了解地卷属的5种地衣共生藻分离、鉴定,并对其响应干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫因子的抗逆特性进行研究。[方法]采用涂布法进行分离培养及其结合形态与分子学方法初步鉴定分类地位;并采用PEG模拟法和重金属检测法研究对共生藻耐受性。[结果]（1）在绿皮地卷（Peltigera apthosa）、犬地卷（Peltigera canina）、平盘软地卷（Peltigera elisabethae）、地卷（Peltigera rufescens）和膜地卷（Peltigera membranacea）等5种地卷中分离培养了5株藻（编号为1、2-1、4-2、6和7号）,均属于杆裂丝藻属（Stichococcus）。（2）PEG模拟法对共生藻耐干旱特性的研究结果表明,1号、2-1号、6号和7号共生藻的干旱耐受性可达到30%,其中1号共生藻、2-1号和6号共生藻的PEG耐受性达40%。共生藻对不同重金属离子的耐受性存在显著差异:对1.0 mmol/L浓度Cu2+、Cd2+和Fe2+均有一定的耐受性藻株为1号、2-1号、6号和4-2号共生藻;对1.0 mmol/L Zn2+具有耐受性的藻株为6号、7号和4-2号共生藻。其中6号藻株对Cu2+和Fe2+的耐受性可高达1.5 mmol/L,7号藻株也对Cu2+耐受性达到1.5 mmol/L',6号藻株对不同重金属的耐受性显著高于其它藻株。5株共生藻中,4-2号和7号藻对0.3 mol/L氯化钠具有一定的耐受性,1号和6号共生藻对Na Cl的耐受性最为强,可达到0.4 mol/L。其中（6号、7号、2-1号）在35℃条件下也能生长,所有藻株均显示敏感性。[结论]对干旱、重金属、盐和温度等非生物胁迫抗逆特性最高的藻株为地卷中分离的6号藻株。研究结果证实了地卷属地衣中包含了具有较强的生存力和耐干旱、重金属和盐胁迫适应能力的藻类品种。

探讨脂质体介导基因编辑载体质粒转染人食管癌Eca-109细胞的最佳条件。[方法]以基于Cre/Lox P系统的p GT-A1B1和基于CRISPR/Cas9系统的p X458-sgRNA8两种基因编辑载体质粒为实验材料,将环状和线性质粒以不同DNA用量(0. 2、0. 4、0. 6和0. 8μg)和不同DNA与脂质体比例(1∶1、1∶1. 5、1∶2、1∶2. 5和1∶3)转染Eca-109细胞,计算转染效率。[结果]不同DNA用量条件下,p GT-A1B1在0. 4μg和0. 6μg时转染效率较高,p X458-sgRNA8在0. 6μg时转染效率较高,与其它DNA用量比较均有显著性差异(P <0. 05)。不同DNA与脂质体比例条件下,p GT-A1B1在比例为1∶1. 5和1∶2时转染效率较高,p X458-sgRNA8在比例为1∶2. 5时转染效率较高,与其它比例比较均有显著性差异(P <0. 05)。同一种质粒的环状和线性结构形态,在DNA用量或DNA与脂质体比例相同时,转染效率差异不显著(P> 0. 05)。[结论]建立了脂质体介导基因编辑载体质粒转染Eca-109细胞的最佳转染条件,质粒p GT-A1B1和p X458-sgRNA8的DNA用量分别为0. 4～0. 6μg和0. 6μg,DNA与脂质体比例分别为1∶1. 5～1∶2和1∶2. 5。

建立一种测定miR-21含量新型实验方法。[方法]利用microRNA-21(miR-21)作为靶标,并设计基于双链特异性核酸酶(Duplex specific nuclease,DSN)及杂交链式反应(Hybridization chain reaction,HCR)的探针MP、H1及H2,通过加入靶标从而引起DSN和HCR反应,达到双重信号放大的目的,最终信号输出方式为DNAzyme显色,裸眼可视,根据其产生颜色强度对靶标进行定量检测。[结果]DSN结合HCR靶标的最低检测限可达1 pmol/L,线性范围为1 pmol/L～1μmol/L,特异性良好,除靶标miR-21外,非特异性靶标均无明显信号产生,在人体血清实际样品中检测miR-21,其回收率可达到92. 3%～101. 5%。[结论]该检测方法成功建立测定miR-21含量的技术平台,灵敏性可达1 pmol/L,且特异性好、快速可视,为研究及临床诊断心血管疾病提供技术依托。

从T7噬菌体展示的结核分枝杆菌基因组DNA文库中筛选结核病阳性血清特异结合蛋白。[方法]以饱和硫酸铵法初步纯化的结核病阳性血清为靶分子,对结核分枝杆菌基因组DNA文库进行3轮生物淘选; PCR扩增阳性噬菌体的外源DNA片段,测序后进行BLAST分析;间接ELISA和斑点免疫印迹试验检测阳性噬菌体与结核病阳性血清能否特异结合。[结果]经过3轮生物淘选,与结核病阳性血清特异结合的噬菌体得到明显富集; BLAST结果表明随机挑取的19个阳性噬菌体包括4种不同的序列,其中编码核糖激酶的序列出现次数最多;这些代表性噬菌体均能与结核病阳性血清特异结合。[结论]成功筛选到能与结核病阳性血清特异结合的4种蛋白,其中核糖激酶可能为与结核病阳性血清特异结合的优势抗原。

分析微生物型育苗垫片对水稻根围土壤微生物多样性和群落组成的影响,为微生物型育苗垫片的示范应用提供科学参考。[方法]采用水稻秧盘育苗试验,基于常规微生物培养和高通量测序技术测定微生物型垫片育苗对水稻根围土壤微生物种群数量、多样性及群落组成变化。[结果]与普通壮秧剂育苗相比,微生物型垫片育苗的水稻根围土壤细菌数量在出苗后第7 d增加了36. 59%,第14 d和第21 d时降低但差异不显著;放线菌数量分别显著增加了271. 11%、702. 48%和100%;真菌数量在第7 d和第14 d分别降低了127. 05%和740%,第21 d时明显增加了160. 98%。在水稻幼苗根围微生物群落组成中,变形菌门、放线菌门、酸杆菌门和螺旋体菌门为优势细菌,子囊菌门、担子菌门、接合菌门和壶菌门为优势真菌;与对照相比,微生物型育苗垫片组中变形菌门增加,螺旋体菌门和酸杆菌门减少,其中高丰度的假单胞菌属、根瘤菌属、节杆菌属、克雷伯氏菌属等根围促生菌均为水稻幼苗根围优势菌;真菌的子囊菌门增加,担子菌门、接合菌门和壶菌门减少,后期子囊菌门成为单一优势菌,该门的腐质霉属、假裸囊菌属和接合菌门的被孢霉属菌为优势菌。[结论]微生物型垫片育苗在水稻幼苗前期可提高土壤细菌的丰富度,后期降低土壤真菌的丰富度和多样性,具有改善水稻幼苗根围微生态环境的作用。

研究侵染线虫的病毒是为了能够深入的了解线虫的生理机制,从而更好地利用线虫资源。该文综述了11种已经报道的侵染线虫病毒的基因组结构和线虫病毒对寄主的侵染机制,旨在从寄生病毒的角度揭示病毒与线虫的互作关系,并对线虫病毒的研究方向提出展望和建议,为深入研究和利用线虫病毒提供参考。

杂草生长茂盛给农田经济造成了巨大的损失,而草甘膦的高效除草则有利于防治农业杂草。培育抗草甘膦作物也为农业杂草管治带来了便利。近年来,已从微生物、植物中均挖掘到了草甘膦抗性基因并用于开发抗草甘膦转基因作物,该文根据这些抗性基因作用的不同机制总结了抗草甘膦转基因作物的育种策略及其利弊,并对未来抗草甘膦作物的发展方向进行讨论。

MicroRNAs(miRNAs)是内源性非编码小RNA,在植物生长发育和环境胁迫时发挥重要的监管作用。甘蔗高度多倍体和基因组特异性导致其相关代谢具有复杂的调控机制,而调控途径涉及许多基因、转录因子和不同内别的RNAs:siRNAs和miRNAs。该文主要论述miRNAs在甘蔗干旱胁迫、其他非生物胁迫、生物量相关特征及糖代谢途径中的表达调控机制。

禁食、慢性疾病等会导致肌肉萎缩的发生,临床表现为肌肉质量下降、肌纤维直径变小、肌肉张力以及抗疲劳能力下降等。有研究显示,小鼠成肌细胞C2C12中7种Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)均表达,为了进一步研究TLR家族中TLR-3在肌萎缩中的作用机制,探讨治疗肌萎缩的新方法。[方法]以小鼠C2C12细胞为实验材料,地塞米松处理构建肌肉萎缩模型,转染si TLR-3后通过免疫荧光、q PCR和Western Blot方法检测对肌细胞萎缩模型的改善情况。[结果]发现干涉TLR-3能明显改善细胞萎缩模型的表型,并使肌萎缩标志性基因MuRF和MAFbx在mRNA水平和蛋白水平均明显下调。[结论]以上结果说明干涉TLR-3改善了成肌细胞肌萎缩症状,该研究为探明Toll样受体家族在肌萎缩中的作用机制,及肌肉疾病的防治奠定基础。

利用大肠杆菌系统表达人乳头瘤病毒52型(HPV52) L1蛋白,并获得HPV52病毒样颗粒(VLPs)。[方法]优化并合成HPV52L1基因,构建p ET-30a-52L1表达载体粒,转化大肠杆菌E. coli BL21 StarTM(DE3)。经IPTG诱导表达,阳离子交换层析纯化,SDS-PAGE和Western Blotting鉴定,BALB/c小鼠免疫2次,初次后4w检测免疫血清中HPV52中和抗体滴度。[结果]获得纯度90%的HPV52L1蛋白,将获得的HPV52L1蛋白进行解组装和重组装形成VLPs,动态光散射观察到粒径约为70nm,透射电镜观察到50～60nm的均一VLPs,中和抗体滴度达25600。[结论]大肠杆菌系统表达人乳头瘤病毒52型(HPV52) L1蛋白,并经过一步柱层析纯化获得纯度达90%的L1蛋白,经解组装重组装获得粒径大小为50～60nm的VLPs,具有良好免疫原性。

构建靶向EGFR二聚化界面的单链抗体。[方法]构建单链抗体的基因并进行密码子优化,克隆于表达载体p GAPZα-A和毕赤酵母X-33。镍柱纯化目的蛋白,并对EGFR高表达细胞A431和EGFR正常表达细胞NIH-3T3进行体外抑制分析和抗磷酸化分析。[结果]纯化获得了分子量大小约29. 0 k Da的EGFR dimer Sc Fv蛋白。在48h体外抑制实验中,534 nmol/L EGFR dimer Sc Fv对A431和NIH-3T3的抑制率分别为34. 92±1. 30%和5. 89±0.46%,抑制作用与母本抗体相似。Western Blotting分析表明,EGFR dimer Sc Fv能显著抑制A431细胞EGFR磷酸化,而对NIH-3T3细胞显著无抑制作用。[结论]初步验证了靶向EGFR二聚化界面的单链抗体作为新型抗体药物的可行性,为后续研究奠定了基础。

克隆黄瓜Cu/Zn-SOD基因,并利用大肠杆菌进行可溶性表达、纯化及活性测定。[方法]采用Trizol法提取黄瓜表皮的总RNA,然后设计特异性引物,通过RT-PCR技术克隆获得黄瓜Cu/Zn-SOD基因。该基因与p GEX2T载体相连后,转化大肠杆菌BL21(DE3),摸索可溶性表达方法。利用GST亲和层析方法纯化目标蛋白,SOD酶活性测定采用邻苯三酚法。[结果]成功地克隆了全长为459 bp的黄瓜Cu/Zn-SOD基因,编码152个氨基酸。Protein Blast分析表明其结构域中分别包含Cu2+、Zn2+结合位点,为典型的Cu/Zn-SOD酶。目标蛋白可溶性表达条件是16℃、0. 1 mmol/L IPTG诱导20 h。SDS-PAGE分析表明GST亲和层析成功地获得重组黄瓜Cu/Zn-SOD。活性测定表明两次纯化的蛋白样品SOD酶活力分别为2 328. 9 U/m L、2 144. 7 U/m L。[结论]从黄瓜表皮中克隆获得Cu/Zn-SOD基因,该基因在大肠杆菌系统中获得可溶性表达,纯化后的重组蛋白具有较高的SOD酶活力。

探究NF-κB对DEV增殖是否有影响。[方法]以NF-κB1基因作为靶基因,设计并构建4个不同p GPU6/GFP/Neo shRNA表达载体,通过荧光显微镜法观察转染后细胞荧光密度和RT-PCR检测转染细胞NF-κB1基因转录水平以筛选最佳干扰质粒,分3种不同组别进行干扰实验后,以荧光定量PCR法检测DEV-NP基因表达变化。[结果]所构建的重组质粒p GPU6/GFP/Neo-NF-κB1-2对细胞NF-κB1基因的干扰效率最高,可达78. 77%;除先感染后干扰组对DEV增殖影响不大外,先干扰后感染组与同时感染和干扰组均对DEV增殖呈现出一定的抑制作用,其中先干扰后感染组在第72 h时的沉默效率最高,可达78%,而同时感染和干扰组于第48 h时的沉默效率最高,可达82%。[结论]RNA干扰下调NF-κB1基因会抑制DEV增殖。

通过CRISPR/Cas9系统构建雪兔Corin基因编辑载体。[方法]通过在线CRISPR设计工具设计2个靶点,退火制备sgRNA双链,用BbsⅠ酶得到线性p X330载体后,经重组酶连接得到重组质粒。将重组质粒转化到DH5α感受态细胞,再对其进行PCR鉴定及测序比对分析。[结果]通过特异性扩增以及测序结果表明sgRNA准确地连入载体,插入序列无突变,与预期序列高度一致,重组子阳性率为100%。[结论]成功构建了雪兔Corin基因敲除载体,为进一步利用CRISPR/Cas9技术进行雪兔Corin基因编辑工作提供了研究基础。

研究prtR在铜绿假单胞菌抵抗外源性氧化压力时的作用。[方法]通过对双氧水处理后的生物膜残留量及其菌株存活率的定量来研究铜绿假单胞菌中prtR对双氧水抗性的影响;通过RT-PCR的方法研究在双氧水处理后,绿脓杆菌素在含有空载体或过表达prtR载体的PAK中mRNA水平与抗双氧水能力变化的关系。[结果]过表达prtR能显著提高双氧水处理时,铜绿假单胞菌生物膜状态下的存活率;存活率的提高是由绿脓杆菌素的表达被抑制实现的,而由prtR调控的一定水平的绿脓杆菌素表达对铜绿假单胞菌抗双氧水是必要的。[结论]prtR能够通过影响绿脓杆菌素的表达,提高铜绿假单胞菌抵抗外源性氧化压力的能力。

了解绿皮地卷内生真菌多样性,并初步探索抑菌活性研究。[方法]采用匀浆涂布法分离纯化,采用形态学和分子生物学方法对内生真菌进行初步的鉴定,以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、大肠杆菌(Escherichia coli)、金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)为受试菌,采用菌块法检测内生真菌的抑菌活性。[结果]从绿皮地卷中共分离得到29株内生真菌,分属于6纲7目11科16属;抑菌实验结果表明:筛选得到11株内生真菌至少对一种指示菌有抑菌活性,占分离菌株总数的3. 79%。A3菌株对大肠杆菌、枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别达到24. 92 mm、33. 00 mm、25. 25 mm。[结论]分离得到的29株内生真菌中青霉属(Penicillium)为优势属,其中A3菌株的抑菌效果最明显,尤其是对枯草芽孢杆菌显示较高的抑菌活性。可作为筛选抑菌活性物质的新资源。

为了降低拟南芥原生质体制备的试验成本,缩短制备时间,降低转化所用质粒的浓度和提高转化效率。[方法]实验以胶带法为基础,比较多种普通胶带去除拟南芥叶片下表皮的效果,通过增加裂解叶片用量,设计不同质粒浓度梯度转化原生质体,调整转化过程中PEG处理时间和对原生质体进行暗培养。[结果]发现普通纸质和布质胶带去除拟南芥叶片下表皮效果良好。将叶片酶解时间缩短到20～30 min,转化质粒用量降低到5μg/6～10×104个原生质体;将PEG转化处理时间延长到30 min,利用暗培养降低了原生质体死亡率;用冰水混合物保存原生质体,24 h内不影响转化效率。[结论]改良后的胶带法制备原生质体成本低、用时短、转化效率高、可操作性强。

获得小叶章PPDK的cDNA序列,推测蛋白氨基酸理化性质及二三级结构等,以及已知物种PPDK氨基酸系统进化分析。[方法]利用RT-PCR技术扩增PPDK序列,通过ProtParam、Blast、THMHMM、SOPMA等生物信息软件分析序列。[结果]获得了小叶章PPDK的c DNA序列,长1 035 bp,相对分子量41. 910 kDa,等电点为9. 70,氨基酸中含量最高的是丝氨酸,72个;蛋白二级结构中无规卷曲占48. 83%,不含信号肽和跨膜结构,氨基酸系统进化树结果分析发现小叶章PPDK与二穗短柄草、水稻亲缘关系最近。[结论]小叶章PPDK含有385个氨基酸,含1个PDRP活性调控位点,72个参与信号传导的磷酸化位点。

建立大帽藓科ISSR-PCR实验最佳反应体系。[方法]提取大帽藓科的基因组DNA,利用5因素4水平的正交设计实验方法对大帽藓科植物ISSR-PCR反应体系进行最佳反应体系的筛选。[结果]大帽藓科植物ISSRPCR的最佳反应体系为(20μL):即20μL体系中,PCR Buffer 2. 0μL、Mg2+2. 25 mmol/L,d NTP 0. 2 mmol/L,引物0.65μmol/L,Taq DNA聚合酶0. 7 U,模板DNA 10 ng。5个因素对该反应体系的影响顺序为:Mg2+>引物> d NTP> Taq DNA聚合酶>模板DNA。利用该体系,在UBC808等13种引物中进行验证,均能得到有效的扩增条带。[结论]通过对大帽藓科基因组DNA的提取及体系优化,获得了大帽藓科植物最佳反应体系,为后续应用ISSR技术鉴定大帽藓科种质资源以及遗传多样性研究奠定了基础。

为研究软枣猕猴桃ICE1基因的生物学功能及抗寒分子机制奠定基础。[方法]以4℃低温处理24 h的软枣猕猴桃(Actinidia arguta Planch) c DNA为模板,通过反转录PCR技术克隆ICE1基因。[结果]该基因c DNA长1524 bp,可编码507个氨基酸。生物信息学分析显示ICE1基因是编码MYC2型的b HLH转录因子,编码蛋白是定位于细胞核的非跨膜亲水蛋白。推导的氨基酸序列与中华猕猴桃(Actinidia chinensis var. chinensis)和山葡萄(Vitis amurensis) ICE1存在着较高的同源性。[结论]成功克隆到软枣猕猴桃抗寒转录因子命名为AaICE1。