低温微生物环境污染修复技术研究进展

生物修复技术由于成本低、效果好、对环境负面影响小,且无二次污染等优点,受到普遍的关注,已成为环境治理的重要方法和技术。目前微生物修复技术多以常温微生物为主,而在自然环境中,占地表绝大部分的极地、海洋、湖泊以及高山和高纬地区的土壤等,其全年平均温度大多在15℃或以下,恰恰是低温微生物的最适生长温度。因此,以低温微生物为主的生物修复技术,在常年低温的极地、海洋、高山或高纬区域以及若干地区冬季进行污染物的生物降解方面有独到的优势。目前,以低温微生物为主体的低温生物修复技术已成了生物修复技术研究领域的热点。从4个方面讨论目前利用低温微生物所开展的低温生物修复技术的最新发展动态。

用于通路(Gateway)克隆技术的植物表达载体研究进展

通路(Gateway)克隆技术是根据λ噬菌体基因组和大肠杆菌基因组之间的位点专一性重组分子机制开发的一套分子克隆新技术。利用该技术LR反应构建目的基因的表达载体时不需要经过酶切和连接等繁琐而又费时的过程,因此,可以节省很多时间。为了扩大Gateway技术在植物基因工程领域的应用,最近有很多研究机构和研究小组开发了能用于组成型或诱导型表达目的基因、基因沉默、启动子分析、蛋白质亚细胞定位、蛋白质/蛋白质相互作用、多个DNA片段的模块化组装和DNA组片段功能验证等研究用的植物表达载体。该文对这些技术的研究进展进行了综述。

洋桔梗离体快繁技术研究

[目的]建立洋桔梗高效的快速繁殖体系,为工厂化生产提供可行的操作程序。[方法]以国外进口的洋桔梗F1代种子(品种名称为Polestar yellow)无菌苗的叶片为外植体,对不定芽的诱导、单芽增殖、无菌苗生根等进行了研究。[结果]结果表明:6-BA和IBA组合对洋桔梗叶片不定芽的诱导效果较6-BA和NAA组合好,叶片最佳的分化培养基为MS+6-BA0.6 mg/L+IBA0.04 mg/L,1个月内正常芽平均分化数为8.3;最佳的单芽增殖培养基为MS+6-BA0.8 mg/L+NAA0.04 mg/L,1个月内正常芽的增殖倍数为7.4;无菌苗在含有IBA0.25 mg/L的1/2 MS培养基上,生根率、平均每苗的根数均最大。[结论]该结果为洋桔梗的工厂化生产奠定了基础。

生物技术在紫花苜蓿中的应用

紫花苜蓿是世界上重要的豆科牧草,具有品质优良、易于栽培等特点,在生态环境保护方面也发挥着积极作用。随着分子生物学和植物基因工程的发展,在分子水平上对紫花苜蓿进行遗传改良的研究已取得了部分成果。介绍了紫花苜蓿组织培养的种类及影响因素,综述了近年来遗传转化和分子标记等生物技术在紫花苜蓿研究领域的应用,并展望了紫花苜蓿基因工程在今后研究工作中的重要地位和前景。

固体废弃物处理与产氢技术

氢气能作为一种清洁能源和工业上的原料所使用。目前国际上氢气的获得主要有化学制取和电解水制取两种方法,但这些方法都需要耗费大量的能源,特别是化学制取法在耗能的同时还极易对环境造成污染。相比之下,生物制氢有着极大的优势,它主要是通过微生物发酵或者光合微生物的作用,将有机废弃物进行分解从而获得氢气。利用废弃物制氢即可以低廉的获得氢能源同时又能资源化利用废弃物。以下对固体废弃物的类型、产氢的方法等进行了综述。

植物有效利用磷素营养有机酸代谢途径基因工程研究进展

随着现代农业的发展,不断提高土壤磷素营养的有效利用率,对促进农业生产的持续发展具有重要的现实意义。在酸碱性土壤中,磷主要以植物难以吸收利用的难溶性二价或三价阳离子的形式存在。植物增强吸收土壤中难溶性磷素的分子机制是通过改变植物体内有机酸代谢途径,分泌较多的有机酸螯合不溶性磷化合物中的金属离子来增强对磷的吸收。就通过遗传操作在植物体内过量表达或异位表达柠檬酸合成酶、苹果酸脱氢酶基因对促进植物磷吸收作一简要综述。

海带生物质酸水解条件优化及其乙醇发酵研究

采用稀硫酸对海带进行预处理,对酸浓度、水解时间、水解温度、底物浓度4个单因素进行单因素试验分析,再通过4因素3水平正交试验对预处理条件进行优化,最终确定最佳水解条件为:酸浓度2%(v/v)、水解时间60 min、水解温度121℃、底物浓度5%,还原糖得率为22.7%±0.27%。接入毕赤酵母(Pichia angophoraeATCC22304)发酵,乙醇的最大产量为1.58 g/L,乙醇得率为0.415 g乙醇/g还原糖,是理论得率的81.3%。试验结果表明,毕赤酵母可以有效水解海带液中的还原糖以进行细胞生长和乙醇发酵。

冷适应微生物的研究现状与应用前景

目的:探讨冷适应微生物研究现状及未来的应用前景。方法:收集有关冷适应微生物的国内外近期研究资料并加以综合归纳。结果:近年来国内外对冷适应微生物的冷适应机制研究和应用范围的拓展均取得了可喜成绩。结论:对冷适应微生物的深入研究具有重要的理论意义和工业应用价值,前景诱人。

重组呼吸道合胞病毒G蛋白基因工程菌的发酵条件研究

目的研究呼吸道合胞病毒(respiratory syncytial virus,RSV)G蛋白基因工程菌的发酵工艺。方法通过摇瓶培养初步确定工程菌的最适生长条件和表达条件,以此为基础在发酵罐中比较、筛选影响菌体生长和目的蛋白表达率的各种条件,对发酵工艺进行改良优化。结果确定了RSVG蛋白基因工程菌发酵罐培养的各项条件的最佳组合:在LB+葡萄糖的培养基中,搅拌速度为200r/min,培养温度为37℃,pH值为7.0,诱导时温度为25℃,IPTG浓度为0.01mmol/L,优化后工程菌菌体的产量可以达到39.20g/L,目的蛋白表达率平均为18.1%。结论建立了稳定高效的重组RSVG工程菌发酵工艺。

洋桔梗基因工程研究进展

对近10年来国内外洋桔梗遗传工程方面的研究进展进行了综述,提出了洋桔梗转基因过程中存在的问题,并就其应用前景进行了展望。

微生物代谢尼古丁的研究及其应用

尼古丁是烟叶中最主要的生物碱,也是影响烟叶品质的重要因素,其含量过高不但影响吸食的安全性,而且对环境也会造成危害。有些微生物能在烟叶醇化过程中代谢尼古丁,降低尼古丁的含量,而不影响烟叶原有的品质,并降低其对人类健康的危害。因此,尼古丁降解微生物有着非常好的应用潜力。本文综述了国内外尼古丁代谢微生物的种类、代谢途径、酶学研究、遗传研究以及相关应用研究的进展情况,展示了微生物方法和技术在处理烤烟尼古丁中的应用前景。

微生物甲醛脱氢酶的研究进展

甲醛脱氢酶(FADH)属于中等锌链醇脱氢酶家族中的一员,存在于绝大多数原核生物以及所有的真核生物中,是微生物中主要用于甲醛解毒的酶。近年来一些研究确定甲醛脱氢酶还具有S-亚硝基谷胱甘肽还原酶(GSNOR)的活性,用于调节内源性NO的动态平衡。对微生物甲醛脱氢酶的结构,生理生化特性,基因克隆以及在环保上的应用方面进行综述。

谷氨酰胺合成酶植物基因工程应用研究进展

简要概述了通过植物遗传操作分别增强细胞质型谷氨酰胺合成酶(GS1)和叶绿体型谷氨酰胺合成酶(GS2)在植物叶片叶肉细胞的细胞质和叶绿体中的表达水平以提高植物氮素利用率的应用研究进展。

微生物耐铝机制的研究进展

铝毒是酸性土壤中限制作物生产最主要的因素。微生物与铝作用逐渐受到关注,一些微生物特别是模式微生物的耐铝机制已被提出。主要综述了酵母,假单胞菌及其它微生物耐铝机制的研究进展,并展望了微生物耐铝机制研究发展的方向。

冰川微生物多样性研究进展

冰川微生物多样性的研究是丰富物种多样性、开发地球生物资源的重要途径与方式,也能为更加合理的解释冰川微生物与气候环境的关系提供依据。阐述了冰川微生物的分布,极地、海冰、大陆高山等地区冰川微生物多样性的研究进展,并介绍了研究方法、研究意义及前景展望。

高等植物类胡萝卜素代谢工程研究进展

类胡萝卜素是自然界中种类繁多的天然化合物。植物类胡萝卜素由类异戊二烯碳骨架组成,并含有或没有环氧的、羟基或酮基基团。类胡萝卜素是人类饮食结构中不可缺少的重要成分,具有多种重要的保健功能,并且是安全的食品、饲料和化妆品着色剂。类胡萝卜素植物代谢基因工程的应用旨在增加特殊植物的营养价值、利用植物来生产特殊的类胡萝卜素、提高植物对光氧化的抵抗力及对植物的花色进行修饰等。

枯草芽孢杆菌在抑制植物病原菌中的研究进展

枯草芽孢杆菌是芽孢杆菌中比较具应用潜力的菌种之一。近年来国内外对于芽孢杆菌各方面应用的研究日益增多,枯草芽孢杆菌作为一种生防细菌越来越引起人们的关注。主要综述了枯草芽孢杆菌在抑制植物病原菌生物防治领域的研究进展,阐述了枯草芽孢杆菌的控病作用机制,包括竞争作用、拮抗作用、溶茵作用、诱导植物产生抗性及促进植物生长5个方面。简要介绍了枯草芽孢杆菌及其制剂在国内外的应用情况及在植物病害防治应用中存在的问题、解决措施及发展前景。

高等植物中一碳化合物代谢研究进展

高等植物中一碳(C1)化合物的代谢主要包括甲醇代谢、甲醛代谢和甲酸代谢等,它们是高等植物一碳单位代谢的重要组成部分.由于C1化合物的代谢机制复杂、代谢规模非常小、参与代谢反应的酶和中间产物的含量低且不稳定等特点,相关研究报道很有限.现代生化和分子遗传学方法的综合使用使得人们对参与植物中C1化合物代谢的酶和基因有了一定程度的了解,该文主要综述了近年来有关高等植物中内源和外源C1化合物甲醇、甲醛和甲酸的来源和代谢途径方面的研究进展,并提出了该研究领域目前存在的问题和今后的研究方向.

采用PCR-DGGE技术研究处理农田退水组合人工湿地微生物群落特征

以种植美人蕉和旱伞竹的复合垂直流人工湿地(MIL)系统的基质(分子筛、陶粒和碎石)及表流人工湿地的基质土壤为材料,采用PCR-DGGE技术研究处理农田退水的湿地中微生物群落结构的差异及其优势菌群.结果显示,MIL系统上行池中种植美人蕉、旱伞竹和不种植物对照3个处理的表层水样和上层碎石基质以及表流人工湿地3个处理的基质土样的可操作分类单元OTU(Operation Taxonomy Unit)数目都比较多(12-14),说明其微生物种类较多,微生物多样性较高,其优势种群主要为Uncultured Xylella sp.、Uncultred bacterium以及Uncultured Tolumones sp.和Acidovorax;MIL系统上行池下层的陶粒和分子筛基质的OTU数目以对照和种植旱伞竹的较高(6-11),而种植美人蕉处理最少(4-5),呈现微生物种类少、微生物多样性较低的特点,其优势种群主要有Uncultured Xylella sp.、Uncutured soil bacterium和Uncultured Sphingomon adacsas.这些结果表明垂直复合湿地系统选择种植美人蕉能提高其下层基质还原性,降低细菌多样性,有利于硝态氮的还原去除.

植物铝胁迫响应基因的研究进展

铝毒是酸性土壤中植物生长和作物生产的主要限制因子。近年来的很多研究应用差异显示PCR、抑制差减cDNA文库和DNA微正列等技术,在一些铝耐受型和敏感型植物中鉴定了很多铝胁迫响应基因。本研究通过参阅国内外有关报道和结合本实验室的研究成果,从铝诱导的通道蛋白、代谢相关、胁迫和细胞死亡以及信号转导相关基因4个方面的研究进展进行了综述。