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当期目次

    2021年, 第38卷, 第6期 刊出日期:2021-12-18 上一期   
    特约综述
    植物响应非生物胁迫的分子机制
    陈柯岐, 邓星光, 林宏辉
    2021 (6):  1.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.001
    摘要 ( 3285 )   PDF  
    通过对现有研究的梳理和分析,综述植物应答极端温度、干旱、水淹和盐胁迫的分子机制。结合不同非生物胁迫对植物生长发育的影响,介绍植物响应逆境的信号感知方式和信号转导途径;分析基因表达调控过程中重要转录因子的调控机制以及胁迫耐受性产生期间重要次生代谢产物的作用方式。最后,从多信号网络调控机制以及农业可持续发展的角度,对未来的研究方向作了展望。
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    研究报告
    小麦TaZFP33基因克隆、生物信息学分析、亚细胞定位与表达分析
    巫群, 李永亮, 邹肖肖, 孙傲龙, 林晓霞, 周苹, 郭新红
    2021 (6):  9.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.009
    摘要 ( 2071 )   PDF  
    C2H2锌指蛋白作为最大的转录因子家族之一,在调节植物生长发育及逆境胁迫应答反应中起着重要作用。以春小麦品种Fielder(Triticum aestivum L. cv. Fielder)为材料克隆到锌指蛋白TaZFP33基因,其编码区全长510 bp,编码169个氨基酸。生物信息学分析得知:TaZFP33蛋白分子质量为17.5 ku,等电点为6.43,属于Q型锌指蛋白,且为不稳定疏水性蛋白。通过系统进化与启动子分析表明该基因可能受ABA诱导的相关胁迫响应。转化烟草进行瞬时表达分析,结果表明TaZFP33定位在细胞核上。实时荧光定量分析组织特异性表达表明,TaZFP33基因在小麦胚、根、茎、叶中均有表达,其中在胚中表达量最高。经不同浓度的ABA、PEG6000和NaCl处理幼苗后,发现TaZFP33基因对上述胁迫均有不同程度的响应。该研究为后续深入探索TaZFP33基因的生物学功能研究奠定了基础,也为小麦的抗逆性研究提供候选基因。
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    独行菜LaAP2基因密码子偏性与进化分析
    周茜, 王玉州, 陈芸, 凯迪日耶·玉苏普, 刘飞, 赵惠新
    2021 (6):  15.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.015
    摘要 ( 1902 )   PDF  
    为明确独行菜(Lepidium apetalum Willd.)LaAP2基因密码子的使用特性,运用CodonW与EMBOSS等程序软件,分析了独行菜LaAP2基因密码子的使用偏好性,并比较了独行菜LaAP2基因与模式生物的密码子使用频率。通过中性绘图、ENc(有效密码子数)和差性分析,探讨AP2基因密码子使用偏性形成的原因。结果表明:独行菜LaAP2基因的ENc值为48-65,CAI(密码子适应指数)为0-214,GC含量为42-69%,表明其密码子使用偏性弱,密码子偏好使用AT;RSCU值计算独行菜LaAP2基因高频密码子有11个;不同物种间的AP2基因的密码子存在一定选用偏好性;RSCU聚类分析表明,独行菜LaAP2基因与双子叶植物中十字花科的植物使用偏性最相似;密码子碱基成分和相关性分析发现,LaAP2基因在进化过程中密码子偏好性的形成与突变和自然选择等诸多因素相关;比较密码子使用频率分析发现,原核生物大肠杆菌表达系统更适合作为独行菜LaAP2基因的异源表达受体,模式植物拟南芥是较适宜独行菜LaAP2基因的遗传转化受体。研究为今后独行菜LaAP2基因的异源表达以及相关基因功能的进一步研究提供了重要参考。
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    小鼠CCL2蛋白原核表达及纯化分析
    马振玲, 王雷, 乔柳惠, 刘薇
    2021 (6):  20.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.020
    摘要 ( 2183 )   PDF  
    旨在构建小鼠CCL2原核表达载体并诱导表达纯化CCL2重组蛋白,初步检测CCL2蛋白对白血病细胞生物学功能的影响。通过PCR扩增小鼠CCL2基因,用LIC(ligation-independent cloning)法构建pGEX-4T-CCL2原核表达载体。将重组质粒转化大肠杆菌BL21(DE3),在不同温度及IPTG浓度下诱导表达,采用亲和层析法纯化表达产物,进行SDS-PAGE电泳和Western Blot鉴定,将纯化的重组蛋白处理C1498细胞检测其对白血病细胞黏附及迁移的影响。结果显示,成功构建了pGEX-4T-CCL2原核表达载体,通过优化表达条件,确定20 ℃、0.1 mmol/L IPTG诱导6 h能够表达目的蛋白。利用谷胱甘肽琼脂糖凝胶纯化出了具有生物学功能的融合蛋白,且CCL2蛋白能够促进白血病细胞黏附及迁移,为CCL2在白血病功能及机制的深入研究奠定基础。
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    乳腺癌细胞与巨噬细胞融合对PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路的影响
    张丽娜, 张迪迪, 赵雷, 顾宇轩, 孙霄麟
    2021 (6):  25.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.025
    摘要 ( 1855 )   PDF  
    为揭示细胞融合与肿瘤转移之间的分子机制,在前期已经成功构建乳腺癌细胞与巨噬细胞融合模型,发现融合细胞的增殖与转移能力显著增强的基础上,重点分析乳腺癌细胞与巨噬细胞融合对肿瘤细胞增殖转移密切相关的PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路的影响。Western Blot实验结果表明PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路的关键标志蛋白p-PI3K、p-AKT和p-ERK1/2在融合细胞中的表达显著上调,经LY294002和PD98059抑制剂阻断PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路后,融合细胞中p-AKT和p-ERK1/2的表达明显下降,而且融合细胞的增殖、迁移和侵袭能力均受到抑制。结果提示乳腺癌细胞与巨噬细胞融合可能通过激活PI3K/AKT和MAPK/ERK信号通路促进乳腺癌增殖与转移,这也为进一步明确细胞融合在肿瘤发生转移中的作用机制提供新的思路。
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    NADPH依赖型谷氨酸脱氢酶的辅酶特异性改造
    陆利兵, 周海胜, 吴坚平, 杨立荣
    2021 (6):  31.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.031
    摘要 ( 2533 )   PDF  
    于结构信息及保守序列比对,通过半理性设计和高通量筛选,将来源于Pseudomonas putida的NADPH依赖型谷氨酸脱氢酶PpGDH改造为NADH依赖型。与原始PpGDH相比,突变体PpGDH-D264V对NADH的偏好性(Ratio of kcat/Km)增强了1 607倍,并具有对多种酮酸底物的催化活力,可用于制备多种非蛋白质氨基酸。对PpGDH-D264V进行酶学性质表征,其最适温度为45 ℃,最适pH值8.0,T10 min1/2温度达到58.1℃,在中性及弱碱性环境下具备良好的稳定性,为后续应用奠定基础。
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    Alicycliphilus denitrificans Ylb10的Cr(VI)还原性质研究
    左群, 吕育财, 宋婷薇, 郭金玲, 任立伟, 龚大春
    2021 (6):  36.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.036
    摘要 ( 2775 )   PDF  
    从求索溪底泥中,成功分离并获得一株具有高效还原Cr(VI)的菌株Ylb10。利用生理生化法和16S rDNA 测序法对Ylb10菌株进行鉴定。并采用二苯碳酰二肼分光光度法测定Cr(VI),对其还原特性进行探究。结果表明,Ylb10菌是革兰氏阴性菌,与Alicycliphilus denitrificans的16S rDNA相似率为98.07%。Ylb10能很好地利用α-羟基-丁酸、L-乳酸、丙酸、乙酸、L-天冬氨酸、L-谷氨酸、L-丙氨酸、L-丝氨酸等底物。Ylb10菌相比摇床培养条件,在静置培养时能更好地还原Cr(VI),最佳还原Cr(VI)的pH值为8~9。当Cr(VI)的浓度低于200 mg/L时,该菌株能够将Cr(VI)还原,其中50 mg/L Cr(VI) 18 h的还原率达到96.5%,100 mg/L Cr(VI) 24 h的还原率达到93.83%,200 mg/L Cr(VI)浓度60 h还原效率为99-06%。由此得出,Alicycliphilus denitrificans Ylb10菌是一株高效六价铬还原菌,在处理铬污染的水质及土壤方面有很高的应用潜力。
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    昭通绒鼠体温调节季节性变化和热中性区漂移
    杨押佐, 贾婷, 张浩, 王政昆, 朱万龙
    2021 (6):  41.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.041
    摘要 ( 1189 )   PDF  
    为探究我国云南省昭通地区的昭通绒鼠(Eothenomys olitor)生理适应特征,分别于夏季和冬季测定其在5℃~30℃范围内的体温、代谢率和热传导。结果表明:昭通绒鼠的体温、静止代谢率和热传导存在季节性差异;夏季体温高于冬季,分别为36.17℃±0.52℃和35.55℃±0.46℃;热中性区表现出季节性差异,夏季和冬季的热中性区分别为20℃~27.5℃和15℃~25℃,即呈现出冬季的下限临界点较夏季低;在热中性区内,夏季静止代谢率(2.76±0.19)mL O2/(g·h)低于冬季(4.78±0.22)mL O2/(g·h);夏季和冬季的热传导在热中性区内都基本维持稳定,分别为(0.18±0.02)和(0.31±0.04)mL O2/(g·h·℃)。结果表明昭通绒鼠通过调节体温、代谢率和热传导来适应昭通地区冬夏两季温差较大、年极端气温较低的气候特征。
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    果桑菌核病防治用药对家蚕生长发育的影响
    吴凡, 李德臣, 贺真, 陈登松
    2021 (6):  45.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.045
    摘要 ( 337 )   PDF  
    为探讨果桑菌核病防治用药对家蚕生长发育的影响,对二龄起蚕分别添食多菌灵可湿性粉剂、腐霉利可湿性粉剂和甲基硫菌灵可湿性粉剂,持续添食至上蔟结茧,添食清水作为对照,分析添食对家蚕生长发育、龄期经过、五龄盛食期体重、茧质成绩的影响,并测定了五龄第4天幼虫中肠CAT和POD酶的活性。结果发现:添食甲基硫菌灵可湿性粉剂的家蚕幼虫无法完成世代发育,在二龄期死亡;添食多菌灵可湿性粉剂和腐霉利可湿性粉剂的家蚕可正常发育至上蔟结茧;添食多菌灵可湿性粉剂的家蚕龄期经过缩短,而腐霉利可湿性粉剂的家蚕龄期经过增加;添食多菌灵和腐霉利可湿性粉剂的家蚕体重均变小,对家蚕的茧质成绩造成一定的影响,五龄第4天家蚕中肠内CAT和PAD酶活力均升高。因此,在果叶兼用桑园菌核病的防治用药中,应禁止使用甲基硫菌灵可湿性粉剂,可用多菌灵可湿性粉剂和腐霉利可湿性粉剂进行防治。
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    升金湖越冬小白额雁和同域家鸭的肠道寄生虫多样性研究
    龚治忠, 李清月, 汪冲, 徐曹玲, 刘刚
    2021 (6):  49.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.049
    摘要 ( 323 )   PDF  
    2017年11月至2018年4月,在升金湖分别采集了350份越冬小白额雁(Anser erythropus)粪便样本和350份家鸭粪便样本,采用改进的饱和盐水漂浮法及离心沉淀法对粪便样本进行寄生虫检测和分析。结果表明,越冬小白额雁感染13种肠道寄生虫,感染率为67.4%;家鸭感染11种肠道寄生虫,感染率为70.1%。研究发现,粪便样本中不同寄生虫感染率差别较大,感染率最高的为球虫(Coccidea),其次为线虫(Nematode)和吸虫(Trematode),而绦虫(Cestode)的感染率最低。大多数阳性样本含有1种或2种寄生虫,含有1种寄生虫的样本最多,而含有4种寄生虫的样本最少。研究发现,升金湖越冬小白额雁与家鸭的寄生虫群落相似系数为0.43,具有高度的相似性,可能是升金湖越冬小白额雁与家鸭具有类似的食性,混合群的种群密度过高,两者生态位发生重叠引起的寄生虫间的交叉传播与感染。初步掌握了升金湖越冬小白额雁和同域家鸭的肠道寄生虫的感染现状,为潜在的人禽共患病的公共卫生风险防控提供基础数据。
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    基于matK部分序列福建茶树遗传多样性分析
    聂传朋, 陈丹丹, 李焰焰
    2021 (6):  54.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.054
    摘要 ( 257 )   PDF  
    为研究福建茶树的遗传多样性水平,以福建省5个地区51个茶树品种为样本,分析其遗传结构和遗传分化。结果表明:福建茶树matK部分序列长度为833 bp,存在26个多态位点(S),7种单倍型(Hap1~Hap7),表现为高单倍型多样性(0.525)和低核苷酸多样性(0.001 89)。单倍体系统发育树形成4大分支,自展支持率均大于60%。不同茶树群体间的遗传距离为0.000 3~0.003 3,群体内遗传距离为0.000 0~0.003 7。福建茶树群体间分化系数Fst=-0.016 22~0.500 00和基因流Nm=-15.663 07~15.210 73。51个福建茶树的遗传多样性较低,不同群体之间存在一定程度的遗传分化。中性检验Tajima’s D、Fu and Li’D* and F*均为显著负值,错配分布曲线为单峰模式,表明福建茶树群体间发生了扩张事件。结果为进一步开发利用这一资源提供参考依据。
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    基于形态特征的地图衣属地衣分支系统学研究
    古力娜·哈纳特, 李作森, 艾尼瓦尔·吐米尔
    2021 (6):  59.  doi: 10.3969/j.issn.22095-1736.2021.06.059
    摘要 ( 287 )   PDF  
    通过对22种地图衣属地衣的23个形态学和解剖学特征分析为地图衣属地衣种间关系提供形态学依据。对22种地图衣属地衣的23个形态性状进行编码,以地图衣科的表衣属(Epilichen)与瘤衣属(Catolechia)代表种袖珍瘤衣(Catolechia wahlenbergii)和粗糙表衣(Epilichen scabrosos)作为外类群,利用PAUP对形态学特征矩阵进行最大简约法(MP)分析,同时与基于ITS序列的分子系统学结果进行比较分析。经简约分析,得到同等最大简约分支树,其严格一致树显示:地图衣属地衣根据子囊孢子的类型明显分为两支,分别由子囊孢子双胞型与子囊孢子砖壁型或亚砖壁型地图衣组成,其中,小地图衣与微地图衣,地图衣、淡黄色地图衣与大孢地图衣,蜥羽地图衣和绿孢地图衣分别聚在一个分支,研究结果与分子系统学研究结果大体一致。但是对一些物种的位置,分子系统发育结果和基于形态特征的系统发育树存在差异,从分支系统学结果可知,子囊孢子的类型是地图衣属重要的分类特征,可为地图衣属系统进化位置提供形态学的依据。
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    安徽齐云山石斛傅里叶红外光谱分析
    田胜尼, 李亚楠, 胡艺璇, 李纯
    2021 (6):  65.  doi: 10.3969/j.issn. 2095-1736.2021.06.065
    摘要 ( 340 )   PDF  
    以安徽齐云山石斛、六安铁皮石斛和浙江温州铁皮石斛为研究对象,利用傅里叶变换红外光谱技术测定3个产地石斛根、茎、叶的红外图谱,以探讨齐云山石斛的红外光谱特征及其与六安、温州2个产地铁皮石斛间的内含化学成分差异。研究发现:3个产地石斛根、茎、叶的红外光谱吸收峰峰形、峰位相似,主要分布在3 420、2 920、1 730、1 240、1 320和1 150 cm-1附近,但各吸收峰强度存在一定差异;其化学成分基本相同,均含有多糖、蛋白质、叔酰胺、木质素等,各物质的含量并不同。在900~500 cm-1指纹区内,齐云山石斛茎与叶的红外图谱相似度高于根;在1 500~500 cm-1范围内,3个产地石斛根、茎、叶的红外光谱峰形、峰强差异显著。结果表明,利用傅里叶红外光谱法可有效鉴定石斛不同种质资源间的化学成分异同。齐云山石斛叶与石斛茎具有相似的红外光谱图,齐云山石斛叶可成为其茎的药用替代品。
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    高效根结线虫生防真菌筛选及其性能研究
    李磊, 赵俊杰, 刘莹莹, 甄静, 李亮亮, 陈国参, 慕琦, 王继雯
    2021 (6):  70.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.070
    摘要 ( 296 )   PDF  
    为了获得具有防治根结线虫作用的菌株,采用几丁质平板透明圈初筛和离体拮抗试验复筛的方法,得到一株具有生防潜力的真菌菌株SFC-3。通过形态学特征观察和真菌内转录间隔区序列(Internal transcribed spacer,ITS)分析鉴定,确定菌株SFC-3为棘孢木霉(Trichoderma asperellum),其几丁质酶活为2.07 U/mL。根结线虫虫卵寄生实验和二龄幼虫致死率实验表明:菌株SFC-3对虫卵的寄生率最高达到78.86%,高于SFC-1、SFC-22等其他9株菌,在第7 天时对根结线虫虫卵孵化的相对抑制率最高达到96.51%,对二龄幼虫的校正死亡率达到93.37%。通过筛选抗根结线虫菌株并研究了其生防效果,证实了菌株SFC-3有比较优秀的抗根结线虫性能。
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    高寒湿地土壤微生物多样性对氮沉降浓度差异的响应
    徐润宏, 谭梅, 朱锦福, 刘泽华
    2021 (6):  75.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.075
    摘要 ( 281 )   PDF  
    为了解氮沉降背景下高寒湿地土壤微生物多样性对氮沉降的响应,以小泊湖高寒湿地为研究对象,通过4个水平(0、2、5和10 g/m2)的模拟氮添加试验,基于高通量技术,分析土壤细菌和真菌的多样性和群落结构差异。结果表明,细菌的优势菌群为变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和放线菌门(Actinobacteria),真菌的优势菌门为子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和球囊菌门(Mortierellomycota),氮处理显著改变了细菌和真菌的相对丰度。NMDS分析显示,土壤细菌和真菌的群落结构在氮处理下均发生极显著变化(P<0.01)。聚类分析表明,随着施氮浓度的上升,土壤微生物的物种组成差距加大。随着施氮浓度的改变,微生物的α多样性指数在0~15 cm土层中发生显著改变,15~30 cm土层变化不显著。细菌和真菌对氮沉降的响应机制不同,细菌的α多样性呈上升趋势,而真菌的α多样性呈下降趋势。可见,氮沉降对土壤微生物结构产生影响,对细菌和真菌多样性的影响存在一定差异,可为氮沉降背景下的湿地管理提供依据。
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    肝硬化患者肠道微生物与生化指标的关联性
    李莉莉, 谢瑞祺, 王莉, 刘友德, 邓丽霞, 邹志强, 秦松
    2021 (6):  82.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.082
    摘要 ( 1085 )   PDF  
    为揭示肝硬化患者的特征肠道微生物,对12名肝硬化患者(CIR组)及11名健康志愿者(CN组)血液生化指标和肠道微生物组进行了分析。结果发现:与CN组相比,CIR组INR、GGT、TBA、TBIL水平显著上升,同时,ALB、WBC水平显著下降;与CN组相比,CIR组普雷沃氏菌属(Prevotella)、瘤胃菌科UCG-014属(Ruminococcaceae UCG-014)丰度显著上升,布劳特氏菌属(Blautia)、罕见小球菌属(Subdoligranulum)、瘤胃球菌属2(Ruminococcus 2)显著下降;在种水平上,普雷沃氏菌9、瘤胃菌科UCG-014菌丰度显著上升,瘤胃球菌属 5 1 39BFAA菌丰度显著下降。生化指标与肠道菌群的相关性分析表明,在属水平上,普雷沃氏菌9与INR、TBA、GGT显著正相关,与ALB水平显著负相关;瘤胃菌科UCG-014属与INR、GGT水平显著正相关;布劳特氏菌与ALB水平显著正相关,与INR、TBA、TBIL、GGT水平显著负相关;罕见小球菌属与瘤胃球菌属2与WBC水平显著正相关,与TBA、INR水平显著负相关。在种水平上,瘤胃球菌属5 1 39BFAA菌与ALB水平显著正相关,与INR、TBA、TBIL、GGT水平显著负相关。总之,肝硬化组中普雷沃氏菌属,布劳特氏菌属,瘤胃菌科UCG-014属,罕见小球菌属,瘤胃球菌属5 1 39BFAA菌与健康组的差异显著,且这些菌与肝硬化患者的肝损伤相关,这些特征菌群的发现有望为肝硬化的精准治疗提供潜在靶点。
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    综述与专论
    邻近标记技术在神经生物学中的应用与展望
    范玲玲, 沈国民
    2021 (6):  87.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.087
    摘要 ( 846 )   PDF  
    通过综述基于过氧化物酶和生物素连接酶的邻近标记技术的原理、应用及常见问题,重点回顾目前邻近标记技术在神经生物学领域主要用于突触亚区分子成分的研究并取得一些成果,分析在应用过程中面临的活体脑组织中探针输入和高背景等挑战。展望该技术将为系统地鉴定神经组织中高度复杂的动态相互作用蛋白质组及亚细胞结构蛋白质组提供前所未有的机会,也为寻找神经生物学中的关键分子提供有效途径。
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    人源抗体转基因动物平台及专利保护
    吴梦, 邹贤刚, 刘作华, 杨松全, 葛良鹏
    2021 (6):  92.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.092
    摘要 ( 293 )   PDF  
    回顾治疗性抗体药物从鼠源抗体、嵌合抗体、人源化抗体到全人抗体的演进历程,以及用于全人单克隆抗体发现的人源抗体转基因动物的发展过程,重点介绍目前全球常用的人源抗体转基因动物平台的特点及其核心专利保护。分析人源抗体转基因动物利用基因工程技术,利用表达人抗体的免疫球蛋白基因替换动物的免疫球蛋白基因,能够直接表达人类的抗体蛋白,研究其在全人抗体药物开发中的广泛应用。展望为解决转入的人免疫球蛋白基因与动物B细胞发育的匹配性问题,获得多样性更丰富、亲和力更高的候选抗体,需要对动物抗体产生的机制进行更加深入的基础研究,同时,在面临突发性生物安全事件时,如何快速大量的生产全人抗体,也是未来人源抗体转基因动物培育需要重点考虑的问题。
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    非洲猪瘟病毒及其疫苗研究进展
    黄霞, 康喜龙, 孟闯, 顾丹, 焦新安, 潘志明
    2021 (6):  99.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.099
    摘要 ( 366 )   PDF  
    以非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)为研究对象,分别从病毒的结构、感染与免疫机制、传播途径、致病性等方面总结了ASFV的病原学特性;全面分析了非洲猪瘟(African swine fever,ASF)疫苗的研究现状:灭活疫苗无法提供保护,亚单位疫苗、核酸疫苗以及病毒载体疫苗通常提供部分保护,减毒活疫苗可提供同源保护且最有潜力应用于临床。在此基础上,发现ASFV的复杂性以及免疫生物学特征的不确定性影响疫苗的研发进度,提出中国ASF疫苗研发所面临的挑战,以期为疫苗的研发提供新的认识和途径。
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    植物金属硫蛋白的金属结合及解毒研究进展
    美合日班·阿卜力米提, 王艳
    2021 (6):  104.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.104
    摘要 ( 470 )   PDF  
    在金属胁迫下,植物通过诱导产生金属硫蛋白(metallothioneins,MTs)调节金属的平衡、有毒重金属的缓冲及活性氧(reactive oxygen species,ROS)的清除。以植物金属硫蛋白发挥的功能为基础,对近年来国内外有关植物金属硫蛋白的金属结合及ROS清除功能和机制研究进行了综述。通过介绍MTs的金属-配体电荷转移特性,概述其能够结合不同金属离子的化学基础,因而在金属平衡和重金属解毒中发挥重要作用。此外,着重介绍植物在金属胁迫下可通过MTs巯基的氧化、与线粒体膜蛋白互作以及间接调节抗氧化物酶活性或基因的表达等途径清除ROS,缓解重金属对植物造成的氧化胁迫。
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    技术方法
    一种快速灵敏非特异性核酸酶酶活测定方法
    高婷, 朱瑜, 赵晨, 葛燕, 李端华, 李进军, 王辂
    2021 (6):  111.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.111
    摘要 ( 355 )   PDF  
    根据脱氧核糖核酸与Gelred结合形成的荧光络合物在紫外灯照射下发出荧光的原理,建立一种更适用实际应用的快速、简单高通量的非特异性核酸酶酶活测定方法。采用脱氧核糖核酸为底物,利用凝胶成像仪测定底物减少引起光密度的变化值,从而计算出非特异性核酸酶活力。研究了影响酶活测定的关键因素,并对该方法的线性、准确度、精密度、检测限与定量限进行了验证。结果表明,方法最佳反应时间为3 min,待测酶活线性范围在4.17~9.01 U/μL,线性关系、精密度、准确度和灵敏度均符合方法学开发评估要求。相较于紫外吸收法,此方法检测限更低,反应时间更短,且能用于多个样品的分析。
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    教学研究
    在“3+1”教学模式下微生物学实验考核改革
    马红梅, 李珍, 马军
    2021 (6):  116.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.116
    摘要 ( 223 )   PDF  
    为弥补传统微生物学实验考核的弊端,在教学时数有限的情况下,不再单独设置验证和综合性实验,仅设计一个综合性大实验,并将其分解成含有验证、综合、设计性的8个小实验项目。在“3+1”实验教学模式下,将每个小实验项目按照实验准备、智能导学、实验操作和总结创新等4个环节分别进行量化评分,不再安排期末实验考核,学生成绩则由在“3+1”教学模式中所做的每个小实验项目的各个环节得分综合确定。通过对每个小实验项目的每个环节得分段位进行分析可知,学生对每个小实验项目每个环节的掌握情况。与传统微生物学实验教学考核方式相比,“3+1”教学改革模式下的微生物学实验考核更注重全程分项量化,考核标准明确,考核内容全面,考核方式线上与线下结合,减少老师随意评分和学生投机得分的概率,有效促进学生参与实验全程教学,提高学生动手实践能力与创新能力,也能使教师客观真实地了解实验教学效果,发现实验教学中存在的问题并有针对性加以改进。
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    多层次教学法在代谢控制发酵实践课程中的应用
    刘慧燕, 方海田, 潘琳
    2021 (6):  119.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.119
    摘要 ( 208 )   PDF  
    以往的“代谢控制发酵”课程实践教学是以教师为中心的验证式和参观式为主,学生理解掌握知识点、操作要点及实验方法的体验感和驱动力不足,也无法满足学生具有双创思维和能力的培养要求。因此,对课程的实践教学环节进行改革,在授课过程中采用以创新创业为导向的多层次实践教学法,体现以学生为中心的培养理念,在专业实践教学中融入创新创业教育。实现大学生第一课堂和第二课堂的有机结合,提升学生学习效果,激发学生创新创业激情。
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    生物化学实验线上线下混合教学模式探索与实践
    张少斌
    2021 (6):  123.  doi: 0.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.123
    摘要 ( 146 )   PDF  
    为满足生物科学类专业高素质人才培养需要,以现代信息技术为基础,在公共慕课平台上建设生物化学实验校园独立SPOC,并对生物化学实验线上线下混合教学模式进行探索与实践。线上教学主要完成对实验原理、试剂配制、仪器使用以及实验操作过程的示范等教学内容,线下教学则以学生动手操作为主。线上教学为线下教学做好了充分准备,提高了线下教学的效率,通过拓展实验项目开阔学生视野,通过思政教育提高学生综合素质,通过线上考核与线下考核相结合,提高了课程考核的客观性和准确性,增加了成绩区分度,提高了学生学习兴趣和自主学习能力,实现了知识、素质与能力的协同培养,为其他实验课程线上线下混合教学模式的改革提供借鉴和指导。
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    地方院校生物工程综合大实验教学实践
    张湑泽, 王久利, 王克宙, 王雪韧, 沈迎芳
    2021 (6):  127.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2021.06.127
    摘要 ( 245 )   PDF  
    为提升地方院校生物工程专业教育水平,基于生物工程综合大实验教学目的和要求,结合地方特色,构建基于PBL模式的生物工程综合大实验教学模式。以提高学生实践创新能力为目标,由学生项目组自主设计实验,将课程内容与产品生产实践相关联,以项目化管理完成实验全过程。从课程的定位、教学内容设置、教学手段创新等方面进行教学改革和实践。通过融合学科教学与科研能力的培养,体现从基础到综合实践的生物工程实践体系改革模式。
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