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• 生物技术进展
  2017年 第7卷 第1期 发布日期：2017-01-25

进展评述

• CRISPR/Cas9介导的基因组编辑技术及其在RNA编辑中的潜在应用
• 任文琳,张俊,徐桂霞,牟亚妮,楼杨,吴松青
• 2017 Vol. 7 (1): 1-6. DOI:10.3969/j.issn.20952341.2017.01.01
• 摘要 ( ) PDF (1132KB)( )
• 化脓链球菌里的 CRISPR-Cas9系统作为基因编辑工具已经得到广泛的应用。现有研究表明这个系统具有作为通用核酸识别技术的潜在价值，即Cas9系统也能靶向识别活细胞中的RNA。将RCas9与不同的蛋白因子融合，可能会实现基因表达调控、控制RNA的定位、改变RNA的组成和使RNA可视化等。在介绍CRISPR-Cas9系统介导的免疫机制的基础上，重点比较了RCas9和先前的RNA研究方法，从转录动力学、再生医学以及合成生物学等方面，综述了其潜在的应用价值，并对该系统在未来生命科学研究的应用进行了展望，以期为CRISPR-Cas9系统在RNA编辑方面的研究提供参考。
  

• SSR和SNP标记在荔枝遗传育种中的应用
• 刘伟,蒋侬辉,袁沛元,邱燕萍,凡超,杨晓燕,向旭
• 2017 Vol. 7 (1): 7-12. DOI:10.3969/j.issn.20952341.2017.01.02
• 摘要 ( ) PDF (1121KB)( )
• 荔枝育种长期以来主要依赖实生选种和表型选择，遗传改良进展缓慢，主要源于其种质资源遗传背景不清与品种名称混乱、杂种早期鉴定与功能基因发掘等现代高效育种技术欠缺等原因，因此亟待完善荔枝分子标记辅助选择育种技术，克服传统育种技术障碍，为荔枝遗传改良提供新的技术支撑。对近年来荔枝SSR和SNP两类特异性强的分子标记应用于种质亲缘关系研究、核心种质构建、种质精准鉴定与分子条码构建、真假杂种鉴别以及遗传图谱构建方面的进展进行了综述，以期为荔枝特异性分子标记在育种中的应用提供理论及实践参考。

• 蜂胶中黄酮类化合物药理作用研究进展
• 胡尼其古丽·阿巴克,阿依努尔·玉苏普,玛依努尔·达吾提,其曼古丽·吐尔洪,依米提·热合曼
• 2017 Vol. 7 (1): 13-19. DOI:10.3969/j.issn.20952341.2017.01.03
• 摘要 ( ) PDF (1144KB)( )
• 黄酮类化合物是广泛存在于自然植物中的次级代谢产物，具有多种保健功能。蜂胶(propolis)是蜜蜂收集不同树植物的树脂、分泌物与蜜蜂唾液混合而成的具有芳香气味的物质，含有丰富的黄酮类化合物。综述了对蜂胶中黄酮类化合物的抗肿瘤、损伤保护、降血糖、抗氧化等多种药理作用的研究进展，以期为蜂胶黄酮类化合物相关药用研究提供参考。

• 云芝菌株的选育、发酵和多糖提取研究进展
• 李小康,代京莎,李诚斌,陈茹,邱晓颖
• 2017 Vol. 7 (1): 20-24. DOI:10.3969/j.issn.20952341.2017.01.04
• 摘要 ( ) PDF (1108KB)( )
• 云芝是一种中国传统的药用真菌，其主要活性成分为云芝多糖，已被广泛应用于食品和医药领域，其生物学功能越来越被关注。但是，目前在云芝的优良菌种选育及多糖产率上还存在问题，制约了云芝产业的发展。综述了云芝菌种选育、发酵工艺技术和多糖提取技术的研究进展，以期为云芝多糖的高产优化策略相关研究提供参考。

• 结核病合并糖尿病的流行现状及其防控
• 姜辉,,刘玉琴,
• 2017 Vol. 7 (1): 25-29. DOI:10.3969/j.issn.20952341.2017.01.05
• 摘要 ( ) PDF (1100KB)( )
• 结核病与糖尿病是目前较为常见和多发的疾病，由于糖尿病患者数量增长迅速，结核病疫情一旦出现，这种交叉的双重负担相互影响。糖尿病引起免疫功能障碍，由此可增加结核易感性；而严重结核病患者，又加速了糖尿病的病程，由此给临床治疗带来极大困难。介绍了结核合并糖尿病的流行现状，总结了两病合并的可能机制、最新检测方法和防控措施，并对两病防控的未来发展方向进行了展望。

研究论文

• 拟南芥质体定位的叶酰谷氨酸合成酶基因在低氮条件下的功能分析
• 许博思,孟红岩,张春义,姜凌
• 2017 Vol. 7 (1): 30-37. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.06
• 摘要 ( ) PDF (4382KB)( )
• 叶酰聚谷氨酸合成酶（folylpolyglutamate synthetase, FPGS）在细胞的不同位置负责将多个谷氨酸残基逐个加在单谷氨酸四氢叶酸（tetrahydrofolate, THF）的γ-羧基上，从而形成有活性的多尾形式四氢叶酸。AtDFB是定位在质体中的FPGS，利用AtDFB基因的T-DNA插入突变体Atdfb-3，通过比较野生型拟南芥及突变体在不同氮源条件下的生长状态以了解AtDFB基因的生物学功能。结果表明，低氮条件下AtDFB基因功能的缺失导致Atdfb-3突变体主根的急剧缩短，叶酸含量的明显下降；而在Atdfb-3突变体中过表达AtDFB基因后，在低氮条件下的表型恢复至野生型拟南芥水平，并且叶酸含量有所提高。综上所述，AtDFB基因在拟南芥叶酸合成代谢途径中发挥着重要作用，可能影响低氮环境下植物主根的发育。

• 玉米转录因子ZmERF1的克隆及表达分析
• 史庆玲,董永彬,周强,马智艳,乔大河,邓飞,李玉玲
• 2017 Vol. 7 (1): 38-42. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.07
• 摘要 ( ) PDF (2850KB)( )
• ERF类转录因子是乙烯信号转导途径中的下游响应因子，参与乙烯调控的多种生理生化反应。从玉米自交系丹232授粉后20 d的胚乳中克隆了一个ERF类转录因子ZmERF1，并对其进行了序列及表达分析。结果显示，ZmERF1基因全长811 bp，ORF 690 bp，编码230个氨基酸，包含一个典型的AP2结构域,含有3个α-helix和1个β-sheets，亚细胞定位于细胞核中。进化树分析表明该基因与单子叶高粱SbERF和水稻OsERF同源性较高。在体外原核表达系统中能够检测到重组蛋白His-ZmERF1，并用Western Blot验证了所表达蛋白为重组蛋白，表明该基因具有体外活性。荧光定量PCR分析表明该基因在胚乳发育的前期表达量较少，后期(36 d)表达量较高。进一步对胚乳总蛋白的定量Western Blot分析，表明该蛋白在胚乳发育后期积累量高于发育前期。因此，初步推测玉米ZmERF1可能在籽粒胚乳发育后期发挥重要作用。该研究结果为了解该基因家族转录因子并进一步阐明其生物学功能提供了依据。

• 生防细菌对水稻的促生性及诱导抗性研究
• 张小芳,艾瑛,魏兰芳,史恭林,王星,李凡,姬广海
• 2017 Vol. 7 (1): 43-51. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.08
• 摘要 ( ) PDF (2348KB)( )
• 研究了4株生防菌对水稻白叶枯病的抑制作用和菌悬液浸种、浸芽、浇苗和包衣4种处理对水稻生长的促进作用,及对水稻体内过氧化物酶POD、多酚氧化酶PPO、苯丙氨酸解氨酶PAL 3种保护酶的诱导表达作用。结果表明，4个菌株均对水稻幼苗有促生及诱导抗病性的作用。其中，WY2菌株诱导水稻抗病性和对水稻的促生性都要优于其他3株菌株。水稻幼苗接种生防细菌24 h后再接种病原菌，生防细菌能促进植物体内保护酶PAL、POD、PPO活性的提高，进而诱导植物抗病性的提高。

• 大鼠慢性束缚应激后肠道病理及其菌群变化
• 王华,王志红
• 2017 Vol. 7 (1): 52-57. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.09
• 摘要 ( ) PDF (5917KB)( )
• 基于慢性束缚应激法建立大鼠慢性应激模型，结合苏木精-伊红染色和肠道细菌基因间重复序列(enterobacterial repetitive intergenic consensus，ERIC)-PCR技术观察大鼠肠道组织病理及菌群变化规律。选取10只健康雄性sprague-dawley (SD)大鼠，随机分为对照组和模型组，每组5只。对照组正常饲养，模型组采用束缚筒每天束缚应激4 h，连续造模30 d，造模前后记录大鼠的体重并于造模后进行行为学评估，采用脱臼法处死并收集大鼠肠道组织及其内容物，包被切片后进行HE染色，肠道内容物初步分离后提取基因组DNA并采用ERIC-PCR检测菌群变化规律。结果显示，与对照组相比，应激模型组大鼠体重、穿越次数、直立次数、理毛次数均显著降低，强迫游泳不动时间显著延长、糖水偏爱显著降低；造模后大鼠肠道微绒毛结构破损严重，细胞核轻微固缩且深染，肠道菌群变化明显，出现了多个特征性变化条带。采用慢性束缚应激法并结合行为学评估成功建立了大鼠慢性应激模型，结合病理学检测和肠道菌群表达谱变化为基于慢性应激相关疾病的研究提供了重要参考，具有一定的应用价值。

• 羽毛降解菌的分离鉴定及角蛋白酶基因克隆
• 陈晓堂,刘超,侯衍英,张显忠,李艳玲,郭东会,史仁玖
• 2017 Vol. 7 (1): 58-64. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.10
• 摘要 ( ) PDF (2125KB)( )
• 为了从废弃羽毛堆积土壤中分离筛选具有高效降解羽毛角蛋白的细菌，采用形态学观察、生化测定和16S rDNA序列分析鉴定菌株，测定蛋白水解研究酶活性及酶特性，鉴定该菌为假单胞菌属的嗜麦芽窄食单胞菌，降解羽毛的最适发酵培养温度为30℃，最适pH 7.0，最适接种量1%，最适发酵时间48 h，羽毛含量在0.25~0.5 g/50mL时产酶酶活性最高且较稳定,适合降解羽毛和头发。嗜麦芽窄食单胞菌角蛋白酶的作用温度和pH宽泛、稳定性好，具有良好的开发价值和应用前景。

• 耐辐射异常球菌σ因子Sig2高温胁迫的功能分析
• 田烨,王琳,周正富,张维,陈明
• 2017 Vol. 7 (1): 65-71. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.11
• 摘要 ( ) PDF (2549KB)( )
• σ因子是原核生物RNA聚合酶的一个亚基，能可逆地结合于RNA聚合酶核心酶的活性催化位点，促进RNA聚合酶正确识别转录起始位点，特异地激活相应基因的表达。耐辐射异常球菌具有极强的抗极端辐射氧化和高温的能力及环境适应性，它含有3个σ因子，其中Sig2可能在该菌环境适应性上发挥着重要作用。构建了耐辐射异常球菌sig2基因的缺失突变株Δsig2，通过48℃高温胁迫冲击实验发现Δsig2对热具有极强的敏感性，相对于对照菌株DR野生型生存能力明显下降；实时荧光定量PCR发现，sig2基因的缺失导致热胁迫相关基因发生不同程度的上调或下调，从而推测sig2基因参与了热胁迫反应的调控。

技术与方法

• 大肠埃希菌TG1电穿孔法转化条件优化研究
• 蒋华波,夏梓元,张琼阁,王超群,郑骄阳,陆斌
• 2017 Vol. 7 (1): 72-76. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.12
• 摘要 ( ) PDF (1567KB)( )
• 为了确立稳定的高效率电转化方案，提高构建文库的库容，分别对细菌培养温度、生长状态、电场强度、感受态细胞浓度和体积、外源基因的质量、甘油/甘露醇缓冲液体积等条件进行优化，分析了各因素对转化效率的影响。结果显示：细菌培养温度为16℃，细菌生长的OD600值为0.5，密度梯度离心洗涤法，感受态细胞浓度高于1×1011 /mL，并设定电场强度14.25 kV/cm时进行电穿孔，转化效率最高，可达到9×109 CFU/μg DNA。研究获得的电转化优化条件为高库容文库的构建提供了一个重要的途径。

• 超临界二氧化碳法萃取桑叶中总黄酮工艺研究
• 石仝雨,缪伟伟,王志雄,
• 2017 Vol. 7 (1): 77-84. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.13
• 摘要 ( ) PDF (4771KB)( )
• 为了探索超临界二氧化碳法萃取桑叶中总黄酮提取的最佳方案，利用超临界二氧化碳萃取技术，依次用响应面法考查萃取压强、萃取温度、萃取时间以及夹带剂无水乙醇的流速对桑叶中总黄酮得率的影响，优选出桑叶黄酮类化合物在使用超临界萃取装置时提取的最佳工艺。结果显示：响应面法的最佳萃取条件为：压力26 MPa，温度50℃,时间3 h，流速2.5 mL/min,最佳条件下总黄酮得率为6.21%±0.05%。

• 高效液相色谱法测定转化液中海藻糖
• 宋金松,马春燕,赵伟,段莹莹,方建,曹大鹏
• 2017 Vol. 7 (1): 85-89. DOI:10.3969/j.issn.2095-2341.2017.01.14
• 摘要 ( ) PDF (1506KB)( )
• 以麦芽糖为反应底物，与从土壤中筛选的产海藻糖合酶菌株发酵制得的粗酶液反应制取转化液。采用高效液相色谱法以Sugar-PakTM Ⅰ为色谱柱测定转化液中海藻糖的含量。研究结果显示，该方法能够将海藻糖和葡萄糖完全分开，与DNS比色法所得结果一致，为1.5 g/100mL，但HPLC法在测定海藻糖含量时，操作过程及数据处理更为简单，易于掌握。