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Journal of Zhejiang University SCIENCE B
ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly
2015 Vol.16 No.4 P.253-328
Articles
Zheng Zhu, Jiong Gao, Jin-xiao Yang, Xiao-yan Wang, Guo-dong Ren, Yu-long Ding, Ben-ke Kuai
DOI: 10.1631/jzus.B1400203 Downloaded: 3841 Clicked: 5419 Cited: 3 Commented: 0(p.253-263) <Full Text><PPT> 1972
目的：构建有效响应烯丙异噻唑（PBZ）诱导的人工合成启动子，了解植物体内受PBZ诱导系统触发的信号途径。
创新点：通过分析包含已知顺式元件的人工合成启动子对PBZ的响应性，为构建一种基于PBZ诱导系统的新型化学诱导启动子提供了可能性，并初步揭示了除水杨酸（SA）外，茉莉酸（JA）和乙烯等多条信号途径可能共同参与了PBZ诱导的植物免疫反应过程。
方法：利用已知的响应相关信号通路的顺式作用元件构建人工合成启动子，融合GUS报告基因后，稳定转化拟南芥。通过检测PBZ处理过程中GUS酶活性的变化，了解人工合成启动子对PBZ的响应性，分析PBZ诱导系统可能触发的信号途径。
结论：除了SA响应元件SARE可以有效响应PBZ诱导外，利用JA和乙烯响应元件JERE和GCC，超敏反应（HR）相关的顺式元件HSRE和GST1，以及植物抗病反应中重要顺式作用元件W-box构建的人工合成启动子也均可有效响应PBZ。另外，通过人工合成启动子响应性分析的手段，初步揭示了包括SA、JA、乙烯、钙离子和丝裂原活化蛋白激酶（MAPKs）在内的多条信号通路可能共同参与了PBZ诱导植物免疫反应的过程。
关键词组：烯丙异噻唑；人工合成启动子；顺式作用元件；化学诱导系统
Fa-zhong Yang, Bin Yang, Bei-bei Li, Chun Xiao
DOI: 10.1631/jzus.B1400151 Downloaded: 2897 Clicked: 5474 Cited: 0 Commented: 0(p.264-274) <Full Text><PPT> 1997
目的：研究链格孢菌毒素能诱导中国月季植株产生对月季长管蚜的抗性，从而证实寄主植物介导的病虫互作关系的存在，并研究其互作机制。
创新点：证实了一种对寄主植物和害虫均无毒性的真菌毒素能使寄主植物产生对昆虫的诱导抗性。
方法：马铃薯葡萄糖琼脂（PDA）培养基培养链格孢菌获得毒素粗品，大孔树脂纯化后配制成不同浓度的溶液，喷施到中国月季植株上。处理结束后接种月季长管蚜，与对照相比，计算毒素处理对蚜虫的抑制百分数。用高效液相色谱法（HPLC）结合标准品分析毒素中是否存在细交链孢菌酮酸（TeA），并测定其含量。TeA同法处理中国月季植株，测定TeA对蚜虫的抑制率，并与毒素粗品比较。再通过HPLC法测定植物体表和体内残留的TeA，以证明TeA能自然降解完全。
结论：（1）链格孢菌粗毒素和对照品TeA均能使中国月季植株产生对月季长管蚜的系统诱导抗性，显
著降低月季长管蚜对中国月季的危害；（2）链格孢菌粗毒素中的主要抗蚜活性成分是TeA，TeA有望成为中国月季上具有抗蚜活性的先导化合物；（3）粗毒素和对照品TeA对蚜虫和植物均无伤害作用，但能激活植物对虫害的诱导抗性（ISR）和系统获得性抗性（SAR），可直接证实二者间存在着寄主植物介导的间接的病虫互作关系。
关键词组：链格孢菌毒素；细交链孢菌酮酸；病虫互作关系；高效液相色谱法（HPLC）；诱导抗性
Hao Hu, Yang Xu, Huang-ping Lu, Rui Xiao, Xiao-dong Zheng, Ting Yu
DOI: 10.1631/jzus.B1400162 Downloaded: 3116 Clicked: 4542 Cited: 1 Commented: 0(p.275-285) <Full Text><PPT> 2116
目的：从西藏发酵制品中分离筛选出对水晶梨采后青霉病具有较好防治效果的拮抗酵母，并对其作用机理进行研究。
创新点：首次从西藏发酵制品中筛选得到一株对水晶梨采后青霉病具有较好防治效果的拮抗酵母Rhodotorula mucilaginosa，并对其作用机理进行了初步研究。
方法：采用水晶梨果实体内筛选的方法，经过初筛与复筛，确定具有较好生防效果的拮抗酵母；通过对筛选所得拮抗酵母不同浓度、不同处理液的生防效果，果实伤口处生长动态，以及对梨果实采后品质影响的研究，初步探讨西藏发酵制品中拮抗酵母的生防作用机理。
结论：从西藏发酵制品中筛选得到一株拮抗酵母R. mucilaginosa，其对水晶梨采后青霉病具有较好的生物防治效果。研究结果发现其主要作用机理为在果实伤口处与病原菌的营养与空间竞争。通过进一步研究，可开发为梨果实采后病害防治的新型生物保鲜剂。
关键词组：生物防治；采后；；西藏发酵制品；水晶梨
Chao Liu, Xian Zhang, Zhi-ming Rao, Ming-long Shao, Le-le Zhang, Dan Wu, Zheng-hong Xu, Hui Li
DOI: 10.1631/jzus.B1400274 Downloaded: 2908 Clicked: 5192 Cited: 5 Commented: 0(p.286-295) <Full Text><PPT> 2135
目的：获得一株高产雄甾-4-烯-3,17-二酮（AD）的Mycobacterium neoaurum突变株。
创新点：获得了一株3-甾酮-Δ1-脱氢酶（KSDD）酶活缺陷型的高产AD的诱变菌株Mycobacterium neoaurum ZADF-4，并采用菌落显色法筛选KSDD酶活缺陷型M. neoaurum突变株。
方法：（1）诱变方法：采用常压室温等离子体（ARTP）诱变技术来处理出发菌株M. neoaurum ZAD。ARTP诱变条件如下：功率40 W，气流量 12.5 L/min，辐射距离1 cm，样品体积10 µl，辐射时间为60、90、120、150和180 s；致死率统计优化后，最适辐射时间为150 s，致死率为90%~96%。（2）筛选方法：将ARTP诱变处理后的菌株点种在硝酸纤维滤膜上，30 °C培养2 d，然后将长有菌落的滤膜小心取出并漂浮在4 mg/ml 二氯靛酚（DCPIP）溶液（0.1 mmol/L 磷酸缓冲液pH 7.0），30 °C培养1 d直到全部菌落染成蓝色。然后将该滤膜取出，漂浮在250 mmol/L AD溶液（2%甲醇和50 mmol/L Tris pH 7.0缓冲液），室温放置15 min左右，观察菌落颜色变化。KSDD在底物AD存在时会脱氢产生雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮（ADD）和H+，H+可以使被DCPIP染成蓝色的菌株褪色。因此，酶活缺陷型的菌株会仍保持蓝色，而酶活高的菌株会褪色为黄色 （图3）。（3）对获得的潜在的高产AD菌株进行进一步的酶活检测以及产量验证，以期获得最优的突变株。
结论：获得了4株具有潜在的高产AD能力的菌株，其中，最优的突变株ZADF-4的KSDD酶活相较于出发菌株ZAD下降了81.2%（图4），活性胶也证明其KSDD酶活相较于出发菌株下降明显（图5）。薄层色谱法（TLC）和高效液相色谱法（HPLC）实验证明突变株ZADF-4中，AD的产量有了明显的提高（图6和图7），提高到了(6.28±0.11) g/L，AD/ADD提高到8:1，AD的摩尔产率达到60.3%（表1）。对出发菌株ZAD和突变株ZADF-4的ksdd基因进行克隆和序列比对，发现ZADF-4的ksdd序列在5'端缺失9个核苷酸（atgttctac），导致3个氨基酸（MFY）的缺失；还发生了两个点突变，其中一个是无义突变（g.15a>6t），另一个是有义突变（g.413c>404t），并引起了相应位置上的氨基酸变化（p.138S>135L）。上述的基因突变及其引起的氨基酸序列的变化可能是引起M. neoaurum ZADF-4中KSDD酶活降低及AD产量提高的主要原因。
关键词组：；常压室温等离子体 （ARTP）；诱变育种；雄甾-4-烯-3,17-二酮（AD）；雄甾-1,4-二烯-3,17-二酮（ADD）
Expression profiles of miRNAs in Gossypium raimondii
Jun Ma, Teng-long Guo, Qing-lian Wang, Kun-bo Wang, Run-run Sun, Bao-hong Zhang
DOI: 10.1631/jzus.B1400277 Downloaded: 2839 Clicked: 5046 Cited: 5 Commented: 0(p.296-303) <Full Text><PPT> 2046
目的：探索16个保守microRNA在雷蒙德氏棉中的表达情况。
创新点：首次研究了microRNA在雷蒙德氏棉四个组织的表达情况。
方法：设计16个microRNA的引物，并提取雷蒙德氏棉四个不同组织的RNA进行实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）。
结论：在不同的组织中，这些microRNA 的表达水平差异很大。包括miR-159、miR-162、miR-164、miR-172、miR-390、miR-395、miR-397和miR-398在内的8个microRNA在花蕾中表达含量非常
高，而另外一些microRNA，例如miR-166和miR-160，在四个不同组织中都有很高的表达量。
关键词组：棉花；microRNA；表达谱；实时荧光定量聚合酶链式反应（qRT-PCR）；雷蒙德氏棉
Fan Bu, Xiang Hu, Li Xie, Qi Zhou
DOI: 10.1631/jzus.B1400106 Downloaded: 2899 Clicked: 5471 Cited: 4 Commented: 0(p.304-316) <Full Text><PPT> 2129
目的：针对目前城市污水处理中普遍存在的进水碳源不足引起的脱氮除磷效率不高的问题，而大量具有很高碳氮比（C/N）和可生物降解有机成分的食品工业废水亟需处理的现状，本文考察了木薯酒精厂废水（木薯酒糟及其厌氧发酵液）分别作为外加碳源资源化利用的可行性。
创新点：对比考察了木薯酒糟及其厌氧发酵液分别作为碳源对活性污泥系统脱氮除磷的影响，为处理低C/N比城市污水寻求廉价优质的外加碳源提供理论依据。
方法：通过运行三组平行的厌氧/缺氧/好氧序批式活性污泥反应器（SBR），以乙酸钠作为对比，考察木薯酒糟及其厌氧发酵液作为碳源对活性污泥系统碳、氮、磷变化规律的影响，并通过硝酸盐利用速率（NUR）和厌氧-缺氧/好氧批次试验对污泥特性进行分析。
结论：（1）在整个试验过程中，与乙酸钠作为碳源相比，木薯酒糟及其厌氧发酵液在相同的运行条件下取得了更高的总氮（TN）去除率，分别为(72.4±3.2)%和(73.2±2.6)%，高于乙酸钠的(62.6±3.5)%。NUR试验结果表明，木薯酒糟及其厌氧发酵液污泥的反硝化速率分别为5.49~5.99 g N/(kg MLVSS·h)和6.63~6.81 g N/(kg MLVSS·h)，与其他研究中报道的食品工业废水的反硝化速率相当或略高。（2）以木薯酒糟及其厌氧发酵液作为碳源的系统发生了显著的反硝化聚磷现象，两体系中的反硝化聚磷菌分别占总聚磷菌的62.6%（86天）和61.8%（65天）。（3）以木薯酒糟上清液及其厌氧发酵液作为碳源的生物营养盐去除（SBR）系统均取得了良好稳定的脱氮除磷效果。在BNR工艺中投加木薯酒糟及其厌氧碱性发酵液作为外加碳源，不仅可以提高系统氮磷去除效果，还能解决这部分废水的处理问题，是一种很有潜力的替代碳源。
关键词组：生物营养盐去除；外加碳源；反硝化；强化生物除磷
Jun-cai Hou, Fei Liu, Da-xi Ren, Wei-wei Han, Yue-ou Du
DOI: 10.1631/jzus.B1400230 Downloaded: 2377 Clicked: 4447 Cited: 1 Commented: 0(p.317-326) <Full Text><PPT> 1855
目的：研究不同培养条件（不同生长阶段、初始pH值、培养温度和氮源）对保加利亚乳杆菌蛋白水解体系关键蛋白酶基因表达的影响。
创新点：首次证明在脱脂乳中培养保加利亚乳杆菌可以显著增加蛋白酶体系中关键酶基因表达，而在MRS培养基中，关键酶基因表达则显著下调。
方法：应用实时荧光定量聚合酶链反应（qRT-PCR）技术，测定不同生长阶段的3株保加利亚乳杆菌（KLDS 08006、KLDS 08007和KLDS 08012）中7种关键酶基因表达的动态变化规律。
结论：研究发现保加利亚乳杆菌的初始pH值、氮源和培养阶段影响关键酶基因的表达。稳定生长期的7个蛋白酶基因表达比指数生长期的表达平均下降30倍，其中KLDS 08006、KLDS 08007和KLDS 08012菌株的7个蛋白酶基因表达分别下降62.5、15.0和59.0倍。菌株间的7个蛋白酶基因表达显著不同。研究发现含有酪蛋白胨的MRS培养基抑制7个蛋白酶基因表达，其中对PepX基因表达影响最弱，而对OppD基因表达影响最强。
关键词组：基因表达；蛋白水解体系；保加利亚乳杆菌；蛋白酶
Correspondence
Transcatheter aortic valve implantation for Chinese patients with bicuspid aortic valve
Yu-guo Weng
DOI: 10.1631/jzus.B1500063 Downloaded: 2351 Clicked: 4855 Cited: 0 Commented: 0(p.327-328) <Full Text>