一株污水处理耐盐突变菌株的生物学活性及降解特性研究

[目的]研究耐盐突变菌株YWL-01的生物学特性及其降解性能和生物强化作用。[方法]通过试验观察以及模拟污水、实际污水检测COD含量,研究YWL-01的生物学特性及其降解性能和生物强化作用。[结果]耐盐突变菌株YWL-01在生物学上具有遗传稳定性;对于盐度高的实际废水,此突变株表现出显著提高COD降解特性;在投加到复合菌剂中处理高盐实际污水过程中表现出生物强化作用。[结论]耐盐突变菌株YWL-01具有潜在的实际应用价值。     

PPV SC-1株VP2蛋白Cys-402、214的定点突变对VLPs的影响

以PPVVP2为基础,定点突变VP2蛋白中的Cys-402(A)、214(B),并构建突变体的真核表达载体,通过电镜技术和小鼠免疫试验探讨突变对VLPs的包装和免疫原性的影响。结果显示,在目标位点成功的引入突变,并构建了真核表达载体pPI-2-EGFP-VP2(A、B);电镜和小鼠免疫试验结果显示Cys-214对VLPs的组装和免疫原性的发挥是必需的,而Cys-402的突变并不干扰VLPs的形成和免疫原性的发挥,推测Cys-402及其附近可能存在利于外源基因插入的位点。本试验为以PPVVLPs为基础的多价疫苗和抗原转运系统提供了理论依据。     

猪大肠杆菌LT基因位点突变、真核表达及小鼠免疫效果

大肠杆菌不耐热性肠毒素具有免疫增强的作用,为了更好的研究LT免疫增强效果,我们从临床分离大肠杆菌,提取基因组DNA,扩增出大肠杆菌不耐热性肠毒素基因LT,经位点突变,将LT210位的A突变为G,突变后的LT克隆到真核表达载体pCI质粒中,命名为pCI-LT(R210G),磷酸钙共沉法转染IBRS细胞证实LT(R210G)体外获得表达。将pCI-LT(R210G)免疫小鼠,ELISA结果表明:免疫小鼠两周后体内检测到特异性抗LT抗体,4周达到最高值。同时,MTT试验结果表明免疫小鼠产生强烈的淋巴细胞增殖反应。研究结果证明已成功构建pCI-LT(R210G)真核表达质粒,是一种极有发展前景的基因疫苗。     

产气荚膜梭菌α毒素基因的定点突变与表达

选择可能影响α毒素生物活性的氨基酸相关碱基位点进行定点突变,构建α毒素基因的突变体并在大肠杆菌中表达。利用PCR定点突变技术,进行第68位组氨酸→亮氨酸的定点突变,构建含α毒素突变基因表达质粒的重组菌株BL21(DE3)pLys(pXMCPA02)。结果表明,α毒素突变基因第287位核苷酸由A→T,经酶切鉴定和序列测定证实,构建的重组质粒pXMCPA02含有α毒素突变基因,且基因序列和阅读框架正确;重组菌株BL21(DE3)pLys(pXMCPA02)表达产物经SDS-PAGE分析,其表达量占菌体总蛋白相对含量的33.82%。因此,已成功构建了α毒素基因突变体,并实现了在重组大肠杆菌中的表达。     

粘杆菌素高产菌株的选育

以多粘芽胞杆菌BT-163为出发菌株,采用诱变与定向筛选相结合的方式,即根据粘杆菌素生物合成途径的调控机制和本身的分子结构特点,选用重金属离子和氨基酸结构类似物进行筛选,获得高产突变株.这些突变株比原菌株生产能力高出60%以上,并应用在大规模发酵生产中.平均效价从430 000 u/mL,提高到630 000 u/mL.     

黄土高原泾河流域气候和土地利用变化对径流产沙的影响

研究黄土高原流域水沙对气候和土地利用变化的响应机理,对生态调控决策制定及区域水土保持措施优化配置具有重要意义。以黄土高原泾河流域为研究对象,采用Mann-Kendall检验、累积距平和双累积曲线等方法,定量分析了流域近40年降水、径流和输沙的演变规律及土地利用变化特征,探讨了流域气候和土地利用变化对流域水沙量的影响。结果表明:（1）泾河流域径流深和输沙模数年际均呈显著下降趋势,在20世纪80,90年代尤为明显;（2）泾河流域土地利用结构发生了重大变化,具体表现为坡耕地向梯田的转换、耕地向林地草地的转换和沙地裸地向草地灌丛的转换;（3）人类活动影响下的土地利用变化对径流泥沙贡献率分别为82.90%,94.10%,气候因素影响很小。     

香溪河流域近60年来降雨量变化趋势及突变分析

为研究香溪河流域多年降雨特征,以流域1952—2011年10个雨量站日降雨资料为基础,得到流域面雨量序列。分别采用线性回归、滑动平均、Mann-Kendall趋势检验、M-K突变检验、Sen’s斜率估计和小波分析等方法,对流域60 a来降水量的年、季变化趋势和突变进行了检验。结果表明:香溪河流域年降水量以0.66 mm/a速率减少;春、秋季节降水量呈下降趋势,下降速率分别为0.33,0.81 mm/a,冬季降水量轻微下降趋势,夏季降水量呈上升趋势,速率为0.5 mm/a;年均和四季变化均未通过5%的显著性检验。研究时段内,年降水量发生了三次突变,分别在1954年,1989年,2006年。夏季降雨突变发生时间与年突变发生时间一致;春、秋、冬三季降雨在60 a内发生突变的时间分散、多变。     

抗性稗草1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因的克隆与表达分析

【目的】克隆稗草（Echinochloa crus-galli）乙烯生物合成途径关键酶1-氨基环丙烷-1-羧酸氧化酶基因（EcACO）,对其进行表达分析和酶活性测定,以探究稗草抗二氯喹啉酸的机理。【方法】根据转录组测序所得EcACO部分序列设计引物,分别从二氯喹啉酸的抗性和敏感型稗草中克隆EcACO的全长序列,用DNAman以及GeneDOC等软件进行序列分析。用qRT-PCR方法分析抗性和敏感性稗草间的EcACO表达水平差异。最后分别将抗性和敏感性稗草EcACO的开放阅读框（ORF）序列连接至原核表达载体pMAL-c5x中,并转化至大肠杆菌菌株BL21,经终浓度为0.4 mmol·L^-1的IPTG于18℃诱导16 h后,检测EcACO蛋白的表达情况。采用MBP吸附柱分离纯化EcACO蛋白后,通过测定乙烯释放量,测定抗性和敏感稗草EcACO蛋白间的活性差异。【结果】克隆得到抗性稗草和敏感稗草EcACO,其编码区序列长度为936 bp,预测蛋白含311个氨基酸残基,蛋白分子量大小和理论等电点分别为35 kD和5.4。序列比对表明,抗性稗草EcACO氨基酸序列与粟（Setaria italica）、玉米（Zea mays）、高粱（Sorghum bicolor）同源性分别为93%、92%和91%;与敏感性稗草EcACO相比,抗性稗草EcACO的氨基酸序列存在5个突变位点,其中有3个突变位点位于保守功能域上。qPCR分析显示,EcACO在抗性和敏感性稗草中并无明显的表达水平差异。原核蛋白表达和酶活性测定结果表明,敏感型稗草MBP::EcACO融合蛋白单位时间内产生的乙烯释放量是抗性稗草MBP::EcACO融合蛋白的2.15倍,因而该基因可能解释了稗草的抗药性机理。【结论】从抗二氯喹啉酸的稗草中克隆了EcACO,发现了与抗性相关的5个氨基酸突变位点,其中的3个位点突变位于保守结构域,这可能是引起乙烯释放速率降低以及稗草产生二氯喹啉酸抗性的原因。     

野生甜瓜MLO基因突变体对白粉病菌的抗性分析

以野生和栽培甜瓜为试材,通过人工接种白粉病菌,对两份材料的抗性进行了鉴定,结果表明野生种质对甜瓜白粉病菌生理小种Race1具有抗性。基因测序发现野生种质与栽培品种的MLO基因序列相差85个碱基。进一步利用荧光标记的农杆菌介导法将CmMLO2基因在野生种质中表达,白粉病菌能够感染阳性转化植株,说明CmMLO2突变使野生种质缺失MLO蛋白,导致对白粉病的负调控作用被解除,从而启动了对白粉病菌的广谱抗性。     

玉米杂交种及其农艺性状的系统聚类分析

为了研究玉米杂交种间的遗传差异以及性状间的相互关系。以 11个玉米品种的 13个农艺性状为依据, 采用系统聚类分析法计算其品种间的遗传距离及性状间的相关系数。结果表明： 11个品种共划分为 4 个类群, Ⅰ类为 QIV9、 QIV10、 QIV5、 QIV6, Ⅱ类为 QIV1、 QIV2、 QIV4, Ⅲ类为 QIV3、 QIV11、QIV7, Ⅳ类为 QIV8; 13个性状进行变量聚类分析, 被划分为 4类, 穗重、 单穗粒重、 产量、 穗行数和秃尖长聚为一类, 穗位高、 行粒数、 含水量、 轴重和穗粗聚为第二类, 穗长和百粒重聚为第三类, 株高自为一类。明确了品种间的关系亲疏以及性状间的相互关系, 可为玉米杂交种的选育及开发利用提供科学依据。