HCO3 - 高亲和转运蛋白操纵子基因在聚球藻7942 CO2浓缩机制中功能的研究

蓝藻 Synechococcus sp.PCC7942 HCO3 - 高亲和转运蛋白操纵子基因 cmpABCD 是其CO2浓缩机制中的调控基因之一.本研究用携带潮霉素B磷酸转移酶基因(hygromycin B pho transferase, hpt) 筛选标记的同源双臂整合载体pUC-HATH转化蓝藻Synechococcus sp.PCC7942,以潮霉素B作为筛选试剂筛选出具潮霉素B抗性的转化藻,运用引物PCR方法证实潮霉素B磷酸转移酶基因表达盒通过质粒pUC-HATH的介导已定点插入蓝藻 Synechococcus sp.PCC7942 基因组中,成功地构建了具有潮霉素B抗性的cmpBCD 基因插入失活突变藻株.并最终通过比较野生藻Synechococcus sp.PCC7942 和突变藻Synechococcus sp.PCC7942 在不同 Na2CO3浓度的改良BG-11培养基中生长特性,探讨了HCO3 -高亲和转运蛋白操纵子 cmpABCD 基因失活对藻体生长的影响.     

蓝藻基因表达载体系统的构建和应用

蓝藻是一类具植物型放氧光合作物特性的原核生物。多数蓝藻富含营养物质,无毒,是表达外源目的基因的独特受体系统。因此,构建适用于蓝藻表达外源目的基因的载体系统,并用于表达药物活性肽基因,已成为当前蓝藻基因工程研究的热点之一。本课题组10多年来率先在国内开展蓝藻基因工程研究,从蓝藻Plectonema botyanum中分离得到了约1.5kb的小质粒,以此为出发质粒,构建了蓝藻穿梭质粒pPRS-1和穿梭质粒表达载体pPKE2;同时根据DNA片段同源重组的性质,构建了蓝藻Calothrix sp.PCC7601、Synechococcus sp.PCC7942的基因整合平台系统。在国家863项目经费资助下,利用构建的蓝藻质粒载体和基因整合平台系统,把人源胸腺素基因转入蓝藻Calothrix sp.PCC7601和Synechoccus sp.PCC7942,并能高效表达,首次获得了可直接口服的含人源胸腺素的转基因蓝藻,这对研究和开发基因工程口服药物具有重大的科学意义和经济、社会效益。     

新型免疫增强蓝藻作为日本鳗鲡黑仔饲料添加剂的实验研究

免疫增强蓝藻是把胸腺素α1(Tα1)基因转移到蓝藻-聚球藻PCC 7942(Synechococcus sp.PCC7942)染色体上后获得稳定表达的转基因蓝藻,经小鼠实验初步表明其有生物学活性并且口服有效.本实验采用该免疫增强蓝藻饲喂日本鳗鲡(Anguilla japonica)黑仔,并采集分离了一种养殖鳗鱼流行性发病弧菌(Vibrio sp.),对饲喂了免疫增强蓝藻的黑仔鳗进行感染试验.实验表明饲喂添加免疫增强蓝藻的饲料后,黑仔鳗各检测组织器官Tα1含量显著提高,免疫增强蓝藻提高了试验鱼的免疫能力,增强了抗逆、抗病菌感染能力,并具有一定的促生长作用.免疫增强蓝藻作为鱼类饲料添加剂适口性好,适宜添加量为(0.5～1)×10-6左右.     

镉胁迫对黑小麦POD及SOD同工酶的影响

利用聚丙烯酰胺凝胶垂直板电泳方法，研究了不同浓度镉胁迫对黑小麦及小麦幼苗及根过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)同工酶谱的影响．结果表明：镉胁迫下黑小麦及小麦幼苗和根内POD及SOD同工酶表达均发生不同程度改变，谱带颜色深浅和条数均有变化，部分同工酶基因表达在镉胁迫下完全关闭而谱带消失，另一部分同工酶基因表达则被启动而有新的谱带产生．根POD及SOD同工酶表达被抑制较幼苗明显，小麦POD及SOD同工酶表达被抑制较黑小麦明显。     

β-内酰胺酶基因在谷氨酸产生菌T_6-13染色体上的整合与表达

以质粒pUC13编码的β-内酰胺酶基因为外源基因,通过随机连接谷氨酸产生菌T_6-13染色体DNA片段后转化T_6-13原生质体,使其整合到染色体上,得以表达.在实验条件下,所测19株转化子的抗性都有很高的稳定性,其中10株能百分之百地保持抗性.经生物素标记的pUC13为探针的分子杂交实验证实抗性基因已整合到T_6-13菌染色体DNA上。     

干旱胁迫对沙棘抗氧化酶的影响

研究了不同程度干旱胁迫下沙棘过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性的变化，同时利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对超氧化物歧化酶（SOD）进行了同工酶分析．结果显示：长期轻度及中度干旱胁迫下SOD活性能高于正常水平，POD活性在轻度干旱胁迫时大幅上升，重度干旱下二者均能在胁迫初期缓慢上升，表明干旱胁迫时沙棘酶促防御系统活性高，能有效清除体内活性氧减轻膜脂过氧化伤害．沙棘幼叶SOD同工酶谱带有五条，轻度及中度胁迫下SODⅢ、SODⅣ两区带酶活力明显增加，但胁迫未导致新的谱带产生．     

共转化CBF4和bar基因蒙农杂种冰草植株的分子检测

在获得转CBF4和bar基因蒙农杂种冰草植株的基础上,应用PCR和Southern杂交技术检测外源基因在转基因蒙农杂种冰草植株中的整合及拷贝数.确定外源基因CBF4和bar基因已经整合到冰草基因组中,并且是以多拷贝的整合方式插入受体细胞的染色体上.说明外源基因对蒙农杂种冰草成功地进行了转化,可以作为后期转基因冰草植株研究及培育转基因冰草新品种的材料.     

β—内酰胺酶基因在谷氨酸产生菌T6—13染色体上的…

以质粒ｐＵＣ１３编码的β－内酰胺酶基因为外源基因，通过随机连接谷氨酸产生菌Ｔ６－１３染色体ＤＮＡ片段后转化Ｔ６－１３原生质体，使其整合到染色体上，得以表达。在实验条件下，所测１９株转化子的抗性都有很高的稳定性，其中１０株能百分之百地保持抗性。经生物素标记的ｐＵＣ１３为探针的分子杂交实验证实抗性基因已整合到Ｔ６－１３菌染色体ＤＮＡ上。     

外源过氧化物酶对Hg~(2+)胁迫下小麦幼苗叶片中POD,CAT,SOD同工酶的影响

采用水培法,用一定浓度的Hg2+和不同浓度的萝卜过氧化物酶(RsPrx)对小麦进行浸种处理后,对小麦幼苗叶片中的过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)等同工酶的活性变化进行了研究.结果显示:在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗的叶片中的POD和SOD同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比,明显减少,更接近正常对照.在Hg2+胁迫下加入一定浓度外源活性POD后的小麦幼苗叶片中的CAT同工酶表达量与单独Hg2+胁迫处理时相比明显增加,更接近正常对照.POD,CAT和SOD同工酶的表达量都有明显变化,但其谱带的数目没有发生明显变化.由此推测,一定浓度外源活性POD对Hg2+胁迫下的小麦幼苗的早期生长和发育可以起到一定的缓解作用.     

同工酶分析与小麦群体改良研究

籍助小麦标准品系“中国春”缺四体及双端体进行基因定位,现已将三十多种酶的九十多个位点定位于染色体或染色体臂上．通过对同工酶酶谱的分析,可以判断出个体的基因型,据此可推导出群体中有关基因及基因型频率,进而研究群体的遗传结构．此项研究工作对群体改良方案的确立和实施具有重大的指导意义     

铁限制诱导对聚球藻转录组的影响

为探究Fe元素限制对聚球藻转录组的影响,该文以聚球藻Synechococcus sp. PCC 7002为研究对象,采用高通量测序技术对经过铁限制处理的聚球藻Synechococcus sp. PCC 7002进行转录组分析.以铁的3种摩尔浓度进行处理,其中每组数据重复3次实验,一共获得9组实验数据; 对照组摩尔浓度为10.900 nmol·L^-1,铁限制组摩尔浓度分别为0.410、0.003 nmol·L^-1.实验发现:在铁限制环境下,聚球藻通过增加对胞外铁摄取、上调光合作用相关蛋白的表达和调整代谢通路来应对缺铁环境,且铁限制程度与差异基因数量成正相关关系.此外,在强缺铁时通过下调CRISPR系统中某些核酸酶的表达来影响聚球藻抵御外源病毒感染的能力,其转运磷酸基团ABC转运蛋白表达水平下降,从而极大地影响了聚球藻的生存.     

保鲜剂对麝香石竹切花SOD和POD同工酶的影响

用内烯酰胺凝胶电泳分析麝时石竹切花切花的超氧物歧化酶（ＳＯＤ）、过氧化物酶（ＰＯＤ）同工酶结果表明保鲜剂可ＳＯＤ的活尾增强，能保持ＳＯＤ酶带不缺失和出现新的酶带，使ＰＯＤ活性比对照减弱。保鲜剂对ＳＯＤ同工酶的影响比ＰＯＤ同工酶明显，地不同器官的酶活性和其同工酶有不同的效果。     

玉米对MDMV的抗性与PO和SOD活性的关系

研究了不同抗性玉米人工接种DMDV后1周内的PO和SOD活性变化及其同工酶谱组成。结果表明：玉米感染MDMV后,PO活性发生明显变化,无论是抗、感品种PO活性比对照多有提高。但抗、感器种之间、接毒与对照之间比较,夏、秋两季采样测定结果不尽相同,尚难发现明显的特征性差异。抗、感品种、接毒与对照之间PO酶谱有差异,抗病品种的健康叶片带纹多、颜色重,而感病品种带纹少、颜色浅;抗病品种的接毒叶片比对照酶带加重或增添新酶带。抗病品种SOD活性的本底水平高于感病品种,接毒后SOD活性比健康对照提高但不明显,而感病品种SOD活性比健康对照提高明显,且活性逐渐增强。     

蓝藻光合基因psaC在酵母中的转化和表达

聚球蓝藻（Synechococcus sp.PCC 7002）的psaC是光系统I的FA/FB脱辅基蛋白基因,其分子量8.9kD蛋白中含有2个4Fe-4S中心,构建了psaC基因的表达载体pYES2-psaC,将表达载体转化到酵母（Saccharomyces cervisiae）中,Southern杂交证明psaC基因已被转化,诱导培养后的蛋白电泳显示psaC基因获得高效表达。     

温州盘菜贮藏期间生理生化变化的研究

研究了温州盘菜贮藏期间含水量、电导率、丙二醛含量的变化及超氧化物歧化酶活性的变化 ,并应用聚丙烯酰胺凝胶垂直平板电泳技术对不同储藏期温州盘菜的超氧化物歧化酶同工酶进行了研究。结果表明 :随着贮藏期的延长 ,温州盘菜的含水量下降 ,盘菜块根浸泡液的相对电导率增大 ,丙二醛含量增加 ,超氧化物歧化酶的活性降低 ,同时超氧化物歧化酶同工酶谱带也有消失现象     

转基因鱼腥藻7120光异养生长的研究

研究了不同有机碳源对转基因鱼腥藻７１２０生长的影响,在此基础上进行了光异养条件的优化,并研究了外源添加剂Ｌ－精氨酸、生长激素２,４－Ｄ与ＫＴ对藻细胞生长的影响。结果表明：蔗糖和葡萄糖能促进藻体的生长;最优碳氮源组合为葡萄糖６ｇ／Ｌ、ＮａＮＯ３１．５ｇ／Ｌ,经高压灭菌;Ｌ－精氨酸不支持藻体的光异养生长;一定含量的２,４－Ｄ与ＫＴ能促进藻体在光异养条件下的后期生长。     

云南松接入小蠹伴生真菌后韧皮中过氧化物酶的变化

云南松树干接入纵坑切梢小蠹伴生真菌后,其韧皮部反应区内过氧化物酶活性显著提高,过氧化物酶同工酶出现１－３条新酶带,但在不同水分状况下过氧化物酶活性有着异,水分状况较着的地点,酶活性高于水分状况较好的地点,且其变化幅度较大,在水分状况较好的地点,云南松着入真菌后反应区长度和真菌生长长度较长于水分状况较差的样地,上述酶活性变化与云南松接入真菌后的反应区变化和真菌生长状况一致。上述研究表明,适度的水分胁