本期目录
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生物技术进展
2018年 第8卷 第4期
发布日期：2018-07-25
进展评述
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影像基因组学分析方法研究进展
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谭俊,袁少勋,明文龙,孙啸
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2018 Vol. 8 (4):
277-283.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0045
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摘要 (
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在生物医学大数据背景下，精准医学的研究重点之一是基因型数据和表型数据的融合及关联分析，通过数据融合及关联分析，认识疾病表型特征与基因多态性及基因活动之间的关系。影像基因组学作为一个新兴研究领域，它将疾病影像数据和基因组数据整合，并挖掘两者之间的联系，从而发现能够反映基因多态或表达的影像特征，在此基础上建立基于影像特征的非侵入式疾病诊断方法，是目前生物医学最有前景的研究领域之一。综述了影像基因组学领域的研究方法，包括基因组数据分析、影像数据分析以及基因组数据-影像数据融合分析方法。在此基础上，介绍了影像基因组学目前在临床上的典型应用，包括疾病的辅助诊断、预后预测和疗效评估。最后，对影像基因组学的未来发展进行了展望。
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等温核酸扩增技术在病原体检测中的应用
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彭志,陈刚毅,刘雪飞,黄新河
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2018 Vol. 8 (4):
284-292.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0011
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摘要 (
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近年来，新型传染病相继爆发，如严重急性呼吸综合征（severe acute respiratory syndrome，SARS）、H7N9禽流感等，严重威胁着人类健康和社会、经济的可持续发展，同时给传染病的防控带来了严峻挑战。病原体检测是传染病防控的重要环节，越来越多的新技术被应用其中。等温核酸扩增技术作为一种快速、灵敏度高的病原体检测技术，已取得了长足发展。对等温核酸扩增技术的原理、重要特性及其在病原体检测中的应用进展进行了较为全面的综述，以期为这一技术的推广和应用提供重要参考。
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基于纳米基因载体的动植物遗传转化研究进展
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王安琪,朱华新,赵翔,崔建霞,王琰,崔海信
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2018 Vol. 8 (4):
293-301.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0005
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摘要 (
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转基因技术在动植物优良新品种的培育中发挥着重要作用，而随着纳米生物技术的发展，基于纳米材料构建基因载体的动植物转基因技术，对于发展动植物转基因新方法以及加速转基因种质材料的大规模制备、优良新品种的培育进程具有更为重要的意义。综述了纳米基因载体的种类与性质，并结合动植物遗传育种的研究进展，分析了纳米基因载体相比于其他载体的特点及优势，同时，重点阐述了基于纳米基因载体的基因转染技术的基本原理和操作过程，及其在动植物遗传转化中的应用，以期为动植物基因工程改造提供新思路。
研究论文
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氢分子对宫颈癌细胞HeLa的影响
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商蕾,李佳腊,苏泽华,谢飞,马雪梅
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2018 Vol. 8 (4):
302-310.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2017.0057
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摘要 (
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氢分子对多种疾病具有良好的治疗或改善效果，并且使用简便无副作用，多项实验结果也证明氢分子对肿瘤的防治具有良好的效果。从细胞增殖、细胞成瘤、细胞活性、细胞周期和凋亡、细胞转移侵袭等方面研究了氢分子对宫颈癌细胞HeLa的作用效果，结果显示：克隆球实验中，加入氢分子后，HeLa细胞集落数显著降低，集落的直径也明显减小。平板克隆形成中，加入氢分子后，细胞克隆的数量和直径均显著降低。细胞活性实验显示，氢分子对HeLa细胞活性具有明显抑制效果，对细胞内中间丝波形蛋白的表达具有一定的抑制作用。此外，氢分子对HeLa细胞周期的影响显著，且具有促凋亡的作用和抑制细胞迁移与浸润的效果。研究结果表明，氢分子抑制了细胞波形蛋白的表达，降低了HeLa细胞的增殖速率，同时抑制了细胞侵袭及迁移的能力，为氢分子对宫颈癌的防治提供了一定的实验基础。
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壳聚糖薄膜成球培养对脐带间充质干细胞迁徙趋化的影响
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李华杰,徐雄峰,邱波
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2018 Vol. 8 (4):
311-316.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0040
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摘要 (
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基于细胞实验研究壳聚糖（chitosan，CS）薄膜成球培养技术对间充质干细胞(mesenchymal stem cells, MSCs)迁徙趋化特性的影响。从脐带组织中分离原代MSCs采取CS成球法培养，以常规贴壁培养MSCs作为对照，72 h后收集两组细胞分别进行划痕实验、Tranthwell迁徙实验观察并拍照记录，RT-PCR方法检测两种培养方式中MSCs迁徙相关基因表达水平的差异。研究结果显示，相较常规贴壁培养方式，CS培养组MSCs体外迁徙趋化能力增强，差异具有显著统计学意义（P<0.01）；CS成球培养组MSCs 中CXCR4、CXCR7、MCP-1、MMP-1、MMP-2、MMP-9、TIMP-2等迁徙相关基因表达均明显上调（P<0.01）。实验表明CS成球培养可显著促进MSCs的迁移趋化特性。
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基于混池测序的抗玉米灰斑病QTL定位
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崔凤超,王平喜,刘小刚,邹枨
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2018 Vol. 8 (4):
317-323.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0015
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摘要 (
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玉米灰斑病是由玉米尾孢菌(Cercospora zeine)和玉蜀黍尾孢菌(Cercospora zeae-maydis)引起的真菌性病害，是世界范围内重要的玉米叶部病害之一。以玉米灰斑病抗病自交系Suwan1和感病自交系HM01构建的BC1F1群体为研究材料，在自然发病条件下通过对BC1F1群体中玉米灰斑病的抗性鉴定，选择30株抗病材料和30株感病材料分别构建DNA抗、感混池。在对两个混池进行高通量测序后，通过质量控制和数据分析得到两个极端混池中的变异信息。利用高质量SNP标记对应的两个混池中测序深度差异进行统计检验，成功鉴定了29个玉米灰斑病抗性QTL (quantitative trait loci)。利用MaizeGDB网站在29个抗病QTL内共搜索到2 768个基因，通过Phytozome网站与拟南芥和水稻基因组进行同源比对，在1号、5号和10号染色体上分别确定了1个基因作为抗玉米灰斑病的候选基因。
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花生粕脂肪含量对豆腐品质的影响
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郭亚龙,胡晖,王强,刘红芝
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2018 Vol. 8 (4):
330-337.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0029
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摘要 (
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为了确定适用于制备花生豆腐的原料的脂肪含量，以低温花生粕为原料，采用谷氨酰胺转氨酶（transglutaminase，TG）和高温微压煮浆（high-temperature pressure cooking，HTPC）工艺制备花生豆腐，研究不同花生粕脂肪含量（6.89%、10.12%、15.43%、20.28%和25.54%）对豆腐质构的影响，对比花生豆腐与市售大豆豆腐的耐煮性和色泽，并分析加工过程中花生蛋白的结构变化。结果表明，花生粕脂肪含量对豆腐质构有显著影响（P<0.05），除脂肪含量为25.54%的花生粕外，其他脂肪含量的花生粕均可用于制备花生豆腐。当花生粕脂肪含量为6.89％时，可制得与市售大豆石膏豆腐的质构、耐煮性相当的花生豆腐产品，且其黄度值b（8.38）显著小于大豆石膏（15.86）和卤水（16.56）豆腐（P<0.05），具有色泽优势。而对于花生蛋白结构变化的分析表明，当花生粕脂肪含量相对较低（6.89%~20.28%）时，TG对花生蛋白的作用效果较好，进一步施加HTPC处理可使花生蛋白完全变性，并且通过形成疏水相互作用和二硫键以维持豆腐凝胶结构。研究结果为花生豆腐的加工提供了技术指导和理论支撑。
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南药益智SRAP-PCR体系优化及引物筛选
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欧虹雅,韩冬苗,黄兹宝,张明康,周聪聪,高炳淼
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2018 Vol. 8 (4):
338-344.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2017.0147
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摘要 (
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为了建立适用于南药益智的SRAP-PCR体系，并筛选特异性引物用于研究不同地理居群的南药益智的遗传多样性，采集了海南不同地理居群的益智资源，利用植物基因组DNA提取试剂盒提取益智基因组DNA，并检测其纯度和浓度。采用正交试验对SRAP-PCR体系进行优化，最终建立了最优反应体系（总体积为25 μL）：Taq酶0.5 U，dNTPs 4 mmol/L，Mg2+ 2 mmol/L，引物各2 μmol/L，DNA模板10 ng，10×PCR buffer 2.5 μL。再利用最优反应体系对144对引物进行筛选，共获得7对特异性引物，其扩增片段的大小均在100~2 000 bp以内且分布较均匀，多态性条带比率皆达85%以上。该研究结果为南药益智遗传多样性的研究奠定了基础。
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一株缩合单宁降解菌的筛选、鉴定及降解效果分析
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陈度宇,王森,张宇,许雷
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2018 Vol. 8 (4):
345-350.
DOI:10.19586/j.20952341.2018.0023
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摘要 (
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为了筛选分离到能够降解缩合单宁的细菌并探究其降解能力，以牛羊粪土为菌源，用梯度驯化法最终分离筛选得到1株能够以缩合单宁为单一碳源生长的降解菌，经形态特征观察、Biolog生理生化测试及16S rRNA基因序列比对分析鉴定，菌B1为1株革兰氏阴性菌，属于肠杆菌属（Enterobacter sp.），在构建的系统发育树上与Enterobacter xiangfangensis 10-17T聚为一支。综合运用紫外分光光度法和高效液相色谱法检测，测得菌B1培养24 h最大OD600值达2.5左右，以计算出的原花青素、儿茶素变化量为指标分析菌B1对缩合单宁的降解能力，即菌B1对落叶松单宁降解率在72 h达90%以上且有儿茶素生成；进一步探究外加碳氮源对菌B1降解情况的影响，实验结果表明，外加氮源可以略微提升菌B1的降解能力，而外加碳源则会使降解率降低。研究结果对于丰富缩合单宁整体研究、提升缩合单宁的应用价值及进一步探究缩合单宁的微生物降解机制都有一定意义。
技术与方法
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响应面分析法优化超声波辅助酶法提取南五味子多糖工艺的研究
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胡琴汉,汪伟,罗应彪,杜芳,仰榴青,赵婷
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2018 Vol. 8 (4):
351-357.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2018.0033
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摘要 (
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为了建立超声波辅助酶法提取南五味子多糖的方法，并研究其提取工艺。按照Box-Benhnken中心组合试验设计原理，以多糖得率为响应值，以单因素实验数据为基础，进行响应面分析实验，考察提取pH、提取温度和提取时间对多糖得率的影响。结果显示：最佳提取工艺条件为：提取pH为4.8、提取温度57℃、提取时间66 min、复合酶用量为3.0%，最佳工艺条件下南五味子多糖得率为8.73%±0.25%。研究结果表明，该提取方法可减少多糖提取时间和提取溶剂用量，降低温度，有效提高了多糖的提取得率，可应用于南五味子多糖的制备。研究结果为南五味子多糖的开发应用提供了较好的依据。
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UFDS系统检测蛋白质SUMO化修饰研究
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龚宇,李迎秋
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2018 Vol. 8 (4):
358-365.
DOI:10.19586/j.2095-2341.2017.0166
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摘要 (
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为了验证UFDS系统（Ubc9 fusion-directed sumoylation, UFDS）是否能够检测蛋白质SUMO(small ubiquitin-related modifier)化修饰，构建了Ubc9和PKCθ的融合表达载体，与SUMO1表达载体共转染293T细胞，通过免疫共沉淀和Western印迹检测Ubc9-PKCθ与SUMO1的相互作用。 结果表明，Ubc9-PKCθ与SUMO1相互作用，且SENP1共表达时导致Ubc9-PKCθ去SUMO化修饰；相较于野生型Ubc9-PKCθ，SUMO化修饰位点突变型Ubc9-PKCθ与SUMO1的相互作用显著减弱；而相较于野生型PKCθ，SUMO化修饰位点突变型PKCθ与SUMO1的相互作用则完全检测不到。 研究结果说明，应用UFDS系统能检测蛋白质的SUMO化修饰，但在鉴定潜在的SUMO化修饰位点时有一定的缺陷。
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