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生物技术通报
生物技术通报

路铁刚

月刊

1002-5464

biotech@caas.cn

010-82109925，82109903

100081

北京海淀区中关村南大街12号

生物技术通报/Journal Biotechnology BulletinCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊客观报道国内外生物技术领域基础研究成果及其在农、林、牧、渔及医药、食品、轻工、环保领域中的应用和产业化趋势。内容包括基因工程、细胞工程、酶工程、发酵工程、生化工程、蛋白质工程以及生物工程的应用、研究现状和新的实验技术与方法等。
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    耐盐植物促生菌W-1鉴定及其对红豆草耐盐性的影响

    高志伟魏明于祖隆伍国强...
    217-227页
    查看更多>>摘要：[目的]为获得耐盐植物促生菌,从甘肃景泰一处盐碱地中的植物根系中分离出多株耐盐菌,其中部分耐盐菌具有明显的植物促生特性.[方法]在前期研究基础上,选取 1 株耐盐菌W-1 和盐敏感植物红豆草(Onobrychis viciaefolia)为试验材料,对菌株W-1 的物种分类、耐盐、耐酸碱能力和植物促生特性进行检测,并探究其对不同浓度NaCl处理下红豆草生长和生理特性的影响.[结果]耐盐菌W-1 为革兰氏阳性菌、产芽孢、无荚膜、有鞭毛,16S rDNA测序及比对结果显示,菌株W-1 为暹罗芽孢杆菌(Bacillus siamensis).菌株W-1 对NaCl最高耐受度为 13%,pH耐受范围为 4.5-8.5.菌株W-1 具有溶磷、解钾、固氮、产铁载体、产吲哚-3-乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)和 1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid,ACC)脱氨酶活性等多种植物促生功能.接种菌株W-1 可显著提高红豆草的干重、鲜重,促进其根系生长.在 100 和 150 mmol/L NaCl胁迫下,接种W-1 可显著增加红豆草可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和叶绿素含量以及过氧化氢酶活力,降低过氧化氢含量以及叶片黄化率和死亡率,减缓盐胁迫对红豆草生长的不利影响.[结论]W-1 是一株具有耐盐、耐酸碱的优良植物促生菌,可增强豆科牧草的耐盐性.

    植物促生菌吲哚-3-乙酸固氮溶磷ACC脱氨酶盐胁迫

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    生防细菌HX0037对栝楼炭疽病的防病能力及其机制

    徐伟芳李贺宇张慧何仔昂...
    228-241页
    查看更多>>摘要：[目的]研究潜在生防细菌HX0037 对栝楼炭疽病的防病能力,并探究其生防机制.[方法]采用平板对峙法测定HX0037 对栝楼炭疽菌(Colletotrichum gloeosporioides)、枣炭疽菌(Collettrichum coccodes)、梨炭疽菌(Colletotrichum fructicola)和苹果炭疽菌(Cryptosporiopsis malicorticis)的拮抗活性;离体接种法评价其对栝楼叶片炭疽病和果实炭疽病的防治效果;结合形态学、生理生化特征和全基因组的序列分析结果,确定生防细菌的分类地位,并预测其次级代谢产物;采用酸沉淀法提取脂肽类化合物,并对其进行高效液相色谱串联质谱分析(LC-MS);最后通过观察生防细菌所产脂肽对栝楼炭疽病菌菌株生长和菌丝形态的影响,以及检测该菌株产酶和铁载体能力,探究可能的生防机制.[结果]HX0037 菌株对 4 种瓜果炭疽病菌均有不同程度的抑菌活性,其中对栝楼炭疽病菌的抑菌效果最好,其能明显改变病菌细胞膜的通透性;与单独接种病菌的栝楼组相比,接种HX0037菌株能显著减小栝楼叶片炭疽病和栝楼果实炭疽病的病斑面积,其防病效果分别为 61.50%和 52.51%;HX0037 菌株被进一步鉴定为解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens),其基因组中包含 12 个次级代谢产物基因簇,它还具备产生纤维素酶、蛋白酶、淀粉酶和铁载体的能力;从HX0037 代谢物中分离获得的脂肽导致栝楼炭疽病菌的菌丝发生扭曲、膨大等畸变现象,经LC-MS鉴定,该脂肽粗提物中含有表面活性素和丰原素.[结论]解淀粉芽孢杆菌HX0037 具有良好的抑制炭疽病菌生长的能力,有望被进一步开发为生物农药用于栝楼炭疽病的绿色防控.

    解淀粉芽孢杆菌生物防治栝楼炭疽病拮抗全基因组菌种鉴定脂肽

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    不同生境下烤烟三段式育苗微生物群落变化及抗逆酶活分析

    王颢杰常栋李俊营孟颢光...
    242-254页
    查看更多>>摘要：[目的]为解析三段式育苗对烟苗根际微生物多样性和抗逆酶活性的影响.[方法]以中烟 100 为供试品种,以常规漂浮育苗为对照,设置三段式育苗.通过监测工厂化四联体育苗大棚中烟苗的生长发育情况,系统分析了三段式育苗方式对育苗环境,育苗池、基质和根系微生物多样性,烟苗农艺性状和抗逆酶活性的影响.同时,追溯分析三段式育苗对于田间烟草根际土壤微生物多样性的影响.[结果]幼苗期,三段式育苗方式相对于漂浮育苗对照,改善了育苗池水体的理化性状,降低了育苗大棚内的温差和湿度水平,日均温差由 19.23℃下降至 17.95℃,日均湿度由 75.17%RH下降至 69.53%RH;成苗期,三段式育苗增加了育苗池水体中的短波单胞菌属(Brevundimonas)和赖氨酸芽孢杆菌属(Lysinibacillus)的丰度,分别为漂浮育苗的 13.90 倍和 4.66倍.增加了烟苗的鲜重、根长、侧根数、CAT酶活性、SOD酶活性、POD酶活性、根活力和成苗率,较漂浮育苗对照分别提高了34.33%、34.37%、36.41%、31.91%、25.34%、58.07%、29.08%和 10.91%,MDA含量降低了 22.31%;大田期,提升了烟草根际土壤微生物子囊菌门和青梅属的丰度,创造了更有利的烟草生长环境.[结论]三段式育苗通过改善育苗环境,增加了烟苗根际有益菌群的丰度,显著提高了烟苗的成苗期农艺性状和抗逆酶活性,从而提升烟苗素质.

    烟草三段式育苗烟苗根际微生物烟苗根活力

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    芦笋皂苷合成相关糖基转移酶基因克隆及原核表达分析

    钟匀林春刘正杰董陈文华...
    255-263页
    查看更多>>摘要：[目的]克隆芦笋(Asparagus officinalis)甾醇糖基转移酶基因AoSGT1,分析其潜在催化活性,为解析芦笋皂苷合成途径及代谢调控机制提供科学依据.[方法]基于芦笋转录组数据设计特异性引物,扩增AoSGT1 基因的完整开放阅读框(open reading frame,ORF),经测序验证获得目标基因序列并进行生物信息学分析;实时荧光定量PCR(quantitative real-time PCR,RT-qPCR)测定各组织基因表达量;构建pGEX-4T-3-AoSGT1 原核表达载体,并转入大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(De3),随后诱导实现重组蛋白表达.[结果]AoSGT1长 1 800 bp,编码 599 个氨基酸,其相对分子质量为 66.72 kD,属于亲水性蛋白,无跨膜域和信号肽.系统发育结果表明,AoSGT1 与盾叶薯蓣(Dioscorea zingiberensis)Dz3GT2 有较高同源性,同属UGT80B1 亚家族.多序列比对揭示了该蛋白序列包含甾醇糖基转移酶保守结构域PSBD Box和PSPG Box,预示其具有对甾体化合物 3β-OH位点潜在糖基化活性.RT-qPCR结果显示,AoSGT1 在芦笋根中高表达,而在茎和花中低表达.此外,SDS-PAGE结果表明,目标蛋白在大肠杆菌中以可溶性形式高效表达,其大小与预测值相符.[结论]成功克隆AoSGT1 基因,并确认其在芦笋中呈现组织特异性表达,推测其可能参与芦笋甾体皂苷生物合成.同时,成功在大肠杆菌中实现了目标蛋白的异源表达.

    芦笋甾体皂苷甾醇糖基转移酶基因克隆生物信息学分析RT-qPCR原核表达转录组

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    亚紫裸伞的生物学特性及驯化栽培

    饶永斌张君丽
    264-270页
    查看更多>>摘要：[目的]为实现西藏野生真菌资源的高效开发与利用,促进食药用真菌产业的发展.[方法]对采自西藏自治区林芝市波密县易贡乡的一株野生真菌进行分离纯化,依据形态学特征和ITS序列进行菌种鉴定,并对该菌株进行了生物学特性探究和驯化栽培试验.[结果]结合形态学特征和ITS系统发育树结果将该菌株鉴定为亚紫裸伞Gymnopilus subpurpuratus;生物学特性分析表明,亚紫裸伞菌丝生长最佳碳源为葡萄糖,最佳氮源为酵母粉,最适pH为 6.0,最适温度为 30℃;驯化结果表明,亚紫裸伞在以木屑为主要栽培料的培养基中的满袋时间为 39 d,原基形成时间为 18 d,出原基后经 8 d达到采收期,单朵鲜重 45.99 g.[结论]成功以木屑为主要栽培料获得亚紫裸伞的人工驯化子实体,增加了药用菌的人工驯化新种类.

    亚紫裸伞鉴定生物学特性驯化栽培

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    CMV通过影响效应因子MpC002的表达干预桃蚜种群增长的机制

    毛立杰梁晓刘迎伍春玲...
    271-277页
    查看更多>>摘要：[目的]桃蚜是CMV的重要传毒媒介,效应因子MpC002 在桃蚜取食寄主过程中发挥关键作用,CMV和MpC002均存在于蚜虫唾液中,但两者如何相互作用从而利于病毒传播知之甚少.为探讨CMV影响MpC002表达干预桃蚜种群增长的机制.[方法]利用绝对定量的qPCR法建立CMV拷贝数检测的标准曲线方程y=-3.163 1x+39.763.[结果]桃蚜取食CMV感染辣椒 10 s体内CMV含量最高,然后随着取食时间的延长CMV含量不断降低,其获毒过程符合非持久性传毒特征.取食CMV感染辣椒 5 min-24 h的桃蚜MpC002表达量显著降低至取食前的 37%-58%;取食CMV感染辣椒的 3 龄、4 龄若蚜和 1-4 龄若蚜的平均发育历期分别为 1.58 d、2.07 d和 6.47 d,显著长于取食未处理辣椒的 1.25 d、1.47 d和 5.33 d,但 1 龄和 2 龄若蚜发育历期在CMV感染辣椒和未处理辣椒间无显著差异;平均产蚜期、总产蚜量和单日平均产蚜量分别为 10.03 d、16.87 头和 1.67 头,显著短于取食未处理辣椒桃蚜的 14.27 d,39.73 头和 2.82 头;净增殖率、内禀增长率、周限增长率分别为 16.87、0.21、1.24,均显著低于取食未处理辣椒桃蚜的 39.73、0.31、1.36,平均世代周期(13.02 d)和种群加倍时间(3.26 d)均显著长于取食未处理辣椒桃蚜的 12.00 d和 2.30 d.[结论]CMV能显著抑制桃蚜MpC002的表达,从而延长其发育历期和降低其繁殖,最终抑制其种群的增长.

    CMV辣椒桃蚜效应因子MpC002种群增长

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    蛋白酶SpP1基因克隆、表达及酶学性质的表征

    殷亮王代玮刘悦莹刘海燕...
    278-286页
    查看更多>>摘要：[目的]对螺旋藻来源的一个蛋白酶基因进行克隆、表达,并探究重组酶酶学性质,为藻类蛋白酶的深入研究奠定基础.[方法]从钝顶螺旋藻(Spirulina platensis)基因组扩增获得了蛋白酶基因SpP1,进而构建 pET28a-SpP1 重组质粒,将其转入Escherichia coli BL21(DE3)实现了异源表达,利用镍柱分离纯化重组蛋白酶并研究其酶学性质.[结果]螺旋藻蛋白酶SpP1 属于丝氨酸蛋白酶家族成员,分子量为 47.04 kD,最适温度和pH值分别为 50℃和 8.0.其热稳定性较差,在pH=8.0-9.0 的范围内具有良好的酸碱稳定性.以酪蛋白为底物时,最大反应速度 Vmax=8.237 U/mL,米氏常数Km=16.369 μg/mL.Mn2+对其具有较强的激活作用,添加 0.1 mol/L Mn2+后其酶活提高了 18 倍,同时 0.1 mol/L 的Fe3+、Zn2+、Ca2+、乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)等对酶活也具有明显的促进作用.[结论]螺旋藻来源的蛋白酶SpP1 具有丝氨酸蛋白酶家族成员的典型结构和性质特征,具有较好的酸碱稳定性,添加金属锰离子可有效提升其催化活性.

    钝顶螺旋藻蛋白酶异源表达酶学性质

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    连翘叶茶对肝癌细胞增殖和迁移功能的影响及其作用机制

    滕文龙吴永娜王德富牛颜冰...
    287-296页
    查看更多>>摘要：[目的]探究连翘叶茶粗提物及其主要成分连翘苷和连翘酯苷A对肝癌细胞LM3 增殖和迁移功能的影响及其作用机制.[方法]利用水提法提取连翘叶绿茶和红茶,HPLC方法检测连翘绿茶和连翘红茶中有效成分连翘苷、连翘酯苷A的含量.采用CCK8 实验,探究两种连翘叶茶粗提物、连翘苷和连翘酯苷A对肝癌细胞LM3 增殖的影响;利用两种连翘叶茶粗提物、连翘苷和连翘酯苷A培养肝癌细胞LM3,通过细胞划痕实验,观察 24、48、72、96 h细胞迁移情况,检测两种连翘叶茶粗提物、连翘苷和连翘酯苷A对肝癌细胞LM3 迁移的影响;使用RT-PCR技术,检测增殖迁移相关基因Ki-67、Erk、PI3K和mTOR的表达,揭示连翘叶茶粗提物及其主要成分连翘苷和连翘酯苷A影响肝癌细胞增殖迁移功能的分子机制.[结果]连翘叶绿茶和红茶粗提物、连翘苷均显著抑制肝癌细胞LM3 的增殖和迁移,连翘酯苷A显著抑制肝癌细胞LM3 的迁移.其中,连翘绿茶粗提物在低、中和高浓度,培养时间 24、48、72 h,均可明显抑制肝癌细胞增殖和迁移.连翘红茶粗提物随着浓度升高对LM3 细胞增殖和迁移的抑制效果不断增强,在高浓度 72 h抑制效果最佳.RT-PCR结果分析,其主要作用机制可能是通过降低Ki-67 基因表达量来实现的.[结论]连翘叶绿茶和连翘叶红茶粗提物及连翘苷和连翘酯苷A均能够通过降低Ki-67表达抑制肝癌细胞LM3 的增殖或迁移.

    连翘叶茶连翘苷连翘酯苷A肝癌细胞CCK-8划痕实验Ki-67

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    铜绿假单胞菌潜在VI型分泌系统效应蛋白PA0423的鉴定及功能研究

    王彩虹蒋梦媛邵煜涵
    297-305页
    查看更多>>摘要：[目的]探讨VI型分泌系统(type VI secretion system,T6SS)新的效应蛋白及其功能.[方法]以铜绿假单胞菌PAO1 为研究对象,通过基因敲除、免疫印迹、免疫共沉淀、种内和种间竞争、大肠杆菌毒性实验以及结晶紫生物膜等实验探索PA0423 的分泌方式和功能.[结果]免疫印迹和免疫共沉淀实验表明PA0423 可以与PA0262 相互作用,且PA0423 的分泌依赖于H2-T6SS;竞争实验表明PA0423 是H2-T6SS依赖的抗菌效应蛋白,且具有种间竞争优势;PA0423 具有大肠杆菌毒性且PA0422 为其免疫蛋白;PA0423 能够影响细菌生物膜的形成.[结论]PA0423 为H2-T6SS依赖的抗菌效应蛋白,其具有杀菌功能且影响细菌生物膜的形成.

    铜绿假单胞菌VI型分泌系统PA0423效应蛋白

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    牛TARDBP基因核心启动子鉴定与转录调控分析

    张清兰张亚冉鞠志花王秀革...
    306-318页
    查看更多>>摘要：[目的]为了解牛TARDBP基因结构、功能及启动子活性区域,分析该基因的转录调控机制.[方法]通过PCR技术克隆牛TARDBP基因编码区全长序列.应用生物信息学软件对牛TARDBP蛋白性质和结构进行分析.通过实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术检测TARDBP基因在泌乳期荷斯坦奶牛不同组织中的表达情况.应用 5'RACE技术确定牛TARDBP基因的转录起始位点,PCR技术克隆牛TARDBP基因启动子区和 5'端系列缺失片段,并运用生物信息学软件对牛TARDBP基因启动子区域CpG岛和潜在转录因子结合位点进行预测,双荧光素酶报告系统确定该基因的核心启动子区域.[结果]牛TARDBP基因在包括乳腺在内的多个组织中均有表达.TARDBP蛋白是一种水溶性非分泌蛋白,存在RNA识别结构域和DNA结合位点.TARDBP基因启动子区存在 2 个CpG岛和大量转录因子结合位点包括SP1、PPARA、PPARD、PPARG、SREBF1 等.双荧光素酶活性分析结果显示牛TARDBP的核心启动子区位于-476--149 之间,该区域包含Sp1、PPARG、PPARD、SREBF1 结合元件,但不存在TATA-box.[结论]牛TARDBP基因在奶牛多个组织中均有表达.-476--149 片段为牛TARDBP基因的核心启动子区,且该区域中存在与乳脂合成和分泌相关的转录因子结合位点.

    荷斯坦奶牛TARDBP基因生物信息学启动子

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