2种侵入型乳酸菌生物学特性的研究

本研究旨在选择性能优良的乳酸菌表达载体，为后期研发新型乳酸菌活菌疫苗奠定基础。试验对诱导型和组成型表达的2种侵入型乳酸菌NC8-pSIP409-FnBPA和NC8-pLc23-FnBPA的生物学特性进行研究，从酸耐受性、胆盐耐受性、生长曲线、质粒稳定性、抑菌试验以及药敏试验这6个方面进行鉴定。结果表明，这2种乳酸菌在pH为2.5的酸应激条件下，存活率均达到125%，在质量分数为0.5%的高胆盐溶液中，存活率高达200%。2种类型的乳酸菌均能在9 h时达到平台期，生长性能优良，其中组成型表达菌株NC8-pLc23-FnBPA达到平台期时的D_{600 nm}值为1.3，高于诱导型表达菌株，生长性能优于诱导型菌株。pH生长曲线结果表明，乳酸菌产酸性能无明显性差异，在10 h时，溶液中的pH均降为3.5，产酸能力较强。2种类型乳酸菌的菌体和上清对常见致病菌均有不同程度的抑菌作用，其中菌体的抑菌效果优于上清，且表达FnBPA蛋白的组成型菌体的抑菌效果强于诱导表达型。2种侵入型乳酸菌均对绝大多数的抗生素敏感性高，具有一定的生物安全性。2种类型的乳酸菌的质粒稳定性均>90%。本试验发现诱导型乳酸菌NC8-pSIP409-FnBPA与组成型乳酸菌NC8-pLc23-FnBPA具有相似的生物学特性，其中组成型乳酸菌表达蛋白更方便，无需添加诱导肽便可自主表达，更适合作为新型乳酸菌活菌疫苗的受体菌株，为后期乳酸菌活菌疫苗的研制提供便利。     

廊道景观边缘效应研究

运用景观生态学原理,依据绿色廊道的生态功能,对长沙市廊道景观边缘和内部的主要植物种类及其重要值进行了调查和分析。结果表明:在同一条件下,廊道景观边缘植物种类多于内部植物种类。这可为长沙市廊道景观的生态建设提供参考依据。     

关于生物类课程实施创新教育的几点思考

对如何在生物教学中培养学生的创新能力进行了综合的论述,并就教学活动中利于培养学生创新意识和创新能力的4个环节进行了逐一说明,指出了创新教育的必要性,以期为生物类课程教育提供借鉴和参考。     

生物技术在农业领域的应用

生物技术包括基因工程、细胞工程、酶工程等,在农业领域有着广阔发展前景.生物技术可保障粮食安全,促进农村农业经济的发展,提高农业产出效益,同时能为医药工业及其它产业提到原料.农业生物技术是新兴的现代技术,还不能在传统农业中大规模推广应用.     

马乳脂肪球膜蛋白组鉴定及潜在功能分析

试验旨在研究马乳脂肪球膜（milk fat globule membrane，MFGM）蛋白组成及潜在的生物学功能。选取12匹5岁左右、平均体重为450~500 kg的健康纯血母马作为试验动物，主要饲喂干牧草，所有马匹饲养和管理条件均相同。将12份样品以每组4份进行混合，分离提取产后第60天马乳中MFGM蛋白，进行高分辨质谱仪鉴定和生物信息学分析。结果显示，马MFGM组分中共鉴定出310种表达蛋白，这些蛋白主要参与的生物过程为生物调节、刺激应答、定位、多细胞生物过程、运输、信号、细胞通讯、发育过程、细胞分化和免疫系统过程等；细胞成分主要为胞外区域、膜、囊泡、核仁和线粒体等；分子功能主要为催化活性、蛋白质结合、碳水化合物衍生物结合和小分子结合等。KEGG通路分析表明，MFGM蛋白主要参与血小板活化通路、内吞、脂肪酸生物合成和Ras信号通路等。马乳MFGM蛋白的蛋白质互作网络分析图中共包含215种蛋白质。本研究结果揭示了马乳MFGM蛋白质组的复杂性，为解析其营养和生物学功能提供了科学数据。     

乳酸菌噬菌体的分离及生物学特性鉴定

为了解乳酸菌噬菌体的生物学特性,并为制定乳酸菌发酵生产过程中噬菌体污染的防控措施提供试验数据和参考,本研究通过斑点试验和双层琼脂平板法,以干酪乳杆菌（L. casei） ATCC 393、戊糖乳杆菌（L. pentosus） KLDS 1.0413、短小乳杆菌（L. brevis） ATCC 367为指示菌从乳制品、泡菜样品中分离乳酸菌噬菌体,通过透射电镜观察噬菌体形态,噬菌体基因组限制性内切酶作用分析其包装机制,并进行宿主范围和一步生长曲线的测定,SDS-PAGE分析噬菌体结构蛋白,对获得的噬菌体进行生物学特性鉴定。结果显示,分离获得3株烈性乳酸菌噬菌体,依次命名为Lc、Lpen和Lbre。电镜结果显示,噬菌体Lc、Lpen均由多面体头部和非收缩性尾部组成,而噬菌体Lbre由多面体头部和收缩性尾部组成。根据形态学分析,Lc和Lpen属于长尾噬菌体科（Siphoviridae）,B1类,Lbre属于肌尾噬菌体科（Myoviridae）,A1类。噬菌体基因组经限制性内切酶作用后,核酸电泳结果显示,噬菌体Lc、Lpen基因组均为异质平末端,其包装机制属满头包装,即pac-型,而Lbre含有黏性末端,其包装机制属于cos-型。宿主范围测定结果显示,噬菌体Lc、Lbre对宿主专一,而Lpen宿主谱较广。一步生长曲线显示,噬菌体Lc、Lpen和Lbre潜伏期分别为60、45和150 min,裂解期分别为45、90和105 min,裂解量分别为47、24和30 PFU/cell。SDS-PAGE分析显示,噬菌体Lc结构蛋白有7个,主要结构蛋白分子质量约为50 ku;噬菌体Lpen和Lbre结构蛋白均有5个,主要结构蛋白分子质量分别约为55和50 ku。综上,本研究分离获得3株乳酸菌烈性噬菌体,并对其主要生物学特性进行鉴定,对了解乳酸菌噬菌体及后续乳酸菌噬菌体污染的防治提供了试验数据和理论依据。     

紫花苜蓿根腐新病原-厚垣镰孢菌生物学特性研究

针对紫花苜蓿根腐致病菌厚垣镰孢菌(Fusarium chlamydosporum)在不同温度、光照、p H和多种碳氮源条件下的生物学特性,采用菌饼法进行了测定,并对不同碳氮源下菌落产色素情况进行了连续观察。结果表明:该病原菌在5~40℃均可生长,最适温度为25℃;当p H 4.0~12.0时均能生长,最适宜p H为7.0;全黑暗条件有利于菌丝生长,菌丝生长最适碳源、氮源分别为山梨醇和蛋白胨,碳源氯醛糖及除蛋白胨以外8种氮源均不利于菌丝的生长。含不同碳氮源培养基可诱导菌丝产生不同色素,且颜色变化差异大,在不同的生长阶段,色素颜色也会发生变化。     

Accuracy of genomic prediction using imputed whole‐genome sequence data in white layers

There is an increasing interest in using whole‐genome sequence data in genomic selection breeding programmes. Prediction of breeding values is expected to be more accurate when whole‐genome sequence is used, because the causal mutations are assumed to be in the data. We performed genomic prediction for the number of eggs in white layers using imputed whole‐genome resequence data including ~4.6 million SNPs. The prediction accuracies based on sequence data were compared with the accuracies from the 60 K SNP panel. Predictions were based on genomic best linear unbiased prediction (GBLUP) as well as a Bayesian variable selection model (BayesC). Moreover, the prediction accuracy from using different types of variants (synonymous, non‐synonymous and non‐coding SNPs) was evaluated. Genomic prediction using the 60 K SNP panel resulted in a prediction accuracy of 0.74 when GBLUP was applied. With sequence data, there was a small increase (~1%) in prediction accuracy over the 60 K genotypes. With both 60 K SNP panel and sequence data, GBLUP slightly outperformed BayesC in predicting the breeding values. Selection of SNPs more likely to affect the phenotype (i.e. non‐synonymous SNPs) did not improve the accuracy of genomic prediction. The fact that sequence data were based on imputation from a small number of sequenced animals may have limited the potential to improve the prediction accuracy. A small reference population (n = 1004) and possible exclusion of many causal SNPs during quality control can be other possible reasons for limited benefit of sequence data. We expect, however, that the limited improvement is because the 60 K SNP panel was already sufficiently dense to accurately determine the relationships between animals in our data.     

抗氰烯菌酯假禾谷镰孢突变体的诱导及其生物学特性

为评估引起小麦茎基腐病的病原菌假禾谷镰孢Fusarium pseudograminearum对氰烯菌酯的抗性风险,对5株敏感菌株进行了室内药剂驯化,获得33株抗性突变体,突变频率为16.5%,其对氰烯菌酯的抗性水平范围为7.39～1 665.76倍,3株表现低抗,4株表现中抗,26株表现高抗;发现在myosin-5基因上存在11种抗性突变类型,其中217位的丝氨酸突变为亮氨酸(S217L)、420位的谷氨酸突变为赖氨酸(E420K)和135位的丙氨酸突变为苏氨酸(A135T)为主要突变类型,其比例分别为45.5%、15.2%和9.1%。S217L型抗性突变体的产孢量显著下降,菌丝生长速率和致病力与亲本菌株无显著差异。E420K型抗性突变体的菌丝生长速率和致病力显著下降,产孢量与亲本菌株无显著差异。A135T型抗性突变体的菌丝生长速率和产孢量与亲本菌株无显著差异。研究结果表明假禾谷镰孢在药剂选择压力下易形成氰烯菌酯的抗性群体,对氰烯菌酯存在中到高等的潜在抗性风险,其myosin-5的点突变与其对氰烯菌酯的抗性相关。     

基于最大熵模型预测小火蚁在我国的适生区

小火蚁是中国大陆新发现的重要外来入侵害虫, 目前对该虫的传入来源和在我国的适生区范围尚不明确?为明确我国小火蚁适生区范围, 有效防控该虫在我国的扩散和蔓延, 本研究通过该虫全球已有的分布数据, 采用最大熵模型对其适生区进行了预测?研究表明, 最大熵模型预测小火蚁适生区精度较高?预测结果显示, 我国小火蚁的潜在适生区主要分布于南方, 其中, 高适生区分布在台湾?海南?云南南部边境?广西西南局部?福建西南部?广东南部及其沿海地区?预测结果与该物种现有地理范围的生态条件一致?年降水量对小火蚁的适生性影响最大, 理论年降水量为2 040 mm时小火蚁分布的概率最高?随着全球气候变暖, 未来我国小火蚁的适生区有向北扩大的趋势, 但主要适生区还是以南方为主?