南极菌Pseudoalteromonas sp. A211-5产α-淀粉酶Amy3809的表达、性质及其降解特性

对具有高淀粉酶活性的南极菌Pseudoalteromonas sp. A211-5的全基因组数据进行了分析和筛选,筛选获得α-淀粉酶疑似序列amy3809,并采用基因工程手段对该基因的功能和性质进行验证和分析。首先,以淀粉酶Amy3809的完整开放阅读框(ORF)为模板设计特异引物,克隆获得amy3809的全序列并对其进行重组表达,获得的重组蛋白采用镍柱进行分离纯化;DNS-还原糖法测定重组酶的酶学性质;薄层层析(TLC)技术对Amy3809的酶解产物进行分析。实验结果:1)克隆获得的amy3809成功地连接到pET-30a载体,并在工程菌E.coli BL21(DE3)中实现了高效表达,纯化的重组酶Amy3809分子量为67 kDa;2)重组酶Amy3809在10~40℃的范围内仍能保持85%以上的酶活,但随着温度的升高酶活迅速降低,70℃时几乎失活,表明该酶具有良好的低温耐受特性及热敏感性;3)最适pH为7.0,在pH 5.0~10.0的范围内仍能保持50%以上的活性;4)金属离子Na+,K+和Ca2+均能提高Amy3809的活性,而Cu2+,Fe2+,Mg2+和EDTA则能显著降低Amy3809的活性;5)Amy3809的酶解产物主要为麦芽四糖、麦芽三糖、麦芽糖和葡萄糖。由此可知,南极菌产的α-淀粉酶Amy3809,具有良好的低温耐受特性,热敏感性和较广的pH耐受范围,并能够有效地将淀粉降解为低聚糖和葡萄糖,因而具有潜在的工业应用前景。     

几种北极桧叶螅和薮枝螅的DNA条形码分析

以2016年第7次北极科学考察期间在不同海域采集到的形态各异的水螅样品为研究对象,初步描述了样品的形态特征,并且利用DNA条形码序列进行了分子鉴定。基于16SrRNA基因序列构建的系统进化树表明,S12,NB06,R01和NB05属于桧叶螅科桧叶螅属,R08和B08为钟形螅科薮枝螅属,而且不同种的水螅均以较高的置信度聚类为一个稳定的分支。因此16SrRNA序列可以作为DNA条形码用于这2属的水螅的分类鉴定。桧叶螅的COI序列扩增较困难,不宜作为DNA条形码用于该属的鉴定,而薮枝螅的COI序列则较易扩增。基于16S rRNA和COI序列的长薮枝螅种间遗传距离均远大于种内遗传距离,存在明显的条形码间隙。且薮枝螅基于COI序列的种内遗传距离比16SrRNA基因的更大,认为COI序列可作为薮枝螅不同地理起源的分析鉴定依据。     

极地抗植物病原真菌活性菌株PKS和NRPS基因的克隆与分析

植物常见病原真菌尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)为指示菌,采用平板扩散法对实验室保藏的38株极地细菌进行了抑菌活性验证,并对其中活性较强的菌株进行了分子鉴定与系统发育分析及次级代谢产物合成功能基因(PKS和NRPS)的克隆与分析。结果表明,38株极地细菌中,13株具有明显的抗病原真菌活性;分子鉴定与系统发育分析表明,11株活性菌株属于Pseudomonas,1株属于Psychrobacter,1株属于Arthrobacter;对活性菌株PKS和NRPS基因的克隆与分析表明,从10株活性菌株克隆到12条NRPS A结构域基因片段,其中5株活性菌株同时含有PKS I型KS结构域基因片段。据此为从聚酮和非核糖体肽等生物合成途径深入研究活性菌株的次级代谢产物提供了基因学证据。     

北极海洋沉积物中可培养细菌及其多样性分析

利用Zobell 2216E培养基和涂布平板法对北极海洋沉积物中可培养细菌进行分离纯化,并利用16SrRNA基因进行分子鉴定与系统发育分析。根据菌落形态学特征,从59个站点的沉积物样品中共分离纯化获得570株细菌;基于16SrRNA基因的分子鉴定与系统发育分析表明,分离到的可培养细菌分别属于细菌域的4个门,5个纲,12个目,23个科,47个属,102个种,其中γ-Proteobactria占绝大多数;有14株菌株与模式菌株的16SrRNA基因序列相似性小于97%,为6个潜在的新种。北极海域的海洋沉积物中存在着丰富的微生物种质资源,为开发新型生物活性物质和特殊功能基因打下了基础。     

海藻原生质体融合及杂交技术的研究进展

根据藻类细胞脱壁程度的不同 ,Ａｄａｍｉｃｈ将脱壁后的藻细胞分为原生质体（Ｐｒｏｔｏｐｌａｓｔ）和原生质球（Ｓｐｈｅｒｏｐｌａｓｔ）。原生质体是指质膜外的细胞壁和包被层全部除去而保持其余细胞组分的任何基因型的藻细胞 ;原生质球是指细胞壁被全部或部分除去 ,仍保持质膜外包被层的含全部细胞内组分的部分。当细胞壁去除后 ,原生质体具有以下特征 :（１）无细胞壁障碍 ,可对膜、细胞器进行基础研究 ,同时可进行遗传操作。（２）具有全能性 ,能在人工条件控制下 ,进行大量快速繁殖。（３）可诱导融合 ,形成杂种细胞 ,为体细胞杂交…     

11种微藻脂类和EPA／DHA组成的研究

研究了１１种微藻在可比较的条件下,其生物量、总脂含量和多不饱和脂肪酸（ＥＰＡ／ＤＨＡ）有组成。结果表明：卡德藻（Ｔｅｔｒａｓｅｌｍｉｓ ｓｐ．）的生物量最大,细胞干重可达０．１４０ｇ／（Ｌ．ｄ）;南极冰藻（Ｂｅｒｋｅｌｅｙａ ｒｕｔｉｌａｎｓ）次之,可达０．０７４ｇ／（Ｌ．ｄ）。以叉鞭金藻（Ｄｉｃｒａｔｅｒｉａ ｉｎｏｒｎａｔａ）和球等鞭金藻（Ｉｓｏｃｈｒｙｓｉｓ ｇａｌｂａｎａ）的总酯含量最高,     

环境因子对微藻脂类的影响

环境因子在决定微藻脂类的种类和数量方面起着重要作用。本文综述了有关环境因子对微藻脂类组成影响的研究进展,表明环境因子的变化往往引进脂类组成的变化,这些既表现在细胞膜膜脂性质的变化,又体现在贮存脂类合成和利用速率的相对变化。     

抑制尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)南极细菌的筛选及Psychrobacter sp.P4-11-07-1的生长特性

以植物病原真菌尖刀镰孢菌(Fusarium oxysporum)为指示菌,采用平板扩散法从实验室极地微生物资源库中筛选到12株具有明显抑菌作用的活性菌株。分子鉴定与系统发育分析表明,7株活性菌株属于假交替单胞菌(Pseudoalteromonas)、3株属于嗜冷杆菌(Psychrobacter)、1株属于假单胞菌(Pseudomonas)、1株属于伦黑墨氏菌(Rheinheimera)。抑菌谱测定结果表明,不同活性菌株的抑菌谱也有所不同,12株活性菌株对尖刀镰孢菌、辣椒疫霉(Phytophthora copsici)、大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)、瓜亡革菌(Thanatephorus cucumeris)均有一定的抑制作用,而对葡枝根霉(Rhizopus stolonifer)均没有抑制作用;除菌株1-Z11,1-Z18,4-Z11,4-Z18,IS-010-07-1,P3-11-10-1,Z18-3外,其余5株菌株均对水稻纹枯病菌(Rhizoctonia solani)有抑制作用。对一株具有较强抑菌活性的菌株Psychrobacter sp.P4-11-07-1生长条件的研究表明,当培养温度为5～30℃,培养基盐度为0～45,初始pH值为5.0～11.0时,菌株P4-11-07-1均可生长并产生抑菌活性物质,对应抑菌活性最高的培养条件分别是:培养温度为25℃,培养基盐度为0,初始pH为7.0。