绿色荧光蛋白标记阿特拉津降解基因工程菌的特性

通过转化绿色荧光蛋白基因质粒,对阿特拉津降解基因工程菌进行标记.转化后,绿色荧光蛋白在细胞内表达情况良好.在含抗生素的LB培养基中,绿色荧光蛋白的表达水平高于LB培养基和基础培养基.在细胞生长的稳定期,绿色荧光蛋白表达水平高于停滞期和对数生长期.绿色荧光蛋白基因质粒转化和表达,不会对基因工程菌原有的降解能力产生影响,而且绿色荧光蛋白的表达水平和降解活性存在接近线形的正相关关系.荧光蛋白标记细胞投加到反应器活性污泥中,会以2种状态存在:游离态和附着态,而且初期游离态细胞的数量大于附着态细胞的数量.     

镉对洋葱根生长和细胞分裂的影响

研究了不同浓度氯化镉溶液对洋葱根的生长,细胞分裂和染色体形态的影响.结果表明,随Cd~(2+)浓度增加,根的生长速率递减;随处理时间延长,每单位时间的根生长速度递减或停止,根尖细胞有丝分裂指数随Cd~(2+)的浓度增高和处理时间延长而递减.不同浓度Cd~(2+)都能引起染色体畸变,恢复培养后均能恢复生长,染色体畸变率降低     

低电压电解模拟高砷地下水中As(Ⅲ)的转化研究

建立阴阳极混合和阴阳极隔离的电解池研究模拟高砷地下水中As(Ⅲ)在低电压条件下的转化与去除规律。在混合电解池与分离体系阳极池中,在施加电压为0.1~0.8 V时,水体中的As(Ⅲ)均能转化As(Ⅴ),并得到有效去除。As(Ⅲ)浓度变化动力学符合指数式衰减方程。在As(Ⅲ)转化速率与As(Ⅲ)浓度和电压之间建立数学模型:电压一定时,As(Ⅲ)的转化速率与其浓度成正比;浓度一定时,As(Ⅲ)的转化速率与电压成指数式增长关系。混合体系As(Ⅲ)的转化速率与砷去除速率均高于分离体系,原因是盐桥增大了分离体系的电阻。能耗分析表明,研究的电压范围内,电压越低,As(Ⅲ)转化与去除所消耗的能量越小,混合体系消耗的能量小于分离体系。     

等鞭金藻的电转化体系

以等鞭金藻(Isochrysis sp.CCMM5001)为材料,探索了影响其电转化的主要因素,建立了等鞭金藻电转化体系。结果表明,真空抽滤法收集藻体获得的细胞存活率明显高于离心收集法;藻体收集的最适缓冲液为1.0 mmol/L HEPES(pH7.5)(含0.5 mol/L蔗糖);相同电场强度下,对数早期的藻细胞存活率最高,早、中、晚期的半致死电场强度分别为0.82～1.63 kV/cm、0.79～1.34 kV/cm、0.54～1.18 kV/cm;最佳脉冲时间为5 ms;冰浴时间为10 min。通过电击转化法向球等鞭金藻中导入质粒pCAMBIA2301,并对转基因球等鞭金藻进行GUS组织化学染色和GUS荧光定量分析,检测pCaMV 35S启动下的GUS报告基因的表达。得到转基因球等鞭金藻的GUS活性为0.52 nmolMU/(min.mg)。通过PCR方法检测固体平板上的单藻落,结果显示转化藻株能够检测到nptII基因。本研究建立了等鞭金藻的电转化体系,为外源基因的导入及其功能的研究奠定了基础。     

洋葱假单胞菌抗汞质粒的研究

用一种改良的方法提取洋葱假单胞菌的抗汞质粒,经过电泳分析,该质粒分子量约1.21×107D,23kb,把纯化的质粒直接转化至大肠杆菌E.coliDH5中,在含100μg/mL的氨苄青霉素和30μg/mL HgCl2的肉汤平板上筛选转化子的抗汞菌株,从生长测定表明,含有抗汞质粒的E.coliDH5α转化株可在含60μg/mL HgCl2的培养基中生长良好,且有较强的去汞功能。质粒经限制性内切酶BamHI、EcoRI、PastI分别酶切,均无酶切位点,且大肠杆菌E.coliDH5α能稳定保存上述质粒。     

光照与磷对铜绿微囊藻生长的交互作用

采用单种分批培养的方法研究了光照与磷对铜绿微囊藻比生长速率、细胞叶绿素a和P含量的交互作用。通过光照强度和培养基P浓度的双因素试验设计,设置了4种培养基P浓度,每种P浓度下又设置了6种光照强度。结果显示:铜绿微囊藻生长的饱和光照强度为40～100μmol(/m·2s),培养基P浓度对其生长速率的影响符合Monod方程;随着光照增强,细胞叶绿素a含量呈下降趋势;提高P浓度,细胞叶绿素a含量会升高,但在较低P浓度下,铜绿微囊藻也能维持一定的细胞叶绿素a含量;细胞P含量的变化趋势与比生长速率的变化趋势相似。因此,光照和P浓度对铜绿微囊藻的生长、细胞叶绿素a和P含量均存在交互作用,且微囊藻生长变化与另外两种特征变化存在一定的关联。     

N和P对锥状斯氏藻(Scrippsiellat trochoidea)生长及孢囊形成的影响

在实验室设置了5个N、P浓度梯度，研究了它们对锥状斯氏藻（Scrippsiella trochoidea）营养细胞生长和孢囊形成的综合效应。结果表明，当N、P浓度分别超过10和1．5μg／L时，就能维持锥状斯氏藻一定的种群数量，而在高N、P浓度组（N浓度为500μg／L，P浓度为74μg／L组）的生长势态明显优于其他浓度组，稳定生长期持续时间较长，且有着较高的细胞比生长速率。孢囊一般在营养细胞达到稳定生长期后开始形成，但低营养盐浓度组孢囊开始形成的时间较早。各试验组孢囊形成率相近，最终形成率为17．8％～35．6％。     

全氟辛烷磺酸对赤子爱胜蚓的抗氧化酶、代谢酶和DNA损伤的影响

非致死浓度下全氟辛烷磺酸(PFOS)对土壤生物的毒性作用研究在国内外鲜见报道.因此,本文采用人工土壤培养法,通过亚急性试验,研究了PFOS对赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)生长抑制、谷胱甘肽硫转移酶(GST)、过氧化氢酶(CAT)及DNA损伤的影响.结果表明,PFOS暴露急性期和亚急性期,非致死浓度PFOS显著抑制蚯蚓生长(p=0.000),生长抑制率随着暴露浓度、暴露时间的增大而逐渐增大,42 d时250 mg·kg^-1处理组的生长抑制率最大(55.86%).PFOS暴露急性期和亚急性期,非致死浓度PFOS对GST和CAT活性没有显著性影响(GST:p=0.067;CAT:p=0.123),采用GST和CAT酶活性评价非致死浓度PFOS对蚯蚓的生态毒性时,需要参考其他指标进行综合分析.PFOS暴露急性期,非致死浓度PFOS可致体腔细胞DNA损伤;PFOS暴露亚急性期,体腔细胞DNA损伤随着暴露时间的增加而逐渐得到恢复.     

高效絮凝菌的细胞融合及产絮特性研究

从含油废水处理曝气池活性污泥中分离到具有絮凝特性的絮凝菌株F2、F6,絮凝率在80%以上.对絮凝菌F2、F6的絮凝基因进行基因定位.首先对菌株F2、F6进行药物抗性遗传标记选择,然后提取质粒,其中F6无质粒,则絮凝基因在染色体上;F2有质粒,将具有絮凝特性的菌株F2的质粒转化到无絮凝特性的受体菌DH5α细胞中,最后对转化菌进行絮凝特性检测.结果表明,转化菌株的絮凝效果明显低于原始亲株F2.初步判断F2、F6絮凝基因定位于染色体DNA上,不在质粒上.因此,为了提高絮凝菌的絮凝效果,利用高效产絮菌株F2、F6作为亲本菌株,进行原生质体融合,对融合条件进行优化,并对融合子进行絮凝测定.实验结果确定了青霉素GK的最适浓度,F2为0.6 u·mL-1、F6为0.1u·mL-1,得到了相应的原生质体及融合子;经絮凝试验对融合子的验证,结果表明,数株融合子表现出产絮特性,融合子絮凝效果与亲本菌株F2、F6相当.     

异噻唑啉酮类化合物对三角褐指藻的抑制效应

研究了不同浓度异噻唑啉酮类化合物BIT(1,2-苯并异噻唑啉-3-酮)及其类似物X(N-丙酰基-1,2-苯并异噻唑啉酮-3-酮)对三角褐指藻生长的抑制效应.根据藻细胞生长、比生长速率、藻细胞密度比、藻细胞内色素含量变化结果表明,在实验所设定的浓度(0~3mg/L)范围内,BIT和X在高浓度下对三角褐指藻生长均具有一定的抑制效应,增加细胞生长的延滞期,但在低浓度下不明显,BIT的抑制效应优于X,但BIT和X的这种抑制作用均会随着处理时间的延长而减弱,藻细胞逐渐恢复快速增殖.根据Logistic曲线方程拟合获得的BIT和X对藻的96h半效应质量浓度(EC50)分别为1.95mg/L(R2=0.988, P=0.0013)和3.26mg/L(R2=0.908, P=0.0279),EC50值的大小进一步说明BIT比X对三角褐指藻的抑制作用强.     

含荧光素酶四膜虫B2086-LUC全细胞生物传感器的构建及其对重金属离子的响应

为了获得可用于快速检测环境中重金属污染的全细胞生物传感器,本研究将含有HA标签的萤火虫荧光素酶(LUC)基因重组到含有四膜虫金属硫蛋白MTT1启动子和微管蛋白终止子序列的载体pBX中,获得重组质粒pBX-LUC,用基因枪粒子轰击法将pBX-LUC转化入四膜虫细胞中,通过同源重组和巴龙霉素抗性筛选, LUC基因整合到四膜虫大核基因组MTT1 位点,获得含有LUC基因的细胞株B2086-LUC. B2086-LUC对重金属镉和汞的响应敏感,可检测的最低浓度为5~10ng/mL;对铜和锌的响应较弱,可检测的最低浓度为0.5~ 1mg/mL.因此,四膜虫B2086-LUC可作为环境中镉和汞污染快速检测的全细胞生物传感器.     

操作电压对双极膜电渗析回收丙烯酸丁酯废水中有机酸的影响

采用具有三隔室重复单元的电渗析中试装置从丙烯酸丁酯废水中回收有机酸,考察了操作电压对转化过程的影响。结果表明,操作电压对装置的处理能力、能耗和回收有机酸浓度均具有重要影响。随着操作电压从50V增加到100 V,平均电流密度从16.91 mA/cm2线性增加到55.22 mA/cm2,电渗析时间显著缩短;生产单位有机酸的能耗从0.10 kW·h/mol线性增加到0.20 kW·h/mol。操作电压从50 V提高到100 V时,伴随有机酸根迁移的水量增加,而伴随钠离子迁移的水量减少,使50 V下获得的有机酸浓度较高,而NaOH浓度较低。     

工程菌及其固定化细胞对有机磷农药的降解

用抗性库蚊酯酶基因,引入原核表达载体pRL439,转化大肠杆菌HB101细胞,获得表达.通过酶切、Southern杂交鉴定重组质粒.研究了重组菌酯酶的活性,重组质粒pRL-B1表达的酯酶具有高酶活并能高效降解酯酶的特异性底物a-乙酸萘酯(a-NA)和β-乙酸萘酯(β-NA);经对重组菌进行细胞固定化后降解有机磷农药对硫磷(1605),反应时间短,降解效率高.     

BHC降解性质粒的研究

分离获得了一株对β-及γ-BHC均具有一定降解效果的Ⅱ_5-A菌株,该菌在好气条件下以BHC为唯一碳源。检测发现。它携带一个质粒。用丝裂霉素C进行的质粒消除试验表明,凡是消除了质粒的菌株,均丧失在以BHC为唯一碳源的无机盐培养基上的生长能力。该质粒经提取和纯化后,通过转化,成功地转移到大肠杆菌(Escherichia coli C600),使该转化子获得降解BHC的能力,并在转化子中检测出与原菌株电泳泳动度相同的质粒。因此,认为Ⅱ_5-A菌株降解BHC的基因是位于它所携带的质粒上。作者暂将此降解性质粒命名为BHC质粒,并编号为pWE1。     

球形红细菌去除和转化铅的机理研究

通过X-射线衍射光谱分析,球形红细菌(Rhodobacter sphaeroides)H菌株对铅离子的转化产物为硫化铅.H菌株在不同浓度Pb2 中培养后,研究了该菌株生长细胞对Pb2 去除的动力学和该菌体产生半胱氮酸脱巯基酶活性的变化,用聚丙烯酰胺凝胶电泳法分析了其同工酶谱.结果表明,Pb2 浓度为25～150 mg·L-1时,去除速率常数k较大,半衰期T1/2较短,去除率较高;Pb2 浓度为75、100和150 mg·L-1时,对H菌株产生半胱氨酸脱巯基酶活力有明显的促进作用,Pb2 浓度为200 mg·L-1时,对该酶活力有抑制作用.该菌体细胞及亚细胞组分中铅含量测定结果显示,94%的Pb2 分布于细胞壁和细胞质内,仅少量存在于细胞膜上,并结合透射电镜观察和红外光谱分析,证明了该H菌株对铅离子去除和转化是在细胞质内进行的.     

水环境中铜离子有害性的DNA表征方法

利用琼脂糖凝胶电泳法研究了铜离子对超螺旋X174 RF DNA结构的影响. 铜离子浓度为10^-3 mol/L 和10^-4 mol/L 时,与DNA作用24h后,可直接使质粒DNA的超螺旋结构完全转化为其它结构. 低浓度铜溶液(10^-6 mol/L) 与DNA作用24h后,52%的超螺旋结构发生了转化. 48h时,69%的超螺旋结构转化为其它结构. 在铜离子浓度一定的条件下,随着二者相互作用时间的延长,DNA超螺旋结构逐渐开环,断裂直至完全消失. 作用时间一定的条件下,铜离子浓度越高,越容易开环断裂,形成其它结构. 铜离子浓度、铜离子与DNA作用的时间以及DNA各种结构百分含量之间具有一定的剂量-效应关系. 通过测定DNA超螺旋结构的这种变化有可能发展一种相对于同一标准的比较污染物环境有害性的方法.     

来自Bacillus circulans WZ-12的二氯甲烷脱卤酶基因dcmR的克隆和表达

通过PCR方法从Bacillus circulans WZ-12中分离到二氯甲烷脱卤酶基因dcmR,构建具T7强启动子的pET28b(+)-dcmR质粒,电击转化Escherichia.coli BL21(DE3),构建了二氯甲烷生物降解基因工程菌BL21[pET28b(+)-dcmR].重组菌经IPTG诱导后,表达蛋白占总蛋白的32%.表达蛋白的酶活最高可达25.78 U/mL,酶的比活(以蛋白计)为88.86 U/mg.重组菌周质中酶活2.92 U/mL,胞内酶活22.86 U/mL.重组菌产生的酶的活力和比活较原降解菌株高1~2倍.对工程菌的生长特性和降解特性的研究表明,工程菌在LB培养基中的生长特性与原始菌株没有差别,生长至对数期A600 nm值都可达2.4左右.重组菌株dcmR-1在25 h的降解率达90%以上,降解效率比原降解菌株有明显提高.该基因工程菌的构建对二氯甲烷生物降解机制研究以及复合污染环境的生物修复和工程应用具有实际意义.     

汞和镍对人血淋巴细胞转化及DNA合成的效应

通过测定3H－TdR参入细胞DNA的方法研究了氯化汞和氯化镍对人血淋巴细胞转化和DNA合成的效应。结果表明,氯化汞和氯化镍对人外周血淋巴细胞的转化和DNA合成的效应是双相性的：在极低浓度下汞、镍化合物均可促进淋巴细胞转化和DNA合成,而在高浓度下则抑制淋巴细胞转化和DNA合成。汞、镍化合物对淋巴细胞的这种刺激效应比细胞有丝分裂素—植物血凝素（PHA）的刺激效应要弱。汞对细胞转化和DNA合成的刺激效应比镍强     

二甲戊乐灵降解细菌HB-7的分离及降解特性研究

利用富集培养方法 ,从环境中获得菌株HB 7,初步鉴定属于芽孢杆菌属 (Bacillus) .实验结果表明 ,培养条件会影响HB 7的生长和降解二甲戊乐灵的效率 ,少量的蔗糖能促进菌体生长和降解 ;在pH为 6～ 9的范围内菌体生长量大、降解率高 ;二甲戊乐灵浓度的提高抑制了菌株的生长和降解 ,但在一定浓度范围内提高农药去除量 ;HB 7降解二甲戊乐灵的最佳培养温度是 30℃左右 .研究结果还表明菌株HB 7含有一个质粒 ,该质粒能产生降解二甲戊乐灵的酶系统 .     

废弃重组质粒DNA热处理效率的环境影响因素

为了解环境因素对质粒DNA热处理效率的影响以及热处理过程的有效性和安全性,以pET-28b质粒为材料,采用定量PCR技术结合质粒转化等方法分析了pH、NaCl、牛血清白蛋白(BSA)及EDTA浓度等因素对质粒DNA热处理的影响.结果表明,NaCl、BSA及EDTA的存在对热处理过程中的质粒DNA具有保护作用,且保护作用依次增强.在纯水中热处理30min后的质粒DNA可扩增的片段数仅是在0.1%的EDTA中热处理30min后质粒DNA可扩增片段数目的1.7%.由于生物实验室废水中通常含有上述有机或无机物质,因此,实际热处理过程中质粒DNA的降解半衰期可能远长于先前报道的2.7～4min,残留的转化活性也可能更高,这必须引起我们高度关注.但是,研究结果也表明,酸性条件下的热处理能加速质粒DNA的失活和降解,因此建议热处理过程可在弱酸性条件下完成,以强化其处理效果.