生长素信号途径参与南瓜白粉菌胁迫的响应研究

生长素(auxin,IAA)信号途径在植物生长、生物胁迫和非生物胁迫响应中发挥着重要的作用。白粉病是南瓜普遍发生且较为严重的一种病害,为探究IAA信号途径响应白粉病胁迫的分子机制,对白粉菌处理的南瓜叶片进行了转录组测序和全基因组DNA甲基化测序分析。结果发现,在IAA信号途径中,有25个差异表达基因,53个基因发生了差异甲基化,其中16个生长素上调小RNA (SAUR)基因均发生了不同程度的甲基化,说明这些基因可能参与了白粉病胁迫响应。SAUR50(CmoCh19G007170)基因的甲基化水平降低,且甲基化区域位于基因的启动子区。在白粉病胁迫下SAUR50的表达水平显著上调,在IAA诱导下显著下调,因此该基因可能通过DNA甲基化调节其表达水平,并且通过IAA信号途径参与南瓜白粉病胁迫的调控。研究结果为IAA信号途径响应白粉病胁迫途径与抗白粉病南瓜分子育种提供了理论依据。

诺如病毒疫苗研究概况

诺如病毒(norovirus,NoV)是引发急性胃肠炎疾病的主要病原体之一。NoV易发生突变产生多种毒株,对人类健康造成严重威胁。由于缺乏成功的动物模型,抗NoV药物和疫苗的后续评价受到了限制,目前尚没有上市的疫苗用于NoV的预防。对NoV疫苗的研究进展进行了综述,重点阐述了病毒样颗粒(virus like particles,VLP)疫苗、病毒载体疫苗和基于P颗粒疫苗的研究现状和发展前景,以期为NoV疫苗的研发提供新思路。

合成生物学在治疗代谢性疾病中的研究进展

代谢性疾病(metabolicdisease,MD)一直以来是健康领域面临的重大挑战,其发生发展与宿主的代谢和免疫存在密切联系。近年来基于肠道菌群的治疗策略层出不穷,特别是利用合成生物学改造的微生物,对于代谢性疾病的预防和治疗展现出良好的应用潜力。通过对微生物基因路线和代谢途径进行合理设计和改造,可以实现目标物质的稳定输出和精准投递,进而治疗疾病。着重综述了合成生物学在代谢性疾病预防和治疗中的研究进展,以期为改善和治疗代谢性疾病提供新的思路和方法。

利用重测序技术开发高粱InDel分子标记

高粱是重要的禾谷类作物,其测序品种BTx623的全基因组序列已经公布,为高粱InDel标记的开发提供了研究基础。插入与缺失(insertion/deletion,InDel)标记作为高通量分子标记,在植物基因组中具有遗传稳定性高、分布广、多态性强、通用性强等优点,目前已在水稻、玉米、棉花等主要作物中得到广泛应用,然而在高粱中的研究尚不多见。以高粱品种JIUTIAN1基因组DNA为研究对象,利用Illumina平台进行重测序,进一步利用Trimmomatic软件对测序原始数据进行质量控制,剔除低质量数据,使用BWA软件将获得的高质量有效数据与测序品种BTx623参考基因组进行序列比对,从中检测出大量InDel位点。利用这些InDel位点在全基因组范围内设计均匀分布的205个标记,通过PCR验证后筛选出87个多态性标记,多态性为42.44%。高粱Indel标记的开发有望为高粱遗传连锁图谱的构建、遗传多样性分析、杂交种纯度鉴定、高粱重要农艺性状相关基因的定位和分子标记辅助选择育种等研究奠定基础。

镁离子与肿瘤的相关关系

镁离子是人体内重要的阳离子,参与多种生理活动,其摄入的失衡不仅能导致低镁血症及高镁血症产生的相应临床症状,还与肿瘤的发生发展密切相关。最新的研究还表明高浓度镁离子具有抗肿瘤的作用。针对镁离子与肿瘤的发生、发展、治疗等方面的研究进展进行了综述,以期为镁离子与肿瘤的流行病学调查及抗肿瘤研究提供进一步的参考依据。

大豆蛋白源性肽调节糖脂代谢机制研究进展

大豆蛋白源性肽是大豆蛋白质经酸法或酶法水解后分离精制而得到的多肽混合物,是植物蛋白源性肽的重要来源,大豆蛋白源性肽通过抑制肠道胆固醇吸收、与胆固醇的相互作用、调节胆固醇代谢相关基因(用于降低胆固醇)、甘油三酯代谢相关基因、二肽基肽酶Ⅳ和葡萄糖代谢相关基因,在降低胆固醇、降低甘油三酯、抗肥胖、抑制脂肪酸合成酶和抗糖尿病等代谢调节方面具有重要作用。综述了大豆蛋白源性肽在体内外改善脂质和糖代谢方面的生理功能,并对大豆蛋白源性肽的前景进行了展望,以期为大豆蛋白源性肽的研究与应用提供参考。

马铃薯维生素代谢研究应用进展

越来越多的人们逐渐意识到饮食与健康之间的紧密联系,粮食“量”与“质”协调发展的矛盾也开始凸显。马铃薯是全球第四大粮食作物,我国正在推进的“健康中国”建设和马铃薯主粮化战略给马铃薯育种和食品加工带来了更多的挑战和机遇。与其他粮食作物相比,马铃薯中维生素含量是最全面的,但市场上尚缺乏“量”与“质”俱佳的马铃薯品种和产品,因此这一领域存在着巨大的研究潜力。着重介绍了马铃薯维生素代谢研究的最新进展,探讨了在马铃薯营养代谢改良中的应用前景,以期为以健康为导向的营养强化研究做好技术储备,满足多样化的市场需求。

硫酸软骨素荧光传感器的构建新策略

硫酸软骨素(chondroitin sulfate,CS)是一类从动物组织中提取的蛋白类黏性多聚糖,在人体免疫调节、缓解关节疼痛、抗凝活性和保护神经元等方面发挥效用,开发硫酸软骨素传感器对生物医药行业研发相关药剂、保健产品质量的粗筛具有重要意义。利用荧光传感器制备简便、响应迅速、选择性强的特点,用阳离子聚合物PDDA诱导芘基分子HPTS自组装,导致荧光淬灭构建传感器。研究结果显示,待测物的加入引起510 nm处荧光强度的恢复,最终建立了实际样品中CS的快速分析方法。构建的硫酸软骨素荧光传感器在浓度0~5μmol·L-1间呈现良好的线性关系,线性方程为y=1.90752+0.27359x(R2=0.9982),检出限为2.8μmol·L-1,样品加标回收率在104%~121%之间。该传感器具有水溶性好、特异性强、直观可视等特点。

利用人胚胎干细胞来源的Runx1c-mNeonGreen报告细胞系追踪成年造血过程

Runt相关转录因子1c(Runt-related transcription factor 1c,Runx1c)与成年造血以及造血干细胞(hematopoietic stem cell,HSC)的产生密切相关,为了动态追踪人早期造血发育过程中Runx1c的表达,利用双切质粒载体联合瞬时转入B细胞淋巴瘤-特大(B-cell lymphoma-extra large,BCL-XL)基因的CRISPR-Cas9技术高效地构建了人胚胎干细胞(human embryonic stem cell,hESC)来源的Runx1c-mNeonGreen报告细胞系,并经PCR、Sanger测序验证构建成功。随后,利用免疫荧光技术、实时荧光定量PCR技术、流式细胞术、畸胎瘤实验和数字化核型分析技术进行验证,发现该报告细胞系仍具有hESC样的多能性且未发生染色体异常和变异。此外,通过hESC体外单层诱导造血分化方法,利用流式细胞术追踪人早期造血发育过程中Runx1c的表达,结果表明利用该报告细胞系可以动态追踪人早期造血发育中Runx1c的表达。研究结果为阐明成年造血过程提供了新思路,并为体外产生功能性血细胞提供了可能。

雷蒙德棉第Ⅲ类过氧化物酶全基因组鉴定和表达分析

第Ⅲ类过氧化物酶(Class Ⅲ Peroxidases,Prxs)是植物特有的过氧化物酶家族,存在于植物细胞外空间或液泡中,参与了植物抗逆和生长发育等多个过程。为了分析过氧化物酶基因在棉花纤维发育过程中的功能,利用蛋白保守结构域分析方法,对雷蒙德棉(D组)第Ⅲ类过氧化物酶家族基因进行了全基因组鉴定,确定了90个第Ⅲ类过氧化物酶基因。进一步根据聚类分析、基因结构分析和蛋白亚细胞定位分析结果将雷蒙德棉第Ⅲ类过氧化物酶划分成8个亚类。最后,结合转录组数据和qRT-PCR对基因的表达模式进行了分析,获得了在棉花纤维不同发育阶段高水平表达的候选基因GrPrx 11和GrPrx3、GrPrx21和GrPrx 77。这些特异性高表达基因的鉴定为深入研究过氧化物酶基因在纤维发育中的功能奠定了一定的基础。

刊首语

从20世纪60年代Clark和Lyon提出生物传感器的设想开始,生物传感器的发展距今已有几十年的历史了。生物传感器与生物信息学、生物芯片、生物控制论、仿生学、生物计算机等学科共同处在生命科学和信息科学的交叉领域,又因其具有选择性好、灵敏度高、分析速度快、成本低、在复杂体系中能连续监测的特点,在近几十年获得了蓬勃而迅速的发展。

全豆乳液体发酵制备纳豆激酶工艺优化

纳豆激酶具多效溶栓作用,是一种理想的预防和治疗血栓的天然药物。液体发酵可提高纳豆激酶产量。以纳豆枯草芽胞杆菌为出发菌株,豆乳为发酵基质,纳豆激酶活力为核心评价指标,出渣率和终点pH为辅助评价指标,通过单因素和多因素统计学分析研究发酵时间、装液量、接菌量和初始pH对纳豆激酶活力的影响,优化发酵条件,以期提升纳豆激酶的表达量。最终确定最优发酵工艺为:摇瓶豆乳的发酵时间30 h,装液量5%,接菌量1.75%,初始pH 5.5。在该发酵条件下,纳豆激酶的活力为429 869.34 IU/mL,是优化前的5.41倍。可见,正交试验成功优化了纳豆枯草芽孢杆菌的液体发酵工艺,显著提升了纳豆激酶的表达量,为功能食品开发奠定了理论基础。

《生物技术进展》作者投稿指南

《生物技术进展》是由农业部主管,中国农业科学院茶叶研究所和生物技术研究所联合主办的学术期刊,于2011年7月创刊,双月刊,国内外公开发行。本刊由中国农业科学院生物技术所所长林敏研究员任主编,中国科技核心期刊,在中国知网、中国学术期刊（光盘版）.

2016中国作物营养强化项目顾问委员会和项目研讨会顺利召开

2016年8月10-12日,由中国农业科学院生物技术研究所、中国作物营养强化项目办公室和齐鲁师范学院主办、中国植物生理与分子生物学学会协办的＂2016中国作物营养强化（HarvestPlus-China,HPC）项目顾问委员会会议＂和＂2016中国作物营养强化项目研讨会＂在山东省济南市顺利召开。国际HarvestPlus、中国作物营养强化项目专家以及国内外先进院所的相关领域专家学者共计80余人参加了此次会议。

疫苗规模化分离纯化研究进展

随着我国疫苗行业的不断发展及人们对疫苗安全性和副作用认识的加深,经简单提纯的疫苗已不能满足人们的需求,因此分离纯化在疫苗制备和生产中尤为重要。综述了各类疫苗分离纯化技术方法的研究进展,介绍了国内外疫苗分离纯化的新趋势和发展方向。离心和沉淀作为传统的分离方法已在各类疫苗中得到广泛地应用,膜分离技术和层析技术以及与其他方法的结合已经成为疫苗分离纯化的主要方向;而整体柱、膜色谱以及模拟移动床技术作为新兴技术正在疫苗的分离纯化中逐渐兴起。

产脂肪酶深海细菌的筛选鉴定及酶学性质研究

从分离自南大西洋深海沉积物的细菌中筛选出一株产脂肪酶菌株FE10,通过16S rRNA序列分析,对FE10进行分子鉴定和系统发育分析,初步确定其为海杆菌属(Marinobacter)。对菌株FE10所产脂肪酶进行酶学性质初步研究表明:在实验温度条件下所产脂肪酶40℃、p H 7时酶活最高,p H 9时酶活几乎消失。

粘细菌次生代谢产物中大环类化合物的研究进展

粘细菌可以产生多种次生代谢产物,是继放线菌、芽胞杆菌之后的第3大类次级代谢产物产生菌。本文综述了粘细菌次生代谢产物中大环类化合物的研究进展。首先介绍了粘细菌中分离的主要大环类化合物种类、结构特征及来源菌株;然后分别从抗肿瘤、抗菌、抗病毒等几方面对其生物活性进行概述;最后对粘细菌次生代谢产物中大环类化合物的相关研究工作进行了展望。

营造良好学术氛围,推动食品科学发展

2011年9月23～25日,中国食品科学技术学会青年工作委员会在浙江省千岛湖召开了"2011中国食品科学技术青年论坛"并获得圆满成功。此次论坛交流了国内外食品发展趋势和研究进展,研讨了食品产业的发展现状和战略需求。为准确把握食品科学技术的发展动向,加强青年食品科技工作经年的交流与合作,本刊特为此次青年论坛出版专刊。

人表皮细胞生长因子及其研究进展

表皮细胞生长因子是人体内一种重要自分泌/旁分泌的生长因子。人表皮细胞生长因子及其受体调控细胞增殖、分化、迁移、生存等与细胞命运密切相关的过程,在细胞发育、伤口愈合、器官发生中发挥重要作用。本文将对人表皮细胞生长因子的合成、分泌、生化特性、分子结构、家族、受体、信号通路、生物学活性、生理功能、应用及制备方法等方面进行综述。

征稿启事

《生物技术进展》是由农业农村部主管,中国农业科学院茶叶研究所和生物技术研究所联合主办的学术期刊,于2011年7月创刊,双月刊,单月出版,国内外公开发行,中国科技核心期刊。本刊立足国内,面向国际,围绕分子生物学、遗传学、生物化学、生物信息学、基因组学等基础研究,关注生物技术领域最新发展动态和成果,促进相关学科学术交流与发展,及时刊载生物技术在农、林、畜牧、兽医、食品、工业、医药、生态与生物安全等领域的应用进展和研究成果,注重理论、技术和方法的新颖性和创新性。同时发布国家相关政策及导向、生物技术研究成果信息、技术推广信息、生物技术相关企业产品信息等。欢迎广大科研工作者踊跃投稿!