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Journal of Zhejiang University SCIENCE B

ISSN 1673-1581(Print), 1862-1783(Online), Monthly

2016 Vol.17 No.4 P.247-332

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Review

Review: Function, kinetic properties, crystallization, and regulation of microbial malate dehydrogenase

Tóshiko Takahashi-Íñiguez, Nelly Aburto-Rodríguez, Ana Laura Vilchis-González, María Elena Flores

DOI: 10.1631/jzus.B1500219 Downloaded: 3143 Clicked: 4664 Cited: 2 Commented: 0(p.247-261) <Full Text><PPT> 1954

Chinese summary   <164>  微生物苹果酸脱氢酶的功能、动力学特征、晶体结构以及调控

概要：苹果酸脱氢酶（MDH）广泛存在于动物、植物以及微生物体内，是生物体进行糖代谢的关键酶之一。在辅酶I（NAD+）或辅酶II（NADP+）的作用下，能够催化草酰乙酸和苹果酸之间相互转化。虽然目前真核微生物中MDH已被广泛研究，但是对原核生物中的这种酶却鲜有报道。因此，有必要对MDH的相关研究信息进行综述，以期更好地了解这种酶的功能。本文综述了细菌相关研究的各种数据信息，进一步挖掘MDH的分子多样性，包括分子量、低聚态、辅因子与底物的结合力，以及酶反应方向的差异等。通过对不同细菌来源的MDH的晶体结构的分析，可鉴别底物与辅因子结合的部位以及形成二聚体的重要残基。对这些结构信息的了解将有利于指导研究人员对酶的结构进行修饰从而提高其催化能力，比如增加酶的活性、辅助因子的结合能力、底物特异性和热稳定性等。另外，本文通过分析比较MDH系统发生树的重建，将其蛋白超家族分成两个主分支，同时在古生菌、细菌和真核微生物等不同细胞的MDH之间建立联系。

关键词组：苹果酸脱氢酶；碳代谢；三羧酸循环

Articles

Changes in the physiological properties and kinetics of citric acid accumulation via carbon ion irradiation mutagenesis of Aspergillus niger

Wei Hu, Ji-hong Chen, Shu-yang Wang, Jing Liu, Yuan Song, Qing-feng Wu, Wen-jian Li

DOI: 10.1631/jzus.B1500120 Downloaded: 3149 Clicked: 4624 Cited: 1 Commented: 0(p.262-270) <Full Text><PPT> 2015

Chinese summary   <29>  碳离子束诱导黑曲霉生理特性的改变与其柠檬酸积累关系的研究

目的：探讨黑曲霉生理特性的改变对其柠檬酸积累的影响。
创新点：首次报道了碳离子束对黑曲霉生理特性的影响，提出黑曲霉生理特性的改变对其柠檬酸的积累有影响。
方法：（1）孢子直径和孢子活力的测定：利用流式细胞仪对两株黑曲霉突变菌株以及原始菌株进行了孢子直径测定。通过该实验说明碳离子束可以诱导黑曲霉孢子直径发生改变（表1）。利用MTT法，测定了突变菌株和原始菌株孢子活力。同时，通过该实验表明碳离子束可以诱导黑曲霉孢子活力发生改变（图1）。（2）生长速率的测定：利用不同糖分的平板生长法测定了突变体和原始菌株生长速度的差异。通过该实验说明碳离子束可以诱导黑曲霉生长速率发生改变（图3和图4）。（3）柠檬酸积累实验：利用摇瓶发酵实验和10 L发酵罐扩培实验测定了突变体和原始菌株柠檬酸积累的差异。通过该实验说明生理特性改变的突变体与原始菌株在柠檬酸积累上存在显著差异（图6~8）。
结论：通过两株黑曲霉突变体与原始菌株之间生理特性的差异研究，我们发现黑曲霉生理特性的改变对其柠檬酸积累有一定的影响，低的黑曲霉孢子活力以及生长速率对柠檬酸的积累是有益的。最终，获得了一株高产菌株HW2，其10 L发酵罐柠檬酸的积累能力比原始菌株提高了18%。

关键词组：碳离子束辐照；生理特性；突变；柠檬酸积累

Antagonistic interaction between Trichoderma asperellum and Phytophthora capsici in vitro

Heng Jiang, Liang Zhang, Jing-ze Zhang, Mohammad Reza Ojaghian, Kevin D. Hyde

DOI: 10.1631/jzus.B1500243 Downloaded: 2983 Clicked: 4310 Cited: 0 Commented: 0(p.271-281) <Full Text><PPT> 1879

Chinese summary   <26>  体外棘孢木霉与辣椒疫霉菌的拮抗互作

目的：筛选出对辣椒疫霉菌具有高效拮抗作用的木霉生防菌株，研究其对辣椒菌菌丝体和卵孢子的作用机制，评价其应用于辣椒疫病的生防潜力。
创新点：首次在超微结构水平上报道棘孢木霉菌菌丝能重寄生于辣椒疫霉菌的卵孢子，为木霉生防菌的应用提供了科学理论依据。
方法：从土壤中分离木霉菌株，采用对峙培养法筛选木霉生防菌株。通过形态学和多基因序列（ITS、tef1和rpb2）进行鉴定，明确获得木霉菌株的种类。通过细胞学和超微结构观察，研究木霉生防菌对辣椒疫霉菌菌丝和卵孢子的拮抗机制。
结论：本研究筛选出了对辣椒疫霉菌菌丝具有高效拮抗作用的一个木霉菌株（CGMCC 6422），被鉴定为棘孢木霉菌（Trichoderma asperellum）。细胞学和超微结构显示，该菌株能塌陷辣椒疫霉菌的菌落，通过缠绕和穿透辣椒疫霉菌的菌丝体，引起菌丝体解体；首次观察到该菌株能侵染辣椒疫霉菌的卵孢子，并引起卵孢子完全降解。综上所述，筛选出的木霉生防菌株CGMCC 6422具有应用于防治辣椒疫病的生防潜力。

关键词组：拮抗作用；电子显微镜；藏卵器；卵孢子；辣椒

Evaluation of a water-soluble adjuvant for the development of monoclonal antibodies against small-molecule compounds

Rui Liu, Ying Liu, Mei-jing Lan, Niusha Taheri, Jing-li Cheng, Yi-rong Guo, Guo-nian Zhu

DOI: 10.1631/jzus.B1500278 Downloaded: 2673 Clicked: 4173 Cited: 5 Commented: 0(p.282-293) <Full Text><PPT> 1980

Chinese summary   <26>  一种水溶性免疫佐剂应用于小分子化合物单克隆抗体制备的效果评价

目的：评价一种新型水溶性免疫佐剂在制备小分子化合物单克隆抗体（单抗）中的应用效果。
创新点：采用一种新型水溶性免疫佐剂，快速制备了分别针对4种农药和1种海洋毒素的高亲合力单抗，且其性能与以往采用弗氏佐剂获得的相应单抗非常接近。
方法：本研究以4种农药和1种海洋毒素为目标分析物，采用一种新型水溶性佐剂与小分子抗原相互 混合，直接对Balb/c小鼠进行小腿肌肉注射免疫。 经过2~3次免疫后进行腹腔注射常规末次免疫，细胞 融合后筛选出了相应的杂交瘤细胞株，制备并鉴定了针对上述半抗原小分子的特异性单抗。
结论：采用该水溶性免疫佐剂制备抗原注射溶液无需乳化过程，免疫操作简便，且对小鼠负面效应较小；虽然该处理小鼠产生的抗血清效价并没有像常规弗氏免疫佐剂带来的效价值高，但细胞融合后筛选得到有效细胞株的概率尚可；获得的针对目标分析物的单抗在灵敏度和特异性等方面都接近于以往采用弗氏佐剂获得的单抗。试验结果表明，该水溶性免疫佐剂适用于针对小分子化合物单抗的高效制备。

关键词组：水溶性免疫佐剂；单克隆抗体；半抗原特异性；高亲合力

Effects of ammonium application rate on uptake of soil adsorbed amino acids by rice

Xiao-chuang Cao, Qing-xu Ma, Liang-huan Wu, Lian-feng Zhu, Qian-yu Jin

DOI: 10.1631/jzus.B1500203 Downloaded: 2668 Clicked: 5809 Cited: 0 Commented: 0(p.294-302) <Full Text><PPT> 1975

Chinese summary   <27>  铵态氮施用量对水稻幼苗吸收土壤吸附态氨基酸的影响

目的：通过采用无菌土培培养方法，阐明外源高铵态氮施用量与水稻幼苗生长、土壤吸附态氨基酸吸收之间的关系。
创新点：借助无菌培养和15N同位素示踪方法，揭示高铵态氮浓度条件下土壤吸附态氨基酸对水稻幼苗生长发育及其氮营养贡献的影响。
方法：采集两种不同生态系统的土壤A和B，经0.5 mol/L K2SO4连续淋洗5次，121 °C灭菌30 min，15N-甘氨酸处理后，根据甘氨酸吸附曲线（图1）确定甘氨酸吸附饱和点和吸附半饱和点，然后向土壤中添加一些不同浓度的铵态氮，水稻幼苗无菌培养21天后，用MAT-271质谱仪测定水稻幼苗氨基酸吸收量。
结论：实验结果表明土壤甘氨酸吸附能力大小与土壤理化性质紧密相关， 如有机质和阳离子交换量。外源高铵态氮水平显著抑制水稻幼苗生长发育 （P<0.05），但甘氨酸吸收及其氮营养贡献与甘氨酸吸附能力大小无关，而与土壤吸附态甘氨酸和铵态氮的浓度比值显著相关（P<0.05）。经过21天的无菌培养，土壤吸附态氨基酸对水稻的氮营养贡献率达8.8%~22.6%，表明土壤吸附态氨基酸理论上可能作为植物的一种潜在重要营养氮源。

关键词组：吸附态氨基酸；铵态氮；甘氨酸生物有效性；无菌培养

Follicle-stimulating hormone increases the intramuscular fat content and expression of lipid biosynthesis genes in chicken breast muscle

Xiao-yan Cui, Ying-ying Li, Ran-ran Liu, Gui-ping Zhao, Mai-qing Zheng, Qing-he Li, Jie Wen

DOI: 10.1631/jzus.B1500139 Downloaded: 2701 Clicked: 5272 Cited: 1 Commented: 0(p.303-310) <Full Text><PPT> 1907

Chinese summary   <29>  卵泡刺激素增加鸡胸肌中肌内脂肪含量和脂质合成基因的表达

目的：肌内脂肪（IMF）是衡量鸡肉品质的一个重要指标，其遗传机理是复杂的。探讨卵泡刺激素（FSH）对IMF的调控作用，有利于更好地理解鸡肉中IMF沉积的分子机制。
创新点：在鸡上证明FSH可促进胸肌中IMF的沉积，且此作用与脂质合成基因表达上调有关。
方法：将7日龄北京油鸡母鸡分为对照组（皮下注射生理盐水）和处理组（皮下注射4 mIU鸡FSH）。连续注射7天后采集血清和组织，采用氯仿-甲醇法抽提脂肪，测定胸肌甘油三酯含量；采用鸡特异性酶联免疫吸附测定（ELISA）试剂盒检测血清FSH含量；使用实时定量聚合酶链反应（qRT-PCR）检测胸肌和腹脂组织中FAS、LPL、DGAT2、A-FABP和PPARγ基因的表达水平，并对基因表达数据做主成份分析（PCA）以检测样本的重复性。
结论：本实验结果显示外源FSH注射能显著提高鸡的胸肌甘油三酯含量和腹脂含量（图1）；同时能显著上调胸肌和腹脂组织中FAS、LPL、DGAT2、A-FABP和PPARγ基因的表达（图2）。本研究结果表明FSH可能通过调控脂类合成基因的表达来促进母鸡IMF沉积。

关键词组：卵泡刺激素；肌内脂肪；腹脂；鸡；mRNA表达

Prevalence and genotype of Chlamydia psittaci in faecal samples of birds from zoos and pet markets in Kunming, Yunnan, China

Yue Feng, Yue-mei Feng, Zhong-hua Zhang, Shao-xiong Wu, Du-bo Zhong, Chen-jian Liu

DOI: 10.1631/jzus.B1500091 Downloaded: 2869 Clicked: 4450 Cited: 0 Commented: 0(p.311-316) <Full Text><PPT> 1899

Chinese summary   <28>  云南省昆明市动物园和宠物市场中鸟类鹦鹉热衣原体的流行病学调查及其基因型分布研究

目的：调查云南省昆明市动物园和宠物市场的鹦形目鸟类中鹦鹉热衣原体的流行情况。
创新点：首次在云南地区开展鹦形目鸟类中鹦鹉热衣原体的流行病学调查，发现该地区鹦形目鸟类中具有较高的鹦鹉热衣原体感染率。
方法：本研究共采集8种鹦形目鸟类的新鲜粪便样本136份，其中动物园样本60份，宠物市场样本76份。首先，利用高灵敏和高特异性的TaqMan MGB探针荧光定量聚合酶链反应（qPCR）方法检测粪便样品中鹦鹉热衣原体的感染率，然后针对阳性样品，利用PCR技术进行鹦鹉热衣原体OmpA基因扩增、纯化、测序以及基因型分析。
结论：本实验结果显示：鹦鹉热衣原体的感染率为19.9% （27/136），其中宠物市场鸟类中鹦鹉热衣原体的感染率（26.3%；20/76）明显高于动物园（11.7%；7/60）（P=0.034）；金刚鹦鹉中感染率最高，达41.2%（7/17）。同缘关系进化树分析表明，这些鹦鹉热衣原体都属于易于由鸟向人跨物种传播的A型。综上所述，昆明地区鹦形目鸟类中具有较高的鹦鹉热衣原体流行，给饲养人员和观鸟者的健康带来了潜在的威胁。

关键词组：鹦鹉热衣原体；基因型；基因；流行病调查；云南

Biomolecular characterization, identification, enzyme activities of molds and physiological changes in sweet potatoes (Ipomea batatas) stored under controlled atmospheric conditions

C. O. Oladoye, I. F. Connerton, R. M. O. Kayode, P. F. Omojasola, I. B. Kayode

DOI: 10.1631/jzus.B1400328 Downloaded: 3232 Clicked: 3932 Cited: 0 Commented: 0(p.317-332) <Full Text><PPT> 1661

Chinese summary   <26>  甘薯贮藏环境中霉菌的生物分子特征、鉴定和酶活性及甘薯生理变化的研究

目的：鉴定甘薯贮藏环境中霉菌的生物分子特征和酶活性，并比较不同试剂处理后甘薯的生理变化。
方法：从不同温度下保存的甘薯得到霉菌菌株，提取其细菌基因组DNA，进行聚合酶链反应（PCR）及测序鉴定。将甘薯分成扑海因处理组、次氯酸钠处理组和对照组，在为期三个月的贮藏时间内，对霉菌致病性、酶活性和空气条件对甘薯的生理变化的影响进行评估。
结论：实验结束后，扑海因处理组的变质率为5%，次氯酸钠组为55%，对照组为100%。研究发现，甘薯组织变质主要由于不同的微生物酶的活动，尤其是受感染组织的果胶酶活性。因此，建议将扑海因作为甘薯贮藏之前的保鲜剂。

关键词组：气调贮藏；酶活性；扑海因；霉菌特征；腐败；次氯酸钠

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