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吐鲁番戈壁滩耐热微生物及产酶能力

微生物学通报 2024年第9期51卷 3438-3453页

作者：李丽霞文凤罗丹刘琴夏占峰塔里木大学、生命科学与技术学院、新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

【背景】吐鲁番盆地干燥少雨、夏季气温高、紫外线辐射强,普通微生物难以存活,是发掘耐热微生物资源的宝地。【目的】获得吐鲁番盆地耐热微生物资源,探索其产耐热酶能力,促进新疆耐热微生物资源的开发和应用。【方法】以吐鲁番戈壁滩表... 详细信息

【背景】吐鲁番盆地干燥少雨、夏季气温高、紫外线辐射强,普通微生物难以存活,是发掘耐热微生物资源的宝地。【目的】获得吐鲁番盆地耐热微生物资源,探索其产耐热酶能力,促进新疆耐热微生物资源的开发和应用。【方法】以吐鲁番戈壁滩表层沙土样品为实验对象,利用不同营养水平的6种培养基,经50℃培养分离耐热菌株,揭示吐鲁番戈壁滩表层耐热微生物的种类,并检测菌株在高温下产淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶及蛋白酶的能力。【结果】共分离获得41株耐热细菌,分布在芽孢杆菌科(Bacillaceae)的6个属,分别是芽孢杆菌属(Bacillus)、类芽孢杆菌属(Paenibacillus)、短短芽孢杆菌属(Brevibacillus)、厌氧芽孢杆菌属(Anoxybacillus)、好氧芽孢杆菌属(Aeribacillus)和热芽孢杆菌属(Caldibacillus)。分离到的41株耐热菌中有29株产淀粉酶,29株产纤维素酶,33株产木聚糖酶,37株产葡聚糖酶,37株产蛋白酶。菌株TRM81951、TRM81961、TRM81969具有同时产多种酶的能力;菌株TRM81953、TRM81988、TRM81972和TRM81957分别具有较强的产淀粉酶、木聚糖酶、葡聚糖酶和蛋白酶能力。【结论】吐鲁番戈壁滩生存着多种耐热芽孢杆菌,通过酶活性筛选发现吐鲁番戈壁滩耐热菌株具有很强的产水解酶能力,有利于在低营养环境中获取营养物质。

关键词：吐鲁番戈壁滩耐热微生物分离鉴定产酶能力

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花花柴热形态发生基因KcPIF4克隆及耐热性分析

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西北植物学报 2024年第10期 1606-1615页

作者：黄婉夷李文龙王彦芹塔里木大学生命科学与技术学院塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室

【目的】荒漠植物花花柴具有极强的耐高温性，克隆并研究其耐高温基因，将其用到棉花等经济作物上以期提高其耐热性，为作物耐高温性分子育种提供理论基础和基因资源。【方法】克隆花花柴KcPIF4基因并进行生物信息学分析；烟草瞬时表达... 详细信息

【目的】荒漠植物花花柴具有极强的耐高温性，克隆并研究其耐高温基因，将其用到棉花等经济作物上以期提高其耐热性，为作物耐高温性分子育种提供理论基础和基因资源。【方法】克隆花花柴KcPIF4基因并进行生物信息学分析；烟草瞬时表达分析其蛋白亚细胞定位；用qRT-PCR分析45℃处理5,30,120,240 min时KcPIF4在花花柴幼苗根、茎和叶中的表达量；观察45℃处理下过表达KcPIF4拟南芥表型变化并测定相关生理生化指标。【结果】花花柴KcPIF4 CDS全长为1 593 bp,编码530个氨基酸，含1个bHLH保守结构域，基序与多种植物的同源蛋白间存在差异；其蛋白定位在叶片气孔保卫细胞膜上；KcPIF4在花花柴叶中表达量随处理时间延长先上调再下调随后又上调，240 min时达最高，为对照组的4.4倍；过表达KcPIF4拟南芥叶片45℃下黄化萎蔫程度低于野生型，其CAT、SOD、POD、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素显著高于野生型，MDA含量和相对电导率显著低于野生型。【结论】花花柴KcPIF4对高温胁迫表现出耐受—响应—适应的变化，能增强拟南芥对高温的耐受能力，表明该蛋白具有耐高温性。

关键词：花花柴热形态发生耐高温性 KcPIF4基因

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基于可见/近红外光谱与化学计量学的杏品种无损鉴别方法

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光谱学与光谱分析 2024年第1期44卷 44-51页

作者：高峰邢雅阁罗华平张远华郭玲塔里木大学机械电气化工程学院新疆阿拉尔843300 自治区教育厅普通高等学校现代农业工程重点实验室新疆阿拉尔843300 塔里木大学园艺与林学学院新疆阿拉尔843300 新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红... 详细信息

新疆南疆是全国杏种植面积最大的地区,杏品种繁多。在杏果品市场中,不同品种杏的品质和价格差异较大,以次充好、品质参差不齐等现象严重制约了新疆杏果业的发展。为探究利用可见/近红外光谱快速检测杏品种的可行性,基于样品的可见/近红外光谱与化学计量学方法,对新疆南疆地区的6个品种杏进行定性判别分析,建立一种杏品种的无损鉴别方法。采用光谱仪采集6个品种杏(“黄杏”、“橄榄杏”、“小白杏”、“小米杏”、“库买提杏”、“小吊干杏”)在350~1 000 nm(VIS/NIR)和1 000~2 500 nm(NIR)两个范围内的光谱数据,去除原始光谱首端的噪声后,对保留的光谱使用Savitzky-Golay(SG)卷积平滑和多元散射校正(MSC)处理以消除光谱存在的干扰信息,采用主成分分析(PCA)、竞争性自适应重加权算法(CARS)、随机蛙跳(RF)、连续投影算法(SPA)对原始光谱降维,结合线性判别法(LDA)、朴素贝叶斯(NB)、 K最近邻(KNN)和支持向量机(SVM)对全光谱和降维后光谱建模对比。结果表明:基于全光谱数据建立的模型有较为准确的分类结果,在VIS/NIR范围,SVM模型分类正确率为95.7%, NIR范围内,LDA模型分类正确率为97.8%;采用PCA、 CARS-SPA、 RF-SPA与SPA方法对光谱数据降维后,模型仍能保持较高的分类精度,在VIS/NIR范围,PCA-LDA模型的分类正确率为97.8%, NIR范围内,RF-SPA-LDA模型的分类正确率高达95.7%。不同模型的结果表明,VIS/NIR范围内的模型分类效果优于NIR范围内模型;4种降维方法中,PCA方法降维效果最优;4种分类器中,LDA与SVM模型的正确率高于NB与KNN模型,更适用于杏品种的鉴别。结果表明,基于VIS/NIR范围光谱结合主成分分析和线性判别法可以实现杏品种的快速无损鉴别,为杏果实的在线分拣鉴定提供了新途径。

关键词：可见光光谱近红外光谱化学计量学杏品种鉴别

荒漠植物花花柴HTR基因家族表达模式及其增强细菌抗逆性分析

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西北植物学报 2024年第1期44卷 13-21页

作者：徐靖辰郭媛王彦芹塔里木大学生命科学与技术学院新疆阿拉尔843300 塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

【目的】荒漠植物花花柴具有耐盐碱、耐高温等优异的广谱抗逆性,是新疆珍贵的天然抗逆植物种质资源。挖掘花花柴耐极端温度和耐盐基因,系统分析其在高温、低温和高盐胁迫下表达模式以及抗逆性,对于利用该基因增强作物抗逆性、稳产性、... 详细信息

【目的】荒漠植物花花柴具有耐盐碱、耐高温等优异的广谱抗逆性,是新疆珍贵的天然抗逆植物种质资源。挖掘花花柴耐极端温度和耐盐基因,系统分析其在高温、低温和高盐胁迫下表达模式以及抗逆性,对于利用该基因增强作物抗逆性、稳产性、丰产性,促进荒漠植物基因资源的发掘利用都具有重要意义。【方法】采用盆栽花花柴幼苗进行不同时长的高温(45℃)、低温(4℃)和高盐(400 mmol/L Na^(+))胁迫处理,采集幼苗的根、茎、叶组织,利用RT-PCR等技术克隆花花柴HTR基因家族(KcHTRs),分析KcHTRs基因表达情况,同时通过原核表达体系分析其抗逆性以及表达蛋白质的最佳诱导条件。【结果】(1)从荒漠植物花花柴高温转录组数据中筛选并克隆了KcHTR基因家族的7个成员,通过构建原核表达载体并诱导表达,明确其cDNA长度在708~789 bp之间,所表达的蛋白质分子量在27~29 kD之间;(2)发现在大肠杆菌BL21最适生长温度37℃下该家族蛋白的最佳诱导表达体系:OD600为0.8,IPTG诱导浓度为0.5 mmol/L,诱导时间为8~10 h;(3)通过对重组大肠杆菌的模拟高温、低温、盐胁迫处理,结果显示KcHTRs能够在一定程度上增强宿主对高温、低温和高盐的耐受性。【结论】KcHTRs具有优异的广谱抗逆性,主要具有耐极端温度的抗逆性,且能够积极响应花花柴植株应对逆境胁迫。

关键词：花花柴 HTR基因原核表达耐高温性耐低温性耐盐性

肿瘤干细胞生物学特性及其干性维持机制的研究进展

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生物工程学报 2024年第2期40卷 391-418页

作者：张文静赵可旭张可越陈晓阳郝明炫杨昭北京化工大学生命科学与技术学院分子诊断技术创新研究中心北京100029 塔里木大学生命科学与技术学院新疆生产建设兵团塔里木盆地生物资源保护利用重点实验室新疆阿拉尔843300

肿瘤是威胁人类健康和社会发展最为严重的疾病之一,也是全球第二大常见疾病死因。最新统计数据显示,恶性肿瘤在发达国家已取代心血管疾病成为第一大疾病死因。肿瘤的耐药、转移和复发,仍然是临床治疗中亟需解决的难题。肿瘤干细胞(tumor... 详细信息

肿瘤是威胁人类健康和社会发展最为严重的疾病之一,也是全球第二大常见疾病死因。最新统计数据显示,恶性肿瘤在发达国家已取代心血管疾病成为第一大疾病死因。肿瘤的耐药、转移和复发,仍然是临床治疗中亟需解决的难题。肿瘤干细胞(tumor stem cells,TSCs)是一类具有自我更新、分化潜能、高致瘤性和高耐药性等特征的细胞亚群,能够抵抗放化疗等非特异性治疗手段,在肿瘤发生、转移、耐药和复发中发挥关键作用。肿瘤干细胞标志物、干性维持机制、微环境和代谢重编程等领域已成为了研究热点,最新研究成果为肿瘤干细胞的鉴定和靶向治疗提供了新的靶标和策略。本文对肿瘤干细胞的表面标志物(CD133和CD44等)、自我更新和上皮细胞间充质转化(epithelial mesenchymal transition,EMT)信号通路(Wnt/β-catenin和Hedgehog等)、微环境特征、代谢重编程(糖酵解和氧化磷酸化等),及其在肿瘤的起始、发展、转移和耐药中的作用进行了综述。

关键词：肿瘤干细胞表面标志物自我更新转移微环境代谢重编程耐药

不同生境下胡杨树体离子平衡及其与土壤因子关系

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生态学杂志 2024年第1期43卷 153-161页

作者：王杰黑玉龙黄文娟王鑫李鹏飞姚诗雨彭承志塔里木大学生命科学与技术学院新疆阿拉尔843300 塔里木盆地生物资源保护利用省部共建国家重点实验室新疆阿拉尔843300

为探讨胡杨适应盐渍环境的离子分布规律,揭示胡杨的耐盐生理机制,以高盐和低盐两种不同生境中的胡杨(Populus euphratica)为对象,测定其根、树干、老枝、幼枝、叶片等不同器官中Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Cl^(-)的含量,并分析各离子吸收... 详细信息

为探讨胡杨适应盐渍环境的离子分布规律,揭示胡杨的耐盐生理机制,以高盐和低盐两种不同生境中的胡杨(Populus euphratica)为对象,测定其根、树干、老枝、幼枝、叶片等不同器官中Na^(+)、K^(+)、Ca^(2+)、Cl^(-)的含量,并分析各离子吸收、运输和分配特征的差异及其与土壤因子的关系。结果表明:(1)胡杨叶片中Na^(+)、Cl^(-)含量在高盐生境下显著低于低盐生境,K^(+)含量在高盐生境下显著高于低盐生境,其他器官的各离子含量变化均不显著;胡杨老枝、幼枝、叶片的K^(+)/Na^(+)在高盐生境下均显著高于低盐环境、Ca^(2+)/Na^(+)增幅不明显;在高盐生境下,根系选择吸收K^(+)能力显著低于低盐环境,但吸收Ca^(2+)能力较强,且各器官对Ca^(2+)、K^(+)选择向上运输的能力更强。(2)在低盐环境中Na^(+)、K^(+)、Cl^(-)主要分布在叶片中,Ca^(2+)主要分布在根中,树干向幼枝、老枝选择运输K^(+)、Ca^(2+)能力较强;高盐生境中Na^(+)、Ca^(2+)主要分布于根中,K^(+)、Cl^(-)主要分布在根和叶片中,树根向老枝、幼枝选择运输K^(+)、Ca^(2+)能力较强。(3)胡杨根系Na^(+)含量、地上器官K^(+)含量与大部分土壤因子均呈显著正相关;根系K^(+)含量与地上器官Na^(+)含量和大部分土壤因子均呈显著负相关;树干中Ca^(2+)含量与土壤总盐、电导率及Na^(+)呈显著负相关;幼枝、树干中Cl^(-)含量均与土壤HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-)有显著相关性;土壤含水量与根系中Na^(+)含量呈显著正相关,与根系中K^(+)含量呈显著负相关。综合分析推测,胡杨为适应不同盐渍环境,主要通过调节盐分离子在各器官的区域化分布、根系与叶片区隔和限制作用及枝干对离子的调节作用,保证树体各器官的离子平衡和正常生理代谢。

关键词：盐渍环境胡杨离子吸收离子运输

双氢睾酮对小鼠毛囊外根鞘体外培养再生的影响

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中国皮肤性病学杂志 2024年第3期38卷 253-259页

作者：张程周航震张金佩李捷李树伟塔里木大学生命科学与技术学院塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

目的筛选小鼠触须毛囊外根鞘(ORS)在体外培养再生的最适双氢睾酮(DHT)浓度,通过检测Dermo-1、CD11b探索其对毛囊外根鞘再生的影响。方法利用冰冻切片技术HE染色观察毛囊外根鞘在不同DHT浓度培养条件下的再生程度,利用免疫荧光技术鉴定De... 详细信息

目的筛选小鼠触须毛囊外根鞘(ORS)在体外培养再生的最适双氢睾酮(DHT)浓度,通过检测Dermo-1、CD11b探索其对毛囊外根鞘再生的影响。方法利用冰冻切片技术HE染色观察毛囊外根鞘在不同DHT浓度培养条件下的再生程度,利用免疫荧光技术鉴定Dermo-1、CD11b在最适DHT浓度条件下在毛囊外根鞘中的表达情况。结果浓度为10^(-5) mol/L、10^(-6) mol/L的DHT对毛囊外根鞘体外再生起抑制作用,但10^(-9) mol/L的DHT促进其体外再生。并且Dermo-1、CD11b在毛囊外根鞘再生过程中均有表达。结论毛囊外根鞘在体外培养第5天时再生的结构最完整,10^(-9) mol/L的DHT与体内浓度最为接近,毛囊干细胞对创伤修复和组织结构再生都发挥着重要作用。

关键词：双氢睾酮小鼠毛囊外根鞘 Dermo-1 CD11b

枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵效果的影响

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中国畜牧杂志 2024年第2期60卷 323-328页

作者：董宇蔡宏宇马艳王娇陈凤柏梁耀孙禹张苏江塔里木大学动物科学与技术学院新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室塔里木大学塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

试验旨在探究枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵品质的影响。以切短至1~2 cm甜高粱秸秆为原料,采用单因素设计,分为4个试验组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组(枯草芽孢杆菌:黑曲霉为1:1),添加量为2 mL/100 g,菌... 详细信息

试验旨在探究枯草芽孢杆菌与黑曲霉对甜高粱秸秆发酵品质的影响。以切短至1~2 cm甜高粱秸秆为原料,采用单因素设计,分为4个试验组,分别为对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组(枯草芽孢杆菌:黑曲霉为1:1),添加量为2 mL/100 g,菌液浓度控制在1×10^(8)个细菌/mL,每组3个重复。分别在15、30、45d取样,通过感官评定、营养价值、发酵品质、有氧稳定性等指标进行综合分析。结果表明:试验组对甜高粱秸秆的感官品质均起到改善作用;在15、30、45 d时试验组粗蛋白质含量高于对照组(P<0.05),在30、45 d时中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量低于对照组(P<0.05);在30、45 d时黑曲霉组、菌+霉组pH低于对照组、枯草芽孢杆菌组(P<0.05),在45d时枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组氨态氮/总氮低于对照组(P<0.05),在15、30、45 d时菌+霉组乳酸与乙酸含量高于对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组(P<0.05);随着有氧暴露时间的延长,对照组、枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH呈上升趋势(P<0.05),干物质含量呈先上升再下降趋势(P<0.05),枯草芽孢杆菌组、黑曲霉组、菌+霉组pH和干物质含量低于对照组(P<0.05)。可见,在发酵第45天,菌+霉组能显著改善甜高粱秸秆感官品质、提高营养价值与发酵品质、延长其有氧稳定性时间。

关键词：甜高粱秸秆枯草芽孢杆菌黑曲霉发酵品质

磷胁迫下内生真菌对宿主布顿大麦生长及生理性状的影响

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山东农业科学 2024年第7期56卷 120-126页

作者：刘小珍户萌菲陈胜滕天欣陈水红塔里木大学生命科学与技术学院/塔里木盆地生物资源保护利用兵团重点实验室新疆阿拉尔843300

本试验以新疆温宿县种植的布顿大麦为材料,基于1/2Hoagland营养液设置3个磷浓度处理,分别为无磷组(P0)、半磷组(P1)和全磷组(P2),采用水培试验研究磷胁迫下内生真菌对宿主布顿大麦生长和生理性状的影响。结果表明,随磷胁迫的减轻,布顿... 详细信息

本试验以新疆温宿县种植的布顿大麦为材料,基于1/2Hoagland营养液设置3个磷浓度处理,分别为无磷组(P0)、半磷组(P1)和全磷组(P2),采用水培试验研究磷胁迫下内生真菌对宿主布顿大麦生长和生理性状的影响。结果表明,随磷胁迫的减轻,布顿大麦株高和分蘖数均显著增加,内生真菌除在全磷组(P2)显著增加分蘖数外,对株高和分蘖数无显著影响。半磷组(P1)胁迫下,内生真菌对植株地上部鲜重和干重、地下部鲜重和干重以及叶片酸性磷酸酶活性的影响显著;无磷组(P0)胁迫下内生真菌对布顿大麦叶片多酚含量的影响表现为显著增加。综上,磷胁迫下内生真菌对布顿大麦的生长具有一定的促进作用,这有助于其更好地适应低磷环境,提高对生态环境的适应性。该结论可为用内生真菌创建新种质资源育种奠定一定基础。

关键词：磷胁迫内生真菌布顿大麦生长发育酸性磷酸酶活性多酚含量