生物技术通报

番茄果实转录因子CNR的原核表达与纯化及其抗体的制备

李玲, 白娟娟, 郭梅, 王思禹, 王晓玥

2019, 35(2): 1-8. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0664

摘要 ( 425 )

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转录因子CNR（Colourless non-ripening）在果实的发育和成熟过程中起重要作用。目前关于番茄转录因子CNR的研究主要集中在转录水平,然而蛋白水平才是CNR发挥作用的水平。通过对CNR进行原核表达和纯化,并制备CNR的多克隆抗体,在蛋白水平上确定番茄转录因子CNR的表达模式。结果表明：pET-CNR重组载体具有正确的读码框,且与已发表的番茄CNR编码序列完全一致,并且在27 kD处有CNR蛋白表达,证明pET-CNR原核表达载体构建成功。诱导剂IPTG的最适宜浓度为1.0 mmol/L,当用咪唑浓度为500 mmol/L的洗脱缓冲液洗脱层析柱时得到单一的CNR蛋白,并以此作为抗原免疫小鼠,制得效价高且特异性好的CNR蛋白多克隆抗体。最后研究不同成熟时期番茄果实CNR蛋白的表达模式,结果发现转录因子CNR在番茄果实的破色期起重要作用。

湖北省蔬菜根际土壤中的镰孢菌分布特征

房庆, 唐柳, 谢原利, 张怡静, 石雪, 黄文坤, 彭焕, 彭德良, 兰阿峰, 孔令安

2019, 35(2): 9-15. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0771

摘要 ( 318 )

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为明确湖北省蔬菜产区镰孢菌（Fusarium spp.）的种类及分布特征,本研究从湖北省13个地级市蔬菜产区采集根际土壤样品55份,对土样中的镰孢菌进行分离、纯化和鉴定,获得271株镰孢菌;通过镰孢菌特异性引物扩增、测序等分子生物学技术,鉴定出尖孢镰孢菌（F. oxysporum）118株,占分离菌株43.6%;木贼孢菌（F. equiseti）46株,占17.0%;共享镰孢菌（F. commune）45株,占16.6%;茄病镰孢菌（F. solani）31株,占11.4%;藤仓镰孢菌（F. fujikuroi）11株,占4.1%;镰孢霉菌（F. delphinoides）6株,占2.2%;轮纹镰孢菌（F. concentricum）5株,占1.8%;三线镰孢菌（F. tricinctum）3株,占1.1%;镰孢菌属（Fusarium spp.）6株,占2.2%。通过与致病菌尖孢镰孢菌番茄专化型（F. oxysporum f. sp. lycopersici）菌株进行对峙培养,筛选出拮抗镰孢菌16株,包括尖孢镰孢菌（F. oxysporum）4株,茄病镰孢菌（F. solani）4株,轮纹镰孢菌（F. concentricum）3株,三线镰孢菌（F. tricinctum）3株,木贼孢菌（F. equiseti）和藤仓镰孢菌（F. fujikuroi）各1株。本研究明确了湖北省蔬菜产区的镰孢菌属真菌的种类和多样性特征,为蔬菜镰孢菌病害的防治提供科学依据。

银杏愈伤组织生长、褐化与黄酮积累研究

王俊燚, 董金金, 刘伟, 曹福亮, 汪贵斌, 王义强

2019, 35(2): 16-22. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0672

摘要 ( 378 )

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旨在建立稳定的银杏愈伤组织继代体系,筛选细胞活性强且黄酮产量高的细胞培养条件,为工业化生产提供一定参考。以MS培养基为基本培养基,在40 d的继代周期内设计正交实验研究外植体月份、外源激素与抗褐化剂交互作用下的银杏愈伤组织生长、褐化与黄酮积累,并对比了4、5、6月中旬银杏叶片黄酮含量。结果表明,银杏愈伤组织继代中的最佳生长组合为：4月叶片诱导的愈伤组织+3.0 mg/L NAA+0.5 mg/L KT+5 mg/L VC;最佳抗褐化组合为：4月叶片诱导的愈伤组织+1.0 mg/L NAA+1.0 mg/L KT+10 mg/L VC;银杏叶黄酮含量从4-6月呈上升趋势,且不同月份叶片诱导的愈伤组织黄酮含量与之呈正相关,以6月叶片诱导的愈伤组织+2.0 mg/L NAA+1.0 mg/L KT+5 mg/L VC为最佳黄酮积累条件;结合愈伤组织干重,总黄酮实际产量最高组合为：5月叶片诱导的愈伤组织+2.0 mg/L NAA+0.5 mg/L KT+5 mg/L VC。银杏愈伤组织的适宜继代周期为24-32 d,生长量较大且褐化率低。

播期对小麦生态型间杂种优势的影响

孔德真, 聂迎彬, 徐红军, 穆培源, 崔凤娟, 田笑明, 桑伟

2019, 35(2): 23-28. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0683

摘要 ( 299 )

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为了明确不同生态型杂交种的最佳播种时期,以6个冬、春小麦亲本材料和8个杂交组合为研究对象,设置3个播期（2014年10月2日、2014年11月3日和2015年3月21日）,采用两因素裂区设计,筛选强优势杂交组合进行农艺性状及其产量的杂种优势变化研究。结果表明,不同生态型杂交组合及其亲本均能正常越冬,冬性亲本春播均不能抽穗。不同播期下的产量及农艺性状差异均达到显著水平。随着播期的推迟,杂交种和亲本产量均显著降低,杂交种产量下降幅度大于亲本,春性亲本较冬性亲本产量下降幅度小,冬、春正反交组合间产量差异不显著。小麦生态型间杂交种在正常秋播时才能发挥其高产潜力。筛选出4个强杂种优势组合：新春38号×新冬41号、新冬41号×新春38号、巴春02-509×新冬33号和新冬33号×巴春02-509。相关分析揭示了强优势组合小区产量表现为T1>T2>T3。冬、春小麦生态型间强优势组合的筛选,可通过调节播期来解决冬春性的适应性问题。

微肥配施小分子有机物对烤烟生长及品质的影响

熊亚南, 韩丹, 王发展, 马晓寒, 金伊楠, 陈彪, 曹丽君, 王晓丽, 任志广, 许自成

2019, 35(2): 29-38. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0729

摘要 ( 308 )

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为了提高烤烟对微肥的利用率及改善烟叶品质,以云烟87为材料,通过大田喷施试验（CK：喷施清水;T1：喷施微肥;T2：喷施微肥+山梨醇;T3：喷施微肥+葡萄糖酸钠;T4：喷施微肥+甘氨酸）不同处理研究了微肥配施不同小分子有机物对烤烟生长及品质的影响。结果显示：与对照及单独喷施微肥相比,微肥配施小分子有机物处理下烟株在不同生育期的株高、茎围、最大叶面积和干物质积累量均有不同程度提高;微肥配施小分子有机物能有效提高烟叶叶绿素含量,同时叶片的光合作用指标P_n、G_s、和T_r均显著高于对照处理,而C_i则显著较低（P<0.05）;有效提高了烤后烟叶叶长、叶宽、单叶重、拉力和填充值等物理特性指标,烟叶含梗率有所降低;提高了烟叶还原糖、总糖、钾、糖碱比和钾氯比等常规化学成分指标,而烟碱、总氮和氯含量有不同程度降低,同时Ca、Mg、B、Mo、Fe、Mn和Zn含量均有不同程度提高;美拉德反应产物、类胡萝卜素降解产物、茄酮及新植二烯等中性致香物质含量均表现较高,感官评吸质量亦有较大提升。研究结果表明,微肥配施小分子有机物能有效改善烤烟叶片光合特性,促进烟株生长发育,同时改善烤后烟叶品质,在本试验中以微肥配施甘氨酸处理对烤烟生长及品质提高效果最佳。

pH对香菇多糖含量及合成关键酶基因转录水平的影响

王杰, 张阳, 秦澎, 何茂兰, 李津, 辜运富, 曾先富, 向泉桔

2019, 35(2): 39-45. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0842

摘要 ( 383 )

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香菇是一种药食两用真菌,其主要代谢产物香菇多糖具有较高药用价值,研究香菇多糖代谢途径对提高香菇多糖含量具有较大参考价值。以香菇新808为材料,苯酚-硫酸法测定不同pH发酵条件下香菇多糖的含量,通过荧光定量PCR及3个软件（GeNorm、NormFinder和BestKeeper）筛选出了不同pH条件香菇稳定表达的内参基因,并以此为基础分析多糖代谢途径中3个关键酶基因的转录表达水平。结果表明,在实验用pH值范围内（5.0-7.0）,香菇菌丝体生物量和胞内多糖含量随着pH值的升高而增加,而胞外多糖含量则呈下降趋势;18S和rpl4分别被鉴定为不同pH发酵条件下最稳定和最不稳定表达的内参基因。不同pH发酵条件UDP-葡萄糖焦磷酸化酶基因（UGP）的相对表达量明显高于葡萄糖磷酸变位酶基因（PGM）与葡萄糖磷酸异构酶基因（PGI）;PGM相对表达量小且稳定,PGI相对表达量较小,但随pH值的变化波动较大。不同pH对香菇生物量及多糖含量的影响存在差异,3个关键酶基因的转录表达水平与多糖含量之间无明显相关性。

外源PBZ和GA3对太子参发育过程内源IAA积累及其相关基因表达的影响

郑伟, 周涛, 江维克, 李军, 肖承鸿, 杨昌贵, 张晨, 龚安慧, 韦德群, 毕艳

2019, 35(2): 46-52. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0754

摘要 ( 281 )

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探明外源PBZ对IAA生物合成的相关基因YUCCA和GH3表达模式的影响,为太子参栽培提供理论参考。以太子参为实验材料,采用酶联免疫吸附测定法和实时荧光定量PCR技术对外源PBZ和GA3处理条件下太子参块根内源IAA的含量及其相关基因的转录表达水平的动态变化进行研究。结果显示,PBZ处理后太子参中内源IAA的含量在第1次处理后10、20和30 d均高于对照组,随后则低于对照组;经GA3处理后,除20 d外,其他时期内源IAA含量较对照组高。另外,内源IAA生物合成相关基因在外源PBZ和GA3处理后第50天时块根中的相应情况显示,GH3（Unigene37777）受外源PBZ的诱导而表达量上调,GH3（Unigene43146）和GH3（Unigene43412）的表达却受到抑制,但这3个基因均受外源GA3诱导;YUCCA（Unigene49937）对外源PBZ和GA3处理呈现相反的表现形式,受PBZ诱导,而受GA3抑制。PBZ和GA3对太子参发育过程中内源IAA的积累表现为诱导,同时对合成相关基因的表达也具有不同程度的响应作用。

人参thionins的克隆、原核表达和活性研究

张鹏飞, 边帅, 赵月, 赵雨, 王佳雯

2019, 35(2): 53-57. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0702

摘要 ( 372 )

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抗菌肽在人参的生长过程中发挥了抑菌抗逆等重要作用。通过研究人参硫堇蛋白（Thionins）的抗菌活性,为未来进行大规模生产和生物农药研究奠定基础。分析人参thionins序列,构建原核表达质粒,诱导蛋白表达,对包涵体进行亲和纯化,使用纸片扩散法和质膜通透性实验检测纯化蛋白的抗菌活性。人参thionins长度为228 bp,编码75个氨基酸,选取其成熟肽区域（29-75 aa）进行后续的表达和纯化。成功构建了原核表达质粒pGEX-4T1-thionins,在大肠杆菌BL21中获得目的蛋白的高效表达,通过包涵体纯化获得目的蛋白,并进行复性和浓缩。人参硫堇蛋白在3和9 μmol/L的浓度下,对黑斑病菌丝的生长抑制率分别为36.0%和51.1%,对黑斑孢子的半数抑制浓度为0.87 μmol/L。人参硫堇蛋白具有显著抑制人参黑斑病真菌的活性的作用。

秸秆降解菌的筛选及其纤维素降解性能的研究

于慧娟, 郭夏丽

2019, 35(2): 58-63. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0731

摘要 ( 543 )

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通过秸秆粉平板、刚果红染色法以及小麦秸秆降解率来筛选高效秸秆降解菌,并测定菌株的胞外纤维素酶活来研究其秸秆纤维素的降解能力。结果表明,在所筛选的4株真菌中,菌株z-5的秸秆降解率最高,为47%;其次是菌株4-1、3-1和2-2,分别为45%、32%和31%,滤纸腐解实验结果与秸秆降解试验结果相似。4株秸秆降解菌均具有外切葡聚糖酶、内切葡聚糖酶和β-葡萄糖苷酶等3种纤维素酶,但变化趋势不同。菌株z-5和菌株4-1的三种酶活呈现出较好的协同性,菌株2-2和菌株3-1协同性较弱。通过秸秆粉平板,秸秆降解率测定以及滤纸孔洞法可以更准确快速地得到目的菌株;纤维素酶在秸秆降解中起着主导作用。

抗镉内生细菌阿耶波多氏芽孢杆菌的分离鉴定及生物学特性

刘军生, 解修超, 罗阳兰, 邓百万, 柏秋月, 燕孟琛, 白星

2019, 35(2): 64-72. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0803

摘要 ( 454 )

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对分离得到的一株可在Cd²⁺浓度为900 mg/L 培养基中生长的抗镉内生细菌GR42进行鉴定并研究其生物学特性,为其应用提供理论依据。利用16S rDNA序列分析、形态学和生理生化实验鉴定其种属,探究培养条件对菌株生长的影响并研究其镉去除率、铅锌耐受性、促生特性以及对小麦幼苗抗镉能力的促进作用。经鉴定该菌株为阿耶波多氏芽孢杆菌（Bacillus aryabhattai）,最适温度、pH、装液量和盐浓度分别为28℃、7.0、50 mL/250 mL和5-10 g/L。Cd²⁺浓度为800 mg/L 时,镉去除率可达41.1%,可耐受2 000 mg/LPb²⁺、1 200 mg/L Zn²⁺,铁载体活性76.74%,ACC脱氨酶活性0.627 U/mg,溶磷量为13.801 mg/g,解钾量为8.868 mg/g,并对小麦幼苗的抗镉能力有显著促进作用。抗镉内生细菌GR42为阿耶波多氏芽孢杆菌,铅锌镉抗性和镉去除率较高,并有一定的促生能力,在植物促生和Cd污染土壤修复方面具有一定的应用潜力。

陕北地区提高石油采收率菌株筛选及其降解性能评价

邓振山, 商荣芳, 陈凯凯, 王小江

2019, 35(2): 73-79. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0654

摘要 ( 320 )

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筛选出可提高石油采收率的降解菌株。采用富集培养和稀释平板法,从陕北某采油厂附近长期受原油污染的水域和油污泥中筛选获得以原油为唯一碳源的降油菌株,并对其生长条件、排油圈能力、代谢产物表面活性物质、表面张力与乳化性及原油降解实验进行一系列的研究。含油废水和油污泥中筛选出10株细菌,从中选择了6株优势菌作为供试菌株进行后续研究,6株供试菌株均可使原油的理化性质发生变化。菌株B与原油作用后,使原油黏度降低了49.02%,菌株A-08、菌株5-13、菌株1-2及菌株A和菌株A-08复合菌群可使原油乳化为细小的圆型颗粒,与原油作用后,降解率达到43.25%-60.00%。

黄麻链霉菌AUH-1发酵液的抗菌活性及其稳定性研究

杨勇, 章帅文, 张勇, 刘群, 李昆太

2019, 35(2): 80-84. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0638

摘要 ( 370 )

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旨在研究黄麻链霉菌AUH-1菌株发酵液的抗真菌活性,并明确温度、紫外线及pH等理化因素对活性物质稳定性的影响。以8种植物病原真菌为供试菌,采用抑制菌丝生长速率法测定发酵液的抗真菌活性,并以水稻纹枯病菌为指示菌,测定不同条件下发酵液的抑菌活性。抗真菌活性结果表明：AUH-1菌株发酵液对8种植物病原真菌均具有不同程度的抑制作用,其中对西瓜枯萎病菌、烟草黑胫病菌、水稻纹枯病菌以及辣椒疫病菌的抑制效率分别高达81%、78%、68%和67%以上。稳定性实验结果表明：AUH-1菌株所产抗真菌活性物质具有良好的热稳定性和紫外稳定性。可见,黄麻链霉菌AUH-1具有广谱拮抗作用,具备开发生物农药的良好应用前景。

玫瑰黄链霉菌NKZ-259发酵培养基的优化

麻金金, 葛蓓孛, 施李鸣, 刘炳花, 韦秋合, 张克诚

2019, 35(2): 85-92. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0761

摘要 ( 349 )

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玫瑰黄链霉菌NKZ-259是一株生防菌株,其次级代谢能产生植物生长调节类物质吲哚乙酸（IAA）。为了进一步提高菌株代谢产生IAA的含量,本试验对该菌株的发酵培养基进行了优化。利用单因子试验确定发酵培养基中最适的6种营养成分为葡萄糖、可溶性淀粉、蛋白胨、硝酸钾、磷酸氢二钾和L-色氨酸;通过Plackett-Burman设计筛选出影响菌株发酵产生IAA的主要因素为L-色氨酸、葡萄糖和磷酸氢二钾;采用中心组合试验（CCD）及响应面法分析各因素的交互作用。最终确定菌株代谢产生IAA的最优发酵培养基为：L-色氨酸2.24 g/L,葡萄糖20.7 g/L,磷酸氢二钾0.5 g/L,可溶性淀粉10 g/L,蛋白胨3 g/L,硝酸钾4.5 g/L;使用优化后的发酵培养基菌株代谢产生IAA的含量为45.377 4 μg/mL,比原始发酵培养基IAA的含量提高了3倍。

lysC定点突变及lysC、asdA串联表达对谷氨酸棒杆菌L-苏氨酸积累的影响

黄勤勤, 王慧梅, 梁玲, 黄钦耿, 吴松刚, 黄建忠

2019, 35(2): 93-100. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0624

摘要 ( 390 )

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lysC、asdA基因分别编码的天冬氨酸激酶（Aspartate kinase,AK）和天冬氨酸半醛脱氢酶（Aspartate semi-aldehyde dehydrogenase,ASD）是L-苏氨酸合成途径中两个关键限速酶基因,其中AK受到代谢产物赖氨酸与苏氨酸的协同抑制。以选育获得的一株谷氨酸棒状杆菌T11（Corynebacterium glutamicum T11）为出发菌株,通过构建lysC-asdA串联表达盒,并对其关键限速酶基因lysC进行定点突变,突变位点为Ala279Thr,获得抗反馈抑制突变型编码基因lysC^r-asdA,将其插入含强启动子tac的穿梭表达载体pZ8-1中成功构建串联表达质粒pZ8-1-lysC^r-asdA转化出发菌株,筛选获得工程菌株T11/pZ8-1-lysC^r-asdA。摇瓶发酵其L-苏氨酸产量达到7.18 g/L,较出发菌株提高27.8%。进一步的30 L发酵罐补料分批发酵结果显示,发酵60 h L-苏氨酸产量达65.5 g/L,糖酸转化率达到39.5%,较出发菌株分别提高29.5%和33.9%,为后续的进一步构建高产L-苏氨酸的谷氨酸棒杆菌工程菌株提供强有力的基础。

罗汉果环阿屯醇合酶的同源建模、分子对接及催化环化的机理推测

乔晶, 崔晟榕, 石宏武, 罗祖良, 马小军

2019, 35(2): 101-108. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0693

摘要 ( 482 )

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环阿屯醇为植物甾醇类化合物,也是诸多甾醇类化合物生物合成的关键前体物质之一,具有抗炎、抗氧化、抗肿瘤、调节胆固醇等多种药理活性。课题组前期克隆了罗汉果环阿屯醇合酶基因（Cycloartenol Synthase,CAS）并对其进行了功能验证（GenBank 登录号：HQ128566）。但该酶的催化活性位点及催化机制尚不明确,阻碍了进一步的改造及应用。本研究利用同源建模预测CAS的三维结构,结合分子对接模拟技术分析该酶与底物的相互作用,结果表明,Asp491、Cys492、Cys570、Tyr540、His265是CAS酶上关键的催化位点,Asp491质子化2,3-氧化鲨烯引发四个环化反应形成C20正离子中间体,然后中间体经过一系列的碳正离子重排形成C11正离子中间体,最后通过His265与Tyr540去质子化使得C27与C11原子间形成单键生成产物环阿屯醇。此外,活性空腔内存在大量的疏水氨基酸,则通过疏水作用稳定反应物、中间体结合在活性空腔。该酶活性位点的发现,为今后通过定点突变技术改造酶的活性及调控代谢通路奠定了基础。

家蝇抗菌肽Domesticin在毕赤酵母中的表达及抑菌活性检测

刘进兰, 杨雪, 李双双, 张玉明, 柳峰松, 唐婷, 李红权

2019, 35(2): 109-115. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0611

摘要 ( 361 )

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利用毕赤酵母菌株表达家蝇抗菌肽domesticin基因并检测其抑菌活性。克隆家蝇domesticin基因与pPIC9k质粒相连,构建重组表达载体pPIC9K-domesticin,将其电击转化入毕赤酵母KM71中。甲醇诱导后利用Tricine-SDS-PAGE及Western Blot检测融合蛋白的表达,通过最小抑菌浓度测定表达产物的抑菌活性。结果显示家蝇抗菌肽Domesticin在毕赤酵母中成功表达,抑菌实验表明Domesticin对多种细菌具有抑制作用。Domesticin是一种对受试革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌均具有抑菌活性的广谱新型抗菌肽,有望成为新一代抗菌剂。

光棘球海胆（Mesocentrotus nudus）TGF-β基因克隆及其对海水酸化的响应

李莹莹, 崔东遥, 常亚青, 柳林, 张宝警, 姜惠婷, 刘印, 湛垚垚

2019, 35(2): 116-128. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0470

摘要 ( 426 )

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旨在明确光棘球海胆（Mesocentrotus nudus）转化生长因子-β（transforming growth factor β,TGF-β）基因的序列及结构信息,探明该基因在海水酸化胁迫下的表达模式。利用同源克隆和cDNA末端快速扩增（RACE）技术首次获得光棘球海胆TGF-β基因（命名为MnTGF-β）的全长cDNA序列。结果显示：（1）光棘球海胆TGF-β基因的cDNA全长为2 299 bp,其中5'非编码区长度为745 bp,3'非编码区长度为261 bp;开放阅读框（ORF）长度为1 290 bp,编码430个氨基酸,相对分子量为48.31 kD,理论等电点为5.34。（2）同源性及系统进化分析显示,光棘球海胆MnTGF-β蛋白序列与紫球海胆（Strongylocentrotus purpuratus）SpTGF-β2蛋白序列高度保守（同源性97.69%）。（3）实时荧光定量PCR（qRT-PCR）检测发现,MnTGF-β基因在光棘球海胆性腺、体腔液、肠、围口膜、管足5种组织中均有表达,其相对表达量从高到低依次为：管足>围口膜>肠>体腔液>性腺。（4）与自然海水组（pH 8.06 ± 0.01）相比,当海水△pH为-0.3时,随酸化时间延长,MnTGF-β基因在光棘球海胆性腺中的相对表达量呈先升高而后极显著降低（P<0.01）再极显著升高（P<0.01）趋势,在管足中的相对表达量呈现极显著上调趋势（P<0.01）,而在肠组织中的相对表达量则先极显著降低（P<0.01）而后显著升高（P<0.05）;当海水△pH为-0.4和-0.5时,随酸化时间的延长,MnTGF-β基因在光棘球海胆性腺和管足中的相对表达量呈现先降低后升高的趋势,而在肠组织中的相对表达量则呈现极显著降低趋势（P<0.01）。

牦牛MDHI基因的克隆及组织表达分析

陈露露, 王会, 柴志欣, 钟金城, 王吉坤, 陈智华, 姬秋梅, 信金伟

2019, 35(2): 129-136. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0712

摘要 ( 303 )

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苹果酸脱氢酶具有氧化还原活性,主要控制动物机体的能量代谢。旨在克隆牦牛MDHI基因,结合生物信息学和组织表达分析,为研究牦牛MDHI基因的理化性质及功能奠定基础。结果显示,该基因的cDNA序列长1 169 bp,CDS区全长1 005 bp,编码334个氨基酸,编码的蛋白为亲水性稳定蛋白;属于保守结构域家族;有两个跨膜区,分别是6-22位和34-54位;存在26个磷酸化位点,其中有11个Ser磷酸化位点、11个Thr磷酸化位点、4个Tyr磷酸化位点;二级结构主要由α-螺旋（152个,占45.51%）,无规卷曲（110个,占32.93%）组成;三级结构与猪细胞质苹果酸脱氢酶、α-酮丙二酸和四氢NAD的三元复合物的晶体结构具有98.50%的相似性;亚细胞定位分析得到在内质网中分布最多,在高尔基体和细胞核中分布最少;同源性及系统进化树分析表明牦牛该基因与普通牛的同源性最高,推测牦牛MDHI基因在进化水平上较为保守;组织表达分析表明该基因在臀脂中表达量最高,在臀肌中表达量较低,说明该基因参与机体脂肪沉积的调控。成功克隆了MDHI基因CDS区、并进行了生物信息学及组织表达分析。

青年和老年小鼠棕色脂肪来源间充质干细胞生物学特性比较

张达秀, 贺双丽, 王倩, 蒲仕明, 吴琼

2019, 35(2): 137-142. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0755

摘要 ( 351 )

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旨在探讨青年和老年小鼠肩胛骨间棕色脂肪来源间充质干细胞（Brown adipose-derived mesenchymal stem cells,BADSCs）生物学特性的比较。用细胞流式检测第3代BADSCs表面抗原表达,MTT法检测细胞增殖情况,7-ADD-AnnexinV双染色观察细胞凋亡情况和β-半乳糖苷酶染色法检测细胞衰老情况,比较两组细胞的成骨和成脂分化差异。结果显示,第3代BADSCs表面抗原CD29、CD105和CD44的表达均为阳性、CD73为低表达。MTT法显示老年小鼠的BADSCs增殖能力与青年小鼠相比没有显著性差异（P>0.05）。7-ADD-AnnexinV双染色显示青年小鼠的BADSCs早凋比例4.63±0.87%,老年的BADSCs早凋比例9.88±0.81%,且有显著性差异（P<0.05）。β-半乳糖苷酶染色法显示青年组染成蓝色细胞数为2.33±0.3,老年组染成蓝色细胞数为6.66±1.2,有显著性差异（P<0.05）。青年组成骨分化OD值为1.26±0.046,老年组成骨分化OD值为0.88±0.047,有显著性差异（P<0.05）。青年组成脂分化OD值为0.9808±0.066,老年组成脂分化OD值为0.769±0.035,有显著性差异（P<0.05）。青年组的BADSCs更倾向于成骨分化,老年组的BADSCs更倾向于成脂分化。老年组小鼠凋亡和衰老细胞比例增加;成骨和成脂分化能力下降。

植物bZIP参与胁迫应答调控的最新研究进展

崔荣秀, 张议文, 陈晓倩, 谷彩红, 张荃

2019, 35(2): 143-155. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0562

摘要 ( 557 )

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bZIP蛋白包含两个结构域,即高度保守、与DNA相结合的碱性区域,以及多样性的亮氨酸拉链,为植物中最大的转录因子家族之一。bZIP以同源或异源二聚体的形式,通过与顺式作用元件G-box、C-box、ABRE、LTRE和BoxII相结合,调控下游相关基因如ERF5、KIN1、CORl5A、COR78、CYP707A1、CYP707A3、ADS和CYP71AV1的表达。植物bZIP参与调控花的发育、种子成熟、休眠和衰老等诸多生物学过程,在盐害、干旱、冷害、渗透胁迫、机械损伤等非生物胁迫以及ABA信号的响应中担任重要作用。另外,bZIP通过水杨酸、茉莉酸及ABA信号转导通路,参与植株对虫害、病原体感染等生物胁迫的应答调控。重点综述了bZIP转录因子的结构特点、分类特征和作用机理,并对植物bZIP在生物和非生物胁迫应答中的最新研究进展进行了全面的介绍。该综述旨为后续深入探究bZIP转录因子的胁迫相关功能提供理论依据和研究思路。

NO₃^-转运蛋白在植物适应逆境中的功能研究进展

李晓婷, 袁建振, 汪芳珍, 李仁慧, 崔彦农, 马清

2019, 35(2): 156-162. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0730

摘要 ( 334 )

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氮是植物生长发育所必需的大量元素,参与植物体内各种代谢活动。硝态氮（NO₃^-）是植物可吸收利用的主要无机氮源。NO₃^-转运蛋白不仅介导植物正常生长发育过程中NO₃^-的吸收、转运和再利用,还参与调控植物对多种逆境的适应过程。结合最新报道,重点总结了近年来关于NO₃^-转运蛋白在植物适应低NO₃^-、低K⁺、盐、干旱及重金属镉等胁迫中的重要作用的研究进展,以期为今后进一步深入探究植物抗逆机理提供依据和参考。

化学调控在甘蔗生产上的研究应用

甘崇琨, 周慧文, 陈荣发, 范业赓, 丘立杭, 黄杏, 李杨瑞, 卢星高, 吴建明

2019, 35(2): 163-170. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0723

摘要 ( 313 )

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作物化学调控技术是应用外源植物激素或植物激素类似物（植物生长调节剂）调控作物的内源激素水平,调控作物的基因表达、器官建构、功能体现,从而实现对作物外部形态特征和内部生理代谢的双重调控的技术。因为具有操作简单、用量少、见效快、效益高等特点,一直以来是农业生产的重要技术之一,同时也是农业科学中热门的研究领域。现化学调控已被广泛应用于甘蔗生产的各方面,并开展了大量相关研究,包括生产甘蔗组培苗、分蘖和伸长调控、开花落叶调控、提高抗逆性、化学催熟和促进增产增糖等方面。内容涵盖甘蔗生产从种到收的全过程,详细综述了这些年来化学调控在甘蔗的应用和研究状况,并讨论了将来化学调控技术在甘蔗生产中具有应用前景的重点研究方向,以期能帮助人们系统地了解化学调控在甘蔗生产中的研究进展,并为化学调控在甘蔗生产中的应用研究提供借鉴和参考。

布尼亚病毒基因重排机制研究进展

石坤, 林祥梅, 吕继洲, 邓俊花, 吴绍强

2019, 35(2): 171-175. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0706

摘要 ( 351 )

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近年来,发热伴血小板减少综合征（俗称“蜱咬病”）、施马伦贝格病等的发生引起人类对布尼亚病毒的广泛关注。布尼亚病毒是一类传染性强、致死率高的负链RNA病毒。由于其基因组的分段性质,使它的病毒成员之间易发生基因重排,产生致病力增强和宿主范围增加的新病毒,对人类公共卫生构成了重大威胁。从自然界中的布尼亚病毒重排现象、布尼亚病毒的基因重排机理以及基因重排的潜在致病危害等方面对相关研究进行综述,并对下一步的重排机制研究及疫苗研究提出展望,旨为该病的预防与控制提供理论依据。

LKB1-AMPKα-SIRT1信号通路在奶牛脂肪组织脂代谢中的调控作用

明鹏飞, 黄莹莹, 董妍丽, 聂星灿, 冯士彬, 王希春, 程建波, 李锦春, 吴金节, 李玉

2019, 35(2): 176-181. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0707

摘要 ( 409 )

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奶牛脂肪细胞体积和数目的不断增加会导致脂肪组织脂代谢的紊乱,引起一系列相关慢性疾病如Ⅱ型糖尿病、酮病、脂肪肝、高脂血症等的发生,LKB1-AMPKα-SIRT1信号通路在奶牛脂肪组织脂代谢中起着重要的调控作用。单磷酸腺苷活化蛋白激酶（AMPK）是比较保守的丝氨酸/苏氨酸激酶,在调节能量代谢中起着枢纽作用。肝激酶B1（LKB1）属于一种丝氨酸激酶,是AMPKα的上游激酶,可参与细胞内能量代谢等多种生物活动。沉默信息调节因子1（SIRT1）是一种NAD⁺依赖的组蛋白去乙酰化酶,可通过去乙酰化LKB1增加AMPKα的活性。就LKB1-AMPKα-SIRT1信号转导通路在奶牛脂肪组织脂代谢紊乱中的调控机制作一综述,旨在为下一步研究奶牛脂代谢相关信号通路调控机理提供依据。

介孔二氧化硅在肿瘤治疗领域的研究进展

姚琳通, 刘娅婷, 刘雅静, 陈真真

2019, 35(2): 182-191. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0404

摘要 ( 368 )

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介孔二氧化硅纳米粒子（Mesoporous Silica Nanoparticles,MSNs）因其具有独特介孔结构、良好的生物相容性、较大的比表面积及明确的表面性质,在生物医学领域备受关注。基于介孔二氧化硅纳米粒子的药物递送系统已成为众多科研工作者研究的热点。讨论了介孔二氧化硅纳米粒子与多肽、抗体以及抗体片段、核酸适体、免疫治疗应用相结合后在肿瘤治疗领域的局限性和挑战。最后,对目前介孔二氧化硅药物输送体系在实际应用中存在的问题进行了分析,并对其未来的发展前景进行了展望。

基于高分辨质谱的非靶向代谢组学在食品造假鉴定中的研究进展

赖博文, 刘玢, 梁永康

2019, 35(2): 192-197. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0632

摘要 ( 453 )

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食品造假属于以经济利益为驱动的食品欺诈（Economically motivated adulteration,EMA）,是目前影响及破坏食品安全秩序的重要因素之一。而随着人们生活水平的迅速提高,对食品品质提出了更高的要求,当下食品造假现象是公众极为关注的问题。以往,针对已知的目标物质进行定量检测的靶向代谢组学技术在食品检测中广泛应用,代谢组学技术已经成为食品科学研究中不可或缺的工具。近年来,针对食品造假现象,代谢组学的另一个分支,基于高分辨质谱（High-resolution mass spectrometry,HRMS）的非靶向代谢组学（Non-targeted metabolomics,NTM）开始运用到食品造假的鉴定中,并已取得快速的发展。对基于HRMS的非靶向代谢组学的食品造假鉴定工作流程进行了介绍,对其数据处理方式进行了概括,并就其在食品物种（品种）、产地和品质等造假鉴定相关应用分别进行了总结,最后还对基于高分辨质谱的非靶向代谢组学应用于食品检测中优点和缺点进行了概括,并对其在其他研究方向进行了展望,旨在对食品检测中代谢组学的最新研究进展进行总结和归纳。

SSR标记技术在中药鉴定中的应用

刘培培, 罗光明, 柴华文, 张俊逸, 朱梓豪, 王得运

2019, 35(2): 198-203. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0818

摘要 ( 484 )

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中药是我国宝贵的资源,在疾病治疗、养生保健方面扮演着重要的角色。然而近年来,因鉴定方法不完善导致的中药安全事件屡屡出现,给中药临床应用带来极大挑战。传统的鉴定方法是中药药师凭借其长期积累的经验对中药材进行鉴定,虽然方法日趋完善,但其存在较大主观性,不可否认仍有它的局限性。科学技术不断发展完善,新技术、新方法也推动着中药鉴定学的发展,将传统的鉴定方法与现代的鉴定方法合理的结合在一起使用,才能对中药材进行更准确、科学的鉴定。近年来,高通量测序技术的发展,为分子标记技术的发展提供了良好的平台,为中药材的鉴定提供了更加准确可靠的手段。目前RAPD、AFLP、RFLP、SSR是应用最广泛的几种分子标记技术,各有其优缺点。SSR指的是基因组中由1-6个核苷酸组成的基本单位重复多次构成的一段DNA,SSR标记具有特异性高、重复性好、结果可靠、操作简单、对DNA要求不高等特点,在中药材的品种鉴定、植物种质鉴定、遗传图谱构建、遗传多样性分析等方面发挥着越来越重要的作用。对近年来SSR标记技术在中药鉴定中的应用作简要概述,旨在为该技术在中药材鉴定方面的进一步研究提供参考。

DNA 免疫技术在单克隆抗体开发中的研究进展

叶尔那扎尔·努尔吐热, 邱丽芬, 张富春, 张茂祥

2019, 35(2): 204-211. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0643

摘要 ( 525 )

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DNA免疫是将编码特异性抗原的重组表达载体转入动物体内,特异性基因序列在动物体内得以表达并诱导产生其特异性抗体的一系列免疫应答过程。目前,DNA免疫已成为多种保护性以及诊断性单克隆抗体研究和开发的主要技术手段,尤其对于在体外难以表达和纯化的抗原,DNA免疫比传统的蛋白免疫占绝对优势。DNA免疫在宿主细胞内表达抗原及递呈方式类似于病毒感染,既能产生体液免疫,又能产生细胞免疫,由此克服了传统蛋白质免疫方法的缺陷,为制备高质量单克隆抗体提供了良好的技术平台。然而这项技术在实践应用中遇到了不少挑战,尤其是以传统的肌肉注射法免疫单一的质粒DNA,使递送效率和抗体表达水平都很低,导致DNA免疫的低免疫原性。综述了DNA免疫技术在单克隆抗体开发中的应用,对DNA免疫相关概念、诱导机制、载体的构建、递送方式、不同免疫佐剂的影响、优点和发展前景等方面进行论述,旨在为DNA免疫技术在制备高质量单克隆抗体中的应用以及提高其免疫效率提供有效的理论知识。

土拉弗朗西斯氏菌LAMP快速检测方法的应用

李子微, 邓仲良

2019, 35(2): 212-217. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0573

摘要 ( 389 )

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旨在应用环介导恒温扩增技术（LAMP）检测土拉弗朗西斯氏菌。针对土拉弗朗西斯氏的FopA基因设计LAMP引物,优化LAMP反应条件,并对其特异性、灵敏度进行评价。结果显示,（1）对12种细菌和蜱的DNA（含大量假单胞菌属细菌）进行LAMP扩增,仅土拉弗朗西斯氏菌发生了扩增反应;（2）土拉弗朗西斯氏菌纯培养物检出限为4.9×10²pg/mL;克隆株质粒检出限为10 copies/μL,低于普通PCR的最低检出值1×10³copies/μL;（3）土壤模拟样本检出限为44 CFU/g;（4）和进口荧光定量PCR试剂对比检测24份（8个稀释度）土拉弗朗西斯氏菌污染土壤样本,在灵敏度范围内,均能准确检测。LAMP技术检测土拉弗朗西斯氏菌特异性强、灵敏度高、高效,对土拉热的病原学诊断具有应用价值。

利用大肠埃希氏菌光控基因表达系统降解多菌灵农残

余姝侨, 官昭瑛, 陈红

2019, 35(2): 218-224. doi:10.13560/j.cnki.biotech.bull.1985.2018-0742

摘要 ( 313 )

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利用一种新型的重组大肠埃希氏菌光控基因诱导表达系统来生产多菌灵水解酶,用于环境中多菌灵农药残留的降解。该光控系统基于光敏融合蛋白LEV1在光照条件下发生同源二聚化并抑制下游基因转录的原理。SDS-PAGE和酶联免疫实验结果表明,异源多菌灵水解酶基因可通过光控机制被超表达,生产的多菌灵水解酶在溶液和土壤样品中具有降解多菌灵农药残留的活性。本技术利用光作为诱导剂,具备廉价易得、无毒害、可随时添加或去除等优势,是一种有前景并可大规模生产生物酶产品的工具。

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2019, 35(2): 300-300.

摘要 ( 141 )

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