生物技术通报

转录组测序技术的研究和应用进展

崔凯, 吴伟伟, 刁其玉

2019, 35(7): 1-9. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0374

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转录组（Transcriptome）是指特定细胞或组织中全部转录产物,包括信使RNA,核糖体RNA、转运RNA以及非编码RNA。高通量测序技术的快速发展,为从整体水平系统地研究转录组学研究提供快捷可靠的平台。综述了当前主流的高通量测序技术及其在转录组学研究中的应用,并讨论了转录组数据分析中一些值得关注的问题,以及转录组测序技术在生物学研究中的应用方向。

马铃薯StSRP1的克隆、表达及生物信息学分析

庞鹏湘, 常燕楠, 尉瑞敏, 郜刚

2019, 35(7): 10-16. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0029

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胁迫相关基因的表达导致代谢物的积累和生化与生理途径的改变,对于植物适应不利胁迫条件至关重要。通过研究马铃薯StSRP1的结构和在逆境胁迫中的表达情况,为验证马铃薯StSRP1在抵抗生物胁迫过程中的作用奠定了基础。运用电子克隆法获得StSRP1全长序列,利用生物信息学分析StSRP1的核酸序列、氨基酸序列、蛋白质结构和启动子,基于NCBI数据库,选取20条与StSRP1匹配度高的胁迫相关蛋白序列构建了系统进化树,对不同物种间的SRP蛋白进行比对。经ABA、MJ和病菌的诱导,对StSRP1进行qRT-PCR分析。克隆获得StSRP1全长867 bp,可编码288个氨基酸,无信号肽序列,无跨膜区,有34个可能的磷酸化位点,亲水性蛋白,定位于内质网。StSRP1的表达受ABA、MJ和病菌的调控。StSRP1可能参与马铃薯逆境胁迫应答过程

抗草甘膦转基因大豆AG5601对根际微生物群落功能多样性的影响

张卓, 刘茂炎, 王培, 黄文坤, 刘二明, 彭焕, 彭德良

2019, 35(7): 17-24. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0002

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明确抗草甘膦转基因大豆AG5601对根际土壤微生物群功能多样性的影响,为转基因大豆的安全性评价提供基础数据。采用BIOLOG的方法,对抗草甘膦转基因大豆AG5601、亲本大豆SNK500和普通栽培大豆中黄13成熟期和残茬期的根际土壤微生物的碳源利用特征进行比较分析。AG5601成熟期的根际土壤微生物群落碳源利用能力显著高于SNK500,但与中黄13无显著差异;在残茬期,AG5601、SNK500和中黄13的根际土壤微生物群落碳源利用能力均无显著差异。功能多样性分析发现,成熟期的AG5601与中黄13在根际土壤微生物McIntosh指数和Simpson指数均显著高于SNK500,而残茬期,3种大豆的根际土壤微生物多样性差异不显著。主成分分析表明,AG5601与SNK500成熟期和残茬期的根际土壤微生物碳源利用在两主成分轴上的差异较小,碳源利用模式基本相同。本研究表明,抗草甘膦转基因大豆AG5601对根际微生物群落功能多样性无长期、显著性影响。

小桐子低温胁迫下microRNA实时荧光定量PCR内参的筛选与比较

孔春艳, 陈永坤, 王莎莎, 郝大海, 杨宇, 龚明

2019, 35(7): 25-32. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0042

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选择合适的内参对实时荧光定量PCR（qRT-PCR）结果的准确性极其重要,在microRNA（miRNA）的qRT-PCR分析中尤为如此。通过筛选适宜分析小桐子低温胁迫下miRNA定量表达的内参,为小桐子及其他物种miRNA的qRT-PCR分析提供有用的理论参考。基于以前的小RNA-seq结果,以低温处理的小桐子为材料,挑选11个候选内参基因,用实时荧光定量PCR技术检测它们在不同样本中的表达量,采用GeNorm、NormFinder和BestKeeper软件进行表达稳定性综合分析。结果表明,表达最稳定的基因是miR6448和U6,miR6448的Ct值为23左右,表达丰度适中;U6的Ct值为10左右,表达丰度高;因此,miR6448可作为小桐子低温胁迫下表达丰度适中的miRNA qRT-PCR的内参基因;U6可作为小桐子低温胁迫下丰度较高的miRNA qRT-PCR的内参基因。

绵羊不同发育阶段背最长肌组织中可变剪接的鉴定与分析

鲍晶晶, 浦亚斌, 马月辉, 赵倩君

2019, 35(7): 33-38. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1078

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可变剪接（Alternative splicing,AS）是动植物体内蛋白质多样性和遗传多样性的重要调控机制。为鉴定和分析绵羊不同发育阶段背最长肌组织中可变剪接,对多浪绵羊妊娠90日龄胎儿（F90）、出生后30日龄羔羊（L30）和成年3岁羊（A3Y）的背最长肌组织进行转录组测序,利用rMATS软件鉴定样品中的可变剪接事件和差异剪接基因（Differential splicing gene,DSG）,并对DSG进行GO和KEGG功能富集分析。结果表明,绵羊背最长肌组织在F90、L30和A3Y时期分别鉴定出13 923、11 959和12 164个可变剪接事件,其中外显子跳跃（Skipped exons,SE）的比例最高,约为70.69%,5'端可变剪接位点（Alternative 5' splice sites,A5SS）、3'端可变剪接位点（Alternative 3'splice sites,A3SS）、互斥外显子（Mutually exclusive exons,MXE）和内含子保留（Retained introns,RI）的比例分别约为7.28%、11.18%、5.96%和4.84%。在F90_vs_L30、F90_vs_A3Y和L30_vs_A3Y比较组中分别鉴定到 2 545、2 689和1 701个显著的差异剪接基因（P<0.05）。GO和KEGG功能富集分析显示,差异剪接基因显著富集到横纹肌发育、肌肉结构发育、肌细胞分化、肌膜、胰岛素信号通路、Wnt信号通路、MAPK信号通路等与肌肉发育密切相关的通路上。上述结果表明可变剪接在背最长肌发育中发挥重要作用。

猫4种不同来源间充质干细胞的生物学特性比较

罗冬章, 罗惠娜, 詹小舒, 李心怡, 黄曼晴, 林洁微, 黄绮亮, 洪纯, 林好美, 陈胜锋, 王丙云

2019, 35(7): 39-45. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0149

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为比较猫的脂肪、骨髓、羊膜、脐带等器官组织4种不同器官来源间充质干细胞（Mesenchymal stem cells,MSC）的生物学特性,本研究通过全血培养法分离培养骨髓来源的间充质干细胞,并采用消化法分离培养脂肪、脐带和胎盘来源的间充质干细胞,比较它们的细胞形态、生长曲线、成脂成骨分化能力以及细胞表面标志物等生物学特性。结果显示,分离得到的4种不同来源的MSC均呈贴壁生长,细胞形态呈梭形、多棱形;均具有成脂成骨分化能力;脂肪源和骨髓源MSC的细胞增殖速度较快,细胞倍增时间较短,而羊膜与脐带源的MSC增殖能力较差,细胞倍增时间较长,4种细胞中脂肪来源MSC的增长活性最好,细胞传至第9代的时候依然保持良好的增殖活性,提示AD-MSC的临床应用可能比较好;4种MSC细胞表面均高表达CD105、CD90和CD44等标志物,低表达CD34。

鲤两种孕激素受体基因克隆、表达及比较分析

朱锐, 叶雨情, 王雅欣, 杨晨茹, 王红伟, 孙晓晴, 张研, 李尚琪, 李炯棠

2019, 35(7): 46-53. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1089

摘要 ( 243 )

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孕激素受体（Progesterone receptor,Pgr）是介导孕激素调控鱼类性腺发育和生殖细胞成熟的受体。为研究鲤（Cyprinus carpio）2种Pgr时空表达模式和表达分化趋势,采用cDNA末端快速扩增方法克隆两种Pgr基因（Pgr1和Pgr2）。Pgr1和Pgr2的全长cDNA序列分别为2 713 bp和2 730 bp,均编码628个氨基酸。二者核酸和蛋白质一致性分别为91%和90%。这两个基因都含有锌指结构域和核激素受体域同源超家族两个功能域。进化分析将鲤Pgr1和鲫Pgr1聚在一起,鲤Pgr2和鲫Pgr2聚为一支;这两支再与斑马鱼Pgr汇成一支。鲤Pgr1和Pgr2的非同义替换率与同义替换率比值为0.360,表明Pgr1和Pgr2受负选择压力。实时荧光qPCR分析表明,Pgr1和Pgr2在性腺的表达显著高于其他组织,说明二者可能参与性腺发育过程。催产素诱导后,Pgr1和Pgr2在精液和卵细胞的表达量高于受精卵,表明这两种基因与鲤生殖细胞成熟相关。大多数状态下Pgr1表达量显著高于Pgr2,表明Pgr1是介导鲤性腺发育和生殖细胞成熟的主表达基因。

厚壳贻贝Mytilin-1成熟肽在毕赤酵母中的重组表达及其抑菌活性

张亚莉, 陶妍, 谢晶, 钱韻芳

2019, 35(7): 54-60. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0104

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贻贝素（Mytilins）是一类主要在贝类血细胞中表达的阳离子小分子抗菌肽,包括多种同工型,它们在免疫系统中发挥了重要作用,Mytilin-1是其中的一种同工型。厚壳贻贝（Mytilus coruscus）Mytilin-1的一级结构由信号肽、成熟肽和C端的延伸肽组成;其成熟肽决定了Mytilin-1的生物学活性,它由34个氨基酸残基组成,其中8个保守的半胱氨酸残基在空间上能形成4对二硫键,对Mytilin-1的稳定性和活性起了关键作用。以厚壳贻贝的Mytilin-1成熟肽为重组DNA表达的目的蛋白,根据毕赤酵母（Pichia pastoris）的密码子偏爱性对编码该成熟肽的密码子进行优化,合成的目的基因“mMy1”与表达载体pPICZαA连接后电转至毕赤酵母X-33,通过高浓度博来霉素筛选高拷贝酵母转化子,获得的阳性转化子在29℃、250 r/min、pH6.0的条件下,使用1%甲醇诱导表达96 h;培养液上清经Tricine-SDS-PAGE和Western blot分析证明：重组mMy1在毕赤酵母X-33中得到成功表达,其分子量为4.8 kD。抑菌试验表明,重组mMy1对革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）和枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）以及革兰氏阴性的大肠杆菌（Escherchia coli）具有抑菌活性。

海洋高产尿酸氧化酶菌株筛选鉴定及酶学性质研究

张庆芳, 逄飞, 于爽, 肖景惠, 窦少华, 迟乃玉

2019, 35(7): 61-69. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1057

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尿酸氧化酶广泛用于常规临床分析和临床药物,在医学治疗和诊断中的重要性日益增加。为得到高产尿酸氧化酶的优良菌株,以大连黄海海泥、海水为材料,依次分别采用透明圈法、酶偶联分光光度法进行初筛和复筛,获一株高产尿酸氧化酶菌株Z7,根据菌株Z7的16S rDNA基因序列和形态学、生理生化特征,该菌株被鉴定为苛求芽孢杆菌（Bacillus fastidiosus）。酶学性质研究表明：尿酸氧化酶蛋白的分子量约为33.1 kD;最适作用温度是25℃,酶活高达673.7 U/mg;最适作用pH为8.0,在 pH 8-9表现出较强的稳定性;Fe³⁺、Ca²⁺对尿酸氧化酶具有激活作用。Ag⁺、Hg²⁺对该酶抑制性较强,使其几乎丧失活性。该菌株产酶活性及稳定性良好,可为尿酸氧化酶的工业化生产奠定理论基础,并具有潜在开发价值。

来自光裸方格星虫产纤溶酶蜡状芽孢杆菌的鉴定

李小媚, 周宗慧, 尹秀华, 江虹锐, 刘小玲

2019, 35(7): 70-75. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0109

摘要 ( 292 )

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对广西北部湾光裸方格星虫中产纤溶酶菌株进行筛选和鉴定,结合脱脂乳平板与纤维蛋白板筛选出产纤溶酶菌株,并对其粗酶液的血栓溶解机制进行了体外初步研究。结果显示,从光裸方格星虫获得5株产纤溶酶菌株,其中GXUSP-1菌株纤溶酶粗酶活力（相当尿激酶酶活力单位）为303.2 U/mL,经初步鉴定该菌为蜡状芽孢杆菌属,属于海洋共生菌,该菌株粗酶液能通过直接和间接两种方式溶解血栓,且体外溶解血栓作用显著。GXUSP-1具有良好的潜在工业应用价值。

松材线虫拮抗细菌的杀线活性及其发酵培养特性

张婉君, 吴小芹, 王亚会

2019, 35(7): 76-82. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0010

摘要 ( 286 )

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旨为筛选具有高效杀松材线虫活性的拮抗细菌。采用浸测法对3株芽孢杆菌进行杀线活性测定,并对高效杀线菌株发酵滤液处理线虫后的虫体进行形态观察及该菌株培养条件和杀线物质稳定性测定。结果表明3株细菌发酵滤液处理松材线虫（Bursaphelenchus xylophilus）48 h后,线虫校正死亡率均达100%,且松材线虫在蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）JK-XZ3发酵滤液4倍和8倍稀释液中处理48 h后,其校正死亡率分别达99.55%和88.32%,明显高于短小芽孢杆菌（B. pumilus）HR10和瓦雷兹芽孢杆菌（B. velezensis）YH-20;该JK-XZ3菌株发酵滤液处理过的线虫虫体断裂,内含物外溢,体壁消解;该菌株在30℃培养4 d的发酵滤液杀线活性最高,且松材线虫在发酵滤液4倍和8倍稀释液中处理48 h后,其校正死亡率均达100%;松材线虫在40℃、60℃、80℃和100℃处理后的发酵滤液8倍稀释液中处理48 h后,其校正死亡率均在84%以上;在pH为8-10的发酵滤液8倍稀释液处理48 h后,其校正死亡率均在88%以上;说明该菌株发酵滤液具有耐高温和耐碱特性。蜡样芽孢杆菌JK-XZ3是一株具有开发和应用潜力的高毒力杀线菌株。

解淀粉芽孢杆菌BA-26抗菌物质分离及对灰葡萄孢抑菌作用研究

刘超, 刘洪伟, 汪步青, 赵雯雅, 王雅娜, 张丽萍

2019, 35(7): 83-89. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0055

摘要 ( 265 )

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分析解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）BA-26发酵液中抑菌物质存在情况,明确活性物质的抑菌效果,初步探索其抗植物病原真菌的作用机制。通过硫酸铵沉淀、大孔树脂吸附及反相高效液相色谱法（RP-HPLC）,从菌株BA-26的发酵液中分离纯化抗菌物质;采用平板对峙法检测抗菌物质抑菌活性;用二倍稀释法测定各活性组分的最小抑菌浓度（MIC）,并研究其对菌丝和孢子萌发的影响。从菌株BA-26发酵液中获得抗菌粗提物抑菌谱广,对立枯丝核菌等多种植物病原真菌有强抑制作用;分离纯化得到11个具有抑制真菌作用的活性组分;其中A6-19和A6-20组分对灰葡萄孢（Botrytis cinerea）抑菌活性最强,最小抑菌浓度为7.81 μg/mL;菌株BA-26产生的抗真菌活性物质能使灰葡萄孢菌丝生长受阻、膨大变粗、细胞膜破坏并能抑制其孢子萌发。明确了解淀粉芽孢杆菌BA-26菌株产抗菌物质情况,初步探究其抑菌作用机制,为抗菌物质在防治病原真菌等方面的应用奠定基础。

莠去津降解菌泛基因组测序及比较基因组分析

王娅丽, 朱姗姗, 杨峰山, 马玉堃, 付海燕, 刘春光

2019, 35(7): 90-99. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0360

摘要 ( 521 )

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Arthrobacter aurescens TC1和Pseudomonas sp. ADP是目前莠去津降解菌的模式菌株,筛选出Microbacterium sp. HBT4,旨在挖掘这3株不同种属细菌基因组间生物学信息的异同,并预测重要基因。通过Illumina Hiseq 4000测序平台采用DNA小文库制备和测序技术,进行了泛基因组测序,使用相关软件进行基因组组分分析、基因功能注释、基因间变异检测和比较基因组学分析,将分离得到的微杆菌HBT4与模式菌株进行核苷酸组成、共线性及菌株间变异差异分析。得到该菌株基因组大小约为3.53 Mb,预测到菌株HBT4编码基因3 397个、重复序列含量为1.33%、非编码RNA 63个,通用数据库基因功能注释共3 324个,专用数据库基因功能注释共1 149个,通过菌株间差异变异分析发现SNP、Small InDel和水平转移基因,未发现结构变异基因,获得该菌株特有基因中GO注释到的基因在细胞组分、分子功能和生物学进程中的数量和比例,从KEGG 代谢通路富集图中发现特有基因编码的二氢硫基赖氨酸残基琥珀酰转移酶位于三羧酸循环中α-酮戊二酸和琥珀酰辅酶A的代谢通路之间。获得3个菌株核心基因组与非必需基因组比例分布、系统进化树和共线性关系,发现三者之间共有基因家族986个、菌株HBT4特有基因家族1 171个。得到的菌株HBT4与两株模式菌株相比,其基因家族之间既有相同之处,又有较大差异。

低温萘降解菌的筛选、鉴定及降解条件优化

郭亚男, 张馨予, 胥梦, 王继华

2019, 35(7): 100-107. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0362

摘要 ( 278 )

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研究采用富集培养法从黑龙江省大庆油田地区污染土壤中筛选能以萘为唯一碳源和能源的低温菌株,采用气相色谱-质谱法（GC-MS）研究降解菌在萘-无机盐培养基中对萘的降解情况,通过单因素试验与正交试验测定降解菌的培养条件并进行优化,同时分析降解阶段其主控因素。结果表明：筛选出2株在低温条件下高效降解萘的菌株,编号为GN1和GN2。在低温条件下GN1和GN2可以快速降解萘,在对照组非生物因素影响基础上,萘（300 mg/L）的降解率在4 d内达到94.43%和95.47%,在耐受能力和降解速度方面具明显优势;经形态观察、生理生化特性和16S rDNA基因序列鉴定两株降解菌皆属于假单胞菌属（Pseudomonas）;均在萘-无机盐培养基（萘浓度300 mg/L）,培养温度15℃,初始pH 6.0,培养转数180 r/min,培养时间7 d的条件下生长最佳。2株降解菌的生长与5种环境因素均有显著关系。

Mxr1磷酸化水平受Ptp调控机理的初步研究

侯成林, 杨艳坤, 陈嘉荔, 白仲虎

2019, 35(7): 108-113. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0020

摘要 ( 226 )

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通过PULL-DOWN找到与巴斯德毕赤酵母转录激活因子Mxr1相互作用的小分子酪氨酸磷酸酶Ptp,并验证其去磷酸化功能,可以使磷酸化的Mxr1第215位丝氨酸的磷酸基团水解。用Mxr1第215位特定位点磷酸化抗体Western blot检测Mxr1S215在不同培养基中磷酸化情况。发现野生菌株中Mxr1在甘油培养基没有磷酸化,在甲醇培养基发生磷酸化。在Ptp高表达菌株中,无论在甘油还是甲醇培养基Mxr1都没有发生磷酸化,而在Ptp敲除菌株中磷酸化明显高于野生型菌株,说明Ptp调控Mxr1磷酸化。在大肠杆菌中表达并纯化,测定了Ptp酶学性质。构建了巴斯德毕赤酵母Mxr1S215A突变株,发现多个与甲醇代谢相关的基因在转录水平发生变化,推测其可能受S215位点磷酸化Mxr1的调控。

基于密码子优化的FAD依赖葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达及酶学性质

董聪, 高庆华, 王玥, 罗同阳

2019, 35(7): 114-120. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0941

摘要 ( 251 )

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旨在获得表达量高的FAD依赖的葡萄糖脱氢酶。通过FAD依赖的葡萄糖脱氢酶密码子优化,人工合成基因片段,构建重组表达载体pMD-GDH,转化毕赤酵母X33菌株后利用甲醇诱导培养实现分泌表达。结果显示,经试管水平筛选阳性转化子获得一株酶活高且稳定的重组菌株,在10 L发酵罐培养时经过136 h诱导培养,酶活达到257 600 U/L。酶学性质分析表明,以葡萄糖为底物时最适温度和pH分别为55℃和7.0,在50℃下处理 150 min 仍有 70%的活性,在 pH 4-7 范围内,37℃保温 4 h,FAD-GDH 仍能保持 50%以上的活性。金属离子Cu²⁺ 对酶活抑制作用比较大。FAD-GDH的底物专一性较好,以葡萄糖为最适底物。经毕赤酵母密码子偏好性优化实现了FAD依赖的葡萄糖脱氢酶在毕赤酵母中的高效表达,为应用于血糖检测提供理论依据。

葡萄柚中糖基转移酶对槲皮素及其类似物催化机制探讨

叶静斯, 窦文芳, 王程

2019, 35(7): 121-128. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0057

摘要 ( 263 )

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研究了葡萄柚中糖基转移酶（FGT）作为催化酶,以UDP-葡萄糖、UDP-N-乙酰-D-氨基葡萄糖、UDP-甘露糖为糖基供体,槲皮素、柚皮素、柚皮苷为糖基受体,研究糖基化合成情况。通过高效液相、质谱及核磁共振氢谱对产物反应进行检测。确定了槲皮素与UDP-葡萄糖、UDP-N-乙酰-D-氨基葡萄糖可以发生糖基化反应,生成的槲皮素糖苷分子量分别为464、505。根据核磁结果鉴定,所得到的产物结构分别为槲皮素-3-O-β-D葡萄糖苷、槲皮素3-O-β-D-N-乙酰-D-氨基葡萄糖苷。以FGT酶为催化酶,对槲皮素进行了糖基化修饰。

通用型NF-κB荧光素酶报告基因细胞系的构建

郑海亮, 王东方, 方雅, 刁小伟, 文勇, 袁云霞

2019, 35(7): 129-133. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0058

摘要 ( 655 )

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建立一种通用型荧光素酶报告基因检测系统。以NF-κB信号通路为基础,用NF-κB-RE-Luc2P慢病毒感染 HEK293细胞获得单克隆细胞系,并使用TNF-α进行了刺激验证;为证明该细胞系具备通用和改造能力进一步感染了FGF家族受体FGFRⅡ,筛选获得单克隆然后用FGF类药物进行刺激验证。结果表明,在TNF-α刺激实验中,响应值与TNF-α浓度呈现剂量依赖效应,且信噪比可达100倍以上,表明细胞系建立成功。FGF类药物刺激验证实验中,响应值与药物浓度可拟合成剂量依赖的“S”型曲线,表明该细胞系可用于FGF类药物活性检测。获得了NF-κB-RE-Luc2P HEK293和以此细胞系为基础改造得到的细胞系FGFRⅡ/NF-κB-RE-Luc2P HEK293,由于NF-κB是细胞内众多信号通路的交汇点,因此针对NF-κB信号通路,该细胞系具备通用性。

MMP-9蛋白的抗原表位分析及单克隆抗体制备

许映雪, 尹焕才

2019, 35(7): 134-140. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1059

摘要 ( 298 )

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利用生物信息学方法分析并预测MMP-9蛋白的抗原表位区,命名为Δmmp9。通过对Δmmp9的核苷酸序列进行分析,设计引物扩增目的片段,构建重组表达载体pET28α（+）-Δmmp9,并将其转化到BL21（DE3）中,诱导表达重组蛋白Δmmp9。纯化重组蛋白后,免疫BALB/c小鼠,筛选获得7株稳定分泌单克隆抗体的杂交瘤细胞株,检测抗体效价均达1：240 000。利用生物信息学筛选抗原表位区,成功制备单克隆抗体,通过抗体配对实验,证明其有良好特异性,并筛选出3株捕获抗体及对应标记抗体。

TOX3基因RNAi慢病毒载体的构建及对乳腺癌ZR-75-1细胞增殖的影响

韩翠翠, 刘立琨, 王玉春, 杨莹, 刘吉成, 周忠光

2019, 35(7): 141-147. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0868

摘要 ( 286 )

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旨在构建TOX3基因RNAi慢病毒载体并观察其对人乳腺癌ZR-75-1细胞增殖能力的影响。针对TOX3基因设计干扰靶序列,构建载体,测序正确后进行慢病毒包装及滴度测定。转染ZR-75-1细胞,荧光显微镜下观察表达GFP的细胞数目,实时荧光定量PCR及Western blot实验验证转染后ZR-75-1细胞中TOX3 mRNA和蛋白的表达。MTT及平板单克隆实验检测TOX3对ZR-75-1细胞增殖能力的影响。结果显示,各组载体序列正确,病毒滴度均>2×10⁸TU/mL,表达GFP细胞数目均可达95%以上。各干扰组TOX3 mRNA及蛋白表达水平均降低,其中TOX3-shRNA-3组干扰效果最佳,转染后ZR-75-1细胞的增殖和单克隆形成能力下降。成功构建TOX3基因的RNAi慢病毒载体,沉默TOX3后ZR-75-1细胞的增殖能力下降。

盐胁迫下植物Na⁺调节机制的研究进展

李晓院, 解莉楠

2019, 35(7): 148-155. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0088

摘要 ( 339 )

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盐胁迫是限制农作物生产的主要非生物因素之一。土壤中过量的可溶性盐（主要指Na⁺）可使植物受到渗透胁迫、离子胁迫和氧化胁迫等次生胁迫。在高盐环境下,植物通过Na⁺外排或胞内区隔化等策略来降低胞内Na⁺浓度,进而重建或维持植物体内的离子稳态平衡。主要综述了盐胁迫下植物细胞维持Na⁺离子动态平衡的主要途径和调控机制的最新进展。对盐胁迫下离子动态平衡过程的深入了解将有助于创制更高耐逆性的作物品种,实现农业的可持续发展。

植物响应淹涝的转录组学研究进展

王得运, 罗光明, 刘培培, 周丽, 徐月莹, 陈云婷

2019, 35(7): 156-161. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0312

摘要 ( 280 )

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转录组测序技术,能够从mRNA水平研究物种基因功能以及特定的生理学过程,采用该项技术可研究植物在淹涝胁迫下所有的基因表达水平情况,有利于揭示植物对淹涝的应答机理。综述了采用转录组测序技术揭示的淹涝胁迫下植物体内信号传导、内源激素、光合作用、呼吸代谢与活性氧清除等途径中的差异基因表达情况,以及各种转录因子和功能蛋白的差异基因表达情况,并展望了今后的研究趋势,以期为植物淹涝研究提供参考。

植物铁还原酶基因FRO的研究进展

乔孟欣, 李素贞, 陈景堂

2019, 35(7): 162-171. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1012

摘要 ( 326 )

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铁（Fe）是植物生长必需的微量元素,适宜的铁含量有利于植物的正常生长和发育。在吸收铁这一生理过程中,禾本科植物和非禾本科植物吸收铁的价态不同,并且铁在植物体内的运输过程也存在着二价与三价铁的相互转化。铁还原酶基因（Fe³⁺chelate reductase,FRO）具有将三价铁还原成二价铁的功能。因此,在分子水平上研究FRO的具体功能具有非常重要的意义。综述了拟南芥、番茄、大豆、水稻、花生及蒺藜苜蓿等FRO基因在亚细胞定位、还原对象、诱导条件及调控或影响因素等方面的研究进展,以期为后续研究铁的吸收机制奠定理论基础。

纳米材料对植物生长发育的影响

高梦迪, 盛茂银, 傅籍锋

2019, 35(7): 172-180. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1022

摘要 ( 428 )

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纳米技术（Nanotechnology）自20世纪80年代末诞生以来,便受到广泛关注。它呈现出许多大尺寸材料不具备的特殊性质,且随着多种新型纳米材料的出现,以及在土壤改良和促进植物生长发育中的优异表现,在林业、农业等领域展现出巨大的应用前景。为了更加充分地利用纳米材料,探索其调节植物生长发育的规律、作用机制及存在的风险,对纳米材料在植物生长发育上的应用现状进行了综述,并对未来的研究方向进行展望。

节节麦遗传多样性及在改良普通小麦中的应用

赵昕鹏, 周云, 吕琳琳, 李锁平, 张大乐

2019, 35(7): 181-189. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1103

摘要 ( 291 )

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节节麦是普通小麦D基因组的供体种,具有丰富的遗传变异,在普通小麦遗传背景日渐狭窄的今天,节节麦为普通小麦育种提供了宝贵的遗传资源。系统总结了国内外对节节麦的研究进展,对节节麦的遗传多样性和在小麦育种中的利用等方面进行综述,以期为更好地利用节节麦种质资源提供参考。

植酸酶研究进展及土壤植酸酶应用展望

丁锐, 陈旭辉, 李炳学

2019, 35(7): 190-195. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1027

摘要 ( 331 )

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磷元素是农作物的主要营养限制因子之一,开发利用土壤中的磷资源对解决作物的磷素限制意义深远。植酸是土壤有机磷的主要形态,其矿化分解并释放有效磷的过程是一个酶促反应,植酸酶是这一过程的关键酶。植酸酶在土壤改良及农业的可持续发展领域具有较强的应用前景,高通量测序技术的出现也为土壤植酸酶研究提供了全新的思路和策略。综述了植酸酶的多样性、获取技术、提高产率的策略及在农业领域的应用现状,分析了土壤植酸酶研究存在的问题和未来发展的趋势,并对其应用前景进行了展望。

线粒体丙酮酸转运载体（MPC）研究进展

解文雅, 邹世颖, 高如心, 贺晓云

2019, 35(7): 196-201. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0926

摘要 ( 1050 )

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线粒体丙酮酸转运载体（Mitochondrial pyruvate carrier,MPC）位于线粒体内膜,可将丙酮酸由细胞质运输至线粒体基质参与三羧酸循环、糖异生以及脂质、氨基酸等代谢过程,进而为机体提供能量,因此,MPC可通过调节丙酮酸进入线粒体基质的通量从而调控能量代谢。总结了MPC的生物学特性及其与代谢类疾病关系的研究进展。现有研究表明,MPC活性受到抑制后可导致肝脏糖异生速率降低,进而影响葡萄糖稳态,降低Ⅱ型糖尿病的发生;同时也可通过影响葡萄糖刺激的胰岛素分泌,阻止胰岛素信号的传导,导致机体对于外界葡萄糖的摄取不敏感,因此MPC对于机体葡萄糖稳态维持的十分重要。但是在大多数癌组织中MPC的活性受到抑制,应通过特异性地激活癌细胞中MPC功能,增强其有氧代谢,抑制癌细胞利用乳酸供能,进而抑制癌细胞的增殖。由此可见,MPC是研究基础能量代谢调控的切入点以及潜在的治疗靶位点,同时也为肥胖、糖尿病、癌症等代谢类疾病的研究提供了新的治疗思路。

食源性致病微生物危害风险及其防控用抗菌生物活性肽研究进展

徐重新, 张存政, 刘媛, 张霄, 仲建锋, 刘贤金

2019, 35(7): 202-212. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-1010

摘要 ( 297 )

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食源致病微生物是污染食品、食用农产品的主要生物危害物,严重威胁人类及动物健康;同时也给食品、食用农产品产业造成巨大经济损失,是制约产业健康可持续发展的关键危害因素。传统依赖抗生素对致病微生物的防控效果显著,但由于抗生素长期的不合理使用甚至是滥用所诱发产生的致病微生物耐药性,以及对人类和动物体内脏器、肠道组织、神经和代谢系统正常功能构成的潜在危害性等问题也同样突出。抗菌生物活性肽作为具有抗菌功能的生物多肽类蛋白质,被认为是对人类、动物以及生态环境友好的抗菌物质,有望替代抗生素用于致病微生物的防控,现已成为探索新型安全抗菌类药物研发的热点。全面梳理了食源致病微生物种类、污染特点及其主要危害风险;系统概述了抗菌生物活性肽主要类型、来源及其创制技术;着重介绍了当前抗菌生物活性肽在食源致病微生物防控上的研究状况,并深入探讨了其应用前景、存在问题及拟解决对策,旨在为食品、食用农产品中食源性致病微生物筛查以及靶向防控技术提供最新的有参考价值的文献资料和创新思路。

功能核酸荧光标记型定量统一化检测技术的研究进展

肖冰, 罗云波, 黄昆仑, 张园, 许文涛

2019, 35(7): 213-221. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0592

摘要 ( 228 )

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功能核酸是一类具有特定空间构象、执行特异生物功能的天然或者人工核酸序列,具有易于修饰、价格低廉、稳定性高、特异性强等优势,搭载荧光传感系统,组装成多种荧光生物传感器,被广泛应用于环境污染物检测、食品风险因子检测、疾病诊断等多个领域。首先明确功能核酸与荧光定量检测技术等相关概念,详细阐述了几种重要的荧光物质的特点以及其与功能核酸的分子识别、作用方式与发光机制,再主要从功能核酸荧光标记型定量统一化检测技术与其实际应用角度进行分类介绍与评价对比,最后就功能核酸荧光标记型定量统一化检测技术在多种领域的检测分析中的研究意义以及存在的问题进行讨论,并对未来的发展与应用作出展望。

翻译组研究技术进展

魏康宁, 崔俊霞, 王梦蕾, 王丽, 李用芳

2019, 35(7): 222-229. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0006

摘要 ( 541 )

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基于高通量测序的RNA-Seq广泛被用于检测组织和细胞中基因的表达和调控机理研究,然而已有的文献表明mRNA水平并不能反映蛋白质的丰度,而研究正在翻译的mRNA的翻译组则比转录组更能反映蛋白组的实际水平,因此翻译组研究比转录组研究更具有理论和实践意义。对翻译组研究最为经典的多聚核糖体图谱技术到最近发展起来的核糖体图谱技术、核糖体亲和纯化技术以及翻译谱分析技术进行了综述比较,并介绍了翻译组研究前景,以便为翻译组研究提供参考。

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）物种名称的“前世今生”

刘洋, 刘晓昆, 陈文浩

2019, 35(7): 230-232. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2019-0600

摘要 ( 1073 )

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贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是环境中常见的具有广泛功能性的细菌种类,而其分类地位与物种名称的确定却是细菌分类学家一直以来争论的焦点,直到最近贝莱斯芽孢杆菌有效的物种名称才得到确定。采用按时间顺叙的方式对贝莱斯芽孢杆菌物种名称演变发展过程进行系统阐述,以期让读者清晰了解贝莱斯芽孢杆菌物种名称的由来与更迭历程。

2019, 35(7): 233-233.

摘要 ( 97 )

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