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五味子根际促生菌的筛选

西北农林科技大学学报(自然科学版) 2024年 1-10页

作者：李艳宋天骄徐腾起吴巧露林雁冰西北农林科技大学生命科学学院

【目的】从五味子根际土壤中筛选具有多种促生功能的根际促生菌,并探究其对五味子幼苗的促生效果,为五味子微生物菌肥的开发提供优良菌种资源。【方法】采用平板划线分离法从五味子根际土壤中分离纯化可培养的细菌,并通过测定其固氮、... 详细信息

【目的】从五味子根际土壤中筛选具有多种促生功能的根际促生菌,并探究其对五味子幼苗的促生效果,为五味子微生物菌肥的开发提供优良菌种资源。【方法】采用平板划线分离法从五味子根际土壤中分离纯化可培养的细菌,并通过测定其固氮、解有机磷、溶无机磷、产吲哚乙酸、产铁载体和产1-氨基环丙烷-1-羧酸(ACC)脱氨酶能力,筛选具有多种促生功能的菌株。通过16S r RNA基因序列构建系统进化树鉴定菌株的种类。通过盆栽试验探究菌株对五味子幼苗的促生效果。【结果】从五味子根际土壤中分离得到85株细菌,通过测定其固氮、解有机磷、溶无机磷、产吲哚乙酸、产铁载体和产ACC脱氨酶能力,筛选出综合促生能力较强的菌株142,其固氮能力值为1.56,解有机磷能力值为2.06,溶无机磷能力值为1.47,产吲哚乙酸质量浓度为52.34 mg/L,铁载体表达量为49.65%,产ACC脱氨酶能力(A600)为0.22,经鉴定菌株142为沙雷氏菌属居泉沙雷氏菌(Serratia fonticola)。盆栽试验结果表明,该菌株能够促进五味子幼苗的生长,施加该菌株后五味子幼苗的株高增加了198.20%,茎粗增加了53.05%,地上和地下鲜质量分别增加了92.95%和73.95%,地上和地下干质量分别增加了111.76%和98.33%,叶绿素a和b含量分别提高了42.00%和8.11%。【结论】筛选到的居泉沙雷氏菌142对五味子幼苗的生长具有明显的促进作用。

关键词：五味子根际促生菌菌株筛选促生功能盆栽试验

内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(EndoEf)的固定化及催化特性分析

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农业生物技术学报 2024年第3期32卷 655-665页

作者：王璐穆思宇王云霄李学俊徐全乐陈鹏西北农林科技大学生命科学学院

酶法去糖基化是研究糖蛋白结构与功能的重要手段。传统的酶法去糖基多使用游离酶，反应体系残留的去糖基化酶成为后续糖蛋白分析(如质谱)潜在的污染信号来源，探索去糖基化酶新的利用方式对于糖蛋白糖链结构的分析具有重要价值。本研究... 详细信息

酶法去糖基化是研究糖蛋白结构与功能的重要手段。传统的酶法去糖基多使用游离酶，反应体系残留的去糖基化酶成为后续糖蛋白分析(如质谱)潜在的污染信号来源，探索去糖基化酶新的利用方式对于糖蛋白糖链结构的分析具有重要价值。本研究对粪肠球菌(Enterococcus faecalis)来源的内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(endo-β-N-acetylglucosaminidase, EndoEf)进行了重组表达和纯化，以Sepharose CL 6B为固定化载体，采用环氧氯丙烷法活化，对EndoEf的固定化方法进行优化，并对固定化EndoEf的催化特性进行分析。研究结果表明，EndoEf可在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21 Star (DE3)中高效表达，每升菌液可纯化186.5 mg EndoEf。EndoEf固定化的最优条件：在pH 8.0的50 mmol/L磷酸缓冲液中，按每克载体加入4.0mg酶蛋白，4℃偶联12 h；固定化酶能去除核糖核苷酸酶B (ribonuclease B, RNase B)和鸡卵白蛋白(ovalbumin, Ova)的N-糖链，在4℃保存60 d仍具有活性；固定化EndoEf在30～40℃和p H 6.0～7.0的范围内具有良好的水解活性，对蛋白质变性剂二硫苏糖醇(dithiothreitol, DTT)及十二烷基硫酸钠(sodium dodecyl sulfate, SDS)的耐受性较游离酶明显提高，可耐受12.0 mmol/L DTT和2.0%SDS的变性条件，并耐受1.0mol/L NaCl高盐条件。基质辅助激光解吸/电离串联飞行时间质谱(matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight mass spectrometry, MALDI-TOF-MS)分析显示，离心可完全去除反应体系中的固定化EndoEf。固定化体系的建立及酶学性质的分析为该酶在糖蛋白研究中的实践应用提供了基础资料。

关键词：去糖基化酶内切β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(EndoEf) 固定化催化特性

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豆科植物根瘤衰老机制与影响因素研究进展

微生物学报 2024年

作者：任明霞艾加敏张瑞丽李洋邓振山延安大学生命科学学院西北农林科技大学生命科学学院

豆科植物根瘤中的生物固氮作用对农业可持续发展和自然生态环境保护具有重要意义。依据根瘤的不同发育时期可将根瘤分为初生期、活跃期和衰老期3个时期，其中的衰老期是一个复杂的生理过程，涉及多种基因和环境因素的相互作用，可以通... 详细信息

豆科植物根瘤中的生物固氮作用对农业可持续发展和自然生态环境保护具有重要意义。依据根瘤的不同发育时期可将根瘤分为初生期、活跃期和衰老期3个时期，其中的衰老期是一个复杂的生理过程，涉及多种基因和环境因素的相互作用，可以通过调节固氮酶活性、豆血红蛋白基因表达水平等来调节根瘤的功能和寿命。同时，各种生物与非生物胁迫也会加速根瘤的衰老，降低豆科植物的生物积累量与生产力。本文系统阐述了根瘤衰老的形态、生理生化与分子变化机制，梳理了影响根瘤衰老的生物与非生物因素，探讨了能有效延迟共生根瘤的衰老，从而延长共生结瘤固氮功能，提高土壤氮利用效率，增加豆科植物种子灌浆期间种子发育的总体氮供应的策略，可在增强粮食安全同时又减少化学肥料对环境的不利影响。

关键词：共生固氮根瘤衰老机制生物与非生物胁迫延缓衰老

小麦NAC转录因子TaNAC14的原核表达和分离纯化

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生物工程学报 2024年

作者：陈志军张立坚池青吴保为敖兰吉亚赵惠贤西北农林科技大学生命科学学院西北农林科技大学农学院

植物NAC转录因子参与调控多种生物学过程，在植物生长发育和逆境适应性方面发挥重要作用。前期研究发现小麦（Triticum aestivum）NAC家族成员TaNAC14正向调控幼苗根生长发育并增强耐旱性。本研究对小麦TaNAC14蛋白的理化性质和结构进... 详细信息

植物NAC转录因子参与调控多种生物学过程，在植物生长发育和逆境适应性方面发挥重要作用。前期研究发现小麦（Triticum aestivum）NAC家族成员TaNAC14正向调控幼苗根生长发育并增强耐旱性。本研究对小麦TaNAC14蛋白的理化性质和结构进行了分析预测；对TaNAC14的亚细胞定位和转录激活活性进行了验证；构建了TaNAC14重组蛋白原核表达载体pET21a-HMT-TaNAC14，转化大肠杆菌（Escherichia coli）表达菌株BL21 CodonPlus (DE3)-RIPL，对TaNAC14重组蛋白的诱导表达条件（IPTG诱导浓度和诱导表达时间）进行了优化，对重组蛋白的可溶性进行了分析，并利用镍柱对重组蛋白进行了分离纯化。研究结果表明TaNAC14具有NAM家族保守的结构域，定位于细胞核，具有转录激活活性。重组蛋白HMT-TaNAC14在大肠杆菌中的最佳诱导表达条件为0.2 mmol/L的IPTG诱导4 h；该重组蛋白主要以可溶性形式存在；利用镍柱对其进行了分离纯化，获得了较高纯度的目的蛋白。本研究为后续进行TaNAC14调控靶基因的鉴定奠定了基础。

关键词：小麦 TaNAC14 载体构建原核表达分离纯化

小麦DH系创制中培养基、秋水仙浓度的筛选及其HMW-GS组成分析

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麦类作物学报 2024年

作者：毕珍珍郑艳李辉李晓建刘雯母学荣朱娜郑佳乐宋瑜龙闵东红张小红西北农林科技大学农学院旱区作物逆境生物学国家重点实验室西北农林科技大学生命科学学院

为了提高小麦DH系创制,以11个小麦杂交组合的F1代为材料,比较分析了两种培养基（NPB-99和CHB）下小麦花药的诱导效率以及三种浓度秋水仙素处理(4、6和8g·L-1)下单倍体的染色体加倍效率,并利用SDS-PAGE对获得的DH株系进行优质亚基检测... 详细信息

为了提高小麦DH系创制,以11个小麦杂交组合的F1代为材料,比较分析了两种培养基（NPB-99和CHB）下小麦花药的诱导效率以及三种浓度秋水仙素处理(4、6和8g·L-1)下单倍体的染色体加倍效率,并利用SDS-PAGE对获得的DH株系进行优质亚基检测。结果表明,CHB培养基花药诱导效率优于NPB-99培养基。在三种浓度中6g·L-1秋水仙素诱导单倍体加倍的效率最高。在所获得的33个DH系中共鉴定出16个株系携带优质亚基组合（1/7+8/5+10或1/7+9/5+10）,且具有较好的烘焙品质,可作为小麦品质育种的种质资源。

关键词：小麦花药培养 DH系 HMW-GS

秦岭9个树种的木质部栓塞特性与水力安全风险

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植物生态学报 2024年

作者：陈思佚唐燕何腾江永康杜光源西北农林科技大学理学院西北农林科技大学生命科学学院

近年来,气候变化引起秦岭森林树木死亡率升高和脆弱性加剧,对秦岭的生物多样性和生态功能产生不利影响。该研究以秦岭森林的9个典型树种:红桦(Betulaalbosinensi)、刺榛(Corylusferox)、青榨槭(Acerdavidii)、五尖槭(Acer maximowiczii... 详细信息

近年来,气候变化引起秦岭森林树木死亡率升高和脆弱性加剧,对秦岭的生物多样性和生态功能产生不利影响。该研究以秦岭森林的9个典型树种:红桦(Betulaalbosinensi)、刺榛(Corylusferox)、青榨槭(Acerdavidii)、五尖槭(Acer maximowiczii)、麻栎(Quercus acutissima)、槲栎(Quercus aliena)、华山松(Pinus armandii)、云杉(Picea asperata)和落叶松(Larix principis-rupprechtii)为研究对象,解析各树种木质部栓塞特性,评估水力安全风险,揭示秦岭森林退化的植物水力学机制,为秦岭生态保护提供科学依据。该研究采用Cochard离心机法和Sperry离心机法测量不同水势下枝条的比导水率损失百分比(PLC),建立木质部栓塞脆弱性曲线(VCs);采用低压液流计法测定最大木质部比导水率(Kmax);采用压力室法原位测定正午木质部水势(Pmd),在此基础上解析各树种的水力安全边际(HSM),评估水力失效风险。结果表明:在9个树种中,针叶树种华山松、云杉、落叶松和阔叶树种青榨槭具有“s”形栓塞脆弱性曲线,而阔叶树种红桦、刺榛、麻栎、槲栎和五尖槭则为“r”形栓塞脆弱性曲线;它们特征木质部水势50%PLC的木质部水势(P50)的大小关系为:云杉<落叶松<华山松<青榨槭<五尖槭<红桦<槲栎<刺榛<麻栎;HSM的大小关系为:麻栎<刺榛<红桦<落叶松<槲栎<五尖槭<青榨槭<华山松<云杉,其中,红桦、刺榛和麻栎的HSM接近0,具有极高的水力失效风险。总体来看,阔叶树种比针叶树种具有更高的水分运输效率,但是其抗栓塞能力较差,面临着更大的水力失效风险。

关键词：栓塞脆弱性脆弱性曲线水力安全边际比导水率水力失效风险

BldM对密旋链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控

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微生物学报 2024年第1期64卷 130-142页

作者：张媛周涵奇赵康康薛泉宏贾良辉颜霞颜华西北农林科技大学生命科学学院陕西杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院陕西杨凌712100

【目的】以多效生防菌株——密旋链霉菌(Streptomyces pactum)Act12为研究材料,探究转录因子BldM对生防链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控作用。【方法】通过基因工程手段构建bldM基因缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM,利用... 详细信息

【目的】以多效生防菌株——密旋链霉菌(Streptomyces pactum)Act12为研究材料,探究转录因子BldM对生防链霉菌Act12形态发育及抗生素合成的调控作用。【方法】通过基因工程手段构建bldM基因缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM,利用扫描电镜观察、抑菌实验、高效液相色谱检测和实时荧光定量PCR探究缺失突变株△bldM及过表达突变株OE-bldM与野生型(wild)Act12在形态发育、生长速率、寡霉素产量及抗病原菌能力等方面的差异。【结果】经测序验证bldM基因缺失突变体△bldM及过表达突变体OE-bldM均构建成功,其中△bldM寡霉素D产量明显降低且无法形成气生菌丝,而过表达突变株OE-bldM的气生菌丝更加密集,产孢更为丰富。与野生型菌株相比,OE-bldM的寡霉素D产量增加了23%,编码寡霉素核心合成酶基因的转录水平上调了2-3倍,抑菌活性显著增强。【结论】全局性转录调控因子BldM不但能影响Act12气生菌丝及孢子形成,并且参与正调控Act12寡霉素的合成,本研究结果为转录因子BldM的调控功能进行了新的挖掘和补充,并为后续深入研究密旋链霉菌Act12的生长代谢途径和调控机制提供了参考。

关键词：密旋链霉菌Act12 寡霉素 bldM 形态发育

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甘蓝型油菜转录因子BnaABI5表达特征分析及互作蛋白鉴定

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遗传 2024年第9期46卷 737-749页

作者：奥倩倩陆方筱杨柳卿李春翟增康贾东晔江元清杨博西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是重要的油料作物之一,但是其种植效益在西北地区经常受到干旱等环境逆境的影响。脱落酸(abscisic acid,ABA)信号通路在植物对非生物胁迫的响应与耐受中具有重要作用,而ABFs/AREBs(ABA-responsive element... 详细信息

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)是重要的油料作物之一,但是其种植效益在西北地区经常受到干旱等环境逆境的影响。脱落酸(abscisic acid,ABA)信号通路在植物对非生物胁迫的响应与耐受中具有重要作用,而ABFs/AREBs(ABA-responsive element binding factors/ABA-responsive element binding proteins)是调控ABA响应基因表达的核心转录因子。为了解析油菜响应逆境的关键转录因子,本研究首先对甘蓝型油菜转录因子BnaABI5(abscisic acid insensitive 5)进行了亚细胞定位、逆境响应及组织器官表达的检测、转录活性分析以及与激酶BnaMPKs(mitogen-activated protein kinases)的互作筛选。结果显示:BnaABI5-GFP融合蛋白定位于细胞核,该基因响应干旱逆境且主要在油菜的根中表达,并且在酵母体系中呈现出一定的转录激活活性;随后利用烟草瞬时表达体系发现BnaABI5能够激活靶标基因EM6(early methionine-labeled 6)的启动子活性。通过双分子荧光互补(bimolecular fluorescence complementation,BiFC)及酵母双杂交(yeast two-hybrid,Y2H)实验,发现BnaABI5与BnaMPK6及BnaMPK13互作。本研究初步探索了转录因子BnaABI5的表达特征及与BnaMPKs的互作,对于深入理解BnaABI5的功能具有一定的指导意义。

关键词：甘蓝型油菜 ABI5 MPK 互作蛋白

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猕猴桃溃疡病菌中PilZ结构域类蛋白在致病力和运动性上的功能研究

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植物病理学报 2024年第4期54卷 756-768页

作者：马嘉冰杨明明赵颖嘉谭云晓常邦帅王娜娜黄丽丽旱区作物逆境生物学国家重点实验室杨凌712100 西北农林科技大学植物保护学院杨凌712100 西北农林科技大学生命科学学院杨凌712100 西北农林科技大学资源环境学院杨凌712100

含PilZ结构域蛋白是目前最大的一类c-di-GMP受体,但该类受体在猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae ***,Psa)中的功能及其作用机制都未见报道,揭示其在Psa中的功能及调控机制,为猕猴桃溃疡病的防治提供新思路。首先对Psa M228进行全基... 详细信息

含PilZ结构域蛋白是目前最大的一类c-di-GMP受体,但该类受体在猕猴桃溃疡病菌(Pseudomonas syringae ***,Psa)中的功能及其作用机制都未见报道,揭示其在Psa中的功能及调控机制,为猕猴桃溃疡病的防治提供新思路。首先对Psa M228进行全基因组分析及序列比对,对PilZ结构域蛋白进行鉴定及c-di-GMP结合保守位点分析;同源重组法构建单基因缺失突变体,叶盘真空渗透、软琼脂平板和生长曲线测定法分别测定突变体与野生型的致病力、运动性及生长速率差异;qRT-PCR测定T3SS和鞭毛相关基因的转录量分析PSA_2195是否对Psa的致病力和运动性存在转录调控。结果显示Psa M228中共有8个含PilZ结构域蛋白,其中PSA_2195和PSA_1975没有与c-di-GMP结合的保守基序RxxxR和(D/N)xSxxG。8个含PilZ结构域蛋白存在功能分化,与野生型M228相比,ΔPsa_1116、ΔPsa_2195、ΔPsa_2203、ΔPsa_762、ΔPsa_4490和ΔPsa_4763的致病力显著减弱,ΔPsa_2195、ΔPsa_762、ΔPsa_1116和ΔPsa_3989的泳动和群集运动能力显著减弱,生长速率之间没明显差异。其中,PSA_2195通过在转录水平上调控鞭毛合成、T3SS等相关基因影响Psa的运动性和致病性。总而言之,本研究对Psa M228中的8个含PilZ结构域蛋白功能进行了系统研究,并重点揭示了PSA_2195调控运动性和致病性的分子机制。

关键词：猕猴桃溃疡病菌 PilZ结构域致病力运动性

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