生物技术通报

转录因子参与植物低温胁迫响应调控机理的研究进展

肖玉洁, 李泽明, 易鹏飞, 胡日生, 张先文, 朱列书

2018, 34(12): 1-9. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0240

摘要 ( 629 )

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低温胁迫对植物的地理分布和生长发育有着重要影响。当植物受到低温胁迫时,转录因子通过结合基因启动子上的顺式作用元件激活低温响应基因的表达,从而调控植物体内的信号转导通路来提高植物的耐低温性。着重主要介绍了AP2/ERF、NAC、WRKY、MYB、bZIP、ZFPs等转录因子家族参与植物低温胁迫响应的最新研究进展,并提出了一个转录因子通过与其他因子和启动子元件互作的方式参与低温胁迫响应的基因表达调控网络。

植物抗冻蛋白研究进展

王羽晗, 李子豪, 李世彪, 陈驰航, 王瑜麟, 张旸

2018, 34(12): 10-20. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0511

摘要 ( 644 )

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低温胁迫会对植物的生长造成威胁,使农作物产量降低,无法满足人们的生产生活需要。因而,提升植物抗寒能力具有重要意义。抗冻蛋白是提高生物体对低温适应能力的一种蛋白质。目前发现的抗冻蛋白可以通过降低体系冰点、改变冰晶形态、抑制冰晶生长来防止低温胁迫对生物体造成伤害,提高生物体对低温的适应能力。现已在鱼类,昆虫和植物中发现并分离出具有抗冻能力的蛋白质,并且把植物或动物或动植物融合的抗冻蛋白相关基因转入到受体植株,植株的抗寒能力均有所提高,农作物的产量也随之增加。以表格的形式总结了近年来各类抗冻蛋白的研究进展,将从抗冻蛋白的发现、效应、活性的评价方式、作用机理、研究进展及应用等方面进行综述。另外有文献表明,在一些植物中还存在着一些具有调控抗冻蛋白积累的物质,如茉莉花酸和乙烯等,对提高植物在低温下的生活能力也具有重要意义,还需要进一步研究。其次,也发现具有其他的功能的抗冻蛋白,但是这些抗冻蛋白的同源性也不高,还需要我们去进一步探索。

环状RNA研究进展

李宏宇, 许文涛

2018, 34(12): 21-31. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0127

摘要 ( 500 )

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环状RNA（circRNA）出现在转录后的剪切过程中,单链的RNA分子通过共价结合形成一个环形。高通量测序技术的进步对线性非编码RNA（nocoding linear RNA,NCL）进行了全面的探究,这使得NCL重新走入研究者的视野中,尤其是环状RNA。环状RNA已被证实其丰富,高度表达,和进化保守等特性。一些环状RNA已经被证明能够影响microRNA对基因的调控,可以作为miRNA海绵体,并可能对亲本基因有转录调节的作用,有翻译以及其它的一些功能。并且对一些疾病有着重要的作用,对阿尔兹海默症、糖尿病、缺血性心脏病以及一些癌症都有着调控作用,既可以调节疾病的发展也可以作为一种生物标记物来对疾病进行检测。对环状RNA的形成机制、功能、检测方法、novel 环状RNA的鉴定以及疾病相关性进行了总结与概述,并对未来研究进行了展望。

畜禽PPARα基因研究进展

王朝阳, 蓝立明, 白丁平, 张福君, 李昂

2018, 34(12): 32-40. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0504

摘要 ( 374 )

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过氧化物酶体增殖物激活受体（Peroxisome proliferator-activated receptors,PPARs）是核激素受体家族中的配体激活受体,控制许多细胞内的代谢过程,PPARα作为过氧化物酶体增殖物激活受体家族重要成员之一,是调控机体脂质代谢的重要枢纽,在调控畜禽机体肝脏脂质代谢方面有重要作用。PPARα基因由四个结构域组成,多在机体肝脏和脂肪组织中表达,可作为细胞核受体被外源和内源的特异性配体结合并激活,进而结合靶基因发挥对肝脏脂质代谢的调控作用。就PPARα基因的结构特点及表达模式、PPARα基因对肝脏脂代谢的调控机制,以及现阶段PPARα在畜禽方面的研究进展进行阐述,旨在引起人们对PPARα基因调控脂质代谢的关注,并为畜禽肝脏脂质代谢过程的机理研究和相关疾病的治疗提供一些理论支持。

中华鳖性别决定中主导性因素的研究进展及思考

高丽丽, 刁晓明, 李云, 翟旭亮, 周春龙

2018, 34(12): 41-49. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0519

摘要 ( 485 )

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自然界中复杂的性别决定机制令人着迷又畏惧。爬行动物作为变温动物,不同于哺乳类保守的基因决定型（Geneotypic sex determination,GSD）,处于环境决定型（Environmental sex determination,ESD）和GSD机制的过渡期。其性别决定对外部环境因素,如温度和污染物比较敏感。中华鳖（Pelodiscus sinensis）是一种珍贵的水生经济动物,在爬行动物生物学领域的性别决定研究中具有重要意义。随着国内外相关研究的深入开展,一些研究表明温度影响中华鳖性别比例,属于温度决定型（Temperature-dependent sex determination,TSD）,但研究结果不尽相同,总有20%-30%的个体并未沿温度方向发育;其次,近来研究证实中华鳖存在微小型染色体（ZW/ZZ）,确认为GSD机制,然而其分子机制尚不清楚。而且许多研究都集中在脊椎动物性别分化中已知功能的保守基因,如Dmrt1、Sox9、Mis、Amh、Cyp19a1和Foxl2,其它基因很少被细致研究,导致对整个基因表达的理解有限;再次,在中华鳖胚胎发育温度敏感期（Temperature sensitive period,TSP）,外源性激素可定向诱导性别分化。总之,这些研究表明,GSD 和 ESD机制之间的界限是模糊的,温度和激素到底如何触动性别发育一直是一个未被解决的关键问题。综述前人在爬行动物性别决定机制方面的最新研究成果,目的为攻克中华鳖单性苗种培育技术,为我国中华鳖良种选育提供科学依据。

转录组与蛋白质组整合分析在生物学研究中的应用

蒋可人, 马峥, 郑航, 刘小军

2018, 34(12): 50-55. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-0929

摘要 ( 646 )

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在一个有机生物体中,基因表达的主要环节包括转录和蛋白质合成,mRNA是基因表达的中间体,蛋白质是基因功能的执行体。要了解具体的基因表达调控过程,需要对mRNA和蛋白进行同步监测,通过比较蛋白质组学和转录组学的数据,在转录水平和蛋白水平上整合分析,将两者联系起来。理论上讲,从生长条件和状态相同的细胞、组织或器官获得的转录组与蛋白质组数据之间应该具有较高的相关性,然而大量文献报道了转录组和蛋白质组的表达趋势不相关甚至负相关的情况。综述了转录组和蛋白组测序技术的原理、特点,转录组和蛋白组整合分析的优势,以及其在动物、植物和微生物研究中的应用,同时分析造成基因转录水平和蛋白水平表达趋势不一致的原因,为分子生物学和多组学研究提供一定的参考。

环境DNA技术在鱼类资源研究中的应用

郝雅宾, 张爱菊, 刘金殿, 顾志敏

2018, 34(12): 56-62. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0580

摘要 ( 682 )

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环境DNA（Environmental DNA,eDNA）是指从生物体生活环境中直接提取到的不同物种DNA片段的总和,eDNA在鱼类资源研究上越来越热,主要是在鱼类的特异性基因识别片段的基础上,与利用分子手段检测eDNA所获得的识别片段进行比对,进而确定水环境中鱼类是否存在的一种技术,是一种新型的生物资源调查手段。与传统方法相比,eDNA技术具高灵敏、低成本、无损伤等优点,能够快速的检测出入侵种、濒危种及稀有种等种类,但也存在一些不足之处,如不能获得目标物种存在或不存在的实时数据、不能获得物种各生长阶段等的生物学特征以及种群结构、不能将“纯种”与杂交种区分开来。eDNA技术对于鱼类资源研究具有颠覆性意义,并展现出良好的发展势头。主要综述了基于eDNA技术在鱼类物种多样性研究、资源量估算和种群分布等研究中的应用进展,以期为渔业资源研究提供一些思考。可以预期,eDNA技术与传统调查方法相结合将成为鱼类资源研究的一个发展趋势。

桑黄多糖的药理作用及提取方法研究进展

刘帅, 莫俊恺, 潘丹阳, 刘高强

2018, 34(12): 63-67. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0685

摘要 ( 520 )

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桑黄是我国珍贵的药用真菌,其药效成分有多糖类、黄酮类、三萜类、甾类、多酚类、吡喃酮类及生物碱等。其中多糖作为桑黄的重要有效成分,具有抗肿瘤、抗氧化、免疫调节、抗疲劳、护肝、降血糖及抗菌抗炎等广泛的药理作用,且无毒副作用,因此具有重要的研究价值。近些年,许多学者对桑黄多糖提取进行了大量的实验研究,结果表明溶剂浸提法、超声波提取法和盐提取法适用于批量工业生产,但溶剂浸提法资源耗费较大;相比而言,微波提取法和酶提取法更适合少量提取用于试验研究,其优点在于提取率高、操作便捷及杂质较少。结合国内外相关研究内容与成果,对桑黄多糖的药理作用及多糖提取技术进行归纳与总结,并对其发展前景进行了展望,旨为桑黄多糖的深入研究提供参考。

转录组-代谢组分析方法及其在药物作用机理研究中的应用

金玉, 李赫健, 冯成强

2018, 34(12): 68-76. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0497

摘要 ( 512 )

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随着高通量测序技术的发展,目前高通量整合分析技术是获取最终生物学信息必不可少的重要手段,是对传统药物作用机理研究方法的一次革命性变革。转录组学、代谢组学及二者联合应用是系统生物学的重要组成部分,近年来广泛应用在药物作用机理研究相关的各个领域,如新药开发、提高药效和评价药物毒性、指导药物联合治疗等方面,已成为研究药物作用机理中不可或缺的筛选阶段。同时对转录组学、代谢组学、四种转录组-代谢组联合分析方法进行了综述,对不同联合分析方法的优缺点及存在的问题进行简要分析,阐述了近几年两组学联合分析方法在药物作用机理研究中的应用,展望其下一步的发展前景与挑战,以期探讨转录组学和代谢组学及其二者联合应用在药物作用机制研究中的策略,为今后药物作用的分子机理研究提供借鉴与参考,进而基于现有研究基础发掘新的研究方法与途径。

荧光定量PCR辐照食品鉴定技术的优化研究

刘绵学, 伏毅, 郑宇, 王艳, 潘琳, 李华, 黄敏

2018, 34(12): 77-83. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0481

摘要 ( 326 )

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为优化荧光定量PCR辐照食品鉴定技术方法,实现对假阳性样本的鉴别能力,降低模板量对鉴定结果的干扰效应。选择马铃薯作为研究材料,分别进行1-12 kGy的⁶⁰Co辐照、加热和冻融处理,通过转座子引物筛选、检出限分析、DNA损伤特征比较和剂量曲线回归等方法,探究转座子引物的应用对马铃薯辐照鉴定结果的优化效果。结果显示,转座子引物组合LTR2-5\18S-8与LTR2-2\ACT-5可用于假阳性样本的鉴别,引物组合LTR2-5\18S-5可用于辐照鉴定。优化后方法中“初始循环数差值的指数函数-辐照剂量”标准曲线方程为Y=-0.1581X+ 4.611,线性关系R²为99.24%,优于“初始循环数差值-辐照剂量”的原有模式。通过转座子引物的应用与方法优化,增强了假阳性鉴别能力,消除了模板差异,增强了荧光定量PCR辐照鉴定技术的“剂量-效应关系”。

EDU脉冲追踪小鼠心脏第二心场细胞迁移方法的优化

袁白银, 刘钟颖

2018, 34(12): 84-89. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0518

摘要 ( 431 )

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流出道（Outflow tract,OFT）发育畸形约占出生时检测到的人类先天性心脏病的 30%,OFT 和右室是由第二心场（Second heart field,SHF）祖细胞发育形成。SHF 祖细胞向心管部署、迁移使心管得以足够的伸展,是心脏形态发生所必需的。然而,迄今 SHF 发育及迁移部署过程仍不清楚。建立标记、追踪小鼠心脏第二心场细胞迁移的方法,对于阐明哺乳动物心脏 SHF 迁移、部署的细胞生物学过程具有重要意义。首先采用文献报道的 EDU（5-乙炔基-2’脱氧尿嘧啶核苷）脉冲追踪方法及剂量（10 mg/kg）,发现大部分胚胎并不能被 EDU 标记。接下来,分别对 EDU 标记的剂量以及脉冲标记的时间进行优化,分析 EDU 在 SHF 细胞中的标记情况、EDU 标记的 SHF 细胞向 OFT 的迁移情况。发现 EDU 剂量增加到 40 mg/kg 能对胚胎进行有效的标记（由 6 只孕鼠获得的 31 只胚胎均被有效的标记）,且不会对孕鼠和胚胎造成毒性;EDU 脉冲标记 2 h 和 4 h,EDU 在 SHF 细胞中的标记效率、EDU 标记 SHF 细胞迁移进入远端 OFT 的距离均没有差异。研究表明使用 40 mg/kg 的 EDU 脉冲剂量和 2 h 的标记时间,可对胚胎的 SHF 细胞进行有效的标记,经过 19 h 的追踪,EDU 标记的细胞能够迁移进入到远端 OFT 中。

MDCK细胞微载体培养条件优化研究

马启财, 武文莉, 马富龙, 潘和平

2018, 34(12): 90-95. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0491

摘要 ( 380 )

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研究细胞接种量、搅拌转速和微载体浓度对MDCK细胞微载体培养时的影响,以合理优化MDCK细胞微载体培养最大增殖时期的最优条件,对疫苗和病毒分离具有重要意义,以期达到在疫苗和病毒分离领域提高生产效率。采用微载体培养MDCK细胞,在不同搅拌转速、微载体浓度和细胞接种量进行培养,每隔24 h取样计数,确定最优的培养条件。结果表明,细胞接种量在20 个/球、搅拌转速45 r/min和载体浓度在2 g/L时,MDCK细胞的增殖较快,细胞密度较大,细胞的密度最大可达15.6×10⁶个/mL,适合MDCK细胞增殖生长。

水稻籼、粳花粉源基因飘流的竞争性

赵建发, 何光亮, 何美丹, 柯智, 翟楠鑫, 符亚小宁, 裴新梧, 袁潜华

2018, 34(12): 96-101. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0446

摘要 ( 389 )

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基因飘流是水稻（Oryza sativa L.）转基因安全性研究中的重要内容,研究花粉竞争对基因飘流的影响对于建立并完善转基因飘流模型具有重要意义。本实验分别以籼、粳型转基因水稻和籼、粳常规水稻为花粉供体,不育系为花粉受体,研究籼、粳型双供体在基因飘流中的竞争性。结果表明,同种亚种双供体的基因飘流率与花粉源数量成正相关关系,且基因飘流率与供体花粉数量关系符合S曲线。基因飘流是花粉数量竞争和遗传竞争的综合结果。

马铃薯不同耐旱品系管栽苗及其根尖显微结构对干旱胁迫的响应

秦天元, 孙超, 毕真真, 王翰, 李鑫, 曾文婕, 白江平

2018, 34(12): 102-109. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0674

摘要 ( 389 )

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从国际马铃薯中心（International Potato Center,CIP）引进的资源中选取了两个生育期相同,耐旱性存在差异的马铃薯耐旱品种（C16：CIP397077.16和 C119：CIP398098.119）为材料,采用不限制根系生长的管栽模式,系统分析了不同水分胁迫下,这两个品种从外部形态特征,抗逆生化指标到根尖显微和超微结构的变化。结果表明：干旱胁迫会导致两个品种的根长、根活力、过氧化氢酶活力、可溶性糖和脯氨酸含量的显著升高,株高、叶片与茎杆夹角、根系相对含水量的显著降低,根尖中柱结构和细胞壁完整性发生显著改变,说明管栽模式对马铃薯根系响应干旱胁迫的研究较为理想。与C16相比,C119的绝大部分上述指标在正常浇水和不同水分处理下均表现出显著的优势,对干旱胁迫表现出了更好的适应性。此外,在干旱胁迫下,两个马铃薯品种的木质部导管直径变小、数量减少,且抗旱性更强的C119的木质部导管数量明显少于C16,这说明马铃薯也可能通过改变水分运输组织结构的策略来抵御干旱胁迫。

白桦E-box元件的载体构建及与BplMYB46转录因子的互作分析

王博, 王莲萍, 杨春雨, 国会艳, 魏继承

2018, 34(12): 110-115. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0496

摘要 ( 524 )

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MYB转录因子是植物中最大的转录因子家族成员之一,主要参与植物次生代谢调控、激素和环境因子的应答,在植物的生长发育中起着至关重要的作用。已有研究发现,E-box的核心序列为CANNTG（N：A/G/C/T）,是一类与光响应和苯丙氨酸生物合成途径相关的元件。在前期研究中,先构建顺式作用元件库,然后以转录因子为中心的酵母单杂交技术筛选发现,白桦的BplMYB46转录因子能够与核心序列为CAAATG 的E-box顺式作用元件结合。但是,是否能与E-box的其他核心序列结合还不清楚。本研究将每一种E-box顺式作用元件的核心序列分别进行双链DNA的复性并连接到pHIS2载体上,然后通过酵母单杂交技术筛选与BplMYB46转录因子能够特异结合的E-box顺式作用元件。结果显示,当E-box的核心序列第3个碱基为A/T/C、第四个碱基为A/G/C时,酵母单菌落能在三缺培养基TDO/3AT上生长,表明与BplMYB46转录因子结合的E-box顺式作用元件的特异性序列为CA（A/T/C）（A/G/C）TG。为后续通过BplMYB46转录因子与E-box顺式作用元件的结合来分析BplMYB46转录因子对下游基因的调控,以及为筛选优良下游基因改良白桦的遗传性状奠定数据基础。

低温胁迫下不同甘蔗品种的转录组比较分析

唐仕云, 杨丽涛, 李杨瑞

2018, 34(12): 116-124. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0522

摘要 ( 460 )

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对低温胁迫和常温处理的桂糖08-1180和ROC22进行转录组测序,比较不同甘蔗品种抗寒性分子机制的差异。结果表明：测序共产生57.41 G 的clean bases,拼接后获得183 515个unigenes,将获得的基因在NR、NT、Swiss-Prot、PFAM、KOG/COG、KEGG、GO数据库进行比对,有110 021个unigenes获得注释。低温胁迫下,桂糖08-1180有16 145个基因的表达发生了显著变化,ROC22有20 317个基因的表达发生了显著变化,且均表现为上调表达基因多于下调表达基因。ROC22与桂糖08-1180共有13 113个差异表达基因相同,ROC22特有7 204个差异表达基因,桂糖08-1180特有3 032个差异表达基因。对2个品种的共有差异表达基因进行富集分析,在对寒害逆境反应、膜系统、光合作用等的功能小类富集较多。对特有差异表达基因进行富集分析,桂糖08-1180在DNA整合、RNA聚合酶、ADP结合及代谢酶中富集较多,而ROC22在有机化合物的合成、运输和转运蛋白活性相关的条目富集得较多。

甘蔗脱毒健康种苗中蔗糖转运蛋白基因的差异表达分析

赵婷婷, 王俊刚, 杨本鹏, 沈林波, 冯小艳, 王文治, 冯翠莲, 熊国如, 张树珍

2018, 34(12): 125-131. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0626

摘要 ( 375 )

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蔗糖转运蛋白与植物糖分积累和产量形成密切相关,研究甘蔗脱毒健康种苗中的蔗糖转运蛋白基因的表达特性,有助于揭示其增产增糖的分子机制。采用Real-time PCR技术分析比较3个蔗糖转运蛋白家族基因SUT1、SUT4和SUT6在不同生长时期甘蔗脱毒健康种苗和未脱毒种苗中的表达差异。结果表明,SUT1、SUT4和SUT6在甘蔗脱毒健康种苗苗期未成熟叶片中上调表达、在成熟叶片中SUT1和SUT4下调表达,SUT6上调表达;在分蘖期脱毒健康种苗未成熟和成熟叶片中SUT1、SUT4和SUT6均上调表达;在拔节期脱毒健康种苗中SUT1表达差异不明显,而SUT4和SUT6在未成熟叶片和茎节中上调表达;在成熟期脱毒健康种苗未成熟叶片、成熟叶片、未成熟茎节中SUT1、SUT4和SUT6均上调表达。总之,SUT1、SUT4和SUT6在甘蔗脱毒健康种苗快速生长、代谢旺盛的组织中被上调表达。初步推测甘蔗种苗经过脱毒处理,能够在代谢活跃组织中上调蔗糖蛋白基因的表达,促进糖分在甘蔗体内的分配和利用,最终提高产量和糖含量。

荷包猪SLA-2-HB01真核表达载体的构建及在PK15细胞中的表达

翟晓鑫, 高花, 姜平, 许崇波, 张宗辉, 李文哲, 高凤山

2018, 34(12): 132-139. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0695

摘要 ( 354 )

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为构建荷包猪SLA-2-HB01真核细胞表达载体,观察其在PK15细胞中的表达情况。首先参考SLA-2-HB01基因编码区序列设计了引物对,以SLA-2-HB01-pMD 18-T为模板PCR扩增获得SLA-2-HB01编码区基因片段,经TA克隆及菌落PCR筛选得到阳性克隆菌。测序正确后大量双酶切回收目的基因片段并与真核表达载体pEGFP N3相连接获得重组质粒SLA-2-HB01/pEGFP N3,重组质粒转化至大肠杆菌经大量克隆后,抽提阳性重组质粒并通过脂质体介导转染至PK15细胞,通过荧光显微镜观察转染后PK15细胞的荧光强度,进一步通过Western Blotting检测PK15细胞中SLA-2-HB01蛋白的表达情况。结果显示PCR成功扩增得到SLA-2-HB01,大小为1 104 bp,并成功构建重组质粒SLA-2-HB01/pEGFP N3,酶切鉴定证实插入片段大小为1 092 bp。SLA-2-HB01/pEGFP N3重组质粒转染PK15细胞后具有绿色荧光,Western Blotting显示SLA-2-HB01-EGFP融合蛋白分子量大小为70 kD,与理论值相符。成功构建了SLA-2-HB01/pEGFP N3重组质粒,并初步确认SLA-2-HB01-EGFP融合蛋白成功在PK15细胞中表达,为下一步进行SLA-2-HB01递呈多肽表位的研究奠定基础。

一株高产琼胶酶海洋细菌的筛选与鉴定

周钦茂, 谢燕纯, 陈彦梅, 张扬, 柯德森, 陈琼华

2018, 34(12): 140-146. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0512

摘要 ( 411 )

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从广东省南澳岛采集龙须菜（Gracilaria lemaneiformis）,分离海洋来源的琼胶酶产生菌,并对其进行分类鉴定,为琼胶酶的开发利用奠定基础。利用4种不同的筛选培养基分离产琼胶酶的菌株,通过形态、生理生化特征和 16S rRNA基因序列分析对菌株进行鉴定并构建系统发育树,通过DNS法测定琼胶酶活力,研究菌株所产琼胶酶的类型,对菌株的生长曲线及发酵产酶曲线进行初步测定。结果显示,分离得到一株高产琼胶酶的菌株ZQM2017,该菌株为革兰氏阴性短杆菌,16S rRNA 基因序列分析显示该菌株属于弧菌属（Vibrio sp.）,结合形态特征和生理生化实验结果鉴定为溶藻弧菌（Vibrio alginolyticus）;可同时产α-琼胶酶与β-琼胶酶;该菌株在液体培养基中28℃,180 r/min 振荡培养时,其对数期出现在3-9 h,发酵5 h即有明显产酶,当发酵至46 h,所产琼胶酶活力达到最高109.87 U/mL发酵液。从南澳岛龙须菜上自主分离筛选得到的海洋细菌ZQM2017,经鉴定命名为Vibrio alginolyticus ZQM2017,可同时分泌α-琼胶酶和β-琼胶酶,所产琼胶酶初始活力高达109.87 U/mL。

蜚蠊肠道抗真菌活性放线菌的筛选与鉴定

曾还雄, 方霞, 刘凌燕, 金小宝

2018, 34(12): 147-151. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0606

摘要 ( 340 )

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对美洲大蠊肠道具有抗真菌活性的内生放线菌进行筛选和分类鉴定。以白色念珠菌、红色毛癣菌、黑曲霉和烟曲霉4 种人体致病真菌为研究对象,采用牛津杯法和菌株对峙共培养法对159 株蜚蠊肠道内生放线菌进行体外抗真菌活性筛选,采用16S rDNA PCR、Blast同源性比对和构建系统发育树等方法对菌株进行分子生物学鉴定。研究结果表明,45 株内生放线菌具有抗真菌活性,诸多菌株抗真菌谱较广,有10株内生放线菌对4种受试真菌均有拮抗作用。其中,链霉菌属为优势菌属有32 株,占71.11 %;戈登氏菌属有6 株,微杆菌属有2 株,分枝杆菌属、无色杆菌属、小单孢菌属、纤维微菌属和壤霉菌属各有1株。说明蜚蠊肠道含有丰富的抗真菌活性放线菌资源。

酿酒酵母BJ3505 NHX1基因突变株的构建及功能验证

王立光, 陈军, 叶春雷, 罗俊杰

2018, 34(12): 152-158. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0561

摘要 ( 408 )

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构建酿酒酵母NHX1基因单缺失突变株,验证其在酿酒酵母BJ3505抵抗逆境及液胞融合中的功能。利用同源重组技术构建BJ3505 NHX1基因的插入失活突变株BJ3505Δnhx1,并构建互补菌株BJ3505Δnhx1-C,对酿酒酵母NHX1基因在逆境胁迫及液胞融合中的功能进行验证研究。结果表明：与互补菌株BJ3505Δnhx1-C和野生型相比,突变株BJ3505Δnhx1 抗逆能力减弱,液胞融合受影响,导致多液胞存在。利用同源重组法成功的构建了NHX1基因缺失突变株;酿酒酵母NHX1作为重要的离子反向转运体,在酿酒酵母BJ3505抵抗外界胁迫环境和液胞融合过程中发挥着重要的作用。

ZMYND8与NuRD复合物核心组分RBBP4相互作用界面的鉴定

谢长林, 吴季辉, 唐雅珺

2018, 34(12): 159-165. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0567

摘要 ( 338 )

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核小体重塑与去乙酰化酶（Nucleosome remodeling and histone deacetylase,NuRD）复合物由多个亚基组成,在转录调节和DNA损伤修复的过程中发挥着重要的功能。人源ZMYND8（Zinc finger MYND-type containing 8）能与NuRD形成复合物参与转录调节和DNA损伤修复的过程中。利用昆虫杆状病毒表达系统,经过镍柱和分子筛柱层析纯化获得电泳纯的NuRD核心亚基RBBP4蛋白质。采用等温量热滴定技术鉴定ZMYND8与RBBP4的相互作用界面,结果显示RBBP4能够结合位于ZMYND8氮端的43到54位富含碱性氨基酸残基的区域。RBBP4上的氨基酸残基点突变实验初步确定二者的相互作用界面。结合以往的研究发现,ZMYND8可以通过其氮端的碱性区域和碳端的MYND结构域环绕结合在NuRD复合物的表面。

单核细胞增生李斯特菌LadR蛋白对外排泵MdrL的调控机制研究

徐雅梦, 姜晓冰, 于涛

2018, 34(12): 166-171. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0430

摘要 ( 315 )

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研究单核细胞增生李斯特菌（Listeria monocytogenes,Lm）调控子LadR对外排泵MdrL的调控作用及方式。采用同源重组技术构建ladR基因缺失菌株ΔladR;通过实时荧光定量PCR检测mdrL基因在野生株EGD-e和突变株ΔladR中的转录水平;构建重组蛋白表达菌株BL21（DE3）-ladR并纯化重组蛋白His₆-LadR;通过凝胶阻滞试验检测LadR蛋白与mdrL基因启动子区域的结合活性。成功构建ladR基因缺失菌株ΔladR。与野生株EGD-e相比,突变株ΔladR中 mdrL基因的转录水平提高约51倍;成功构建重组蛋白表达菌株BL21（DE3）-ladR,纯化得到浓度为1 mg/mL的重组蛋白His₆-LadR;凝胶阻滞实验结果显示,重组蛋白His₆-LadR可与mdrL基因的启动子区域特异性结合。Lm的调控子LadR通过与mdrL基因启动子区域特异性结合实现对外排泵MdrL的负调控。

缺失dbpA导致大肠杆菌DNA复制起始延迟

张树军, 勿呢尔, 狄建军, 张国文, 徐雅楠

2018, 34(12): 172-178. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0538

摘要 ( 305 )

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探讨核糖体成熟因子dbpA对大肠杆菌DNA复制起始的影响。观察ΔdbpA基因缺失突变体的DNA复制式样、细胞倍增时间、细胞体积等表型变化,并使用温度敏感性试验和蛋白定量实验探究dbpA的作用机理。结果发现与野生型BW25113相比,ΔdbpA突变体出现DNA复制的起始延迟,细胞倍增时间延长,细胞体积减小等表型变化,且在LB培养基比在ABTGcasa培养基中的变化更明显。温度敏感性实验显示DbpA与DnaA、DnaB或DnaC蛋白没有相互作用。蛋白定量实验显示ΔdbpA的细胞内总蛋白和DnaA蛋白含量都减少,且在LB培养基比ABTGcasa培养基中的减少程度更大。因此缺失dbpA导致大肠杆菌DNA复制起始延迟,原因可能是dbpA通过影响细菌内核糖体的组装或翻译过程影响蛋白质的合成,使细胞内总蛋白和DnaA蛋白的含量减少。这为明确dbpA的功能提供参考。

敲除Wdr1抑制小鼠原代血管平滑肌细胞的迁移和增殖

袁白银, 胡继盛, 刘钟颖, 黄霞

2018, 34(12): 179-185. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0578

摘要 ( 312 )

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细胞骨架肌动蛋白在细胞增殖、迁移等生物学过程中发挥重要作用,然而 WDR1 作为肌动蛋白解聚的主要辅助因子,其在平滑肌细胞中的作用尚无报道。构建 Wdr1 条件性诱导敲除小鼠模型,进而分离小鼠原代主动脉平滑肌细胞,诱导敲除 Wdr1,检测平滑肌细胞的形态、增殖和迁移情况。PCR 结果显示,Wdr1^f/f;ERT2Cre 小鼠模型构建成功。免疫荧光结果表明：在前人基础上改进的分离方法能够高效分离原代平滑肌细胞。细胞形态观察结果显示：Wdr1 敲除后对细胞的形态有显著性影响。同时,划痕实验以及 CCK8 检测结果也表明：Wdr1 的条件性诱导性敲除可明显抑制平滑肌细胞的迁移和增殖。Wdr1 敲除后平滑肌细胞的形态以及细胞生物学过程的改变提示其与血管疾病的发生和发展有紧密联系,这对揭示血管病理生理过程有重要意义。

基于专利文献的全球CRISPR技术研发进展分析与展望

王友华, 邹婉侬, 张熠, 樊君丽, 孙国庆

2018, 34(12): 186-194. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0204

摘要 ( 378 )

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利用成簇规律间隔短回文重复（Clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）序列开展基因编辑的技术系统于2012年问世以来,因其具有同时编辑多个位点、编辑效率高、设计过程简单易操作等优点,短短5年时间已成为医药、农业、环保等领域的热门技术。基于国家知识产权局专利检索及分析系统,对2006-2017年全球范围内有关CRISPR相关领域的专利进行统计分析,并对未来CRISPR基因编辑技术提出展望,以期了解当前该领域技术的研发态势、研发热点、技术分布与竞争格局。

基于专利分析的大麻研发态势及技术构成

常丽, 邓欣, 唐慧娟, 李建军, 黄思齐, 陈安国, 张翠萍, 赵立宁, 李德芳

2018, 34(12): 195-201. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0663

摘要 ( 333 )

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利用PatSnap（智慧芽）数据库分析1985-2017年间大麻相关专利研发态势及技术构成。设计合适的检索式进行检索,检索时要通过更细致的逻辑策略或手工对检索出的专利进行翻译、初筛和清洗。结果显示,大麻相关专利申请总量为28 542件,其中发明专利24 521件,有效专利7 565件、失效专利13 233件。世界范围内专利申请数量排在前三的国家是中国、美国、德国,中国排在前三的省是江苏、浙江、山东。高校的专利申请量较少,绝大部分的发明权掌握在企业。大麻相关的专利保护范围主要集中在医用、食用、纺织、建材等领域。通过专利分析有利于我国及时发现大麻相关领域的技术空白,更科学地开展研发。

基于Innography的黄精利用技术态势及热点分析

邓欣, 梅时勇, 陈小军, 肖清明, 黎宇

2018, 34(12): 202-206. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0658

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黄精是我国传统中药,具有重要的药用价值、食用价值和经济开发价值。基于Innography专利分析平台,从专利申请、专利布局、专利技术来源、竞争态势、IPC技术类别等角度对全球和中国黄精研发的发展态势进行探讨,并在挖掘该领域核心专利的基础上,进一步分析核心专利的来源国家、专利权人及技术热点状况。研究表明,全球黄精研发正处于快速发展时期,中国拥有该领域大量专利,并掌握了绝大多数核心专利,黄精专利主要由企业申请,相关技术主要集中在青岛、浙江和山东的四家企业,申请领域主要分布在IPC-A部,其方向主要为包含黄精的草药配方、活性物质提取和含酒精饮品的开发。研究可为全面了解黄精研发的发展状况,制定科学的产业发展政策提供重要参考。

基于专利分析的麻类作物饲料化利用技术态势及热点分析

杨晶, 戴求仲, 侯振平, 王延周, 王满生

2018, 34(12): 207-214. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0628

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随着我国畜牧业的快速发展,“人畜争粮”的局面日益凸显,而麻类作物饲料化可拓展畜禽饲料来源,有望有效缓解这一状况。为了更好地了解和掌握麻类作物饲料化技术研究的发展态势,运用Innography专利数据库平台的检索分析功能,以麻类作物饲料化技术领域为研究对象,对麻类作物饲料化相关专利进行检索;运用该专利软件的竞争力分析功能,分析了全球研究麻类作物饲料化相关技术的专利布局、主要技术点、核心专利和主要专利权人的竞争力;同时基于专利软件的文本聚类功能,分别对原料、亚麻籽、大麻、亚麻收割机和动物饲料这5个主要集中研究领域进行技术热点聚类分析。研究结果可为我国麻产业转型和麻类作物饲料化研究和发展提供较好的参考依据。

全球农业生物技术专利检索策略研究

徐倩, 李晓曼, 郝心宁, 孙巍

2018, 34(12): 215-220. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2017-1087

摘要 ( 398 )

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农业生物技术不仅是整个生物技术研究及产业化发展的基础,也是生物技术应用过程中最直接、广泛及具有现实意义的领域,正深刻改变着农业生产。专利文献作为技术创新和法律制度相结合的产物,快速反映着当今世界技术发展的最新前沿,是指导技术创新的重要信息来源之一。为了能够对农业生物技术领域专利文献进行系统和全面分析,本文梳理了目前农业生物技术专利检索的主要方法及存在的问题,并从农业生物技术专利文献特征和国际专利分类体系（IPC）特点出发,对农业生物技术IPC位置识别方法和基于主、副分类号的检索规则构建方法进行了研究,构建了全球农业生物技术专利检索策略,进行了数据初步采集,可以作为全球农业生物技术分析的专利数据基础。

基于专利计量的农业生物技术发展态势分析

李晓曼, 孙巍, 徐倩, 郝心宁

2018, 34(12): 221-231. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0751

摘要 ( 347 )

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农业生物技术领域是当今世界发展最快的高新技术领域之一,逐步改写了人类数世纪以来的物种进化史,研究其发展态势对政府及相关的研究人员具有重要的意义。本文基于Incopat专利数据库,利用DDA、EXCEL等处理工具对世界范围内农业生物技术领域的专利进行申请年度分析、国家专利布局分析、主要研发机构分析、主要技术构成及高价值专利分析,总结农业生物技术领域发展现状及趋势。结果表明：（1）中国与全球农业生物技术的发展趋势不同步,国际农业生物技术研发热度下降,而中国正日渐升温;（2）国际大公司依然处于优势地位,而中国机构正在打破这种局面;（3）我国农业生物技术增长速度较快,但质量有待提高;（4）在基因改良技术领域,基因序列和改良基因型的方法相对于其他子技术的专利申请更为活跃,通过转基因植物产生优良新品种和提高安全性是专利保护的空白点。

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2018, 34(12): 300.

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