当期目录

2015年 第31卷 第3期    刊出日期：2015-03-16

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综述与专论

LEA蛋白及其在植物抗逆改良中的应用

王艳蓉, 张治国, 吴金霞

2015, 31(3):  1-9.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.001

摘要 ( 340 )   HTML   PDF (1090KB) ( 1024 )  

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干旱、盐碱、高温和寒冷等逆境制约着植物的生长发育。植物中含有一组亲水性极强的蛋白，称为胚胎发育晚期丰富蛋白(late embryogenesis abundant，LEA蛋白)，在自然条件下这种蛋白质一般在种子发育晚期积累，其对多种非生物胁迫具有很强的抵抗能力，并能响应干旱、寒冷、高盐和ABA等信号。LEA蛋白通过保持细胞渗透压、保护细胞膜结构、作为分子伴侣保护其他蛋白等方式维持植物正常的代谢反应。就LEA蛋白的分类、结构、抗逆机制以及在植物抗逆改良中的应用进行了简要综述。

CYC类基因在被子植物花发育中的研究进展

徐蕴如, 李玥莹, 逄洪波, 张雨欣, 刘羽莲

2015, 31(3):  10-16.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.002

摘要 ( 302 )   HTML   PDF (1291KB) ( 848 )  

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CYCLOIDEA(CYC)类基因属于TCP基因家族成员，在花发育过程中具有重要作用。CYC类基因在被子植物进化过程中发生基因复制事件，形成CYC1、CYC2和CYC3三大分支，其中CYC2分支成员在花对称性形成方面具有主要调控作用。CYC1和CYC3分支成员开展研究较少。综述了国内外CYC类基因的研究现状及其存在问题，并对CYC类基因的研究前景做了展望。

植物挥发性有机物合成研究进展

李芳芳, 陶书田, 张虎平

2015, 31(3):  17-24.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.003

摘要 ( 281 )   HTML   PDF (1261KB) ( 936 )  

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植物挥发性有机物与人类生产和生活密切相关。在农业研究方面，植物挥发性有机物具有吸引传粉昆虫，抵御生物和非生物胁迫，介导作物之间信息交流，赋予果实特征风味等重要作用。综述了萜类化合物、苯/苯丙烷类化合物、脂肪酸衍生物和氨基酸衍生物等4类挥发性有机物的合成研究现状，并提出了今后应开展的工作与方法，旨在为进一步开展本领域研究提供有用信息。

微生物合成γ-聚谷氨酸的相关基因、合成机理及发酵的研究进展

严涛, 郗洪生

2015, 31(3):  25-34.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.004

摘要 ( 333 )   HTML   PDF (1579KB) ( 861 )  

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γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种天然的氨基酸聚合物，由于其水溶性好、可生物降解、食用，以及对人类、动物和环境无毒等特点，因此，在环境、医药、食品和化妆品、饲料添加剂等领域有广泛的应用前景。主要是对微生物合成γ-PGA所采用的菌株、相关基因、合成机理及发酵方面进行综述。

食用菌活性成分抗肿瘤作用的研究进展

陈开旭, 王为兰, 刘军, 张富春, 郑秀芬

2015, 31(3):  35-42.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.005

摘要 ( 292 )   HTML   PDF (1368KB) ( 985 )  

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食用菌因药食两用的特点被广泛研究，具有提升机体免疫，阻止和防御疾病的功能作用。不同食用菌中所含的生物活性组分不同，主要有：多糖类、蛋白类、萜类、生物碱类等，这些组分具有抗氧化、抗肿瘤、免疫调节、抗炎症反应、抗心血管疾病、抗细菌、抗辐射及抗糖尿病等功效，其中抗肿瘤作用研究居多，研究发现其分子作用机制主要通过调控细胞信号通路中相关因子表达水平抑制肿瘤细胞增殖，诱导细胞凋亡的，这为开发天然无毒性肿瘤药物制剂奠定了理论基础。针对食用菌不同生物活性组分抗肿瘤分子机制的最新研究进展展开简要综述。

技术与方法

SSR分子标记在烟草研究中的应用进展

陈杰, 杨静, 龙胜贤, 肖慈平, 杨昌义, 黄清忠, 王维

2015, 31(3):  43-48.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.006

摘要 ( 263 )   HTML   PDF (1055KB) ( 739 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

SSR分子标记技术作为最常用的分子标记技术之一，该标记技术重复性好，结果可靠，近年来在烟草遗传育种中展示了广阔的应用前景，是应用潜力较大的分子标记技术。介绍了SSR分子标记的原理及其分布特征，对其在烟草基因定位及分子标记辅助选择、种质资源研究、遗传图谱构建及种子纯度及真伪鉴定研究中的应用等方面进行了综述，并探讨了SSR分子标记技术在烟草遗传育种中的应用前景，以期为烟草SSR分子标记技术的研究提供参考。

农用植物活性成分提取技术研究进展

夏日照, 廖晓兰

2015, 31(3):  49-56.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.007

摘要 ( 263 )   HTML   PDF (1053KB) ( 1035 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

从农用植物中提取活性成分作为植物源农药有效成分已成为当前农药化学和农药毒理学研究的热点。系统综述了溶剂提取法、水蒸气蒸馏法、升华法等农用植物活性成分常规提取技术和近年兴起的超声波提取法、微波提取法、生物酶法、超临界流体提取法、超高压提取法、亚临界提取法以及包括超声-微波协同萃取等在内的联合提取法、微切助互提取法、快速溶剂提取法、高压脉冲提取法、超滤法提取法等新兴提取技术，并对其特性、应用实例及发展前景和趋势进行了展望，旨在为农用植物活性成分的提取、开发、应用提供参考和依据。

甲壳动物RNAi技术研究与应用进展

邱锡尔, 朱冬发, 周彦琦, 柳志业, 谢熙

2015, 31(3):  57-63.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.008

摘要 ( 250 )   HTML   PDF (1094KB) ( 613 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

RNA干扰(RNA interference，RNAi)是指由双链RNA(double-stranded RNA，dsRNA)诱发的一种使特定基因沉默的现象。作为一种研究基因功能、发现新基因和抗病毒的新型手段，近年来RNAi技术在昆虫、真菌、植物和哺乳动物等的研究中已被广泛应用，但是在甲壳动物研究中尚处于起步阶段。对甲壳动物RNAi技术实施方法做了简要介绍；着重综述了RNAi技术在甲壳动物CHH家族神经肽类基因功能、蜕皮和生长调控机制、配子及性腺发育调控和甲壳动物抗病毒机制研究上的应用进展。

从功能部件看小干扰RNA表达载体的发展

侯莹, 孙西魁, 唐明青

2015, 31(3):  64-69.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.009

摘要 ( 280 )   HTML   PDF (1074KB) ( 578 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

RNA干扰作为转录后基因沉默的有效途径，在基因调控、功能分析及疾病防治等领域发挥重要作用。小干扰RNA表达载体的诞生实现了RNA干扰技术持续、稳定和可控性应用，是实现基因沉默的理想选择。目前干扰性小RNA表达载体虽已发展到第二代，也开发出多种商品化的产品，但依然未能很好地解决其高效、安全、可控性方面的矛盾，发展陷入了瓶颈期。因此，从载体自身角度出发，通过系统分析其功能部件的特点，纵观小RNA载体的历史渊源、发展现状、存在问题和发展方向等问题，为干扰性小RNA表达载体的优化与选择提供相关理论指导。

利用基因工程技术提高微藻油脂含量的研究进展

李逸, 王潮岗胡章立

2015, 31(3):  70-81.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.010

摘要 ( 332 )   HTML   PDF (1521KB) ( 811 )  

参考文献 | 相关文章 | 计量指标

利用微藻油脂制备生物柴油因具有重要的战略意义而受到世界各国的重视，成为近年来的研究热点。利用微藻制备生物柴油具有生长周期短、易于大规模培养、能大量吸收CO₂及不占用耕地等优点。但是，由于对藻类油脂合成代谢中的调节机制了解不多，导致微藻基因组研究相对滞后，极大地限制了微藻生物能源的大规模开发和利用。随着现代生物技术的发展，通过基因工程、代谢工程等方法调控微藻脂类的合成代谢，提高藻类含油量和生物量已成为可能。概述了微藻中油脂的合成代谢，归纳总结利用基因工程技术提高微藻油脂含量的研究进展，为获得含油量高的工程微藻及微藻制备生物柴油提供技术储备。

生物技术处理含铀废水的研究进展

谭文发, 吕俊文唐东山

2015, 31(3):  82-87.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.011

摘要 ( 308 )   HTML   PDF (1029KB) ( 990 )  

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随着核能的大力推广与应用，放射性含铀废水的种类和数量越来越多，为防止水体中放射性核素迁移扩散，含铀放射性废水的有效处理成为一项亟待解决的问题。目前研究前沿的生物处理方法具有高效、价廉的优势，对于含铀废水的治理前景乐观。综述了近几年生物法处理含铀废水的进展，评述了生物法处理含铀废水的主要原理及其优缺点，并提出生物技术处理含铀废水的进一步研究方向。

研究报告

水稻OsSHAT1和OsRSR1应答激素及逆境胁迫的表达特性

李哲, 张少绚, 黄荣峰

2015, 31(3):  88-95.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.012

摘要 ( 242 )   HTML   PDF (1885KB) ( 633 )  

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旨在研究AP2家族类因子是否参与逆境胁迫应答过程。通过序列比对发现，水稻OsSHAT1和OsRSR1蛋白序列一致性达41.92%，表明OsSHAT1和OsRSR1是同源性较高的AP2家族因子；且OsSHAT1和OsRSR1基因启动子序列都包含有ABRE、DRE、MYB、MYC、WRKY、GCC-box和ERE等应答不同胁迫及激素信号的元件。基因表达分析表明，OsSHAT1受低温、NaCl、ABA、ACC抑制，受干旱诱导表达；而OsRSR1受低温、干旱、ABA、ACC抑制，受NaCl诱导表达。推测OsSHAT1和OsRSR1可能通过不同的转录调控方式影响耐逆相关基因的表达，进而调节水稻不同的逆境胁迫反应。

玉米JAZ家族基因ZmJAZ4的克隆及功能分析

晏胜伟, 孙程, 周晓今, 陈茹梅

2015, 31(3):  96-101.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.013

摘要 ( 273 )   HTML   PDF (1935KB) ( 571 )  

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JAZ(Jasmonate ZIM-domain)蛋白是植物特有的一类转录因子，通过抑制茉莉素调控基因的表达，在植物的生长发育及非生物胁迫等方面发挥重要的功能。从玉米B73自交系中克隆到一个新的JAZ家族基因ZmJAZ4，该基因cDNA全长为651 bp，编码蛋白含有216个氨基酸，分子量约为23.1 kD，pI为10.78，属于碱性蛋白。Real-time RT-PCR结果表明，ZmJAZ4主要在茎端分生组织、雄穗、发育早期的种子以及胚乳中表达。系统进化分析显示，ZmJAZ4与AtJAZ10转录因子相似性较高。亚细胞定位试验表明，ZmJAZ4定位于细胞核内。ZmJAZ4在酵母细胞中不具有转录激活活性。激素及胁迫处理表明，ZmJAZ4在地上部的表达受PEG、NaCl、SA、GA和ABA诱导，而在地下部的表达受到ABA和GA诱导。结果分析表明，ZmJAZ4可能是一个重要的转录调控因子，参与调控多种激素信号通路及非生物胁迫响应。

青花菜花粉发育基因MF21的克隆及表达特征分析

裴徐梨, 荆赞革, 唐征, 王岩, 王镇, 陈忠文, 罗天宽, 张小玲

2015, 31(3):  102-107.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.014

摘要 ( 264 )   HTML   PDF (1818KB) ( 341 )  

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从青花菜自交系‘WN12-95B’中克隆得到花粉发育基因MF21。序列生物信息学分析表明，该基因全长468 bp，编码151个氨基酸，相对分子量为16.70 kD，等电点为8.56，为疏水性蛋白。青花菜MF21蛋白的信号肽长度为22个氨基酸残基。且该蛋白含有两个蛋白激酶C磷酸化位点，4 个N 端豆蔻酰化位点和一个酪氨酸磷酸化位点。不规则卷曲和β-转角是其二级结构主要构成成分。分子进化表明，MF21基因与同属的埃塞俄比亚芥进化关系最近。通过荧光定量PCR对青花菜MF21基因的时空表达特性进行分析，结果表明该基因在保持系花蕾中表达较高，具有明显的组织特异性。在Ogu不育系及其保持系不同发育阶段的花蕾中MF21相对表达量差异明显。

蒙古沙冬青AmDREB2.1基因的克隆及表达分析

李章磊, 高飞, 曹玉震, 张至玮, 王宁, 李华云, 周宜君

2015, 31(3):  108-114.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.015

摘要 ( 252 )   HTML   PDF (2127KB) ( 388 )  

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基于已建立的蒙古沙冬青[Ammopiptanthus mongolicus(Masxim.)Cheng f.]根的转录本数据库，分离到1个编码DREB类转录因子基因，命名为AmDREB2.1。该序列全长978 bp，包括531 bp的开放阅读框(ORF)，编码176个氨基酸，具有典型的DREB转录因子保守的AP2结构域。实时荧光定量PCR分析表明，该基因能在根、叶中表达，但对干旱、低温响应不同，AmDREB2.1主要参与根的干旱胁迫应答。

甘蔗脱毒健康种苗中单糖转运蛋白基因差异表达分析

王俊刚, 赵婷婷, 杨本鹏, 蔡文伟, 张树珍

2015, 31(3):  115-120.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.016

摘要 ( 294 )   HTML   PDF (1643KB) ( 423 )  

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旨在探讨脱毒处理对单糖转运蛋白表达量的影响，分析了3种甘蔗单糖转运蛋白基因SGT1、SGT2和PST2a在健康种苗和常规种苗不同生长时期的表达量差异。结果显示，在苗期和分蘖期甘蔗脱毒健康种苗叶片中SGT1、SGT2和PST2a表达量高于未脱毒种苗；在拔节期和成熟期甘蔗脱毒健康种苗未成熟茎节中SGT1、SGT2和PST2a表达量也高于未脱毒种苗；而在成熟茎节中表达量没有差异。苗期和分蘖期甘蔗叶片以及未成熟茎节中细胞生长分裂旺盛，需要利用大量单糖以提供能源和生物合成的前体物质。结果表明，该3种单糖转运蛋白基因表达量上升可能提供更多单糖用于细胞代谢，促进脱毒健康种苗的快速生长及最终生物量的积累。

克雷伯氏菌产1，3-丙二醇ldhA基因缺失菌株的构建

陈利飞, 李猛, 马春玲, 杨建楼

2015, 31(3):  121-126.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.017

摘要 ( 261 )   HTML   PDF (2121KB) ( 579 )  

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克雷伯氏菌(Klebsiella pneumonia)甘油歧化发酵生产1，3-丙二醇(1，3-PD)的过程中，乳酸是氧化途径最主要的副产物，乳酸的产生和积累，不仅限制了菌体本身的生长，而且严重影响了1，3-丙二醇的转化率。利用λRed重组技术对Klebsiella pneumonia中的酶乳酸脱氢酶基因(ldhA)进行改造。在λRed重组系统作用下，将带有300 bp的线性同源片段ldhA1-Cm-ldhA2与基因组DNA的同源重组，经过抗性筛选和PCR鉴定最终获得了ldhA基因缺失菌株K. pneumonia2-1ΔldhA。经过24 h发酵可知，乳酸最大产出浓度由原来的10.16 g/L降为0.49 g/L，1，3-PD由原来的78.83 g/L增长为85.76 g/L，甘油转化率由60.64%增长到65.97%，提高了5.33%。

一株丁二酸高产菌株的筛选与选育

王乐, 宇光海, 杨硕晔, 王为为, 惠明

2015, 31(3):  127-134.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.018

摘要 ( 260 )   HTML   PDF (2393KB) ( 517 )  

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旨在提高丁二酸发酵生产水平，通过初筛、复筛从土壤中分离得到了高产丁二酸菌株，发酵结束后利用高效液相色谱法检测丁二酸的产率为34.45%。对菌株进行紫外诱变选育，结果表明，在底物葡萄糖的浓度为100 g/L时，丁二酸的产率提高了46%，达到了50.30%，残糖低于10 g/L。经形态学特征、生理生化指标测定以及16S rDNA序列分析等，鉴定该菌株为放线杆菌。

大肠杆菌表达托佩克猪SLA-1胞外区的研究

翟晓鑫, 张秀娟, 杨杰, 高凤山

2015, 31(3):  135-139.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.019

摘要 ( 236 )   HTML   PDF (2164KB) ( 401 )  

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为构建托佩克猪SLA-1重链基因原核重组表达载体并研究其在pET-21a(+)中的表达，设计引物，PCR扩增托佩克猪SLA-1基因胞外区(命名为SLA-1-TPKe)，并克隆至pMD19-T Simple Vector，经酶切鉴定后将SLA-1-TPKe基因与表达系统pET-21a(+)连接，转化到BL21(Rosseta)菌进行诱导表达，SDS-PAGE检测目的蛋白。提取SLA-1-TPKe包涵体，并经SDS-PAGE检测。PCR结果显示，SLA-1-TPKe大小为851 bp，成功克隆到pMD19-T Simple Vector，酶切鉴定大小为831 bp，连接到 pET-21a(+)并转化到BL21(Rosseta)菌，经诱导表达和SDS-PAGE检测目的蛋白的大小为31 kD。目的蛋白以包涵体形式存在，纯化后蛋白纯度达到90%以上。

醋酸钙不动杆菌的分离鉴定及溶藻特性

, 王赟, 张业猛, 李佩佩

2015, 31(3):  140-145.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull 1985.2015.04.020

摘要 ( 232 )   HTML   PDF (2121KB) ( 590 )  

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淡水微囊藻水华不仅造成水体动植物缺氧死亡，而且释放藻毒素，影响人类和其它动物的健康。利用液体感染技术，从河南省平顶山市白龟山水库分离一株能够溶解铜绿微囊藻PCC 7806的溶藻菌，命名为溶藻菌5，16S rDNA核苷酸序列测序证实该菌株为醋酸钙不动杆菌。它具有一定的溶藻特异性，只溶解PCC 7806，对FACHB-930和斜生栅藻没有影响，能够促进衣藻和红球藻的生长。最佳溶藻体积比为1∶1。溶藻菌5的菌体和无细胞培养物均具有相同的溶藻效果。显微观察藻细胞被溶解的黄化液显示细菌并未附着在藻细胞周围，也无菌胶膜形成。表明溶藻菌5可能通过释放杀藻物质和与藻竞争营养物质两种机制溶解藻细胞。

基于脂肪酸生物标记与16S rRNA的芽胞杆菌系统发育分析比较

刘国红, 刘波, 林营志, 唐建阳

2015, 31(3):  146-153.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.021

摘要 ( 261 )   HTML   PDF (1371KB) ( 362 )  

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旨在探究脂肪酸作为一种有效的芽胞杆菌分类标记，以25种芽胞杆菌模式菌株为研究对象，对芽胞杆菌进行脂肪酸组分和16S rRNA基因系统进化分析比较。结果表明，脂肪酸系统发育分析能充分体现芽胞杆菌种类间的亲缘关系，并且按生物学特性进行聚类分群，而16S rRNA系统发育仅完美体现出种间的亲缘关系。利用脂肪酸分析可将25种芽胞杆菌完全准确分开，且将生物学特性相同的芽胞杆菌种类聚为一类，如碱性条件下生长良好的4种芽胞杆菌(B. agaradhaerens、B. alacalphilus、B. alkalitelluris和B. fastidiosus)聚为一类，芽胞杆菌为圆形的芽胞杆菌(B. fusiformis、B. odysseyi 和B. sphaericus)聚为一类。结果表明，脂肪酸分析不仅根据亲缘关系进行聚类，还可以根据生物学特性对芽胞杆菌进行分类。

抗耐药细菌药用植物内生菌的筛选与鉴定

刘晓瑜, 马玉超

2015, 31(3):  154-160.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.022

摘要 ( 263 )   HTML   PDF (1336KB) ( 737 )  

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耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)、耐头孢霉素大肠杆菌和耐亚胺培南铜绿假单胞菌在医院临床治疗中引起的严重感染，极大地危害着人类身体健康。旨在从植物组织中分离和筛选高活性的拮抗上述耐药细菌的内生菌株。从分离自22种药用植物组织的197株内生菌中，经过两步筛选获得18株对MRSA有拮抗作用的菌株，未筛选到对耐头孢霉素大肠杆菌和耐亚胺培南铜绿假单胞菌有拮抗作用的菌株；经16S rRNA序列分析，其中8株为链霉菌属，6株为芽孢杆菌属，4株为假单胞菌属；对抑菌效果较强的5株菌进行发酵培养，检测发酵液对MRSA的抑菌效果，其中QN1和CF2的发酵液对MRSA有很好的抑制效果。

纳豆激酶生产菌的筛选及发酵纳豆特性研究

赵仲麟, 李淑英, 聂莹, 李燕, 袁超, 唐选明

2015, 31(3):  161-164.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.023

摘要 ( 272 )   HTML   PDF (1229KB) ( 1085 )  

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为开发具有特定生理活性的新型纳豆保健品，从发酵豆制品中分离筛选得到一株纳豆激酶高产菌株。利用该菌株以及市售的3种纳豆中的纳豆菌进行纳豆发酵，比较了4株纳豆菌发酵纳豆的特性，并对纳豆激酶活性进行分析。结果表明5号菌株发酵生产纳豆周期短，颜色金黄，具有酱香味，拉丝长度最佳。同时，对产纳豆激酶的最佳发酵时间进行研究，结果表明发酵至17 h纳豆激酶活性达到最大值。

华根霉脂肪酶在黑曲霉中的重组表达研究

张谦, 王剑英, 林智, 贾佳, 郭宏涛

2015, 31(3):  165-170.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.024

摘要 ( 264 )   HTML   PDF (1338KB) ( 553 )  

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将华根霉脂肪酶基因RCL在黑曲霉中进行了重组表达。通过PCR技术分别获得黑曲霉Pgpd启动子和RCL-TtrpC融合片段并克隆至质粒pCHAMBIA230，构建出RCL超表达载体pCHAMBIA2302∷Pgpd-RCL-TtrpC。将该载体通过冻融法转化农杆菌EHA105，进而通过农杆菌介导转化法转化黑曲霉，随机挑选7株转化子，进行PCR和Southern杂交鉴定，均为阳性。对这7株转化子进行发酵和脂肪酶活力测定，结果显示，所有转化子均能表达RCL，其中T6转化子的脂肪酶活力最高，达到71 U/mL。SDS-PAGE分析表明，重组表达的RCL的分子量约为37 kD。

黑曲霉柠檬酸工业菌株原生质体制备与转化

张晓立, 郑小梅, 满云, 罗虎, 于建东, 郑平, 刘浩, 孙际宾

2015, 31(3):  171-177.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.025

摘要 ( 365 )   HTML   PDF (1378KB) ( 681 )  

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黑曲霉是柠檬酸工业化生产的主要发酵菌株。尽管现代遗传操作技术在黑曲霉的实验室菌株、蛋白质生产菌株等的应用中获得了成功，但是柠檬酸工业菌株遗传转化异常困难，成为柠檬酸工业持续升级的重要限制因素。以柠檬酸工业生产实际应用的黑曲霉菌株为研究对象，对其原生质体的制备与再生以及PEG介导的转化等条件进行了细致优化。结果表明，柠檬酸高产工业菌株原生质体的制备需选取丰富培养基中培养48 h的年轻菌丝体，在1.5%裂解酶-0.5%蜗牛酶-0.2%溶菌酶的复合酶解体系下裂解2.5 h，原生质体的制备浓度可达10⁶个/mL以上，原生质体再生效率可达90%以上。原生质体的浓度是原生质体-PEG介导转化方法的关键，当原生质体浓度达到10⁶个/mL以上时，高产柠檬酸菌株的转化效率大幅提高。成功建立了由原生质体-PEG所介导的高产柠檬酸黑曲霉菌株的遗传转化体系。

甲基对硫磷水解酶的酿酒酵母表面展示及在甲基对硫磷降解中的应用

王星星, 池哲,

2015, 31(3):  178-184.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.026

摘要 ( 264 )   HTML   PDF (1390KB) ( 407 )  

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PCR扩增假单胞菌WBC-3的甲基对硫磷水解酶基因，插入表面展示质粒pYD1的多克隆位点，构建pYD1-MPH重组质粒。重组质粒转化酿酒酵母EBY100，2%半乳糖诱导甲基对硫磷水解酶表达，并利用免疫荧光检测甲基对硫磷水解酶在酿酒酵母细胞表面的表达展示。研究了表面展示甲基对硫磷水解酶的酶学性质和酵母工程菌对水体中甲基对硫磷的降解效果。结果表明成功构建具有全细胞甲基对硫磷水解酶催化活性的酵母工程菌，经2%半乳糖诱导48 h，表面展示甲基对硫磷水解酶比酶活力为18.2 U/mg细胞干重。表面展示甲基对硫磷水解酶的最适作用pH为9.5，最适作用温度为30℃，在pH4.0-10.5之间和45℃以下稳定性较好，Mn²⁺、Co²⁺、Zn²⁺、Ca²⁺、Hg²⁺、K⁺、Ni²⁺对表面展示甲基对硫磷水解酶活性有激活作用，Na⁺、Fe³⁺、Ag⁺对展示酶活力有抑制作用。工程菌在1 h内对淡水中20 mg/L的甲基对硫磷的降解率在80%以上。

红花油体提取条件优化及稳定性研究

杨晶, 韩高强, 刘忠良, 卢振, 吴治邦, 王清曼, 邹德毅, 强卫东, 陈伟

2015, 31(3):  185-190.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.027

摘要 ( 259 )   HTML   PDF (1662KB) ( 677 )  

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油体是储藏脂肪的亚细胞单位，其表面包裹一层磷脂和油体蛋白。这种稳定的结构可以保护油体面对环境的压力，使油体可以应用在食品、化妆品及制药工业中。研究红花油体的提取方法及红花油体乳液的基本性质，旨在为以油体为基质的载体体系研究奠定基础。以pBS为介质，采用梯度离心法，比较了不同提取条件对红花油体的提取效率的影响；对其在不同pH值、NaCl浓度条件下红花油体的平均粒径和稳定性进行测定。结果表明，红花油体在pH值≥6条件下，平均粒径为1.75-2.05 μm和pH值≤6条件下，平均粒径1.50-1.75 μm；NaCl浓度 0.2和0.4 mg/mL时，红花油体分散较为均匀，NaCl浓度 1.2和2.0 mg/mL时，红花油体出现聚集现象。蔗糖浓度0.1和0.2 mg/mL时，红花油体分散较为均匀，蔗糖浓度为0.4-1.0 mg/mL时，红花油体比较密集，随着蔗糖浓度的增加，红花油体的粒径逐渐开始不均一。红花油体的最佳提取条件是pH7，NaCl浓度0.2 mg/mL，蔗糖浓度0.1 mg/mL，稀释后的红花油体溶液在不加入保护剂或者不经过物理方法处理下，保存起来不稳定。

异育银鲫GABA A受体γ2亚基全长克隆及生物信息学分析

赵依妮, 胡鲲, 孙琪, 杨先乐, 阮记明, 周爱玲

2015, 31(3):  191-198.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.028

摘要 ( 250 )   HTML   PDF (1732KB) ( 787 )  

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近年来GABA A受体亚基特异性在药物筛选、研发过程中的应用得到广泛地关注，其中有关α1、β2和γ2三种功能性亚基的研究最为深入。异育银鲫因其良好的生长、繁殖优势，在国内得到广泛养殖。采用RACE法克隆得到了异育银鲫GABA A受体γ2亚基基因全长cDNA，并进行了生物信息学分析。该基因长2 763 bp，其中CDS区长1437 bp，可编码477个氨基酸的前体蛋白。预测蛋白分子量55.3 kD，理论等电点9.13。异育银鲫体内GABA A受体γ2亚基氨基酸序列N端存在1个长度为35个氨基酸的信号肽，4个长度分别为23、20、23和23个氨基酸的跨膜区，3个N-糖基结合位点和2个O-糖基化位点，1个特异性结构域，其氨基酸序列具有明显的氯离子门控通道家族特征。氨基酸序列与其他物种氨基酸序列的同源性都在89%以上，表明该蛋白属于GABA A受体亚基家族。系统进化树表明异育银鲫与斑马鱼聚为一支，亲缘关系最近。

松江鲈(Trachidermus fasciatus)凝血因子XI的基因克隆与表达分析

齐琪, 亓云月, 杨慧, 毕彩红, 韩晓弟,

2015, 31(3):  199-206.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.029

摘要 ( 276 )   HTML   PDF (1829KB) ( 677 )  

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克隆松江鲈凝血因子XI基因cDNA序列，分析表达模式。利用RACE 技术从松江鲈中克隆获得了凝血因子XI的cDNA全长序列(命名为TfXI)，并对其进行生物信息学和表达模式分析。获得TfXI cDNA全长1 287 bp，包括13 bp 的5'端非编码区，1 143 bp的开放阅读框以及131 bp 的3'端非编码区。开放阅读框编码280个氨基酸的多肽链，预测的蛋白大小为42.9 kD。N端含有由第22-105位氨基酸，112-196位氨基酸、205-279位氨基酸和289-369位氨基酸形成的4个串联排列的典型APPLE结构域。NCBI Blast结果显示TfXI与其他物种凝血因子XI的相似性为30%-63%，进化树分析显示，TfXI符合传统进化规律。Real time PCR分析表明，经LPS刺激96 h后，松江鲈脾脏TfXI表达量明显提高(P< 0.01)。

半滑舌鳎性逆转的遗传特性研究

宋超, 蒋丽, 王景伟, 李晓芳, 李耕, 张晓慧, 王书, 刘哲, 李恒德

2015, 31(3):  207-212.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.030

摘要 ( 299 )   HTML   PDF (1402KB) ( 823 )  

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半滑舌鳎雌雄个体生长差异悬殊，由于性逆转而造成的其群体中雌性比例过低大大制约了养殖效率。性逆转是鱼类及两栖类生物性别决定事件中有趣的生物学问题，其发生的遗传机制鲜有研究。在该研究中，分别利用雄鱼和伪雄鱼组建10个半同胞家系，对这10个半同胞家系中的子代雌雄比进行研究，结果发现，2个伪雄鱼的家系，其后代个体中遗传雌性鱼全部逆转为生理雄鱼；在另外8个雄鱼家系中其性逆转比呈连续分布，表现为典型的数量性状特征；半滑舌鳎性逆转的遗传力较低，仅为0.058。以上结果表明，伪雄鱼作为父本的遗传可能为完全的父本效应遗传，性逆转由于其较低的遗传力不适合于做家系选育而适合于做家系内的选育或结合分子标记的遗传评估，以提高雌性比的遗传进展，半滑舌鳎逆转比的数量遗传特征说明其性别决定是多基因作用的结果。

鸡neurexophilin 1基因在毕赤酵母中的表达

陈美玲, 聂彬, 姜勋平, 刘桂琼

2015, 31(3):  213-217.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.030

摘要 ( 254 )   HTML   PDF (1433KB) ( 617 )  

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Neurexophilin 1是母鸡子宫阴道结合部位的差异表达基因。根据鸡nxph1的序列，结合毕赤酵母密码子的偏好性，合成nxph1基因，设计引物以合成基因为模板，扩增其去除信号肽的DNA序列△nxph1，将合成的nxph1基因及去除信号肽的nxph1基因片段△nxph1分别插入pPICZαA真核表达载体，构建重组表达质粒pPICZαA/nxph1和去除信号肽的重组表达质粒pPICZαA/△nxph1，电转入毕赤酵母GS115，阳性菌用终浓度为1％的甲醇诱导表达，SDS-PAGE电泳和Western blot检测表达产物，结果表明重组菌成功分泌鸡NXPH1蛋白和去除信号的△NXPH1蛋白，大小约29 kD，为探索NXPH1在母鸡生殖道内的功能奠定基础。

人FGF21原核表达载体的构建及重组蛋白表达

张礼林, 唐青蓝, 许庆忠, 雷霆雯, 李红梅

2015, 31(3):  218-222.  doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.032

摘要 ( 348 )   HTML   PDF (1416KB) ( 652 )  

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构建人FGF21(fibroblast growth factor，FGF)cDNA的原核表达载体并诱导其重组蛋白表达。提取人肝脏总RNA后，经RT-PCR扩增获得目的片段，构建其T载体进行保存。再构建重组原核表达载体pET-28a(+)-hFGF21，重组质粒转化至大肠杆菌菌株BL21(DE3)中，在IPTG诱导下得到可溶性表达，采用亲和层析法纯化表达产物后，进行Western blot鉴定。成功构建重组质粒pET-28(+)-hFGF21，对其进行可溶性表达后成功纯化出his-hFGF21，经Western blot鉴定该融合蛋白可与FGF21抗体特异性结合。成功构建pET-28(+)-hFGF21，并可溶性表达his-hFGF21蛋白。

信息交流

国内外转基因生物研发新进展与未来展望

王友华, 孙国庆, 连正兴

2015, 31(3):  223-230.  doi:10.135601j.cnki.biotech.bull.1985.2015.04.033

摘要 ( 412 )   HTML   PDF (1055KB) ( 1206 )  

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近年来，转基因技术在研发方面取得了全球化性进展，被誉为有史以来应用最快的技术，已显示出巨大的经济效益、社会效益和生态效益，未来将在满足国家粮食安全、生态安全、人民健康需求等方面发挥不可替代的作用。重点介绍了转基因技术在动植物领域的国内外重大研发进展，并对转基因技术的未来发展进行了展望，对分析当前的转基因技术研究和市场应用具有一定的参考价值。