链霉菌769胆固醇氧化酶基因克隆、表达及生物学活性分析

胆固醇氧化酶(cholesterol oxidase,EC 1.1.3.6)是胆固醇降解代谢过程中的关键酶,在食品开发、医疗保健、临床检测、生物农药等方面具有广泛的应用价值。通过PCR方法从链霉菌Streptomyces ahygroscopicus 769的基因组中扩增得到769_ChOA基因(GenBank accession No. KF290994)。该基因全长为1578 bp,编码一个由525 aa组成的蛋白质,蛋白理论分子量为57 kDa,等电点为6.29。769_ChOA与来源于S. natalensis的胆固醇氧化酶基因的同源性为91%。构建了硫氧还蛋白－769_ChOA融合的表达载体pET32a::769_ChOA,以Escherichia coli Origami B(DE3)为表达宿主,获得了能可溶性表达的胆固醇氧化酶重组菌。经Ni亲和层析纯化得到的酶蛋白比活力为5.90 U/mg。酶学性质分析表明,该酶对胆固醇的催化活性最高,对测定的7种胆固醇类似物也都具有一定的催化能力。酶的最适温度和pH范围为20～40 ℃和pH 6.0～8.5,其活性均高于80%,且在30 ℃和pH 7.0时表现出最大的活性,酶活分别达到6.83和6.44 U/mg。酶在低于40 ℃和弱碱性条件下具有很好的稳定性。该酶对鳞翅目害虫亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)和水稻二化螟Chilo suppressalis(Walker)幼虫具有很强的杀虫活性,半致死浓度分别为27.4和17.1 mg/mL。     

蝉蜕诱导对球孢白僵菌生物学特性及其毒力影响的研究

利用改良蝉蜕诱导培养基对球孢白僵菌进行诱导,以无蝉蜕PDA培养基作为对照,目的是比较蝉蜕诱导后球孢白僵菌菌株的生长速率、产孢量、孢子萌发率等多个生物学指标,及二者对3龄亚洲玉米螟幼虫的毒力。经蝉蜕诱导的球孢白僵菌菌株的产孢量、孢子萌发率以及对玉米螟幼虫毒力都高于对照组,且差异显著,对玉米螟幼虫毒力处理组LT₅₀为4.73天,对照组需要6.97天。同时经蝉蜕诱导过的菌株开始产孢时间和胞外蛋白酶活性都优于对照组,胞外蛋白酶活性的变化范围是1.497×10^-2~3.538×10^-2 IU/mL,但经诱导菌株的生长速率低于处理组。鉴于球孢白僵菌菌株经蝉蜕诱导后,其产孢量和孢子萌发率增加,并且能够增强对玉米螟幼虫毒力,可利用其进行球孢白僵菌菌种保存和改良。

     

链霉菌769接合转移体系的建立

本研究确定了质粒pSET152从大肠杆菌(Escherichia coli)ET12567(pUZ8002)转移到链霉菌769中的接合转移的条件。在MS培养基上得到了最高的接合转移效率;孢子在50℃下热激10 min,供体菌和受体菌的比例为1:10,16～18 h后进行抗生素覆盖的情况下结合转移效率为1.03×10-6～1.23×10-5。经过连续5代的选择压力和PCR验证,表明质粒pSET152已经整合到受体菌株的染色体中。本研究首次建立了链霉菌769接合转移系统。     

臭椿抗烟草花叶病毒活性物质的提取及其初步分离

以烟草花叶病毒为供试病毒,采用生物活性跟踪的方法对臭椿抗病毒活性物质进行了提取与初步分离。结果表明,臭椿乙醇提取物、甲醇提取物和丙酮提取物均有较好的抗烟草花叶病毒作用;通过系统溶剂提取、硅胶柱层析分离和活性筛选,从臭椿乙醇提取物的氯仿极性部位获得两个抗烟草花叶病毒活性组分Fr3与Fr6;经硅胶柱层析进一步分离,氯仿/甲醇梯度洗脱,得到4种相对较纯的活性成分C1、C2、C3、C4。生测结果显示,4种活性成分对烟草花叶病毒具有一定程度的抑制作用,但效果均低于原乙醇提取物,在活体条件下对烟草花叶病毒系统侵染的防治作用不明显。     

植物激活蛋白对鲜食玉米生长影响的研究

以鲜食玉米垦黏1号为试验材料,研究植物激活蛋白对玉米种子萌发、幼苗光合特性和防御酶活力以及果实产量和品质的影响.结果表明,激活蛋白浸种可极显著提高种子的发芽势和种子萌发活力指数.增强幼苗的光合特性和抗逆性,促进玉米产量和品质的提升.     

草地贪夜蛾防控研究文献计量可视化分析

为系统分析草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda当前的研究动态和方向,本文从Web of Science和CNKI中国知网下载相关数据,采用文献计量学方法对1920—2020年在国内外期刊上发表的1 222篇关于草地贪夜蛾防治的文献进行统计分析。当前草地贪夜蛾相关研究文献处于逐年上升的趋势;在外文文献中,草地贪夜蛾相关文献自20世纪80年代以来,发文量呈井喷式增长,主要出自美国、巴西、墨西哥等美洲国家,占比超过60%,相关高水平和有影响力的文献主要出自美国、英国、法国等西方发达国家,研究热点主要是草地贪夜蛾与其主要寄主作物玉米以及苏云金芽胞杆菌Bacillus thuringiensis、杆状病毒、真菌和转基因玉米等生防作用物之间的关系。草地贪夜蛾自2019年1月入侵我国后,国内关于草地贪夜蛾防治的文献迅速增加,中文文献有148篇,但在国际性期刊上发表的文献较少,研究内容主要以生防作用物、应急化学农药及主要为害作物玉米为对象。计量分析结果可为我国草地贪夜蛾的研究及绿色高效防治技术研发提供思路和方法。     

公主岭霉素诱导对育苗期水稻耐冷性的影响

【目的】探讨在低温条件下公主岭霉素对水稻幼苗生长及耐冷相关基因表达、抗逆防御酶活性的影响,明确施用公主岭霉素后育苗期水稻耐冷性的变化。【方法】以‘吉粳88’为试验材料,经公主岭霉素水浸提液浸种引发后播种,调查不同温度下稻种萌发和幼苗生长状况并计算稻种发芽临界温度。将农抗“769”固体发酵物干燥粉碎后添加到水稻育苗基质中,以‘吉粳88’为试验材料,在立针期模拟倒春寒生境对水稻幼苗施加冷胁迫处理,在处理后逐渐缓慢升温并于1—8 d内连续采样,升温至28℃后每隔7 d采样一次;以‘吉宏6号’为试验材料,大棚育苗待水稻幼苗长至一叶一心期采样;采用实时荧光定量PCR（RT-qPCR）技术,分析模拟生境及大棚育苗环境中幼苗叶片耐冷相关基因OsNAC6、OsSADMC、OsETR4、OsZFP151的表达状况,并检测移栽前大棚秧苗叶片中防御酶超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）、多酚氧化酶（PPO）活性的变化。【结果】公主岭霉素能够提高稻种发芽率和发芽指数,缩短发芽时间,其对幼苗生长的促进作用随温度的降低而逐渐明显,G-500X表现最好,使稻种萌发的临界温度降低了4.09%,并以该浓度为基础进行后续的试验研究。光照培养箱低温模拟倒春寒气候条件,低温胁迫下公主岭霉素可调控OsNAC6、OsSADMC、OsETR4表达量的提升,并通过加快响应速度,实现快速反应以应对低温胁迫,对照处理主要通过调控OsZFP151的响应速度和表达量提升应对低温胁迫,但公主岭霉素处理下的水稻幼苗该基因表达量亦得到提升。水稻幼苗在立针期受到低温胁迫后,公主岭霉素处理的幼苗在低温胁迫后OsNAC6、OsSADMC、OsETR4表达量峰值出现时间较对照早1—2 d,且分别比对照提高38.57%、74.66%、130.61%;OsZFP151最高表达量的时间较对照迟2 d,但最高表达量比对照提高了34.91%。大棚育苗,固体发酵物干粉在育苗基质中的最适添加量为8 g·m ^-2,添加后一叶一心期的水稻幼苗叶片中OsNAC6、OsSADMC、OsETR4、OsZFP151的表达量均高于对照,其中OsNAC6、OsSADMC、OsETR4表达量显著提升,OsNAC6在添加量为8 g·m ^-2时表达量最高,为261.20;当固体发酵物干粉添加量为5 g·m ^-2时,OsSADMC表达量最高,比对照提高了126.30%;当固体发酵物干粉添加量为8 g·m ^-2时,OsETR4表达量最高,比对照提高了359.81%。移栽前处于四叶一心期的幼苗,育苗基质中添加公主岭霉素诱导幼苗叶片中SOD、POD、PPO、PAL酶活性均高于对照,其中起主要作用的酶为SOD、PPO,活性分别比对照提高57.18%、28.53%。【结论】公主岭霉素在水稻育苗期施用可降低稻种的发芽临界温度,促进幼苗生长,显著提升幼苗的秧苗素质;公主岭霉素通过提升耐冷相关基因的表达量、加快低温胁迫的响应速度及提高幼苗体内防御酶的活性,促进水稻幼苗耐冷性的增强。     

核盘菌对观赏向日葵防卫相关基因表达的影响

以观赏向日葵(Helianthus annuus L.)中一个矮向日葵品种为试材,通过对四叶期观赏向日葵进行核盘菌诱导,采用提取RNA进行反转录、PCR荧光定量等方法研究其防卫相关基因的表达,以期探究核盘菌时观赏向日葵防卫相关基因表达的影响。结果表明:核盘菌侵染对观赏向日葵水杨酸(SA)信号路径中的关键基因NPR1、PR1表达量发生上调;ET介导信号传递路径中关键基因PDF1.2表达量有所升高;JA/ET途径的关键"节"点基因MPK4、EDS1表达量上调变化;NPR1、PR1、EDS1、PDF1.2和MPK4均明显上调表达,由此表明,观赏向日葵受SA和JA信号的调控,核盘菌对观赏向日葵相关防卫基因表达有一定的影响。     

烟草花叶病毒运动蛋白的表达及特异性抗体制备

从烟草花叶病毒(Tobacco mosaic virus,TMV)感染的发病烟草叶片中提取总RNA,通过RT-PCR扩增得到其运动蛋白基因,将扩增产物克隆到pMD18-T载体上.DNA序列分析表明,所得运动蛋白基因全长为807 bp,与已报道的TMV-U1株系核苷酸和氨基酸同源性均为100%.将目的基因亚克隆到原核表达载体pET-29a上,并转化大肠杆菌BL21(DE3),IPTG诱导4 h后蛋白表达量达到最大,超声波显示所得融合蛋白以不可溶形式存在.SDS-PAGA检测蛋白表达情况,表达产物与目的蛋白大小一致,割胶免疫注射家兔得到抗体,ELISA测定效价为25600,Western-blot检测证明在烟草叶片被侵染早期MP得到表达,且抗体特异性良好.     

玉米大斑病胁迫下球孢白僵菌对玉米植株的影响及定殖规律

为明确球孢白僵菌在玉米植株中的定殖能力及其对玉米植株生长和抗病性的影响,本研究采用灌根方式构建球孢白僵菌-玉米共生体,对玉米植株叶绿素、氮含量以及株高进行测定,评价球孢白僵菌对玉米的促生作用;通过人工接种玉米大斑病,探究球孢白僵菌定殖对玉米大斑病菌的抗性作用;采用球孢白僵菌菌落计数和荧光定量PCR等方法研究玉米植株受到玉米大斑病菌胁迫时,球孢白僵菌在玉米植株内的定殖扩散规律。结果表明,球孢白僵菌在玉米植株内的定殖率为68.18%,定殖后能够对植株生长产生积极影响,同时能显著降低玉米大斑病的发病率,接种玉米大斑病第21d发病率降低46.67%。在玉米叶片受到大斑病菌侵染时,能够从根际土壤“招募”球孢白僵菌,使球孢白僵菌在叶片聚集,进而提高对病原微生物的抗性。本研究进一步明确了虫生真菌对植物病害的生防潜力,为虫生真菌在植物组织中定殖研究以及诱导抗性研究提供理论依据。