spy1的DNA改组提高普那霉素的产量

目的研究普那霉素产生菌株选育的分子育种方法,提高普那霉素的产量。方法对来自6种始旋链霉菌基因组重排菌株的spy1调控基因,进行DNA改组研究,然后筛选阳性接合子进行发酵,HPLC法测定普那霉素两组分的产量变化。结果建立了普那霉素生物合成调控基因spy1的改组基因库,筛选出71个spy1改组接合子。接合子的普那霉素I产量都有了不同程度的提高,最高产量为出发菌株7.5倍,达60mg/L;普那霉素II产量则没有显著变化。结论利用DNA改组技术进行调控基因的分子进化可以有效提高抗生素的产量,为普那霉素分子育种研究中的首次尝试。

苯丙氨酸解氨酶活性与玉米对纹枯病抗性的关系

苯丙氨酸解氨酶活性变化在玉米抗、感品种和不同生育期与叶鞘位之间存在差异。在玉米(川单10号)的不同生育期和叶鞘位中,随生育期的发展和叶鞘位的下降,苯丙氨酸解氨酶活性降低。在受纹枯病菌侵染后,抗病品种(R15)的苯丙氨酸解氨酶活性增加的速度和程度明显高于感病品种(K09)。这一结果表明,玉米对纹枯病的阶段抗性变化以及品种抗性与苯丙氨酸解氨酶活性变化相关。

普那霉素高产相关基因的筛选

普那霉素是由始旋链霉菌(Streptomyces pristinaespiralis)产生的一类临床上应用的链阳性菌素类抗生素.目前,由于对引起普那霉素产量变化的分子机理知之甚少,从而大大限制了利用分子育种技术来大幅度提高该抗生素产量的研究发展.本研究利用限制性内切酶SacⅡ单酶切处理的扩增片段长度多态性(amplified fragment length polymorphism,AFLP)技术以普那霉素高产重组菌株为材料进行了抗生素高产相关基因的挖掘研究.以原始菌株ATCC25486为对照,筛选出2个仅在高产菌株中特异扩增的多态性DNA片段.进一步的DNA测序分析和同源性比较表明:1个与抗生素生物合成调控基因afsK具有高度的同源性,GenBank收录号为EU123927;另1个是脱氧核糖核酸外切酶编码基因exoSC的同源片段,GenBank收录号为EU123928.因此,这2个DNA片段是与普那霉素产量变化密切相关的新基因,这2个基因的DNA序列的变异应与普那霉素产量的增加密切相关.本研究从普那霉素高产这一生物表型出发,利用分子标记技术筛选出抗生素高产相关新基因,可进一步从基因变异方面揭示了普那霉素高产的分子机理.

玉米种质资源对纹枯病的抗性鉴定与评价

在人工接种条件下,对国内常用的285份玉米种质资源进行抗纹枯病大田鉴定与评价,未发现免疫材料,抗病材料很少。高抗、抗和中抗材料的比例分别为1.0%、3.2%、13.7%;绝大多数材料属于感病或高感,分别占29.8%、52.3%。株高、主穗位高、主穗位高/株高之比值与病情指数呈负相关,病斑高、病斑高/株高、病斑高/主穗位高之比值与病情指数呈正相关,可以将病斑高度与主穗位高度的比值作为抗性鉴定与评价指标之一。采用带菌麦粒在拔节中后期定位接种,以病斑到达的叶鞘位作为病情和抗性评价体系是较为准确和规范的方法。

冻融法纯化水稻胚乳RNA及稻米品质重要相关基因表达谱研究

提出了一种从水稻胚乳组织中快速分离总RNA的方法,可以简便地去除RNA中存在的淀粉等多糖类杂质,所获的胚乳总RNA其质量可满足Northern印迹、微阵列制备等分子生物学实验要求。将从966个水稻品种的胚乳中分离所得的RNA制备RNA阵列,用于稻米品质重要基因Wx基因的表达谱分析,结果证实:水稻Wx基因表达丰度总体上与水稻胚乳的直链淀粉含量呈正相关;应用于Northern印迹实验,表明在水稻胚乳组织中,淀粉分支酶Rbe1具有两个长度不同的同源基因,其中一个分子量大的为胚乳特异表达,分子量小的则在水稻各组织中共表达。

一株酸性淀粉酶产生菌的分离、鉴定及酶学特性初步研究

从富含淀粉的土样中筛选到一株酸性α-淀粉酶产生菌,经生理生化分析和16S rDNA序列测定,鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis),命名为B.subtilis B6。这株菌产生的酸性淀粉酶的最适作用pH为5.0,最适作用温度为55℃,酶活性对Ca2+没有依赖性,Fe2+,Mn2+等对酶活性没有明显地抑制作用,Mg2+有较明显的促进作用。

稻瘟病菌附着胞发育相关信号传递研究进展

附着胞的分化、形成和成熟是稻瘟病菌成功侵入寄主的前提.稻瘟病菌识别不同的胞外信号,可通过环化腺苷酸(cAMP)信号途径、丝分裂原激活蛋白激酶(Mitogen-activated protein kinase,MAPK)信号转导途径和Ca2+信号途径等不同的信号途径来调控附着胞发育.结合这些信号传递途径相关基因及其信号途径间关系的研究论述了调控稻瘟病菌附着胞分化和发育的信号传递的分子机理.

玉米弯孢叶斑病菌的形态学分类与RAPD分析

对16个供试弯孢分离株根据其分生孢子的形态进行分类,其中12个为新月弯孢(Curvularia luna-ta),其余4个是画眉草弯孢(C.eragrostidis)。对这些分离株基因组DNA进行RAPD分析发现,一些分属于两种不同弯孢菌的分离株间比同种弯孢的分离株间具有更近的遗传距离,即具有更近的亲缘关系。因此,根据弯孢菌的形态分类和利用RAPD标记的分类结果存在不一致现象。

腌制雪菜中适用发酵乳生产的耐酸性乳酸菌的筛选

本文从腌制雪菜中筛选适用于发酵乳生产的耐酸性乳酸菌新菌种,以期为发酵乳新产品的开发提供实验室参考。从14份腌制雪菜样品中分离得到46株菌,选择人工胃液中生存率在0.1%以上的12株菌进行凝乳能力、感官评定、理化指标、微生物限量及发酵后乳酸菌数等实验,确定XC-6和XC-10株各项指标均符合国家标准,为较适用于发酵乳生产的耐酸性菌株,进行分子生物学鉴定,表明两株菌均属植物乳杆菌Lactobacillus plantarum属。

河南省玉米弯孢叶斑病菌遗传多样性的RAPD分析

为了解玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌的遗传变异情况,利用8个随机引物对来自河南省不同地区的22个新月弯孢菌株进行RAPD分析。结果显示:①22个受试分离株共产生89条谱带,其中70条为多态性带,约占谱带总数的79%;②利用UPGMA法对DNA扩增图谱进行聚类分析,以遗传距离0.65为阈值,将22个受试菌株分为5种遗传类型。上述结果表明,河南省玉米弯孢叶斑病新月弯孢菌群体内具有丰富的遗传多态性,即存在明显的种内遗传分化现象。

谷氨酰胺转胺酶基因的融合表达

运用基因工程手段在大肠杆菌中高效表达谷氨酰胺转胺酶基因。以茂原链霉菌基因组DNA为模板,通过PCR扩增得到一条长为1224bp的谷氨酰胺转胺酶基因片段,成功构建原核表达载体pGEX-TGase,并转化大肠杆菌BL21(DE3)获得重组菌BL21/pGEX-TGase。重组菌经IPTG诱导产生GST-TGase融合蛋白,并对表达条件进行了优化,应用亲和层析方法纯化融合蛋白,对纯化产物进行SDS-PAGE电泳分析,结果显示目的蛋白获得了较高水平的表达。

低聚糖对植物乳杆菌XC-10的影响研究

研究了几种常见功能性低聚糖对发酵乳生产适用植物乳杆菌XC-10的影响。结果表明院和相同浓度葡萄糖对照比较,1.2%~1.6%低聚果糖对发酵过程中XC-10的活菌数影响最大,发酵16 h后活菌数达到3.4伊109CFU/g,为对照组的1.9倍;14 d的贮藏期内,低聚糖对XC-10的生长具有保护作用,活菌数比对照组多10%以上;在人工胃液中添加1.2%~1.6%低聚果糖或低聚半乳糖,XC-10生存率是对照组的1.2倍以上,表明低聚糖在极酸摄食环境下对XC-10菌株有显著保护作用。

复合诱变法选育普那霉素高产菌株

以始旋链霉菌(Streptomyces pristinaespiralis)ZP2为出发菌株,经紫外线(UV)、亚硝基胍(NTG)复合诱变,并结合普那霉素抗性突变株的理化筛选,选育到一株高产突变菌株UN2056,其普那霉素产量达到1490 mg/L,比出发菌株提高了45.7%。传代试验表明该高产突变菌株的高产性能遗传特性稳定。高产突变株UN2056在5 L发酵罐中进行发酵试验,其平均发酵产量达到1645 mg/L,比出发菌株提高了60.8%。

生物工程专业实验教学改革探讨

根据浙江大学宁波理工学院生物工程专业的教学实践经验,分析了生物工程专业开设专业实验课程的必要性,并介绍了该校生物工程专业实验教学改革的实施情况,以及具体的综合性实验实例,以期为生物工程专业实验教学改革提供参考。

生物技术专业微生物学课程的实践教学改革初探

微生物学是生物技术专业的一门专业基础课,根据生物技术专业的培养目标,从教学内容、教学方式及考核方式等方面对微生物学课程进行实践教学的一些探索,包括:优化整合教学内容,引入学科新热点;将理论教学融入实践,培养学生科研创新能力;改革考核方式,全面考查学生对知识的活学活用能力。

应用基因组重排技术提高普那霉素产量

将普那霉素产生菌——始旋链霉菌ND-23的孢子和原生质体经紫外线诱变后获得高产突变菌株,其中高产突变株SP-S73的产量达到356mg/L,比出发菌株提高了31%.在上述增产突变株中选取4株作为基因组重排的出发亲本,对它们进行了4轮基因组重排育种,筛选得到了高产重排菌株,其中1株重排菌株G-211的普那霉素产量为832mg/L,比产量最高的亲本菌株提高了134%,比原始出发菌株ND-23(272mg/L)提高了206%.通过研究高产菌株和出发菌株ND-23在5L罐上的发酵过程,发现普那霉素产生菌的生物合成属于非生长耦合型;其高产菌株G-211在合成产物的时期对还原糖和氨基氮的消耗量均大于原始菌株ND-23,这些结果将为高产菌株发酵条件优化和发酵放大研究提供有价值的参考.

一种与抗生素调控基因afsk高度同源的新基因——Spy1的克隆

普那霉素是由始旋链霉菌产生的一种链阳性菌素类抗生素.目前国外对普那霉素的基因工程研究甚少,国内尚属空白,这阻碍了利用基因工程的方法来提高普那霉素产量的发展.本文通过对普那霉素产生菌——始旋链霉菌柯斯基因组文库的构建和菌落原位杂交,筛选出了与普那霉素高产密切相关的新基因所在的柯斯质粒,并通过酶切分析和Southern杂交确定了该基因所在的酶切片段,对酶切片段进行亚克隆测序,获得了与天蓝色链霉菌中抗生素调控基因afsk同源新基因的全长克隆,该新基因包含有1个2 127 bp的开放阅读框(ORF),编码708个氨基酸的蛋白,命名为Spy1.对该新基因的生物信息学初步分析表明,该基因编码的是丝/苏氨酸蛋白激酶.

DNA家族改组技术的进展及应用

DNA家族改组(DNA family shuffling)是一项高效的体外进化技术,该技术利用自然界中具有同源序列的基因家族——如来自不同种属的相同基因以及同一种属的相关基因等进行改组,为蛋白质定向进化和结构——功能关系分析等研究提供了有效获得突变文库的方法。近年来,DNA家族改组技术不断取得新的发展,应用领域日益扩展,在生物合成途径的改造、植物抗病能力的加强、环境污染的治理、医药工业的发展、异源表达体系的建立等方面都发挥了重要作用。文章综述了这项技术在近年来的新发展和新应用,并展望了DNA家族改组技术的发展前景。

普那霉素生物合成相关基因Spr1的功能

以与普那霉素生物合成密切相关的新基因Afsk-like为探针,从始旋链霉菌F618基因组文库中筛选得到含有约8 kb的DNA片段.经测序分析表明,其上含有1个具有1 146个核苷酸的完整可阅读框,该基因被命名为Spr1(HQ450023),推测其编码1个含381个氨基酸的蛋白质产物.经Blastp程序进行分析得知,该基因编码产物与谷氨酰胺合成酶有一定的同源性.经基因中断实验研究表明,该基因可能与普那霉素生物合成正相关.

工科专业的生物信息学课程教学改革研究

针对生物信息学的学科特点和教学现状,结合浙江大学宁波理工学院工科专业该课程的教学实践,初步对课程教学内容、教学方法和考核方法进行了积极探索,重点讨论了教学过程中如何强化理论与实践相结合,提高工科大学生的实践能力,旨在为该课程的有效教学提供参考。