一种基因工程改造的NADH高亲和力木糖还原酶突变基因可促进酿酒酵母发酵木糖生成乙醇

在导入表达毕赤酵母(Pichia stipitis)木糖还原酶(xylose reductase,XR)和木糖醇脱氢酶(xylitol dehydrogenase,XDH)基因的重组酿酒酵母中,木糖还原酶活性主要依赖辅酶NADPH,木糖醇脱氢酶活性依赖辅酶 NAD+,两者的辅助因子不同导致细胞内电子氧化还原的不平衡,是造成木糖醇积累,影响木糖代谢和乙醇产量的主要原因之一.将经过基因工程改造获得的NADH高亲和力的木糖还原酶突变基因m1,与毕赤酵母木糖醇脱氢酶(PsXDH)基因xyl2共转染酿酒酵母AH109,以转染毕赤酵母木糖还原酶(PsXR)基因xyl1和xyl2重组质粒的酵母细胞为对照菌株,在SC/-Leu/-Trp营养缺陷型培养基中进行筛选,获得的阳性转化子分别命名为AH-M-XDH和AH-XR-XDH.重组酵母在限制氧通气条件下对木糖和葡萄糖进行共发酵摇瓶培养,HPLC检测发酵底物的消耗和代谢产物的产出情况.结果显示,与对照菌株AH-XR-XDH相比,AH-M-XDH的木糖利用率明显提高,乙醇得率增加了16%,木糖醇产生下降了41.4%.结果证实,通过基因工程改造的木糖代谢关键酶,可用于酿酒酵母发酵木糖生产乙醇,其能通过改善酿酒酵母细胞内氧化还原失衡的问题,提高木糖利用率和乙醇产率.     

一株功能型益生菌对肉鸡生产性能的影响

实验选用3日龄AA肉鸡14 000只,随机分成2组,实验组口服功能型微生态制剂,空白对照组不饲喂任何微生态制剂,全程跟踪监测。结果表明,肉鸡在口服功能型益生菌制剂后表现出三大特点:(1)肉鸡生长加快,鸡群整齐度与均匀度有所改善,出栏平均重提高9.5%;(2)肠道环境有所改善,饲料利用率提高,实验组比对照组料肉比降低2.16%;(3)实验组鸡群可提前3~5 d出栏。     

毕赤酵母木糖还原酶定点突变改善其对双辅酶的亲和力

通过毕赤酵母(Pichia stipitis)木糖还原酶(xylose reductase, XR)基因定点突变,获得NADH高亲和力的毕赤酵母木糖还原酶(PsXR),改善了辅酶不同而导致的酿酒酵母胞内氧化还原失衡.同时克隆了PsXR编码基因,通过BLAST工具进行同源性搜索,并用生物软件进行序列比对和结构分析,确定突变位点.用融合PCR方法进行定点突变,并在大肠杆菌表达系统中进行融合表达,且对表达产物进行HIS-TAG亲和纯化,分光光度法检测酶活性,计算比活力.本研究成功获得突变XR编码基因,并收集了纯化的突变蛋白.酶活性检测和比活力计算显示,3种突变酶对2种辅酶的亲和力在一定程度上都发生了变化.与未突变的PsXR相比,3种突变酶对辅酶NADPH的亲和力均显著下降,突变酶M3对辅酶NADH的亲和力未发生变化,而突变酶M1和M4对辅酶NADH的亲和力显著升高,其中突变酶M1对NADH的亲和力明显提高,对NADPH的亲和力明显下降,其活性主要依赖辅酶NADH,提示K270R位点在XR与辅酶结合中起关键作用.     

南北样带温带区栎属树种功能性状对气象因子的响应

在南北样带温带区选择11个栎属树种的核心分布区,对各区栎属建群树种的功能性状(叶片干物质含量、比叶重、叶片养分含量、叶片光合速率以及种子性状)进行了测定,并对功能性状与气象因子的关系进行了分析。结果表明:首先,在南北样带温带区,当外界环境变化时,栎属建群树种的功能性状也会随之变化。由南向北随着温度的下降,年均日照时数增加,栎属树种的生长季缩短,而基于叶片面积和重量的光合能力(Aarea、Amass)增加,这使得它们在有限时间内提高光合生产来维持其自身的生理活动。同时,种子去皮干重、种皮干重均随着温度的降低、年日照时数的增加而增加。当降水条件变化时,栎属树种还会通过调节其叶片干物质含量、比叶重来适应其生境。其次,功能性状间也存在一定的相关关系;此外,随着研究尺度的变化(种间尺度至种内尺度),功能性状与气象因子间关系也随之变化。     

不同产地浙贝母生物碱含量及其合成相关基因表达研究

为了探究浙贝母(Fritillaria thunbergii)药效成分积累量与生物碱合成相关基因表达水平之间的关系,该研究采用UPLC-MS、qPCR技术分别测定不同产地11个样品中总生物碱(贝母素甲和贝母素乙之和)含量和3个参与生物碱合成途径相关基因(HMGR、FPS和DXR)的表达量,同时运用生物统计学方法分析成熟期鳞茎生物碱含量与各基因表达量之间的相关性。结果表明:不同产地浙贝母成熟期鳞茎总生物碱含量存在显著差异(P<0.05),为0.2105% ～ 0.4612%; HMGR和FPS基因在盛花期组织表达、盛花期至成熟期鳞茎表达变化趋势同生物碱含量变化趋势基本一致; DXR基因在成熟期鳞茎中表达量最高,盛花期组织表达、盛花期至成熟期鳞茎表达变化趋势同生物碱含量变化趋势大体不一致; HMGR、FPS基因表达量分别与贝母素甲、贝母素乙和总生物碱含量呈显著或极显著正相关性(P<0.05或P<0.01),以FPS基因表达量与生物碱含量相关系数为最高,相关系数分别为0.672,0.631,0.664,DXR基因与生物碱含量呈低度相关性。由此可以推断,生物碱的积累受MVA途径中HMGR、FPS基因协同调控或者修饰作用明显,受MEP途径中DXR基因调控作用不明显。     

南北样带温带区栎属树种功能性状间的关系及其对气象因子的响应

在南北样带温带区选择11个栎属(Quercus)树种的核心分布区, 对各分布区内栎属建群树种的功能性状进行了测定, 并对功能性状间的关系及其对气象因子的响应进行了分析, 以期为气候变化背景下植物-环境关系的深入研究奠定基础。结果表明: 虽然比叶重(LMA)和叶片干物质含量(LDMC)在反映栎属树种生活策略上有着异曲同工的作用, 但是相比之下, LMA的作用略胜一筹; 基于面积的叶片养分含量间的关系较基于质量的更为显著; 除叶片单位面积磷含量(P_area)和单位面积钾含量(K_area)间关系外, 无论是基于面积还是质量的叶片氮(N)、磷(P)含量间的正相关, 均较两者与钾(K)含量间的正相关显著, 这可能与K元素并不直接参与任何稳定结构物质的合成有关。温度和日照时数是影响功能性状间关系的主要气象因子, 与基于质量的养分含量相比, 基于面积的养分含量更易于受温度和日照时数的影响; 降水仅仅影响叶片P_area与其他性状间的关系。