金铁锁三萜皂苷合成生物学研究进展

金铁锁是国家二级保护珍稀濒危药用植物,三萜皂苷类化合物是其主要活性成分.目前,利用合成生物学构建酿酒酵母细胞工厂高效生产药用植物中有效化合物的研究已在逐步完善,为实现微生物发酵生产药用中药萜类有效成分提供了基础.掌握金铁锁有效成分三萜皂苷的生物合成途径,是进行金铁锁定向育种和利用合成生物学进一步开发人工细胞工厂发酵生产金铁锁总皂苷等活性成分的基础.该文利用合成生物学的方法 ,在酿酒酵母细胞中进行金铁锁三萜皂苷的生物合成途径异源重建,以解析金铁锁有效成分生物合成的途径.
半乳糖激酶基因(GAL1)启动子是酿酒酵母(Saccharumyces cerevisiae)表达外源蛋白的高效诱导性启动子,其表达效率受到GAL4的调控和半乳糖的诱导,改变酵母的GAL基因型有助于提高外源蛋白的表达水平,但重组GAL菌株的菌株特性仍需要进一步研究以确保蛋白表达的稳定性.本研究分别对敲除了不同GAL1和插入不同GAL4基因拷贝数的重组GAL基因型酵母进行了生长发酵性能和遗传稳定性研究.结果表明,重组菌株的GAL基因型在传代过程中较为稳定,没有发生回复突变和遗传霉素(G418)和博来霉素(Zeocin)抗性恢复的情况;与对照原始MS-1酵母相比,重组菌株(SG1、DG115、DPG65和GQ21)的生长性能在葡萄糖培养基中的生物量略有下降.与半乳糖诱导培养基(yeast peptone galactose,YPG)相比,GAL1基因的敲除在甘油培养基(yeast peptone galactose glycerin,YPGL)中对酿酒酵母半乳糖利用的影响更为显著.其中,在YPG和YPGL培养基内,对照MS-1、SG1、DG115和DPG65利用完所有半乳糖分别需要20、20、20、26、20、44、44和68 h,而GQ21均无法利用半乳糖.GAL基因的敲除和插入没有影响酿酒酵母的热致死温度,原始菌株和重组菌株皆为54℃.本研究将为工业利用酵母表达系统大规模、低成本生产重组蛋白提供研究基础.
本发明提供了一种锌钙白酒。该白酒由65度或65度以上原度白酒500ml,锌6～10mg,钙10～30mg,水适量组成。不改变原白酒独特的风格风味,含有对人体有益的营养成份,饮用该白酒可适量补充人体缺乏的锌、钙,预防疾病,保健和延年益寿。
用2 %海藻酸钠与1 %明胶混合为包埋剂固定啤酒酵母废菌体,研究固定化啤酒废酵母对Pb2+的吸附行为.利用原子吸收光谱法测定Pb2+含量.结果表明,固定化啤酒废酵母吸附Pb2+受吸附时间、吸附温度、溶液pH值、酵母添加量和Pb2+起始浓度等因素影响.实验确定了固定化啤酒废酵母对Pb2+的最佳吸附条件.即:pH为3.0～5.0,Pb2+浓度为100 mg·L-1,酵母添加量1.2 g·L-1,吸附温度25 ℃,吸附时间120 min.在一定的浓度范围内啤酒废酵母对Pb2+的吸附符合Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型,但符合Freundlich吸附模型的程度更优.
冰－岩碎屑流是一种发育在高寒山区、含固态水的特殊碎屑流，具有超强的运动性。冰屑对提高冰－岩碎屑流运动性至关重要，但对其认识仍较为不足。通过对2000年易贡滑坡的灾史资料分析和野外调查，指出易贡滑坡启动时携带冰川冰体、运动时铲刮含冰碎屑物，而且具有规模大、冲出距离远的运动特性，是典型的冰－岩碎屑流。进而引入斜槽实验模拟岩土体上覆冰川冰体失稳下滑的过程，验证调查发现的堆积体前端坑洞群问题，探讨冰－岩碎屑材料冲出距离与含冰量、冰屑岩屑粒径比的关系。研究发现，冰屑可能包裹在碎屑流前端并全程参与碎屑流运动，在停积后由于融化而在堆积体上形成坑洞。被包裹的冰屑能够提高冰－岩碎屑材料的冲出距离，但含冰量较大时冰屑可能由于黏结成团、不易进入碎屑流内部而导致冲出距离变小。由此归结得到，冰屑提高碎屑流冲出距离的一个重要前提为冰屑进入碎屑流内部，当冰屑与岩屑的粒径比越小时冰屑越容易进入。这项研究工作为认识冰屑影响提供了坑洞调查法和斜槽实验法，研究成果有助于更为深入地认识冰－岩碎屑流运动特性的冰屑影响机理，为预防冰－岩碎屑流的远程致灾提供科学依据。
为探究酿酒葡萄在砾石土质条件下的土壤含水率变化规律及合理灌溉制度,选取贺兰山东麓砾石土典型试验区,以五年生赤霞珠品种为研究对象,设计2 550、2 850、3 225、3 600 m3/hm2 4个不同定额的灌水处理,应用TDR土壤水分剖面仪和土壤水势仪,监测生育期滴灌前后不同土层含水率与水势变化,针对监测数据从灌水处理整体与单个生育期不同角度进行分析,研究酿酒葡萄在砾石土条件下不同滴灌定额土壤含水率变化规律,最终提出生育期适宜灌溉制度.研究结果表明:随着灌溉定额的增加,土壤含水率在0 ～ 40cm土层范围内变化较明显;不同深度土层土壤水势变化规律与灌溉定额的大小有关;1m深土壤水分蓄存比并不是随着灌水量的增加而增大,而是当灌水量达到某一定额时,随着灌水量的增加,土壤水分蓄存比减小,砾石土单次灌水量高于300m3/hm2时,土壤水分蓄存比较低,易产生深层渗漏.