生物炭与氮肥配施对玉米叶片氮素利用及代谢的影响

采用盆栽试验,设置3个生物炭(BC)施用比例,分别为BC0(0)、BC3(3%)、BC9(9%),3个氮(N)水平,分别为N100(100%)、N80(80%)、N60(60%),采用¹⁵N同位素标记、代谢组学及实时荧光定量聚合酶链式反应(qT-PCR)手段探索生物炭与氮肥配施对玉米叶片氮素利用及代谢的影响。结果表明,玉米氮素利用率(NUE)为14.71%～29.40%,不添加BC(BC0)处理下,玉米植株的NUE随着施N量的降低而降低,BC(BC3、BC9)处理下,NUE随着施N量减少而明显增加,以BC3N60处理的NUE最高、氮肥损失率最低。BC可通过介导氨基酸、糖和有机酸库的代谢,上调相关代谢基因(ZmGS1、ZmAS1)的表达水平,从而影响玉米叶片代谢组学和N组分(NH⁺₄-N、NO^-₃-N、NO^-₂-N、TN、TC)含量。此外,典范对应分析(CCA)、网络相关性分析结果表明,代谢物间的网络连接密度、植物矿质N组分与代谢组密切...     

基于形态和Cytb序列的短颌鲚种群遗传分化研究

为探明鄱阳湖与洪泽湖短颌鲚的种群遗传分化情况,利用形态度量学和线粒体细胞色素b(Cytb)序列,研究鄱阳湖的都昌、瑞洪及洪泽湖的高良涧、临淮4个水域短颌鲚种群的遗传分化。短颌鲚26个性状参数的聚类分析结果显示,都昌种群与瑞洪种群首先聚为一支,然后与临淮种群、高良涧种群相聚;主成分分析结果显示,前3个主成分总贡献率为65.12%;判别分析结果显示,都昌种群、瑞洪种群、高良涧种群与临淮种群的判别准确率分别为91.40%、80.00%、84.60%和82.50%。上述形态分析表明,同一湖区内部种群的形态差异较小,而不同湖区间的种群存在较大的形态差异。Cytb序列遗传分析显示,60条序列共有33个单倍型;基因多态性(H_d)总计为0.957±0.013,核苷酸多态性(P_i)总计为0.00462±0.00047;4个种群间遗传分化指数(F_st)为0.00362～0.60873,基因流为0.16069～68.81077;中性检验结果显示,4个种群的Tajima′s D值、Fu′s F_s值均为负数;单倍型分布以及遗...     

基于GIS的广西研学实践教育基地空间分布特征分析

【目的】探索广西研学基地空间分布特征,为优化广西研学实践教育基地空间发展格局、提升其研学旅行竞争力提供理论和技术支撑。【方法】以广西159家研学实践教育基地为研究样本,运用核密度分析、标准差椭圆分析、叠加分析等方法,对广西研学实践教育基地的空间分布进行探究。【结果】结果表明：研学基地空间分布不均衡,从研学基地的总体数量来看,排名前三的是南宁市、桂林市、柳州市,排名后两位分别是防城港市、贺州市;空间分布密度不均匀,发现研学基地主要分布在东北部和东南部,空间布局模式为主次两核心分别是南宁市和桂林市;在标准差椭圆分析上,研学基地点分布方向为东北-西南走向,其空间分布重心位于来宾市;通过叠加分析,发现A级旅游景区与研学实践教育基地进行叠加分析后得到的图形椭圆明显向西北方向偏移。【结论】旅游景区的分布影响着研学基地的分布,不同地区应根据自身实际建设研学旅行基地。     

基于转录组测序解析干旱胁迫对祁连山黄参基因表达的调控

以栽培2个月的黄参为试材,设置对照（土壤相对含水量70%~80%）和适度干旱胁迫（土壤相对含水量55%~60%）处理,利用高通量转录组测序BGISEQ-500平台,对测序结果进行基因功能注释、差异表达基因(DEGs, differentially expressed genes)筛选。结果表明：(1)获得的68193条Unigene中,分别有34230(50.20%)、34170(50.11%）、31727(46.53%)、27701(40.62%)、27092(39.73%)和22793(33.42%)个Unigene分别被分配到NCBI非冗余蛋白(NR)、eggNOG(基因的进化谱系, Evolutionary genealogy of genes: Non\|supervised Orthologous Groups)、基因本体(Gene ontology,GO)、Pfam (Protein family)、SwissProt (Reviewed protein sequence database)和KEGG (Kyoto encyelopedia of genes and genomes)六大功能数据库。(2)DEGs分析显示,黄参块状根和叶中分别有10674个和13402个DEGs;GO富集结果表明,根和叶中的DEGs功能部位中的分布基本一致,主要富集在生物过程、DNA的复制和翻译调控、氧化还原过程、蛋白质磷酸化、防御响应等;KEGG富集分析表明,根中DEGs显著富集在苯丙烷类生物合成、半乳糖代谢、半胱氨酸和甲硫氨酸代谢、淀粉和蔗糖代谢、植物-病原菌相互作用、植物激素信号转导等途径,叶中DEGs则主要富集在半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、苯丙烷类生物合成、戊糖、葡萄糖醛酸转换、植物激素信号转导等途径,说明淀粉和蔗糖代谢、半乳糖代谢、苯丙烷类生物合成途径、植物激素信号转导途径在黄参应对干旱胁迫中起重要作用。干旱胁迫影响黄参不同器官中差异基因的表达,为解析黄参耐受干旱的生物学途径、黄参药效成分的生物合成和分子机制提供了理论依据。     

一株曲霉的一种中温糖化酶的纯化及其部分酶学特性

本研究从广西花坪自然保护区采集的土壤中筛选获得了一株产糖化酶丝状真菌菌株57-45,通过形态学观察和真菌内转录间隔区（internal transcribed spacer,ITS）序列比对分析,将其初步鉴定为曲霉属（Aspergillus sp.）的一个种。纯化真菌57-45所产的一种胞外糖化酶经过硫酸铵分级沉淀、疏水层析和阴离子交换层析三步蛋白质纯化步骤,得到在SDS-PAGE上约60kD的单一蛋白质条带,薄层层析分析表明该纯化的蛋白质水解可溶性淀粉的产物只有葡萄糖,证明该纯化的蛋白质为糖化酶。纯化的糖化酶Km值为1.9mg/mL,Vmax为4148μmol/（min·mg）,最适作用pH5.5,最适作用温度50℃,在同步糖化发酵中有应用的潜力。金属离子Fe3＋、Zn2＋、Cu2＋对酶活有较强的抑制作用,EDTA对酶活有较强的促进作用。本文结果将为进一步研究曲霉糖化酶的酶学特性提供新的材料。     

一株新的豆豉纤溶酶产生菌的研究

从全国各地采集豆豉样品,经富集培养并利用纤维蛋白平板法获得一株形态与现存产纤溶酶微生物差异较大的菌株HS9。通过传统方法、化学方法以及16SrRNA序列分析对HS9进行分类鉴定,属于Pseudomonas aeruqinosa,是未见报道的产豆豉纤溶酶菌株。发酵培养HS9获得粗酶,经20%~70%硫酸铵梯度盐析、SephadexG-75凝胶过滤以及CM-Sepharose Fast Flow阳离子交换层析分离纯化后,得到了电泳纯酶。通过SDS-PAGE了解该酶分子量约为34kD,pH8.0~8.5时酶活性最高,最适作用温度48℃,作用方式为直接水解纤维蛋白,胃蛋白酶抑制剂在工作浓度1μmol/L时能完全抑制其活性,推测该酶为天冬氨酸蛋白酶,是一种新型的豆豉纤溶酶。     

产低温淀粉酶菌株的筛选、鉴定及酶学性质初步研究

对低温淀粉酶资源的开发是功能酶研究的新热点,本研究从东帕米尔高原江布拉克冰川冻土中分离获得多株高产低温淀粉酶菌株,最高产酶菌株D5-2经16S rDNA鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.)细菌.对D5-2所产淀粉酶性质进行初步分析,结果表明,其最适作用温度和pH值分别为25 ℃和6.5,酶的热稳定性较差,40 ℃处理1h后酶活急剧下降,至70℃酶活力仅存23％;在pH 5.5～8.0条件下,酶活力相对稳定;Mn2+和Mg2+对淀粉酶有激活作用,而乙二胺四乙酸(ethylene diamine tetraacetic acid,EDTA)、Fe2+和Na+则抑制酶活.结果提示,菌株D5-2分泌的淀粉酶符合低温酶特性,应用空间较大,值得深入探究开发.     

普鲁兰酶氮端氨基酸的截短对其酶学性质的影响

淀粉是丰富的生物质资源,已被广泛地应用到食品、酿酒、医药等各个相关的领域.普鲁兰酶(pullulanase,pulA,EC 3.2.1.41)作为淀粉脱支酶,可以水解淀粉中的α-1,6糖苷键,最大限度地降解淀粉原料,提高淀粉利用率.因此,寻找一条国产化的道路开发我国自己的普鲁兰酶,具有长远的意义.课题组前期从淀粉厂附近的土壤中筛到一株普鲁兰酶的高产菌株变栖克雷伯氏菌(Klebiella variicola)strain 7,克隆获得pulA基因(GenBank登录号:KJ146839.1)后在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 (DE3)中异源表达.为提高该蛋白的表达量和分泌效率,同时改善普鲁兰酶的性质,本研究利用基因工程的手段构建了普鲁兰酶去信号肽突变体M1和氮端31个氨基酸的截短突变体M2,结果显示M1和M2最适温度均为45 ℃,二者的最适pH分别是6.0和5.6;M2的半衰期是37 min,是M1的6.17倍;M2的比酶活是582.204U/mg,是M1的1.6倍.动力学分析显示,以普鲁兰糖为底物时,M2的Vmax、Kcat、Km和Kcat/Km分别为0.001 3μmoL/(mL·s)-1、191.80-1 s.-1、0.30 mg/mL、693.30,与M1相比,M2的底物亲和能力增加,同时催化效率是M1的2倍.本研究通过普鲁兰酶氮端氨基酸的截短,为提高酶的比酶活和半衰期提供了新的方法和思路.     

欧文氏杆菌木聚糖酶的纯化与酶学性质研究

从实验室现有菌种资源中筛选出木聚糖酶高产菌株,发酵液酶活达到408 U;仅采用超滤和凝胶层析2个步骤即从发酵液中提取到电泳纯木聚糖酶,回收率高达69.17 %,比活达到28453.6 U/mg;用ESI-MS/MS法测得该酶氨基酸序列,与该研究室登陆GenBank的木聚糖酶基因表达的氨基酸序列一致;其酶学性质为：采用SDS-PAGE和凝胶层析测得分子量为22.54 kD、21.89 kD;IEF-PAGE测得等电点为9.63;以桦木木聚糖为底物时,Km值和Vmax分别为1.0mg/ml和33.3μmol/（min.ml）,燕麦木聚糖的Km值和Vmax分别为0.5mg/ml和33.3μmol/（min.ml）;最适作用温度60℃,稳定温度0℃~60℃;最适pH5.8,稳定pH3.4~6.4;Fe2+、Co2+有激活作用,Cu2+有强烈抑制作用。     

黑曲霉木聚糖酶XynⅢ的纯化与酶学性质

通过超滤和DEAE-Sepharose CL-6B离子交换层析等方法,将黑曲霉J506发酵所产的木聚糖酶XynⅢ纯化至电泳级均一纯,分子量经SDS-PAGE测定为27.9 kDa.酶学特性研究表明,XynⅢ能够水解桦木木聚糖,燕麦木聚糖,地衣多糖和大麦β-葡聚糖,最适温度和最适pH值分别为50℃和4.6,具有较宽的pH稳定性,并且在50℃以下较稳定.Ca2 ,Co2 ,Cu2 ,Mn2 ,Pb2 ,K ,Zn2 and EDTA对酶有不同程度的抑制作用,Fe2 和Mg2 对酶有轻微的激活作用.