酚酮类对树干毕赤酵母乙醇发酵及脂肪酸组成的影响

木质素降解产物对微生物产生的抑制作用,是燃料乙醇生物炼制的主要瓶颈之一。本文以树干毕赤酵母为发酵菌株,研究木质素降解产物中3种酚酮类(4-羟基苯乙酮、4-羟基-3-甲氧基苯乙酮、4-羟基-3,5-二甲氧基苯乙酮)对其木糖乙醇发酵及酵母细胞脂肪酸组成的影响。采用高效液相色谱(HPLC)和气相色谱-质谱联用(GC/MS)技术对乙醇发酵性能和酵母细胞脂肪酸组成进行分析。研究结果表明,酚酮类物质对乙醇发酵呈现抑制作用且其分子量越低抑制作用越明显,当4-羟基苯乙酮浓度为1.50 g/L时,发酵24 h的木糖利用率、乙醇得率和乙醇浓度分别下降了42.47%、5.30%和9.76 g/L;培养基中存在酚酮类物质时,酵母细胞中的不饱和脂肪酸的比例上升,添加1.50 g/L的3种酚酮类物质后,树干毕赤酵母细胞不饱和脂肪酸和饱和脂肪酸的比例从原来的2.58分别上升到3.03、3.06和3.61,酵母细胞膜的流动性随之上升,不稳定性提高。因此,酚酮类物质能够降低酵母生长、提高不饱和脂肪酸的比例以及降低乙醇发酵能力,有效降低或去除木质素降解产物含量是提高木质纤维原料生物炼制的关键。     

四川贡嘎山中华斑羚和中华鬣羚的时空分布及重叠性

明确同域近缘物种在时空生态位上的分布格局及重叠性关系,对理解物种行为和多物种栖息地的整合管理均具有重要意义。本研究基于四川贡嘎山国家级自然保护区2012—2021年红外相机监测数据,对保护区内分布的国家级二级重点野生保护动物——中华斑羚和中华鬣羚的时空分布开展研究。基于2016—2021年红外相机获得的72个中华斑羚和108个中华鬣羚分布点位,结合可能影响其空间分布的12个重要环境因子,利用MaxEnt模型对贡嘎山保护区内的中华斑羚和中华鬣羚的空间分布格局进行研究。基于2012—2021年1312条中华斑羚和1889条中华鬣羚的有效红外相机记录数据,利用核密度估计原理测算中华斑羚和中华鬣羚的日活动节律,了解两物种在时间生态位上的分布格局及重叠性。结果表明：中华斑羚和中华鬣羚适宜栖息地分别为731.95和1220.46 km²,分布区重叠面积为697.17 km²,且主要环境因子对两物种栖息地选择具有相似影响。两物种的日活动高峰均出现在清晨和黄昏,但两物种对晨昏时间段的利用区间和强度存在差异,中华鬣羚的早、晚活动高峰分别先于和迟于中华斑羚,且对...     

茎瘤固氮根瘤菌ORS571中motA基因的功能分析

[目的] MotA是细菌的鞭毛马达蛋白,是跨膜质子通道的重要组成结构之一,在调控鞭毛运动中具有至关重要的作用。本研究探究了Azorhizobium caulinodans ORS571中鞭毛马达基因motA对菌株表型和植物互作的影响。[方法] 通过同源重组原理和三亲接合转移方法构建突变菌株∆motA,测定野生型与突变体在菌体生长、运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力的差异。[结果] 与野生型相比,突变体菌体生长没有明显差异,但其运动能力完全丧失,固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力减弱。[结论] MotA鞭毛马达蛋白对A.caulinodans ORS571的运动、固氮、胞外多糖合成、生物膜形成及根系定殖能力均有调控作用。     

短命植物东方旱麦草Rubisco大亚基基因（rbcL）的克隆及表达分析

利用PCR、DNA重组、原核与真核生物表达等技术从新疆短命植物东方旱麦草（Eremopyrum orientale）基因组中扩增出Rubisco大亚基基因rbcL（GenBank登录号为FJ346562）,并构建了原核与真核表达载体pGEX4T-1-rbcL和pcDNA3-rbcL,随后分别在原核宿主BL21（DE3）和小鼠中进行了表达,并利用真核表达载体和纯化蛋白制备的抗体,对表达产物的特异性进行了Western印迹检测。结果表明：东方旱麦草的rbcL基因可读区包含1431 bp,与旱麦草rbcL基因的同源性达99.86%,推测编码476个氨基酸,分子量56 kD。该基因在BL21中以融合蛋白GST-RBCL形式表达并存在于包含体中,融合蛋白大小约为82 kD。RT-PCR检测到该基因在小鼠肝脏中的表达。利用真核表达载体与纯化融合蛋白进行联合免疫制备的RBCL抗体可与RBCL特异性地结合,这为短命植物东方旱麦草基因后续的免疫定位检测奠定了基础。     

脂肪因子visfatin的调节与功能多样性

内脏脂肪素(visfatin)是一种由内脏脂肪细胞分泌的分子质量为52 ku的蛋白质细胞因子．基因序列分析显示其cDNA编码序列与前B细胞集落增强因子(PBEF)同源且在进化中高度保守．Visfatin被发现具有多种迥然不同的生物活性：通过与胰岛素受体相互作用,在不同的情况下visfatin可表现出类胰岛素或抗胰岛素样作用;在细胞质中,visfatin具有烟酰胺磷酸核糖转移酶(Nampt)活性,能够催化烟酰胺腺嘌呤二核苷酸(NAD)的生物合成;作为分泌型的细胞因子,visfatin还可以诱导多种炎性因子的表达,如TNFα、IL-1β和IL-6．Visfatin与一些代谢疾病和急、慢性炎性疾病的关系日益受到重视,如糖尿病、肥胖、急性肺损伤、类风湿性关节炎、败血症、心肌梗塞和炎性肠病等．最近,对visfatin的启动子区及其单核苷酸多态性(SNP)的研究,进一步深化了人们对其在疾病发病机制中作用的认识．重点讨论visfatin的结构、功能多态性以及它与多种疾病的关系．     

休哈塔假丝酵母中甲酸抑制的目标基因发掘

【目的】探究甲酸对木糖乙醇发酵模式菌株休哈塔假丝酵母基因转录的影响规律,发掘抑制的目标基因及抑制特征。【方法】基于该酵母葡萄糖、木糖代谢转录组的研究成果,结合细胞代谢途径和人工基因比对筛选出乙醇发酵相关基因,再通过RQ-PCR对梯度甲酸抑制条件下的上述基因进行定量分析,进而发掘出甲酸抑制的目标基因。【结果】共筛选出42个相关基因,经RQ-PCR定量分析最终确定受甲酸显著抑制的基因10个,上调基因5个。【结论】在基因转录水平上,休哈塔假丝酵母中甲酸显著抑制的基因按照抑制强度降序排列为XYL2、ACS、RKI、TAL、GND1、TKL、ZWF1、XYL1、PDH和PDC,按照上调强度降序排列为ALD、GLK、MDH、PFK、ADH。     

里氏木霉纤维素酶的分离纯化及酶学性质

通过(NH4)2SO4分级沉淀、HiPrep 26/10 Desalting凝胶色谱脱盐、Source 15 Q阴离子交换色谱技术,里氏木霉(Rut C-30)纤维素酶主要组分得以初步分开,再经过Source 15 S阳离子交换色谱、HiPrep Sephacryl S-100 HR凝胶过滤色谱、Superdex 75 PrepGrade凝胶过滤色谱进一步分离纯化,得到2个纯化的内切葡聚糖酶组分EGⅡ、EGⅠ和一个外切葡聚糖酶组分CBHⅠ;经过SDS-PAGE电泳鉴定为电泳纯,测得相对分子质量分别为5.22×104,5.62×104和6.90×104。EGⅡ的最适反应pH是5.6,最适反应温度为65℃;EGⅠ的最适反应pH是4.4,最适反应温度为55℃;以羧甲基纤维素(CMC)为底物时,EGⅠ、EGⅡ的米氏常数(Km)分别为2.20 mg/mL、3.38 mg/mL。CBHⅠ的最适反应pH是5.8,最适反应温度为60℃,以对硝基苯基-β-D-纤维二糖苷(PNPC)为底物时,米氏常数(Km)为0.12 mg/mL。     

盐胁迫下藜的形态结构与生理响应

本文采用石蜡切片、扫描电镜和体视显微镜对藜进行了形态结构观察和多种生理指标检测,研究在盐胁迫下藜的结构和生理变化。结果表明：在花期,藜的株高和茎粗显著降低,叶未产生明显肉质化。高盐（300mmol·L^-1）胁迫下,叶维管束的导管数量及形成层层数增加,茎的维管束密度增加,根木质化程度增强,大导管密度显著降低。叶下表面的盐囊泡较上表面多,叶和茎细胞中均含有簇状结晶。随着盐浓度的升高,叶片中含水量降低,相对电导率升高,丙二醛（MDA）含量无显著变化,叶绿素含量在苗后期先升高后降低,在花期,其含量随盐浓度升高而降低。300mmol·L^-1盐胁迫下,苗后期的可溶性糖、脯氨酸7L-N-菜碱含量显著增J／w;至花期,脯氨酸及甜菜碱含量显著高于对照。以上结果初步显示,高浓度盐胁迫对花期的藜形态结构及部分生理指标均比苗期产生显著影响,但300mmol·L^-1盐胁迫下藜仍能完成其生活史。     

分批补料对木糖发酵生产乙醇的影响

以树干毕赤酵母为发酵菌种,纯木糖为发酵底物,通过分批补料来提高糖利用率以及乙醇得率。结果表明,在24h内,最佳初始木糖浓度为80g/L,在28h的发酵周期中,可以将木糖浓度提高至90g/L,在32h发酵周期内可以将木糖浓度提高至100g/L。通过分批补料,乙醇浓度得到明显提高。当总糖浓度分别为80g/L、90g/L时,24h发酵周期内,分批补料次数以1次为宜,乙醇浓度分别达30.95g/L、32.60g/L,相比于不补料即一次性投料,乙醇浓度分别提高了9.36%、9.18%。总糖浓度100g/L,28h发酵周期内,补料2次效果最佳,乙醇浓度达37.49g/L,比一次性投料下提高了10.36%,较一次性投料达到相同发酵效果缩短了4h。     

超积累植物与丛枝菌根真菌共生及其联合吸收积累重金属的效应

利用超积累植物进行重金属污染土壤修复是应对全球大面积分布无机污染问题的重要解决方法之一。超积累植物虽然具有超量积累重金属的能力,但其定植、生长和提取功能的发挥都受到重金属胁迫的显著影响。利用丛枝菌根真菌 (Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF) 强化超积累植物功能可联合发挥二者的功能优势,提升修复效率、缩短修复周期、保持修复效果的稳定性和长期性,在日益复杂、严峻的重金属污染治理领域具有重要的研究价值和广阔的应用前景。文中首先给出了超积累植物的概念、中国本土首次报道的典型重金属元素超积累植物和能与AMF形成共生体系的超积累植物名录,系统深入地探讨了AMF对超积累植物生长和吸收累积重金属的影响,以及超积累植物+AMF联合吸收积累重金属的效应与作用机制,认为AMF可通过调节根围理化与生物条件、元素平衡状况、生理代谢和基因表达等途径,增强超积累植物吸收积累重金属的效应,超积累植物+AMF构建的共生体系具备联合修复重金属污染生境的潜力。最后指出了超积累植物+AMF共生联合修复技术当前面临的关键问题、发展方向和应用前景。