利用响应面法优化海洋微生物发酵产角鲨烯的研究

采用响应面法对海洋微生物Pseudozymasp.SD301发酵产角鲨烯培养条件进行优化。在单因素实验结果的基础上,通过Design-Expert软件对葡萄糖浓度、接种量、培养温度、装液量进行4因素响应面实验设计,以角鲨烯产量为响应值,优化菌株Pseudozymasp.SD301的培养条件,并验证响应面预测值与实测值的一致性。结果表明,在葡萄糖浓度为67.2g·L-1、接种量为1.5%、培养温度为26℃、装液量在41mL/250mL的最优培养条件下,角鲨烯产量为1.152g·L-1,比出发条件提高了3.62倍,实测值与响应面预测值吻合良好。

拟南芥HCF243蛋白参与叶绿体PSⅡ稳定调控机制的研究

核基因编码的调控因子在光系统Ⅱ(PSⅡ)的组装过程中起着关键的调控或辅助作用。已有研究证明,HCF243蛋白是一个重要的核基因编码的调控因子,推测它可能作为一个辅因子通过与D1蛋白的直接相互作用来维持后者在PSⅡ蛋白复合物中的稳定。为了探究HCF243蛋白在光抑制条件下在PSⅡ核心亚基尤其D1蛋白周转过程中的作用机制,首先利用TAIL-PCR的方法鉴定了hcf243突变体T-DNA的插入位点,并通过半定量RT-PCR对该基因(At3g15095)进行了表达模式分析,发现其表达量在叶中最高并随发育阶段逐渐上调,不同胁迫条件下的表达量也有变化。利用体内蛋白质同位素标记实验,发现hcf243突变体中D1蛋白组装到PSⅡ复合体中的速度明显低于野生型;进一步通过蛋白免疫印记分析证实,在光抑制条件下,相比野生型,hcf243突变体中PSⅡ复合物核心亚基D1降解速度显著加快,可能是造成PSⅡ复合体组装速率降低的原因。因此,通过上述实验推测HCF243蛋白作为一个辅因子,在PSⅡ反应中心D1蛋白的周转尤其降解过程中起着关键的调控作用。

雨生红球藻和小球藻间的原生质体融合与糖异养融合子筛选

为了增强雨生红球藻的异养生长能力,提高规模化培养效率,本研究基于PEG介导的原生质体融合技术,在雨生红球藻SCCAP K-0084和小球藻SAG211.11a间开展了细胞融合以及糖异养融合子筛选研究,筛选中通过限制性糖异养条件和添加潮霉素分别抑制野生型的雨生红球藻和小球藻的生长,提高筛选效率。结果表明,小球藻SAG211.11a具有极强的异养生长能力,能够利用葡萄糖、果糖、乙酸钠、甘油、苹果酸以及琥珀酸进行异养生长,而雨生红球藻则仅能够利用乙酸盐进行异养生长,此外雨生红球藻SCCAP K-0084还具有极强的潮霉素耐受能力,可以被应用于融合子筛选中。研究中,雨生红球藻和小球藻的原生质体制备效率分别达到72.11%±3.94%和42.07%±3.73%,满足细胞融合需要,融合过程中观察到雨生红球藻和小球藻间的典型融合现象,并且在限制性糖异养筛选下获得了雨生红球藻形态的融合子克隆,融合子的生长速率相比于野生型雨生红球藻有明显的增强,三个融合子在10 d培养后细胞密度分别达到6.7×10~4、8.7×10~4、6.5×10~4个/mL,明显高于野生型的2.45×10~4个/mL,但是相比于小球藻10 d后1.4×10~6个/mL的细胞密度而言,异养生长能力仍然有限,而且在连续传代过程中融合子经常会出现表型分化的现象。这一研究证明,通过细胞融合杂交的方式能够使雨生红球藻获得糖异养的生长能力,但是异源基因组间重组效率有待进一步提高。

植物MYB转录因子功能及调控机制研究进展

MYB转录因子是植物中数量最大、功能最多样的转录因子之一,在众多生命过程中扮演重要的角色,已成为当前植物基因功能及表达网络调控研究的热点。结合最新研究进展,综述了植物MYB转录因子家族的进化,并着重阐述了生物学功能及表达调控,为进一步分析功能未知的植物MYB转录因子提供参考。

海洋真菌SD116在产物合成中的辅因子谱分析

目的通过对海洋真菌Aurantiochytriumsp.SD116发酵过程中9种辅因子的定性定量分析,阐述胞内辅因子平衡及能荷水平与其生长、油脂积累及二十二碳六烯酸(DHA)合成等表型的内在联系。方法对发酵过程进行间断点采样,淬灭,采用超高效液相色谱-串联质谱技术及同位素稀释质谱分析策略进行辅因子的定性定量分析。结果在细胞快速分裂生长时,细胞内的NADH/NAD+、NADPH/NADP+的比率及能荷水平较低,细胞停止分裂快速积累油脂及DHA时,还原力保持平衡但能荷水平处于高位。而细胞生长及油脂积累均停滞时,胞内各种辅因子出现剧烈的动荡,辅因子的总量呈先升后降直至衰亡趋势。结论菌体的辅因子浓度及能荷水平与菌体的生长、油脂及DHA的积累及衰亡密切相关,高能荷水平是胞内油脂积累的必要条件,而胞内辅因子循环和氧化-还原态势的失衡则与细胞产物合成停滞及衰亡呈正相关关系。