本期目录
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生物技术进展
2016年 第6卷 第6期
发布日期:2016-11-25
中国作物营养强化专栏
中国作物营养强化专栏
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植物维生素生物强化进展
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姜凌,张春义
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2016 Vol. 6 (6):
381-388.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.01
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摘要 (
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维生素是动植物生长发育所必需的微量营养素,包括A、B族(B1、B2、B3、B5、B6、B7、B9、B12)、C、D、E和K等。这些物质由于人体内不能合成或合成量不足,所以虽然需要量很少,但必须从膳食特别是植物性食品中获得。因此,利用生物强化技术来提高植物合成的维生素含量可以有效地应对全球性维生素缺乏的问题,对人类的生存与健康具有重要意义。综述了近年来国内外植物中维生素代谢和生物强化的主要研究成果,并对利用分子设计育种进行维生素生物强化的未来发展方向进行了展望。
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中国生物强化项目的成本收益和成本有效性分析——以生物强化富铁小麦为例
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李路平,张金磊,
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2016 Vol. 6 (6):
414-421.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.05
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摘要 (
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以生物强化富铁小麦为例,采用事前成本收益分析法和成本有效性分析法,分析了中国生物强化项目的健康效益、研发总成本及其构成、成本收益率和成本有效性情况,并进一步做了国际比较分析。结果表明:中国生物强化富铁小麦营养干预效果显著,其一年获得的健康效益可达到112 706~291 753个DALYs损失值的减少,货币化后的经济收益一年为23.53亿~60.91亿元,项目期间(30年)的经济收益将达到705.86亿~1 827.19亿元;中国生物强化富铁小麦项目期间(30年)研发总成本将投入约6 314.92万~9 416.53万元,其中推广成本约占总成本的99%;中国生物强化富铁小麦的成本收益率为1 117.76~1 940.41,即每投入1元的研发成本可以带来1 117.76~1 940.41元的收益;按照世界银行和世界卫生组织的标准,中国生物强化富铁小麦公共营养干预效果是高成本有效的;整体上生物强化项目的成本有效性优于食品强化和营养素补充剂,具有成本上的优势。最后,提出了进一步增加科研投入、加强研究和增强中国生物强化作物的微量营养素含量、重视生物强化作物的推广和宣传、强化吸收和借鉴国际生物强化在其他国家开展项目的发展经验等政策建议。
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小麦籽粒硒在面粉及其馒头加工过程中的变化研究
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王沛,张小村,孔凡美,史衍玺,董海洲
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2016 Vol. 6 (6):
422-427.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.06
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摘要 (
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为研究小麦从籽粒加工成馒头过程中硒的变化规律,选用小麦品种泰农18为材料,通过测定喷施硒肥的泰农18籽粒、面粉、麸皮和馒头中硒的不同结合形态,分析硒在馒头加工过程中的变化规律。结果表明,小麦籽粒硒在面粉及其馒头的加工过程中,主要以有机态形式存在,其中,籽粒、面粉、麸皮和馒头中有机态硒分别占总硒的88.4%、83.1%、87.4%和79.2%。在小麦籽粒、面粉、麸皮和馒头的蛋白结合态硒中,麦谷蛋白结合态硒含量最高,分别占有机硒的16.32%、9.68%、8.94%和8.39%。在小麦从籽粒到馒头的加工过程中,总硒和有机硒有一定程度的损失。研究结果为利用富硒小麦加工产品馒头对人体进行科学补硒具有重要意义。
研究论文
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抗虫抗除草剂转基因玉米HiII-NGc-1的遗传稳定性分析
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刘洋,刘相国,汪洋洲,赵方方,张艳,肖国红,冯树丹,韩四平,尹悦佳
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2016 Vol. 6 (6):
428-434.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.07
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摘要 (
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目的基因和目标性状遗传稳定性是转基因植物新品种选育和产业化的重要前提。以进入农业部环境释放的抗虫抗除草剂双价转基因玉米HiII-NGc-1为试验材料,采用PCR、RT-PCR和免疫试纸条技术检测转基因玉米连续3代目的基因cryNGc和bar整合及表达的遗传稳定性,采用心叶期除草剂草铵膦抗性鉴定和心叶期/穗期亚洲玉米螟抗性鉴定实验详细分析了目标性状的遗传稳定性。研究结果表明:CryNGc和PAT蛋白在HiII-NGc-1中连续3代遗传稳定,高世代稳定耐受正常5倍大田除草剂草铵膦使用浓度,心叶期和穗期高抗亚洲玉米螟性状稳定,具有潜在的产业化应用价值。转基因玉米HiII-NGc-1目的基因和目标性状遗传稳定性的明确为开展下一步生物安全评价奠定了基础,对复合性状转基因抗虫抗除草剂玉米新品种的选育和产业化具有重要意义。
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玉米转录因子ABP9基因的 BAC克隆鉴定及染色体定位
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蒲妍君,袁静,庞军玲,韩方普,赵军
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2016 Vol. 6 (6):
435-442.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.08
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摘要 (
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为得到玉米转录因子ABP9的准确基因组序列及其旁侧基因组序列,应用PCR法对玉米自交系齐319 BAC文库中含有ABP9基因的单克隆进行筛选,得到了19个一级阳性混池,从中选择BAC-103、BAC-159进一步筛选获得了4个阳性单克隆。以其中1个阳性单克隆BAC-103-C3为模板进行全序列测定,比对分析后将ABP9基因初定位于玉米自交系Mo17基因组的3号染色体上。另以玉米自交系齐319、自交系Mo17萌发种子的根尖染色体滴片为材料,以绿色荧光标记的ABP9基因ORF区质粒DNA为探针进行荧光原位杂交,确认在这2个自交系中ABP9基因定位于3号染色体上。ABP9基因组序列的获得及其染色体定位为该基因分子标记的开发及应用于分子育种奠定了基础。
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家蚕云7A Sericin1基因启动子克隆及活性分析
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张永红,朱峰,唐芬芬,邵榆岚,于滨,白兴荣
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2016 Vol. 6 (6):
443-448.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.09
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摘要 (
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家蚕Sericin1基因(Ser1)是中部丝腺特异表达基因,其启动子在家蚕生物反应器研究方面发挥着重要作用。为了解云南家蚕品种云7 Ser1基因上游调控序列存在的多态性,进而获得具有驱动活性的Ser1启动子序列,克隆了家蚕Ser1基因启动子并进行序列分析,构建了由该基因启动子驱动红色荧光蛋白基因DsRed的表达载体pBac [Ser1p-DsRed-SV40+A3-EGFP],转染家蚕BmN细胞进行瞬时表达来验证启动子活性。该启动子同已报道Ser1基因上游调控序列比对发现,顺式作用元件区域高度保守,而其他区域存在422 bp的碱基缺失;Ser1基因上游调控序列中存在启动子TATA框和CAAT框分别位于-24~-30处和-112~-115处,其中TATA框的保守序列是TATAAAA;而启动子驱动下的DsRed基因在BmN细胞和中部丝腺中成功表达。结果表明云南家蚕品种Ser1上游调控序列存在多态性和驱动活性,为了解不同家蚕品种丝胶合成能力差异和获得高效启动子奠定了基础。
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阪崎克罗诺杆菌生物膜结构的定量分析
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游雪娇,赵智颖,马连营,彭斐元,李良秋
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2016 Vol. 6 (6):
449-454.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.10
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摘要 (
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为了建立阪崎克罗诺杆菌的孔板置片成膜模型,将不同培养时间(6 h、12 h、24 h、36 h、48 h、60 h和72 h)的生物膜经荧光染料标记后,运用激光共聚焦扫描显微镜(confocal laser scanning microscope, CLSM)联合COMSTAT定量分析生物膜形成过程的结构变化,同时用结晶紫(crystal violet, CV)染色法分析生物量。结果显示:随着培养时间延长,A570先升后降,在60 h有最大值;总生物量、平均厚度及平均扩散距离也先升后降,在60 h有最高值,活死比例、粗糙系数及表面积与生物量比值先降后升,最低值分别在60 h、48 h与60 h;胞外多糖先增后减。阪崎克罗诺杆菌生物膜形成包括:粘附阶段(0~12 h)、发展阶段(12~48 h)、成熟阶段(48~60 h)及解聚再定植阶段(>60 h)。CLSM-COMSTAT法在定性观察生物膜结构的同时,还可定量分析结构参数,且该法得到的总生物量变化趋势与CV染色法一致,说明CLSM-COMSTAT法可作为分析阪崎克罗诺杆菌生物膜的常规方法。
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CIT2基因对突变酿酒酵母木糖利用影响的研究
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李维维,张骥,陈朝儒,王智,曲娟娟,顿宝庆,李桂英,路明
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2016 Vol. 6 (6):
455-461.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.11
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摘要 (
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木糖利用困难是秸秆燃料乙醇产业化的制约因素,改造酿酒酵母使其能够代谢木糖生成乙醇是当前研究的热点之一。为了研究CIT2基因对遗传改良酿酒酵母C5D-P-M菌株中葡萄糖与木糖共发酵过程中木糖利用的影响,设计引物并应用重叠PCR技术获得敲除CIT2基因的敲除组件,通过同源重组的方法将C5D-P-M中的CIT2基因敲除得到突变菌株C5D-P-M-CIT2Δ。通过对出发菌株和突变菌株的生长速率、葡萄糖利用率、木糖利用率及乙醇产量进行研究,结果表明突变菌株C5D-P-M-CIT2Δ的上述指标比出发菌株C5D-P-M均有一定程度的提高。因此推测,酿酒酵母中CIT2基因是影响木糖利用的因素之一,CIT2基因的敲除可提高酿酒酵母的木糖利用率。
进展评述
技术与方法
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组培技术提高白背三七试管苗中总黄酮含量
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高媛,刘宇峰,宋淑敏,姬妍茹,杨庆丽,张正海
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2016 Vol. 6 (6):
469-474.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.13
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摘要 (
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为了建立一种提高白背三七试管苗总黄酮含量的组织培养技术,采用组织培养技术,改变激素配比、碳源、微量元素(Mn2+:Zn2+)比例和氮源,来提高白背三七试管苗中总黄酮的含量。正交实验结果表明,当碳源为蔗糖30 g/L、微量元素Mn2+:Zn2+比为44.6 mg/L:13.2 mg/L、氮源KNO3:NH4NO3 为2 020 mg/L:1 600 mg/L、激素比NAA:6-BA为0.1 mg/L:1.5 mg/L时,白背三七试管苗中总黄酮含量相对于原盆栽植株提高了15%。通过组织培养技术建立了一种可提高白背三七总黄酮含量的繁殖体系,为白背三七优良种苗的培育提供技术支持,该研究结果也表明利用组织培养技术改变培养基中物质配比有益于植物生长和次生代谢产物积累。
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HPLC法测定芦笋茎秆中芦丁、槲皮素及白藜芦醇含量
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姚红娟,周长生,刘秀河,王君,孙德林,韩娇霞
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2016 Vol. 6 (6):
475-480.
DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2016.06.14
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摘要 (
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为了建立高效液相色谱法对芦笋茎秆中芦丁、槲皮素和白藜芦醇含量的测定方法。采用不同方法提取芦笋茎秆中的芦丁、槲皮素和白藜芦醇,得出甲醇法提取芦丁、甲醇-HCl法提取槲皮素以及乙醇法提取白藜芦醇得率最高;确定了高效液相色谱法对3种物质的最佳色谱条件为流动相:芦丁为0.2 mol/L乙酸钠-甲醇(Me-OH∶H2O=35∶65)溶液(用磷酸调pH 2.80)、槲皮素为无水甲醇-0.4%磷酸溶液(55∶45,V/V),等梯度洗脱,白藜芦醇为水和甲醇,二元线性梯度洗脱;检测波长分别为:254 nm、360 nm和306 nm;流速:0.8 mL/min、1.0 mL/min、0.8 mL/min。通过该方法测得芦丁、槲皮素及白藜芦醇的平均回收率分别为:98%、97%、98%。