摘要：【目的】通过研究吸附包埋法固定黑曲霉(Aspergillus niger)的最佳制备工艺,初步探讨固定化黑曲霉对溴氰菊酯(deltamethrin,DM)及其中间产物3-苯氧基苯甲酸(3-phenoxybenzoic acid,3-PBA)的降解机制,并将其应用于农业种植中以评价固定化黑曲霉的实际应用效果。【方法】以生物炭、海藻酸钠为固定化载体,通过单因素和响应面试验对固定化黑曲霉(immobilized Aspergillus niger)的制备工艺进行优化。同时,利用高效液相色谱法分析DM和3-PBA的含量变化。【结果】海藻酸钠浓度、生物炭浓度和菌液接种量为DM去除率的显著影响因子,当三者分别为25.27、1.28和125.28 g/L时,是黑曲霉固定化的最佳制备条件;在施加固定化黑曲霉后,土壤中DM半衰期由7.6 d缩短至5.2 d,黑曲霉对3-PBA也具有降解作用,在21 h达到最低浓度1.45 mg/kg;修复后的土壤可显著提高番茄种子发芽率,株高、根长等6个生长指标较DM单独处理组也有不同程度的恢复;在经固定化黑曲霉修复28 d后,污染土壤根系酶活和微生物数量均得到不同程度改善。【结论】通过对黑曲霉固定化方案的优化,可显著提高其对土壤中DM的去除率;固定化黑曲霉能加快DM降解速度,对3-PBA具有同步降解作用,且其能增强污染土壤中番茄对DM的耐受性。

摘要：王之江,因在中国第一台红宝石激光器研制中的贡献非常突出而广为人知,然而他在中国应用光学学科建立中的卓越贡献却鲜有人知晓。实际上,中国第一本《光学设计理论基础》是由他在实践基础上编写的。关于王之江从事应用光学的经历及所做出的科学贡献,目前在舒美冬主编的《王之江科研生涯》一书中有简要阐述[1],学界仍对其缺乏较为全面的了解.

摘要：CRISPR/Cas系统是一种新兴的基因编辑技术,可在多个特定位点实现多基因敲除。与锌指核酸内切酶(zinc finger nucleases,ZFNs)和类转录激活因子效应物核酸酶(transcription activator-like effector nucleases,TALENs)等基因编辑技术相比,CRISPR/Cas技术具有靶位点高突变率、易设计和操作、省时省力等特点,被广泛应用于微生物、动物和植物等生物体基因组编辑研究。CRISPR/Cas系统最初在真细菌和古细菌中被发现,是用来降解外源病毒或质粒的一类适应性免疫系统,至今已报道过多种CRISPR/Cas系统。CRISPR由一段成簇有规律的间隔短回文重复序列组成,与Cas蛋白互作从而对基因组进行基因编辑。CRISPR/Cas系统的主要作用原理是成熟的cr RNA与反式激活cr RNA(tracr RNA)配对形成单向导RNA(single guide RNA,sg RNA),从而引导Cas蛋白在特定的20个核苷酸靶位点处切割双链DNA,由此引发2种不同的DNA修复机制——非同源重组(non-homologous end joining,NHEJ)和同源重组(homology-directed repair,HDR),其中NHEJ在断裂位点诱发碱基缺失或插入突变,因此,可针对不同靶位点设计不同sg RNA在特定的位点实现基因编辑。本文主要介绍了CRISPR/Cas系统的研究进展、作用原理及其在多种重要农作物中的应用,最后对CRISPR/Cas9系统在实际操作中出现的低频脱靶现象和未来应用前景进行了展望。

摘要：CRISPR/Cas9基因编辑技术在作物育种中已具有重要的应用价值,理解与掌握该项技术能够为生物学、农学等专业的学生从事相关科研工作打好基础。为了将CRISPR/Cas9技术融入高校的实验教学中,设计开发了一个创新性教学实验“利用CRISPR/Cas9技术提高水稻植株的白叶枯病抗性”。该实验有助于学生更好地理解CRISPR/Cas9技术原理,掌握其操作流程和方法,学习应用该技术对水稻进行定向分子育种改良。在拓展学生知识和技能的同时,推进实验教学的改革与创新。

摘要：为克服抗菌肽易被蛋白酶降解及对宿主大肠杆菌的杀伤作用,并进一步提高大肠杆菌系统的表达能力,以棘胸蛙Paa spinosa抗菌肽Spinosan-C为研究对象,按照大肠杆菌密码子利用频率进行密码子优化,设计合成8拷贝的串联8×Spinosan-C基因,将合成的串联基因克隆到大肠杆菌表达载体p ET-28a,利用大肠杆菌感受态细胞Rosetta进行原核表达,获得高效表达的串联8×Spinosan-C重组蛋白,用甲酸专一性切割得到抗菌肽Spinosan-C单体。体外抑菌试验表明,切割后的抗菌肽Spinosan-C单体对测试菌生长具有抑制作用,为蛙类抗菌肽的规模化制备提供了参考。

摘要：茶树(Camellia sinensis)是我国重要的经济作物。小贯小绿叶蝉(Empoasca onukii)是为害茶树的主要害虫之一。叶蝉三棒缨小蜂(Stethyniumempoascae)是小贯小绿叶蝉的主要卵寄生蜂,但茶树花对叶蝉三棒缨小蜂的引诱机制尚不明确。基于析因设计的方差分析结果显示,茶树花可引诱天敌叶蝉三棒缨小蜂,显著缩短其寄生行为的搜寻时间。茶树花可显著增强叶蝉为害茶梢对缨小蜂的吸引作用,而对健康茶梢的增强效应不显著。基于气相色谱-质谱(GC-MS)的结果显示,健康茶梢中的挥发物种类和相对含量较少,而叶蝉为害茶梢和茶树花中挥发物种类和相对含量显著增多。偏最小二乘法判别分析(PLS-DA)结果显示,茶树花挥发物具有明显的聚类特征。变量重要性投影结果表明,17种茶树花挥发物在判别分析中可能起重要作用。行为测定结果显示,α-水芹烯、顺式氧化芳樟醇、反式氧化芳樟醇、苯甲醛和苯乙酮对叶蝉三棒缨小蜂具有显著的引诱效果。研究初步阐明了茶树花通过释放挥发物引诱叶蝉三棒缨小蜂的机制,为制定叶蝉的生物防治策略提供了理论依据。

摘要：开展穗相关突变基因的定位与克隆有利于解析穗发育的分子调控机理,对水稻超高产分子设计育种具有重要理论价值。为探究水稻穗发育分子机理,在甲基磺酸乙酯(EMS)诱变的水稻突变体库中鉴定到了一个能稳定遗传的秃穗突变体nsp1。遗传分析表明,该突变性状是由一对单隐性核基因控制。通过SSR和STS分子标记对F2分离群体进行遗传定位,最终将NSP1精细定位在4号染色体分子标记zd38和zd30之间约41.6 Kb的区间内,发现该区间共有7个预测基因,其中LOC_Os04g56780为一个与分生组织发育相关的WUSCHEL的同源基因,可能为NSP1的候选基因。本研究结果为进一步克隆该基因和功能分析奠定了基础。

摘要：为研究环境压力对金鱼细胞凋亡外在途径的影响,设计特异性引物扩增Caspase-8基因片段(编码第305—763位氨基酸),然后进行原核表达,并通过动物免疫实验制备Caspase-8多克隆抗体,检测其效价、金鱼不同组织表达水平和相关蛋白互作.结果表明:制备的Caspase-8多克隆抗体与抗原结合的最大稀释倍数为1∶256 000,显示出良好的免疫原性;Caspase-8在金鱼不同组织中有不同程度表达;Caspase-8与E3泛素连接酶cullin3存在相互作用.综上,制备的Caspase-8多克隆抗体有望应用于金鱼细胞凋亡蛋白Caspase-8表达水平及相关蛋白互作的研究中.

摘要：平48(以下简称P48)是通过转育方法将性连锁平衡致死系的群体性比控制基因转移到白云品系培育而成的。研究以P48与白云(BY)这对近等位基因系为分析材料,利用AFLP筛选并分析差显标记,经PAGE电泳、片段回收、克隆、测序及与家蚕(P50)基因组数据库序列比对发现家蚕性连锁平衡致死系Z染色体特异性连锁标记C094,该标记与P50的对应序列间存在明显差异。进一步设计差异引物对P48与P50及其杂交F1代进行PCR验证,确定C094标记与家蚕性连锁平衡致死系P48致死基因l1连锁,这为进一步鉴定及克隆致死相关基因奠定了基础。

摘要：叶片衰老是叶片发育的最后一个阶段,属于有丝分裂后衰老,是营养同化到营养转运的功能转变过程,对植物的生存至关重要。叶片衰老的启动和进程受到各种内部因素如年龄及植物激素,以及外部因素如环境胁迫的调控。科研人员通过对模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)及作物的正向遗传学筛选和反向遗传学研究,鉴定出衰老性状改变的突变体,并对数百个衰老相关基因进行了功能研究,从而在解析叶片衰老的分子机制方面取得了重要进展。叶片衰老涉及高度复杂的遗传程序,这些程序受到多层次调控,包括染色质水平、转录及转录后水平、翻译及翻译后水平等。由于叶片衰老与光合作用、养分转运以及胁迫反应等密切相关,植物学家在设计基于已知的衰老调控机制的策略方面做出了很多尝试,旨在通过操纵叶片衰老的起始和进展进而提高作物的产量、品质或改善园艺性能。本文对叶片衰老进行全面综述,并从遗传和分子网络的角度讨论叶片衰老的多维调控的最新进展。我们还提出叶片衰老研究领域亟待解决的关键问题,包括叶龄的本质、功能性滞绿、不同调控途径之间的协调、源-库关系和营养转运以及叶片衰老在农林作物育种中的应用。