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亚磷酸脱氢酶在基因工程改造微生物和植物中的研究进展
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作者 孙佳琪 郭嘉 +8 位作者 张闯 柳青 王梓钰 夏涵超 钱步轩 赵方方 王棋 刘剑锋 刘相国 《生物技术进展》 2024年第2期173-181,共9页
近年来,农业生产面临磷源匮乏和环境污染的双重挑战,亚磷酸脱氢酶(phosphitedehydrogenase,PTDH)的发现和应用为解决这一问题提供了新的思路。在微生物中,PTDH使得非无菌环境下的高效发酵成为可能,降低了成本并提高了生产效率。在植物中... 近年来,农业生产面临磷源匮乏和环境污染的双重挑战,亚磷酸脱氢酶(phosphitedehydrogenase,PTDH)的发现和应用为解决这一问题提供了新的思路。在微生物中,PTDH使得非无菌环境下的高效发酵成为可能,降低了成本并提高了生产效率。在植物中,PTDH不仅解决了磷源问题,还为除草剂的开发提供了新的途径。此外,亚磷酸盐可作为一种潜在的除草剂和磷源使用,相比传统除草剂更环保、成本更低、稳定性更好。尽管亚磷酸脱氢酶的应用研究取得了显著进展,但目前仍处于功能解析和概念验证阶段,对亚磷酸脱氢酶的催化机理、蛋白结构和酶活改良等方面的研究还需进一步深入。综述了PTDH在微生物、模式植物(如拟南芥和烟草)、经济作物(如棉花和油菜)以及粮食作物(如水稻和玉米)中的应用进展。随着蛋白质定向进化技术、基因转化和基因编辑技术的发展,未来将进一步优化亚磷酸脱氢酶的应用效果,为作物的高效利用亚磷酸盐和环境保护提供更多可能。 展开更多
关键词 亚磷酸脱氢酶 磷源 基因工程 微生物 植物
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识别NG PAM序列的Cas9变异体编辑玉米ZmSCD基因及其效率测试
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作者 钱步轩 潘弘 +6 位作者 王棋 陈子奇 杨雅文 许洁婷 夏涵超 赵仁贵 刘相国 《华北农学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期9-14,共6页
为了探究评估SpCas9-NG在玉米基因组编辑中的应用潜力,以叶绿素合成关键基因ZmSCD作为编辑对象,该基因缺失会使苗出现白化现象,以此直观评估编辑效率。依据SpCas9和SpCas9-NG分别识别的5′-NGG-3′和5′-NG-3′PAM序列的规则,在ZmSCD的... 为了探究评估SpCas9-NG在玉米基因组编辑中的应用潜力,以叶绿素合成关键基因ZmSCD作为编辑对象,该基因缺失会使苗出现白化现象,以此直观评估编辑效率。依据SpCas9和SpCas9-NG分别识别的5′-NGG-3′和5′-NG-3′PAM序列的规则,在ZmSCD的第2和第3外显子上设计了靶点后,成功将靶点序列构建至SpCas9及SpCas9-NG敲除载体上,再利用农杆菌介导的遗传转化方法将敲除载体导入玉米自交系KN5585中,将愈伤组织培养至分化出叶片组织时,统计白化苗率,以此得出不同编辑器的编辑效率,并对白化苗提取基因组后进行测序。通过3轮遗传转化SpCas9分别获得76,125,28个愈伤组织,SpCas9-NG获得100,69,30个愈伤组织。结果显示,SpCas9的3轮遗传转化的基因编辑效率分别为14.47%,13.60%,10.71%,SpCas9-NG编辑效率分别为12.00%,10.14%,13.33%;对其白化苗测序结果显示,均在靶点附近获得重叠峰。结果表明,SpCas9-NG在玉米中的编辑效率与传统SpCas9相似,显示出同样的基因编辑能力;相比之下,SpCas9-NG具备更宽泛的PAM序列适应性,这意味着它的靶点设计能力更为灵活,允许在玉米基因组中实现更加精准和多样化的编辑。 展开更多
关键词 玉米 SpCas9-NG 编辑效率 ZmSCD
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基因编辑技术在植物启动子编辑中的研究进展 被引量:3
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作者 盖思宇 陈子奇 +2 位作者 夏涵超 赵仁贵 刘相国 《生物技术进展》 2023年第3期321-328,共8页
植物基因的表达决定了植物的表型特征,而基因的表达受启动子的直接调控。启动子作为基因的一个组成部分,控制着基因表达(转录)的起始时间和表达程度。利用基因编辑技术对启动子进行定向编辑之后,会因为基因序列特有的重组排列、顺式表... 植物基因的表达决定了植物的表型特征,而基因的表达受启动子的直接调控。启动子作为基因的一个组成部分,控制着基因表达(转录)的起始时间和表达程度。利用基因编辑技术对启动子进行定向编辑之后,会因为基因序列特有的重组排列、顺式表达等因素使得植物中的某个或某些基因的表达模式发生改变,进而影响基因功能。这些改变最终直接或间接地改变了植物的外在表型特征,而一些正向改变会对植物的品质起到优化和改良作用。综合近几年基因编辑技术对启动子的研究,主要从启动子的构成与分类、基因编辑技术和启动子编辑的研究进展这3个方面对启动子的编辑在植物中的应用进行了概述和总结,以期为启动子编辑技术应用于植物改良提供参考。 展开更多
关键词 基因编辑技术 启动子编辑 植物品质改良
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浅析原油计量交接提升改造系统应用现状 被引量:1
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作者 吴维 石念军 刘相国 《山东化工》 CAS 2024年第3期179-181,共3页
原油的交接计量是采油厂生产管理的一项基础工作,它在采油厂开发、生产、经营、管理过程中占有十分重要的地位。随着计量技术信息化、数字化、智能化的发展,孤东油气集输管理中心对内部原油交接点开展计量技术改造升级,逐步由“体积流量... 原油的交接计量是采油厂生产管理的一项基础工作,它在采油厂开发、生产、经营、管理过程中占有十分重要的地位。随着计量技术信息化、数字化、智能化的发展,孤东油气集输管理中心对内部原油交接点开展计量技术改造升级,逐步由“体积流量计+实验室化验”向“质量流量计+在线含水仪”转变,以信息化、自动化手段取代原油交接日常人工化验,提高数据准确率,实现贸易交接计量工作水平的整体提升。 展开更多
关键词 原油交接 计量技术 质量流量计 计量效率
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棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白基因5′端截短片段的表达及增效活性测定 被引量:9
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作者 刘相国 杨恭 +2 位作者 邱并生 张克勤 田波 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第2期167-172,共6页
将带有棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白 (HaGVenhancin)基因的重组表达载体 pET 30a En分别用BalⅠ和DraⅠ酶切后连接 ,构建重组表达载体pET 30a Ben和 pET 30a Den ,其外源基因的开放阅读框分别为HaGV增效蛋白基因 5′端的 1 7kb和 2 2kb。... 将带有棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白 (HaGVenhancin)基因的重组表达载体 pET 30a En分别用BalⅠ和DraⅠ酶切后连接 ,构建重组表达载体pET 30a Ben和 pET 30a Den ,其外源基因的开放阅读框分别为HaGV增效蛋白基因 5′端的 1 7kb和 2 2kb。IPTG诱导表达产生 66 7kD和 85 1kD的多肽并命名为Ben和Den。初步纯化的Ben和Den显示了对棉铃虫核多角体病毒 (HaNPV)及Bt的增效活性。Ben可对棉铃虫核多角体病毒增效 1 0 5%~2 6 5% ,LT50 缩短 0 9d ,Den增效 1 0 2 %~ 33 0 % ,LT50 缩短 1 2d~ 1 9d。重组增效蛋白可对Bt(1∶2 50 0稀释 )增效 2 0 7%~ 35 4% ,Den增效 1 6 7%~ 31 5% ,Ben增效 1 1 7%~2 7 4%。 展开更多
关键词 棉铃虫 颗粒体病毒 增效蛋白 HANPV BT 增效活性 昆虫病毒
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棉铃虫颗粒体病毒增效蛋白基因克隆及在大肠杆菌中表达 被引量:11
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作者 刘相国 杨恭 +1 位作者 邱并生 田波 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期379-383,共5页
用PCR技术从棉铃虫颗粒体病毒基因组中扩增得到增效蛋白基因DNA序列。PCR产物酶切后克隆至 pBluescript质粒中 ,核苷酸序列测定表明 ,有 8个核苷酸、5个氨基酸与Genbank发表的序列不同。继而构建了表达质粒 pET 30a En ,诱导后经SDS PAG... 用PCR技术从棉铃虫颗粒体病毒基因组中扩增得到增效蛋白基因DNA序列。PCR产物酶切后克隆至 pBluescript质粒中 ,核苷酸序列测定表明 ,有 8个核苷酸、5个氨基酸与Genbank发表的序列不同。继而构建了表达质粒 pET 30a En ,诱导后经SDS PAGE和West ernblot检测 ,表明获得了增效蛋白基因在大肠杆菌BL2 1 (DE3)中包涵体形式的特异表达。生物测定结果表明 ,初步纯化的重组增效蛋白具有明显的增效活性 ,可提高棉铃虫核多角体病毒对 3龄幼虫致死率 31 7% - 34 1 %。重组增效蛋白的获得对研究其增效机理及构建新型杀虫剂提供了条件。 展开更多
关键词 棉铃虫颗粒体病毒 增效蛋白 基因克隆 大肠杆菌
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乙肝表面抗原a表位粘膜疫苗的构建及免疫原性检测 被引量:1
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作者 刘相国 杨恭 +1 位作者 邱并生 田波 《微生物学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第5期625-629,共5页
利用DNA重组技术 ,构建霍乱毒素B亚单位与乙肝病毒表面抗原a表位的融合基因 ,并在大肠杆菌表达体系pET 30a BL2 1 (DE3)中获得以包涵体形式的高效表达。免疫印迹表明表达产物具有免疫学活性 ,包涵体复性后 ,表达产物能够象CTB那样形成五... 利用DNA重组技术 ,构建霍乱毒素B亚单位与乙肝病毒表面抗原a表位的融合基因 ,并在大肠杆菌表达体系pET 30a BL2 1 (DE3)中获得以包涵体形式的高效表达。免疫印迹表明表达产物具有免疫学活性 ,包涵体复性后 ,表达产物能够象CTB那样形成五体 ,以腹腔注射、灌胃。 展开更多
关键词 CTB 乙肝病毒表面抗原a表位 融合蛋白 ELISA 粘膜免疫疫苗 免疫原性
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二维泊松方程的交替方向迭代法 被引量:2
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作者 刘相国 谢如龙 郝江锋 《大理学院学报(综合版)》 CAS 2010年第10期1-5,共5页
利用交替方向迭代法求解二维泊松方程边值问题,得到了相应的误差分析,并进行了数值模拟,模拟结果表明该方法是可行的、有效的。
关键词 泊松方程 交替方向迭代法 误差
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浅谈《最优化方法》教学方法的改革 被引量:6
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作者 刘相国 《巢湖学院学报》 2011年第6期151-152,共2页
最优化方法是一门理论和实践性都很强的专业基础课程.本文针对最优化方法的理论与实践教学中存在的问题,进行了初步研究,并提出一些愿望和设想.
关键词 最优化方法 教学改革 实践教学
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一类双曲型方程的有限差分法 被引量:1
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作者 刘相国 郝江锋 《宜宾学院学报》 2011年第6期14-17,共4页
利用有限差分法求解波动方程边值问题,得到了相应的稳定性分析,并进行了数值模拟.模拟结果表明;该方法求得的数值解有较高的精度和较快的运行速度.
关键词 波动方程 有限差分法 误差
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一类抛物型方程的有限差分法 被引量:2
11
作者 刘相国 徐富强 《铜仁学院学报》 2011年第4期139-143,共5页
利用有限差分法求解了抛物型方程边值问题,得到了相应的稳定性分析,并进行了数值模拟。模拟结果表明该方法是可行的、有效的。
关键词 抛物型方程 有限差分法 稳定性
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过碘酸盐氧化法制备固相载体除抗非目的蛋白抗体
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作者 刘相国 杨恭 邱并生 《微生物学通报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期73-75,共3页
Sephacryl凝胶经过碘酸盐氧化将产生醛基 ,非目的蛋白通过氨基与醛基反应结合到凝胶上制备固相载体。装柱后 ,抗体经过长时间循环上样 ,抗非目的蛋白的抗体被吸收 ,抗体得到了纯化。用经本法处理过的抗体做免疫印迹 。
关键词 Sephacry1凝胶 抗体 免疫印迹 过碘酸盐氧化法 固相载体 抗血清
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一类二维对流扩散方程的有限元法 被引量:1
13
作者 刘相国 张海燕 《安徽科技学院学报》 2011年第5期56-60,共5页
利用有限元法求解了二维对流扩散方程边值问题,得到了相应的误差分析,并进行了数值模拟。模拟结果表明该方法求得的数值解有较高的精度和较快的运行速度。
关键词 对流扩散 有限元 误差
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一类二维稳态对流——扩散方程的有限差分法
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作者 刘相国 赵开斌 《巢湖学院学报》 2009年第6期4-7,共4页
利用有限差分求解了二维稳态对流-扩散方程边值问题,得到了相应的误差分析,并进行了数值模拟。模拟结果表明该方法是可行的、有效的。
关键词 对流-扩散 有限差分 误差
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一类二维变系数椭圆方程数值求解
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作者 刘相国 屈红红 《巢湖学院学报》 2008年第6期19-23,共5页
利用有限元法求解了二维变系数椭圆方程边值问题,得到了相应的误差分析,并进行了数值模拟。结果表明解此类问题时有限元法具有程序简单,计算精度高的优点。
关键词 椭圆 有限元 误差
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高分辨率溶解曲线分析技术在大豆Ecotilling中的应用 被引量:8
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作者 焦丽 刘相国 +3 位作者 杨春明 王虎义 郝东云 王庆钰 《大豆科学》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期843-846,850,共5页
将高分辨率溶解曲线(High Resolution Melting,HRM)技术运用在大豆Ecotilling中,对256份栽培大豆的大豆异黄酮合酶基因(IFS1)的外显子区域进行SNP筛查,并采用直接测序的方法对HRM检测结果进行验证。结果表明:模板均一化后的检测效果较... 将高分辨率溶解曲线(High Resolution Melting,HRM)技术运用在大豆Ecotilling中,对256份栽培大豆的大豆异黄酮合酶基因(IFS1)的外显子区域进行SNP筛查,并采用直接测序的方法对HRM检测结果进行验证。结果表明:模板均一化后的检测效果较未均一化的检测效果差异显著,野生型样本与待测样本按1∶1及1∶4比例混样溶解曲线阈值较高,其中1∶4混样适合高通量检测。HRM对IFS1基因外显子区域的检测结果与PCR产物测序的结果比对显示,对IFS1第5段外显子和第7段外显子检测的准确率分别达到91.2%和100%,表明该研究利用HRM技术建立的栽培大豆的Ecotilling技术体系是一种高灵敏度、高通量和低成本检测SNP的新方法。 展开更多
关键词 大豆 高分辨率溶解曲线分析技术 Ecotilling SNP
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双分子荧光互补技术(BiFC)分析玉米SSⅠ与PPDK1之间的蛋白互作 被引量:5
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作者 崔喜艳 张继晓 +3 位作者 窦瑶 孙小杰 尹悦佳 刘相国 《西北农林科技大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2013年第7期49-53,59,共6页
【目的】分析玉米胚乳可溶性淀粉合成酶(SSⅠ)与质体型糖酵解途径关键催化酶丙酮酸磷酸双激酶(PPDK1)的蛋白互作关系,揭示可能发生互作的亚细胞位置。【方法】采用酶切连接的方法构建326-CYCHA-ss1和326-CYNEE-ppdk1双分子荧光互补表达... 【目的】分析玉米胚乳可溶性淀粉合成酶(SSⅠ)与质体型糖酵解途径关键催化酶丙酮酸磷酸双激酶(PPDK1)的蛋白互作关系,揭示可能发生互作的亚细胞位置。【方法】采用酶切连接的方法构建326-CYCHA-ss1和326-CYNEE-ppdk1双分子荧光互补表达载体,转化农杆菌EHA105,瞬时浸染烟草叶片组织,激光共聚焦显微镜下观察SSⅠ和PPDK1相互作用产生的荧光信号。【结果】双酶切试验鉴定表明,326-CYCHA-ss1和326-CYNEE-ppdk1重组载体构建正确;PCR结果证实,植物表达载体成功转化到农杆菌EHA105中;双分子荧光互补试验中,可观测到SSⅠ和PP-DK1相互结合而产生的黄色荧光信号。【结论】证实SSⅠ和PPDK1能够在植物活体细胞内发生真实的蛋白互作。 展开更多
关键词 SSⅠ PPDK1 双分子荧光互补技术(BiFC) 瞬时转化 蛋白质互作
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地下水中锰离子氧化细菌的分离与筛选鉴定 被引量:3
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作者 路杨 刘相国 +3 位作者 杨朔 宁波 张晓英 郝东云 《吉林大学学报(地球科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1117-1121,共5页
从沈阳张士经济开发区净水厂的成熟生物滤池中,分离筛选得到了3株具有较强Mn2+氧化能力的革兰氏阴性细菌,分别命名为Mn1、Mn2和Mn3。经3个菌株的16S rDNA鉴定及其系统发育学分析表明,菌株Mn1和Mn2为Delftia属,菌株Mn3为Klebsiella属。... 从沈阳张士经济开发区净水厂的成熟生物滤池中,分离筛选得到了3株具有较强Mn2+氧化能力的革兰氏阴性细菌,分别命名为Mn1、Mn2和Mn3。经3个菌株的16S rDNA鉴定及其系统发育学分析表明,菌株Mn1和Mn2为Delftia属,菌株Mn3为Klebsiella属。进一步考察了3株菌对地下水中浓度为2 mg/L的Mn2+氧化及发酵能力。结果表明,3株菌均可在12 h内达到使1 m3生物滤料成熟时所需的最少生物量;且Mn1、Mn2和Mn3对Mn2+的相对氧化能力分别为96%、94%和85%,为生物滤池法去除地下水中铁锰的快速启动提供了菌种基础。 展开更多
关键词 Mn2+氧化细菌 筛选与鉴定 系统发育学分析 生物滤池快速启动 地下水
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二维稳态对流—扩散方程参数反演的迭代算法 被引量:4
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作者 闵涛 刘相国 +1 位作者 张海燕 艾克锋 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2007年第6期744-752,共9页
利用有限元法求解了二维稳态对流—扩散方程,并利用迭代法对二维稳态对流—扩散方程参数反演进行了研究,得出了此类反问题的数值解法。数值模拟结果表明,此方法在求解二维稳态对流—扩散方程参数反演问题时是可行的也是有效的。
关键词 对流—扩散 有限元 参数 反问题 迭代法
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烟草花叶病毒(普通株中国分离物)及其弱毒疫苗-N14(番茄株)基因组侵染性cDNA核苷酸全序列测定与分析 被引量:5
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作者 杨恭 刘相国 邱并生 《生物工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2000年第4期437-442,共6页
用双脱氧末端终止法对侵染性烟草花叶病毒普通株中国分离物 (TMV vulgar,ChineseIsolate,TMV Cv)和番茄株弱毒疫苗TMV N14(AttenuatedTMVvaccinestrain)基因组cDNAs的核苷酸全序列进行了测定 ,并分析和比较了其基因组的结构和特征。结... 用双脱氧末端终止法对侵染性烟草花叶病毒普通株中国分离物 (TMV vulgar,ChineseIsolate,TMV Cv)和番茄株弱毒疫苗TMV N14(AttenuatedTMVvaccinestrain)基因组cDNAs的核苷酸全序列进行了测定 ,并分析和比较了其基因组的结构和特征。结果表明 :普通株基因组 (Genbank接收号 :AF16 5 190 )为 6 395个核苷酸 ;4个功能性开放阅读框架 (ORF) ,分别编码 12 6kD/ 183kD的复制酶、30kD运动蛋白和 17 6kD外壳蛋白。弱毒疫苗TMV N14基因组 (Genbank接收号 :AF15 5 5 0 7)为 6 384个核苷酸 ;5个功能性ORF分别编码 98 5kD/ 12 6kD/ 183kD的复制酶、2 7kD运动蛋白和 17 6kD外壳蛋白。与参比序列核苷酸和氨基酸序列比较 :普通株核苷酸序列同源率为99 4% ;推断的复制酶与运动蛋白分别有 5个和 2个氨基酸残基不同。TMV N14核苷酸序列同源率为 99 7% ;核苷酸位置 2 6 70~ 2 6 72和 5 6 32~ 5 6 34分别发生乳石 (Opal)突变 (UGA)和赭石 (Ochre)突变 (UAA) ;推断复制酶有13个氨基酸残基发生了变异。 展开更多
关键词 TMV 植物病毒 致弱机理 交叉保护 cNDA测序
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