抗除草剂转基因作物

抗除草剂转基因作物近十余年研究迅速,就其主要研究方面作了概述。１Ｂａｒ基因及ｐａｔ基因转入作物,可获得抗草丁膦烟草、番茄、小麦、水稻等;２多种植物的ＥＰＳＰ合成酶基因可产生抗草甘膦的突变,现Ｍｏｎｓｏｔｏ公司商品化的抗草甘膦大豆基因来源于ＣＰ４ＥＰＳ会成酶基因,一些氧化、代谢酶可将草甘膦快速成无毒化合物而将这些酶基因转入作物,是获得抗草甘膦的另一余径;３植物ＡＬＳ酶基因突变及酶量的过量产生,是产生抗磺酰脲及咪唑啉酮类除草剂的主要原因;４土壤中一微生物的硝酸酶ｂｘｎ基因,是溴苯腈的抗性基因;５植物ｐｓｂ基因多点突变、均可产生抗阿特拉津作物;６一些细胞色素Ｐ４５０及卤素酶等快速代谢除草剂,从而利用此类酶基因获得抗除草剂作物;７愈伤组织培养,悬浮细胞培养,原生质体培养等生物技术也是获得抗除草剂作物的重要手段。     

外源抗草甘膦DNA导入菜豆及其抗性表达

通过外源DNA导入技术，将抗性89-05-3DNA导入敏感品系89-13植株中，其后代抗性鉴定存活率为7.5%，而且经过三代的选择，其受体植株的存活率为87.5%，其抗草甘膦遗传特性基本接近稳定。说明外源抗草甘膦DNA导入技术其子代表现型变化小，稳定性快。     

绿磺隆、醚苯磺隆及其体外代谢物对乙酰乳酸合成酶的离体抑制作用

利用异源表达于酵母细胞中的小麦细胞色素P450cDNA(CYP71C6v1)研究了磺酰脲类除草剂绿磺隆、醚苯磺隆的代谢作用。结果表明,代谢产物5-羟基绿磺隆和5-羟基醚苯磺隆能够抑制乙酰乳酸合成酶(ALS酶)活性,且代谢产物与母体化合物绿磺隆、醚苯磺隆抑制ALS酶活性的IC50值差异小,但是代谢产物在茎叶喷雾小麦和菜豆时,均未表现出活性。绿磺隆及其代谢产物抑制小麦ALS酶活性的IC50值分别为7.1×10-9和7.9×10-9mol/L,抑制菜豆ALS酶活性的IC50分别为3.6×10-9和4.1×10-9mol/L;醚苯磺隆及其代谢产物抑制小麦ALS酶活性的IC50分别为4.6×10-9和5.3×10-9mol/L,抑制菜豆ALS酶活性的IC50分别为4.7×10-9和4.9×10-9mol/L。结果表明,在磺酰脲类分子苯环5位上进行结构改造,有可能得到高活性的化合物。     

吸水链霉菌新种的筛选和鉴定

从土壤中分离得到一株产生对叶螨等有高活性抗生素的新链霉菌株。该抗生素对各种叶螨(红蜘蛛)、蚜类等都有较高的防治效果。通过对该菌株进行形态特征、培养特征、生理生化、细胞壁组份分析及16S rDNA序列分析,确定该菌种为吸水链霉菌的一株新菌,命名为冰城链霉菌(Streptomyces bingchengensis.n.sp.)     

基于人工智能的作物病害识别研究进展

传统依靠人工经验的作物病害识别方式难以适应大规模种植环境,迫切需要寻求新的解决方案。近年来,人工智能技术在许多领域取得了丰硕成果,在作物病害识别领域也取得较好的效果。为深入了解人工智能技术在作物病害识别领域中的研究现状,该文主要从传统的机器学习方法和深度学习方法2个角度分析人工智能技术在作物病害识别领域的研究进展,主要包括这2种方法的技术理论、主要工作流程、应用现状及优缺点,同时展望了人工智能技术在未来作物病害识别领域的发展趋势。     

乙基伊维菌素高产菌株选育及其发酵工艺优化

基因工程菌Streptomyces avermitilis AVE-H39产生的甲基和乙基伊维菌素 (methyl and ethyl ivermectins),为新型高效低毒的阿维菌素 (avermectin) 衍生物,具有很好的开发应用前景。活性测试结果显示,乙基伊维菌素对朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus和松材线虫Bursaphelenchus xylophilus等农林作物害虫的活性优于甲基伊维菌素。鉴于菌株S. avermitilis AVE-H39的乙基伊维菌素产量低,制约了产业化开发,本研究经过多轮诱变选育,筛选获得了一株乙基伊维菌素发酵单位高的突变菌株,并通过Plackett-Burman 试验设计及Box-Behnken 设计-响应面法 (response surface methodology, RSM)对该突变菌株的发酵培养基进行改良。经优化后的发酵条件为:玉米淀粉149.8 g/L,黄豆粉38.1 g/L,(NH₄)₂SO₄ 3.04 g/L,甘露醇30.0 g/L,酵母抽提物20.0 g/L,CaCO₃ 3.0 g/L,CoCl₂ 0.01 mg/L,FeSO₄ 0.002 mg/L,转速220 r/min,pH 7.2,装液量30 mL/250 mL,接种量5%,发酵温度28 ℃。在此条件下,乙基伊维菌素的发酵效价达到最大值,为4 965 mg/L。研究结果将为开发以乙基伊维菌素为主成分的新型十六元大环内酯农药奠定基础。     

EPSP合成酶的纯化与制备

EPSP合成酶 ( 5 -烯醇丙酮酸莽草酸 - 3-磷酸合酶 )是除草剂靶标酶之一 [1 ] ,也是抗草甘膦转基因作物的关键性酶 [2 ] ,它催化一分子的莽草酸 - 3-磷酸 ( S3P)和烯醇式丙酮酸 ( PEP)成EPSP,从而导致芳香族氨基酸——色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸的生物合成。 EPSP合成酶存在于细菌、真菌和植物中 ,但由于其性质的不稳定性、不均匀性和低丰度 ,造成分离纯化困难 [3] 。作者以菜豆 ( Phaselusvulgaris L .)幼苗为原料 ,经快速纯化 (整个纯化过程少于 1 .5 h)获得的EPSP合成酶产品能用于除草剂的筛选工作 ,为以 EPSP合成酶为靶标的生…     

耐草甘膦菜豆耐性酶学机理的研究

感性、耐性菜豆从萌芽到24d的EPSP合成酶比活性是不同的,但变化规律相似。出苗时比活性较高,10d时降至最低点,随后上升,16d时达到最高点,然后缓慢下降;两种菜豆在生长的同一天酶比活性差异小,最大倍数仅为1.1;用草甘膦处理两种三出复叶时的菜豆1d后酶比活性上升15%～25%。实验测定了经4步纯化,比活性达6219.4nmol· min-1· mg-1蛋白以上的两种菜豆EPSP合成酶的一些酶学性质。PEP是酶的最适底物,感性、耐性 Km(PEP)分别为3.5和7.1μmol· L-1,两者相差2倍,亲和力Ki(草甘膦)分别是6.2和 16.7μmol· L-1,两者相差2.7倍。两种菜豆对草甘膦耐性不同的酶学机理在于耐性菜豆的EPSP合成酶与草甘膦的亲和力小,与酶底物亲和力大;而感性菜豆EPSP酶则与草甘膦的亲和力大,与其底物亲和力小。     

多组学分析在解淀粉芽孢杆菌相关功能机制研究中的应用进展

解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)具有多种有益生物学特性,可产生多种抗菌活性物质,具有重要的生理生化功能,如生物膜形成与定殖、促进植物生长、诱导植物产生耐盐性等。综述了基因组、转录组和蛋白质组等多组学分析方法在解淀粉芽孢杆菌的抗菌活性、定殖、促生、植物耐盐性诱导等方面的研究进展。     

影响产氢发酵细菌B49产氢的部分因子研究

采用间歇培养实验,研究了部分因子碳源葡萄糖、氮源、菌龄、温度及pH值对产氢发酵细菌新菌种B49(Hydrogen-producingBacterialB49,AF481148inEMBL,简写HPBB49)生物产氢的影响。试验结果表明,以葡萄糖为碳源,其浓度10g.L-1时,HPBB49的葡萄糖利用率为100%,氢气产率为1.69molH2.mol-1葡萄糖;HPBB49不能利用无机氮源,有机氮是HPBB49生长、产氢的适宜氮源;菌龄影响HPBB49的产氢;B49产氢量随细菌生长OD值的增加而增加;HPBB49生长和产氢适宜温度均为35℃;B49最适生长的pH值约为4.5,最适产氢的pH值约为4.0。