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关键词： SWEET   糖转运蛋白   植物-微生物互作   基因工程   生物胁迫  

摘要： 糖的运输和分配在调节植物的生长发育和应对生物和非生物胁迫中起着关键作用。在植物-病原菌相互作用过程中,存在着对糖的竞争,这种竞争由膜运输体控制且对植物和病原互作的结果具有决定性作用。SWEET糖转运蛋白是细胞外病原菌的靶向目标,病原菌通过修改其表达水平以获得生长所需的糖分营养。本文阐述了植物中SWEET家族的分布和结构,归纳总结了SWEET在细菌、真菌和卵菌入侵寄主植物过程中所扮演的角色,最后展望了通过基因工程手段操纵SWEET基因的表达对于开发抗病栽培品种的前景。

关键词： 鲤疱疹病毒3型   重组蛋白   亚单位疫苗   免疫保护  

摘要： 旨在研究鲤疱疹病毒3型(Cyprinid herpesvirus 3,CyHV-3)囊膜蛋白ORF57作为疫苗候选抗原的可能性。根据已经发表的鲤疱疹病毒3型全基因组(GenBank登录号为DQ657948.1),设计特异性引物,扩增、克隆ORF57序列并进行生物信息学分析。构建重组原核表达载体pET-32a(+)-CyHV-3-ORF57,大肠埃希菌体外表达获得重组蛋白ORF57。此外,对ORF57亚单位疫苗的免疫保护性进行研究。鲤鱼免疫4周后CyHV-3攻毒具有75%的存活率,ORF57亚单位疫苗组鲤鱼的存活率显著高于PBS和pET-32a(+)组。实验结果证明,重组ORF57亚单位疫苗具有较强的免疫保护性,为免疫学临床的应用和CyHV-3疫苗的开发提供了实验基础。

关键词： 问题串   基因工程   苏云金芽孢杆菌  

摘要： 在“基因工程及其应用”教学中,深入研究教材内容和学情,以苏云金芽孢杆菌毒素导入棉花体内为背景,通过设计梯度性、系统性、针对性和应用性的问题串,帮助学生形成知识网络,提高学生学习的针对性。

关键词： 高阶思维   基因工程   问题情境   知识建构  

摘要： 基于高阶思维能力培养设计“DNA重组技术的基本工具”一节教学,通过创设情境、情景分析、模拟演示、动手实践等教学活动,将微观且抽象的知识转变为易操作的具体活动,从做中学,在学中思,解开学生的思维盲点,提升学生的高阶思维能力。

关键词： 植物同源域锌指蛋白5A   恶性肿瘤   胚胎干细胞   肿瘤干细胞   选择性剪接   综述  

摘要： 植物同源域锌指蛋白5A(PHF5A)是PHD-finger样蛋白超家族成员之一,广泛表达于真核生物细胞核中,其PHD-finger样结构域是蛋白质-DNA或蛋白质-蛋白质相互作用区。PHF5A除作为剪接体蛋白组成亚单位调控靶基因的选择性剪接外,还在胚胎干细胞的多潜能性维持、染色质结构重塑、DNA损伤修复、胚胎形成与组织形态发育等方面发挥重要作用。近年来,越来越多的研究集中在探索PHF5A的剪接体相关功能和非剪接体相关功能,及其功能异常与乳腺癌、肺癌、结直肠癌等多种恶性肿瘤的发生、发展及预后的关系,并发现其潜在机制可能包括介导靶基因的异常选择性剪接、作为原癌基因/蛋白激活下游信号通路、作为核转录因子或辅因子调控异常的基因转录等。此外,PHF5A还参与某些肿瘤干细胞的生长调控。本文就PHF5A的结构及功能特点及其在多种恶性肿瘤发生发展中的作用进行综述,以期为抗肿瘤治疗提供潜在作用靶点。

关键词： 玉米气孔开放型K^(+)吸收通道ZmK2.1   拟南芥   生物量   钾素利用  

摘要： 本文通过对13种植物(拟南芥、水稻、玉米、大豆、甜瓜、胡萝卜、葡萄、马铃薯、沙冬青、苜蓿、小花碱茅、黄瓜及杨树)中的Shaker型K^(+)通道进行生物信息学聚类分析和氨基酸序列比对,选定C端区域反映C4植物特征的玉米气孔开放型K^(+)吸收通道ZmK2.1,构建了过表达ZmK2.1的拟南芥株系(OE#3、OE#5、OE#11),同时以野生型Col-0为对照试验材料,研究过表达ZmK2.1拟南芥植株的钾素利用特征。试验采用固体培养基和水培培养相结合的方法,设置低钾(0.1 mmol/L KCl)、中钾(1 mmol/L KCl)及高钾(10 mmol/L KCl)3个不同供钾水平,测定植株生物量、根长、钾含量、钾积累量、气孔导度、光合速率及蒸腾速率。研究结果表明,在钾充足条件下,与对照相比,过表达ZmK2.1拟南芥的根长、生物量、钾含量、钾积累量均显著增加;同时,过表达ZmK2.1基因的拟南芥气孔导度、光合速率、蒸腾速率显著提高。由此说明,在供钾充足的条件下,通过基因工程手段过表达ZmK2.1基因可显著促进拟南芥植物的生长,并显著提高其钾素利用效率,这与ZmK2.1可显著增加植株的气孔导度,进而提高其光合效率和蒸腾速率密切相关。

关键词： 微藻   基因工程   高品位生物燃油   产量   胞外分泌   生物刺激剂  

摘要： 微藻具有光合能力强、生长速度快、氮磷转化快、易于规模化培养及不占用耕地等优势,已被广泛应用于烟气固碳减排、污水氮磷回收、土壤性质改良等环境工程中。通过系统的基因工程改良创制“能源微藻”,作为生物燃油主要原料和优质土壤改良生物刺激剂,是我国可再生能源战略和碳达峰碳中和战略推进的明智选择。分析了微藻作为生物燃油原料和新型生物肥的优势及尚需解决的问题,根据相关领域研究趋势和我国现有基础,提出了藻基生物质发展的战略构想和重点研究方向:(1)进一步提高微藻产量和含油量。(2)通过定向基因调控技术,培育高品位生物燃油和苛生型专用藻种。(3)利用基因工程改造微藻细胞壁,实现藻油直接胞外分泌。

ISBN: (纸本)9787122413451

关键词： 高通量测序   DNA提取方法   半滑舌鳎   肠道菌群   组成结构  

摘要： 本研究旨在分析不同DNA提取方法对半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)肠道菌群结构分析结果的影响,并了解健康半滑舌鳎肠道菌群结构特征。通过溶菌酶结合超声波裂解法(CLU)、Zirmil-beating细胞破碎方法(ZBC)和QIA商业试剂盒三种方法提取半滑舌鳎肠道菌群基因组DNA,采用Illumina MiSeq高通量测序分析三种方法提取的样品DNA,比较其菌群结构特征和多样性。结果显示,三种方法提取的样品经检测共得到7516个OTU,而且鉴定的优势菌门一致,主要包括变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、螺旋菌门(Spirochaetae)、拟杆菌门(Bacteroidetes)。通过Alpha多样性指数分析,CLU、ZBC、QIA方法对应的Chao1指数分别为5668、5868、4090;Simpson指数分别为0.021、0.022、0.018,QIA方法的Chao1和Simpson指数均低于其他两种方法。基于UniFrac距离矩阵进行Beta多样性分析显示CLU和QIA方法提取的样品之间的微生物群落结构和物种丰富度更相似。本研究表明不同方法提取的DNA经高通量测序分析鉴定到的主要优势菌群类别一致,但对一些丰度较低的菌群类别鉴定时存在偏差。

关键词： 材料基因工程(MGE)   高通量计算   材料数据库   机器学习   智算平台  

摘要： 在未知材料化学成分和性能关系的情况下,通过传统的“试错-纠错”方法研发具有特定功能的新材料成本高且经常失败。随着人工智能和数据驱动的第四科学范式的发展,材料基因工程(MGE)已经成为材料设计与研发的新模式。综述了材料基因工程中高通量计算、材料数据库和人工智能方法的研究进展。介绍了材料高通量计算常用的框架和方法;阐述了材料数据库在材料数据类型和数据标准两方面的发展现状和有待解决的难题;总结了人工智能方法在材料关键基础问题中的应用。从高通量可视化计算方法、材料多类型数据库和可视化机器学习框架三方面重点证述了自主开发的多尺度集成可视化的高通量自动计算和数据管理智能平台ALKEMIE。展望了材料基因工程未来的发展趋势。