆腐解液对节节麦种子萌发和幼苗生长的影响

节节麦(Aegilops tauschii Coss.)作为麦田恶性杂草之一,给中国小麦生产带来了严重的经济损失。为探究农作物秸秆在节节麦生态防治方面的作用,本试验采用了滤纸培养皿法和小杯法研究了不同浓度的玉米、油菜、水稻秸秆及稻壳腐解液对节节麦种子萌发率、发芽指数及幼苗根长、苗高和干重5项生物指标的影响。结果表明,当浓度为6.25 mg/mL时,玉米、油菜秸秆腐解液对节节麦幼苗干重表现为促进作用,对其他测定指标均为抑制作用。稻壳腐解液除了对根长具有抑制作用外,对其他指标均具有促进作用。水稻秸秆腐解液对5项指标均具有促进作用。当浓度大于50 mg/mL时,4种秸秆腐解液对5项指标均具有抑制作用,且随着浓度的增加,抑制作用增强。总体来说,作物秸秆腐解液对节节麦的化感作用强弱依次为玉米秸秆、油菜秸秆、稻壳、水稻秸秆,且对根的化感作用尤为明显。     

3株氟磺胺草醚降解真菌的分离与鉴定

为了解决大豆田除草剂氟磺胺草醚长期使用造成的残留问题,本研究利用富集培养法进行菌株筛选,利用高效液相色谱法测定其降解能力,通过形态和16S rDNA序列分析对其进行种属鉴定。结果表明,本研究从长期施用氟磺胺草醚的土壤中分离纯化出3株能以氟磺胺草醚为唯一碳源生长的真菌菌株FF1、FF2和FF3。它们在7天内对初始浓度600 mg/L氟磺胺草醚的降解率分别为21.03%、15.74%和11.88%,这3个菌株分别鉴定为Aspergillus jensenii（詹森曲霉）、Penicillium dipodomyicola（双足青霉）和Rhizopus oryzae（稻根霉菌）。这3个种属的获得为氟磺胺草醚污染土壤生物修复提供了新的菌种资源。     

万寿菊玉米黄质环氧化酶TeZEP基因片段的克隆及分析

为了研究万寿菊中玉米黄质生物合成途径的关键酶基因,首先根据不同物种的ZEP基因进行序列比对找到保守区域设计简并引物,然后利用RT-PCR方法,以万寿菊花瓣总RNA为模板克隆万寿菊ZEP基因cDNA的片段,并进行序列分析。结果表明,万寿菊ZEP基因片段长度为1 058 bp,编码352个氨基酸残基,其序列与其他植物ZEP基因同源性最大为92%;其翻译产物属于亲水性蛋白;且结构域预测结果发现TeZEP基因编码的氨基酸序列含有一个NADB_Rossmann超家族和玉米黄质环氧化酶的特征性结构黄素腺嘌呤二核苷酸(FAD)结合位点。本研究成功克隆了万寿菊玉米黄质环氧化酶TeZEP基因片段并对其进行了序列分析,这为进一步研究该基因功能提供了依据,也为构建转基因植物和沉默基因植株以提高玉米黄质合成量提供了一定的参考。     

水杉长链非编码RNA分析

水杉(Metasequoia glyptostroboides)是中国著名的一级保护植物,素有活化石之称。为了更好地保护和利用这一重要种质资源,本研究以水杉为实验材料,在全长转录组测序的基础上,利用四个软件对61057个Unigenes进行了蛋白编码潜能预测,最终获得3385个长链非编码RNA(long non-coding RNAs,lncRNAs)分子。进一步对这些lncRNAs的长度和数量作统计分析,结果显示,最短为200 nt,最长为11134 nt,平均长度为1956 nt;大部分lncRNAs的长度介于200~2000 nt,占总量的59.5%;在2001~4000 nt的长度范围内,也发现较多的lncRNAs,达到总量的32.2%;在长度为4001~6000 nt的范围内,只有7.6%;长度超过6000 nt的lncRNAs很少,总共只有25个(占总量的0.7%)。本研究结果为水杉资源的保护和利用研究提供了一些分子依据,为其它植物在相关领域的研究提供了一些参考。     

8个格木天然林种源苗期生长差异与早期选择

为研究格木不同天然种源家系苗的生长差异,选出相对速生的优良种源,本研究对8个格木天然林种源、110个家系1年生的苗高和地径等生长量指标进行测量,结合各家系的种子表型性状进行方差分析、多重比较、相关性分析和聚类分析。结果表明:不同种源的格木苗期生长量差异显著,具备种源选择的基础;不同种源的苗期生长量差异主要来源于种源内,具备从优良种源内选择优良家系的基础;苗期生长量与种子大小、种子厚和千粒重等性状呈极显著正相关关系,大粒、饱满种子可作为优良种源和家系选择的初选参考指标。初步选出浦北、北流种源作为格木优良种源。本研究为格木速生种源及家系的早期选择提供依据。     

橡胶树白粉菌内源强启动子WY193的克隆及功能鉴定

橡胶树白粉菌(Oidium heveae Steinm.)是专性寄生的丝状真菌。目前,有关橡胶树白粉菌启动子的研究较为落后。启动子是调控基因表达重要的顺式作用元件,是分子生物学研究的热点。为了开发研究橡胶树白粉菌的内源启动子,为植物基因工程提供新的材料及从分子水平理解橡胶树白粉菌遗传组成与进化。本研究在橡胶树白粉菌HO-73基因组基础上,利用生物信息学在线软件PromoterScan预测得到一个疑似启动子,命名为WY193。采用qRT-PCR技术测定WY193调控GUS基因的表达量,其表达量明显高于阳性对照CaMV 35S(35S)启动子,为35S的8.34倍。WY193均能驱动GUS基因在双子叶植物烟草和火龙果,以及单子叶植物椰子和玉米中进行瞬时表达。因此,本研究得到的橡胶树白粉菌内源启动子WY193,其表达范围较广,效率高,具有较好的应用前景,丰富了橡胶树白粉菌内源启动子研究。     

农业科研单位青年科技人员思想政治工作初探

思想政治工作是党的建设工作的重要法宝,充分体现了党组织的统领全局作用和凝聚作用。随着农业体制机制改革的日益深入,农业科研单位正经历着复杂而又深刻的改革,同时,青年科技人员的思想也在悄然变化。农业科技创新归根到底取决于青年科技人员,面对青年科技工作者新的思想动态、精神状态的变化,必须开展有效的思想政治工作,以帮助青年科技人员树立正确的思想信念,克服错误的思想倾向,为深入推进农业科研单位健康、协调发展提供强大的精神正能量。