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模式生物——大肠杆菌摘要：模式生物是生命科学研究的重要材料，目前公认的用于生命科学研究的常见模式生物有大肠杆菌、噬菌体、酵母、线虫、果蝇、斑马鱼、小鼠、拟南芥等.其中大肠杆菌对生命现象的揭密和探索等都所做出了重大贡献，对其在生命科学研究中的历史轨迹、各自优势、技术手段、热点研究、发展前景等系统而又简要的了解，有助于具体而又生动地体察到大肠杆菌在今天生命科学发展中的重要地位和推动生命科学不可替代的巨大潜力。
关键词：大肠杆菌模式生物生命科学一、大肠杆菌简介大肠杆菌(Escher i chia col i ) 是Escherich 在1885 年发现的, 在很长的时间里, 一直被认为是正常肠道菌落的组成部分, 认为是非致病菌。
直到20世纪中期,一些科学家才认识到一些含有血清型的大肠杆菌对人和动物有致病性。
大肠杆菌作为研究生命科学中外源基因表达的宿主, 遗传背景清楚，技术操作简单，培养条件简单，所以大肠杆菌的大规模发酵经济, 倍受遗传工程专家的重视。
目前大肠杆菌是应用最广泛、最成功的表达体系, 常作为高效表达的首选体系。
20 世纪70 年代, 通过对大肠埃希菌的研究发现了操纵子学说并且绘制成了完整基因图谱, 基因组全序列完成, 全长为5 Mb, 共有4 288 个基因, 同时也搞清了所有基因的氨基酸序列。
62% 的基因功能已经阐明, 仍有38% 基因功能尚未完全搞清。
二、大肠杆菌在生命科学研究的各领域所做的贡献2.1 大肠杆菌用于基因突变研究突变型生物体在研究基因及蛋白质的性质的过程中扮演着重要角色。
通过一定的诱变剂如: HNO2、烷化剂等, 可使野生型大肠杆菌诱发突变, 从而产生突变型。
常见的大肠杆菌突变型大体有两种类型: ①合成代谢功能的突变型( anabolic functionalmutants)它是指在某些外界作用条件下, 基因组中部分基因发生突变时, 有些生化反应就不会正常进行, 因而使某些代谢失衡, 菌体也不会在基本培养基上存活, 这种突变多为条件致死突变。
融合酶技术的应用摘要：为了获取自然界中并不存在的具有更多催化活性的酶蛋白，采用酶融合技术，通过构建重组融合基因，导入表达载体，转入宿主细胞中进行表达，经分离纯化获得目的融合酶。
关键字：基因融合 DNA合成重组质粒表达系统融合酶指一条多肽链上含有2种或2种以上催化活性的酶。
其往往是基因融合的产物。
它可以是单体酶，也可以是寡聚酶或更复杂的多酶体系。
例如E．coli天冬氨酸激酶I一商丝氪酸脱氢酶I融合体，在天冬氨酸到丝氨酸生物合成中催化两步反应，该酶是四聚体．每条肽链含有两个活性tN-端部分的天冬氨酸激酶和C一端部分的高丝氨酸脱氢酶，所以又称双头酶。
为了得到具有多种活性或者条件耐受性更大的目标酶。
一般所采用融合酶技术，即通过DNA重组技术得到的两个目标酶表达基因重组后的表达产物。
这一新技术可以用于组建自然界原先并不存在的、结构和功能全新的酶蛋白。
这一技术是通过构建融合酶基因及其表达质粒，再由表达系统（如：大肠杆菌BL21）表达获得目标物。
融合酶表达技术主要通过以下几步完成。
一．实验材料的准备1.酶和试剂：在构建融合基因和表达载体的步骤中，会用到相应的酶与试剂。
限制性内切酶：主要用于对目标基因的剪切。
聚合酶，连接酶：用于对DNA合成基因片段的连接上（PrimeSTAR聚合酶、T4DNA 连接酶）。
抗生素用于在目标基因插入的检测（氨苄青霉素、卡那霉素、氯霉素）。
诱导物：用于诱导目的蛋白表达。
2.菌种和质粒：异源蛋白质在细菌中表达是目前使用的主要的蛋白生产系统。
大肠杆菌一直是最经济的系统之一（如：大肠杆菌(Escherichiacoli)EPI100购自Epicentre公司）。
质粒：作为目标基因的载体导入到表达系统中去（质粒pET30a(+)）。
根据目标基因特性及相应的情况选择相应的酶、试剂，并确定表达菌株，以跟好的构建融合基因、表达载体的重组，并最终表达、分离、纯化得到相应的融合酶。
二．融合目标基因与重组表达载体的构建1.融合基因的构建为基因扩增、基因的核苷酸序列改造及基因的融合做好准备，以及防止表达蛋白由于直接相连而造成空间折叠时构想发生改变，影响活性；如果纯化后要将融合蛋白切开的话，需要在蛋白的相连处设计蛋白酶的酶切位点，但酶切位点的选择也要注意不能在蛋白内部有酶切位点，所以要查阅相关资料，了解掌握相关酶表达基因的信息。
第25卷第12期2013年12月V ol. 25, No. 12Dec., 2013生命科学Chinese Bulletin of Life Sciences文章编号：1004-0374(2013)12-1161-62国家自然科学基金委员会生命科学部2013年度面上项目项目名称申请人依托单位1微生物学含羞草beta-根瘤菌共生固氮基因分子进化及菌植互作分子基础的初步研究刘晓云河北大学"万年生"野生稻内生菌多样性及分子系统进化研究谭志远华南农业大学中国芽胞杆菌属资源分类及系统发育研究刘 波福建省农业科学院共生细菌在象白蚁木质纤维素降解过程中的作用与机理研究杨 红华中师范大学内蒙古黏细菌资源多样性及其抗马铃薯晚疫病活性分析刘惠荣内蒙古农业大学海洋与内陆盐环境嗜盐古菌比较分类学研究崔恒林江苏大学产甲烷条件下互营烃降解菌Syntrophus sp.的定向分离及其烃降解基因研究承 磊农业部沼气科学研究所Myroides属模式种的比较基因组学、种的分化及其与环境适应的关系秦启龙山东大学海洋拟杆菌的多样性分析、分离鉴定及拟杆菌纲分类体系的整理与重构杜宗军山东大学基于DNA-稳定同位素探针对腾冲酸性温泉甲烷氧化菌群的宏基因组学研究贺治国中南大学泥河湾古遗址原核微生物的分子勘探及放线菌物种分离和系统分类张利平河北大学盐生植物中华补血草内生放线菌资源及其盐胁迫下的促生作用机制研究秦 盛江苏师范大学中国黑星菌科真菌的系统分类研究张 英北京林业大学中国粉褶蕈属分子系统学研究李泰辉广东省微生物研究所南岭国家级自然保护区大型真菌多样性研究宋 斌广东省微生物研究所黏菌个体发育与黏菌内细菌关系的研究王 琦吉林农业大学横断山区大型地衣特有种及其内生真菌遗传多样性研究郭守玉中国科学院微生物研究所金沙江干热河谷地衣的物种组成及生物地理学研究王立松中国科学院昆明植物研究所被孢霉科的形态、生理和分子系统发育学研究刘小勇中国科学院微生物研究所全球广义粉孢牛肝菌属的系统学与分类学研究李艳春中国科学院昆明植物研究所药用真菌大团囊虫草菌异黄酮关键合成酶基因CoCHS1的克隆及功能研究陈新爱浙江大学基于食菌动物粪便的高通量测序分析隐孢真菌多样性与分布于富强中国科学院昆明植物研究所宝天曼自然保护区甲虫肠道酵母菌多样性研究惠丰立南阳师范学院中国巨孢衣科地衣系统分类学研究任 强山东师范大学人腺病毒分型标准和重组进化机制研究曲章义哈尔滨医科大学食品级细菌双精氨酸信号肽的分泌机制研究高 强天津科技大学地衣芽孢杆菌耐热性的遗传基础王正祥天津科技大学Vc混合菌发酵伴生菌活性蛋白基因克隆表达及其对产酸菌作用机制吕淑霞沈阳农业大学结合组学技术进行安丝菌素生产的发酵工程研究钟建江上海交通大学专性化能自养嗜酸性氧化亚铁硫杆菌亚铁氧化和硫氧化代谢的基础研究刘相梅山东大学硫碱弧菌(Thialkalivibrio sp.) D301硫醌氧化还原酶表达调控机制与进化研究邢建民中国科学院过程工程研究所LAL家族转录因子对莫能菌素生物合成途径的调控机理研究赵广荣天津大学海洋真菌多糖生物合成途径及其关键合成酶性质研究宋勇春南京大学大肠杆菌合成5-氨基乙酰丙酸的调控机制研究祁庆生山东大学∙基金∙生命科学第25卷1162乙酰异戊酰泰乐菌素转化菌株可控式分化的RNAi调控系统的构建和分析财音青格乐天津大学寡发酵链球菌抗氧胁迫的分子机制佟卉春中国科学院微生物研究所天蓝色链霉菌孤立应答调控蛋白OrrA参与次级代谢全局调控的信号传导机制研究芦银华中国科学院上海生命科学研究院大肠埃希氏菌S-腺苷高半胱氨酸核苷酶的作用机制及其作为抗菌药物靶点的探究谷劲松济南大学恶臭假单胞菌NCIMB9869降解芳烃污染物3,5-二甲基苯酚的代谢途径研究许 楹中国科学院武汉病毒研究所依赖Na+的新型HCT家族转运蛋白SdmlT的功能鉴定及其重要氨基酸残基的功能分析姜巨全东北农业大学单体可控的新型短链PHA的古菌合成及材料性能分析韩 静中国科学院微生物研究所苏云金芽胞杆菌控制溶源性噬菌体关键因子的功能和作用模式彭东海华中农业大学长双歧杆菌新的LuxS/AI-2依赖的QS系统及其调控机制的研究袁 静中国人民解放军军事医学科学院宏基因组学方法发掘新颖I型聚酮化合物研究冯治洋南京农业大学液体静置培养灵芝酸生物合成的表观遗传调控研究章文贤福建师范大学链霉菌GB-2中西索米星与新霉素共合成的代谢机制研究陈义华中国科学院微生物研究所抗肿瘤药物链黑菌素生物合成的后修饰过程及其代谢过程研究邓子新上海交通大学在分枝杆菌中从简单碳源自给自足合成雄甾烯酮的研究王风清华东理工大学利用ΔSRP抑制子挖掘蛋白转运新途径的基础研究张大伟中国科学院天津工业生物技术研究所FluG-BrlA途径参与斜卧青霉分生孢子生成和糖苷水解酶合成调控的功能研究秦玉琪山东大学圈卷产色链霉菌隐性次级代谢基因簇的调控机制田宇清中国科学院微生物研究所一种新型蛋白酶在耐辐射球菌电离辐射抗性中的作用机制华跃进浙江大学海洋细菌漆酶Lac15嗜卤素离子机制研究肖亚中安徽大学堆囊菌木聚糖酶Xyn11B特征序列对其膜定位和酶学性质的影响吴志红山东大学构巢曲霉形态建成调节网-SIN途径反向调节子(Suppressor)对于胞质分裂的调控机制陆 玲南京师范大学糖苷水解酶GH5亚家族活性中心架构及其功能快速演化的相关机理研究王禄山山东大学TetR家族调控因子AtrA调节达托霉素生物合成的转录调控机制研究毛旭明浙江大学裂殖酵母多胺代谢途径中新型核糖开关的研究陈东戎复旦大学黑曲霉糖代谢途径中关键酶与小分子相互作用的系统研究孙际宾中国科学院天津工业生物技术研究所酶动力学稳定性机制及其分子设计冯 雁上海交通大学近平滑假丝酵母立体选择性(R)-和(S)-羰基还原酶的催化机制与理性设计张荣珍江南大学单细胞尺度上解析厌氧微生物相互作用的分子机制张卫文天津大学细菌胞外蛋白酶C末端PPC结构域吸附功能的多样性及其分子机制何海伦中南大学I型聚酮手性中心形成的分子机制研究郑舰艇中国科学院过程工程研究所茎瘤固氮根瘤菌中参与趋化作用的受体蛋白Mcp5的功能机理研究解志红中国科学院烟台海岸带研究所苏云金芽胞杆菌L-赖氨酸2,3-氨基变位酶与杀虫晶体蛋白形成的关系及调控作用机制研究丁学知湖南师范大学白念珠菌Wor1介导的调控网络在白灰形态转换中的作用机制陈江野中国科学院上海生命科学研究院黏细菌生物膜中基于核酸-多糖相互作用的复合型胞外基质的生物学特性和构建机理胡 玮山东大学Sop1和Sop2的功能及其在DNA损伤应答中的作用王 瑜中国农业大学必需调控系统PhoPQ快速起源及与细菌有丝分裂的调控关系钱 韦中国科学院微生物研究所酮古龙酸菌醌酶－呼吸链电子传递系统的研究和原位重构张怡轩沈阳药科大学DNA甲基化在寡孢节丛孢捕器形成过程中的作用及功能研究孙 昌云南大学耐辐射奇球菌表面S层蛋白的生化功能及其在吸附转化重金属中的作用机制研究田 兵浙江大学一块重金属污染土壤中的链霉菌染色体外遗传因子的进化关系研究覃重军中国科学院上海生命科学研究院国家自然科学基金委员会生命科学部2013年度资助项目第12期1163基于特殊多肽序列的新型SOD嗜热机制解析及耐高温工业酶改造王 威南开大学氧化胁迫诱导白腐真菌漆酶基因高效表达的分子机制及其生物学意义研究杨 洋华中科技大学埃博霉素与其核心生物合成基因簇邻近基因关系研究黎志凤山东大学自噬降解通路对产油酵母油脂积累的影响及其分子机制张素芳中国科学院大连化学物理研究所高通量测序技术筛选真菌紫杉醇合成相关基因及其功能研究张 鹏湖北省农业科学院酿酒酵母极性生长关键调控分子Rho3的新调控因子、下游效应分子及功能的鉴定高向东武汉大学耐辐射异常球菌转录调控蛋白CarD参与辐射氧化胁迫反应调控机制的研究陈 明中国农业科学院生物技术研究所高通量异源表达激活链霉菌沉默抗生素生物合成途径陶美凤上海交通大学大肠杆菌合成黄酮类化合物关键前体丙二酰辅酶A的代谢调控陈 坚江南大学丙酮丁醇梭菌碳代谢物调控蛋白CcpA的功能域鉴定和结构优化姜卫红中国科学院上海生命科学研究院瑞氏木霉内质网相关蛋白降解途径(ERAD)在蛋白合成分泌中的调控机理钟耀华山东大学大肠杆菌异丁醇合成途径中还原力调控的机制研究张学礼中国科学院天津工业生物技术研究所谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)生产L-缬氨酸的代谢工程研究王小元江南大学基因组变构改进酵母胁迫耐性等复杂表型的分子机理吴雪昌浙江大学内生真菌紫杉醇的生物合成及机制解析赵 凯黑龙江大学部分革兰氏阴性细菌耐药普遍规律的数字化研究丁 凡东北农业大学谷氨酸棒杆菌新型高效基因表达及打靶系统的构建徐大庆河北农业大学利用定向演化探索LuxI及其同源酶的底物特异性孙连宏中国科学技术大学喜温硫杆菌硫代谢双组份调节系统基础研究林建强山东大学发酵草本能源植物产甲烷菌群的宏基因组与宏蛋白质组学研究刘 斌福建农林大学微生物共代谢降解烟碱类杀虫剂吡虫啉的关键酶及其调控机制研究戴亦军南京师范大学海拔梯度变化对高寒草甸土壤N2O功能微生物的影响张于光中国林业科学研究院森林生态环境与保护研究所苜蓿中华根瘤菌P-type ATPase介导的铜抗性机制及其调控机理研究韦革宏西北农林科技大学丛枝菌根共生体中碳、氮相互“对话”及其调控机制的研究田春杰中国科学院东北地理与农业生态研究所富营养化湖泊中浮游病毒控制藻类生产力和调节细菌死亡率的生态功能研究赵以军湖北工业大学水-沉积物界面细菌种群协作规律及可培养性研究屈建航河南工业大学SXT/R391元件在华南沿海溶藻弧菌中的分布、分子特征及水平转移能力研究罗 鹏中国科学院南海海洋研究所细菌VI型分泌系统抗环境胁迫新功能研究及其作用机制解析王 瑶西北农林科技大学电极活性微生物原位合成纳米钯及催化难降解污染物定向还原机制王爱杰中国科学院生态环境研究中心重金属矿业废弃物酸化过程中的微生物群落动态研究黄立南中山大学Rhodococcus jialingiae djl-6-2降解多菌灵的途径及分子机制研究洪 青南京农业大学溢油沉积物中微生物功能种群演替及其与石油降解进程耦合机制吕镇梅浙江大学嗜热盐碱厌氧菌Natranaerobius thermophilus独特的多极端环境适应机理赵百锁中国农业科学院研究生院可安全稳定高效降解环境雌激素的假单胞菌的研制与应用梁如冰上海交通大学短命植物抱茎独行菜内生菌多样性与共生抗旱研究安登第新疆师范大学一株中度嗜盐嗜碱菌Na+/H+逆向转运蛋白转运机制研究杨春玉山东大学婴儿肠道分节丝状菌(SFB)的培养与免疫调控机理研究王 欣浙江省农业科学院一个新的双组分系统RhpRS调控III型分泌系统的信号转导途径研究贾燕涛中国科学院微生物研究所磷酸二酯酶PdeR调控水稻白叶枯病菌毒性的分子机制研究何晨阳中国农业科学院植物保护研究所病原细菌与线虫互作的感知信号通路黄晓玮云南大学维氏气单胞菌tmRNA和Bvgs-RR介导的致病信号通路的作用机制研究刘 柱汕头大学环丙沙星诱导下大肠杆菌sRNA的表达变化及其在耐药中的作用付英梅哈尔滨医科大学一种与金葡菌天然耐药相关的新的调节性RNA (RNA-V)生物学功能研究杨 光中国人民解放军军事医学科学院铜绿假单胞菌 ExoS 毒素蛋白诱导的细胞凋亡信号通路研究金守光南开大学铜绿假单胞菌SuhB对三型分泌系统调控机理的研究吴卫辉南开大学生命科学第25卷1164三型分泌系统开关蛋白SepD调控效应蛋白输出的分子机制王 岱厦门大学毒素-抗毒素系统SzeTA对高致病性2型猪链球菌89K毒力岛的稳定作用及其机制研究李 明中国人民解放军第三军医大学铜绿假单胞菌中参与急-慢性感染转化的Ⅲ分泌系统调控途径及机理研究段康民西北大学稻瘟病菌附着胞形成阶段代谢组学研究林福呈浙江大学稻瘟病菌cAMP-PKA信号途径下游基因调控网络及其功能研究王政逸浙江大学低毒病毒侵染对板栗疫病菌线粒体机能的影响陈保善广西大学转录因子Sfu1和Sef1调控白色念珠菌共生-致病转化的分子机制研究陈昌斌中国科学院上海巴斯德研究所白念珠菌二氧化碳感应关键基因和信号通路研究黄广华中国科学院微生物研究所低温增强甜菜黑色焦枯病毒致病性的分子机制研究王献兵中国农业大学中国番茄黄曲叶病毒和烟草曲茎病毒Rep蛋白介导卫星DNAβ复制选择性的分子机制研究钱亚娟浙江大学烟草花叶病毒RNA发生poly(A)-rich型多聚腺苷酸化的研究李为民中国农业科学院生物技术研究所一种病毒诱导的RNA沉默在植物细胞间转运机制的研究洪益国杭州师范大学烟草丛顶病毒不依赖帽子翻译机制的RNA结构基础解析原雪峰山东农业大学MicroRNA与NBS-LRR类受体蛋白在SMV-大豆互作过程中的作用研究哈 达内蒙古大学细胞及病毒microRNA在杆状病毒复制中的作用钟 江复旦大学白纹伊蚊细胞凋亡通路及其对蚊媒病毒感染的影响刘青珍武汉大学基于单细胞分析技术探讨口蹄疫病毒持续感染机制郑从义武汉大学IRF-1抑制原型泡沫病毒复制机制研究乔文涛南开大学无囊膜病毒诱导细胞融合机制的研究郭 洪中国科学院武汉病毒研究所TLR3、TLR7配体增强猪繁殖与呼吸综合征疫苗细胞免疫应答的机制研究王金宝山东省农业科学院家蚕核型多角体病毒基因组复制受宿主分子伴侣HSC/HSP70调控的机制郭忠建江苏大学KCTD1介导朊蛋白与泛素连接酶E3相互作用的功能研究孙桂鸿武汉大学宿主细胞因子Integrin在杆状病毒入侵哺乳动物细胞中的功能及其作用机理研究王曼丽中国科学院武汉病毒研究所38K磷酸酶亚家族在杆状病毒衣壳装配中的分子机理研究杨 凯中山大学EV71感染所引起的CNS中免疫反应与神经内分泌系统相互作用在病毒致病过程中的机理研究李琦涵中国医学科学院医学生物学研究所人SR-BI基因多态性调控的脂质代谢对HCV入侵和感染的影响任 浩中国人民解放军第二军医大学朊病毒致病过程中细胞自噬和凋亡的相互串扰杨怀义中国科学院微生物研究所基于适配子靶向病毒蛋白的策略研究HCV导致肝癌的机制与规律章晓联武汉大学疱疹病毒丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶参与激活潜伏感染Epstein-Barr病毒(EBV)的分子机制研究彭 涛中国科学院广州生物医药与健康研究院登革病毒RNA结合宿主RBP的新发现及其在病毒基因组复制中的分子机制雷迎峰中国人民解放军第四军医大学嗜肝DNA病毒聚合酶新功能区的结构和功能研究王勇翔复旦大学我国新发现的14、55型腺病毒的生物学特性与基因组重组机制的研究张其威南方医科大学乙型脑炎病毒非结构蛋白NS5的晶体结构研究龚 鹏中国科学院武汉病毒研究所乙型流感病毒M1的核穿梭机理及其在复制中的作用曹 帅中国科学院微生物研究所肠道病毒71型神经细胞中复制中心形成机制的研究田 波中国科学院微生物研究所人3型腺病毒感染小动物模型的建立和体内应答特点研究周 荣广州医科大学基于小鼠与雪貂模型研究甲型H1N1流感病毒基因组多态性对致病性的影响及机制许黎黎中国医学科学院铜绿假单胞菌中噬菌体感染必需基因的筛选及功能研究杨洪江天津科技大学铜绿假单胞菌噬菌体PaP3的ORF48通过RpoD“关闭宿主”功能的分子机制研究谭银玲中国人民解放军第三军医大学猪肺炎支原体感染相关毒力因子的挖掘邵国青江苏省农业科学院生殖支原体MgPa受体的鉴定及其结构与功能研究曾焱华南华大学衣原体噬菌体Vp1黏附沙眼衣原体后的抑制效应及其机制的研究刘全忠天津医科大学沙眼衣原体新的免疫优势抗原CT143生物学特性研究王 洁中南大学第12期1165国家自然科学基金委员会生命科学部2013年度资助项目GrgA在衣原体生长发育过程中的基因转录调控机制的研究包小峰南通大学2植物学应用单分子技术研究细胞膜微区调节水通道蛋白活性的机制李晓娟北京林业大学卫矛科植物假种皮形态发生、发育及演化研究赵良成北京林业大学钙离子对微囊藻细胞壁合成及群体集聚状态影响机理的研究李建宏南京师范大学水稻着丝粒DNA变异及其影响植株生长发育机制研究龚志云扬州大学ZFP5家族基因调控拟南芥根毛细胞形成和发育的分子作用机制甘银波浙江大学远志结构发育过程中主要药用成分积累及诱导研究滕红梅运城学院高秆水稻茎秆细胞壁和组织构建的微观力学研究王太霞河南师范大学景天科植物三种无性苗的形态发生祝 建同济大学拟南芥根表皮细胞分化模式形成过程中组蛋白去乙酰化酶HDA19的调控机制研究陈文倩北京大学安息香科的系统发育基因组学和花形态发生研究王恒昌中国科学院武汉植物园转录抑制子AtOFP1调控拟南芥器官形态发生的机制常 缨东北农业大学OsELF3介导的泛素化途径调控水稻抽穗期的研究吴昌银华中农业大学中国及泛喜马拉雅地区滇紫草属(广义)的分类学研究刘全儒北京师范大学中国鸢尾兰属(兰科)植物的分类修订邢福武中国科学院华南植物园风毛菊属雪莲亚属和雪兔子亚属的分类学研究陈又生中国科学院植物研究所中国鼠尾草属(唇形科)的分类修订向春雷中国科学院昆明植物研究所中国木蓝属(豆科)的系统亲缘及分类修订高信芬中国科学院成都生物研究所马兜铃属对药马兜铃亚属的分类学与系统学研究马金双中国科学院上海生命科学研究院西南边境董棕林调查和研究，兼论河流与山脉的阻隔效应税玉民中国科学院昆明植物研究所半蒴苣苔属的分类修订和系统发育研究李振宇中国科学院植物研究所橐吾属(菊科-千里光族)的分类学研究杨亲二中国科学院华南植物园世界蓑藓属植物的分类修订与系统学研究郭水良上海师范大学世界角鳞苔属的分类修订和分子系统发育朱瑞良华东师范大学毛锦藓科的分类和分子系统学研究贾 渝中国科学院植物研究所中国复叶耳蕨属植物的分类订正研究陆树刚云南大学中国缺齿藓科(Mielichhoferiaceae, Musci)的分类研究赵建成河北师范大学海链藻属硅藻的形态分类和分子系统研究李 扬华南师范大学东亚叶苔科植物的系统分类研究李 微中国科学院沈阳应用生态研究所鳞盖蕨属(碗蕨科)的分类学研究严岳鸿上海辰山植物园中国弯枝藻目的分类修订及分子系统学研究谢树莲山西大学东亚特有植物水青树的谱系地理学研究李建强中国科学院武汉植物园茜草科北温带重要类群的生物地理演化聂泽龙中国科学院昆明植物研究所合头菊复合群植物的进化和生物地理学研究张建文中国科学院昆明植物研究所热带环太平洋间断分布格局的成因探讨-以樟科樟属为例李 捷中国科学院西双版纳热带植物园滇藏交界独龙江上游地区种子植物区系与生物多样性保护研究李 嵘中国科学院昆明植物研究所基于RAD tags方法的生物地理学研究：解析东亚岛屿特有植物舟山新木姜子地理分布格局形成与谱系分化机制邱英雄浙江大学东亚特有类群苍术属系统发育和物种分化及栽培药材白术的起源研究傅承新浙江大学中华猕猴桃复合体及其近缘种的分子谱系地理学研究李作洲中国科学院武汉植物园基于系统发育基因组学方法探讨适应不同宿主的肉苁蓉属植物水平基因转移王玉国复旦大学裸子植物线粒体基因组的进化研究冉进华中国科学院植物研究所利用比较基因组学的FISH技术研究5种猕猴桃种间亲缘关系刘 虹中南民族大学基于转录组测序的葡萄属欧亚支系系统发育和生物地理研究刘秀群华中农业大学横断山地区红豆杉属植物杂交物种形成与适应性进化高连明中国科学院昆明植物研究所广义李属植物的系统发育及分类学修订崔大方华南农业大学。
华癸中生根瘤菌中宿主种子浸提物诱导表达基因的筛选及其对共生结瘤的影响根瘤菌可以在其宿主上结瘤并固定大气中的分子态氮,在复杂的共生过程中包含着一系列不同信号物质的交流包括识别,转换和转移等。
根瘤菌诱导基因的表达在其与宿主豆科植物成功建立早期共生关系的过程中,对根瘤菌的不同生理功能如结瘤效率、生长速度、胞外多糖的产生以及固氮效率等方面都起着重要作用。
本研究以华癸中生根瘤菌Mesorhizobium huakuii As9为研究对象,用转座子插入的方法构建突变子文库,该转座子中含有无启动子的km抗性报告基因,最终从8000个随机突变子中筛选得到8株可被紫云英种子分泌诱导的突变株,通过Arbitrary PCR的方法和亚克隆的方法得到转座子插入侧翼基因的序列,经GeneBank序列同源性比对发现：这8个突变株中转座子均插入到了katG基因上,该基因所编码的蛋白为过氧化氢酶,过氧化氢酶在微生物抗氧化和抵御环境中多酚类的氧化物质方面起着重要作用。
本文选择了其中一株突变株WYT37继续深入进行研究。
通过构建katG-lacZ融合菌株,检测在有紫云英种子浸提物的情况下,报告基因lacZ的表达情况,结果显示：katG基因能被紫云英种子浸提物诱导表达,说明紫云英浸提物中有某种物质能够诱导根瘤菌中katG基因的表达,为了种子浸提物确切的诱导成分,本文试验了三种多酚类物质,即槲皮素,芦丁和单宁,通过对融合菌株的诱导作用,结果发现诱导能力均很弱,明显低于紫云英种子浸提物的诱导能力,这说明可能是其他物质在诱导katG基因的表达或者是多种物质在共同起作用。
用不同浓度的种子浸提物对突变株进行杀菌试验,结果发现：作用一段时间后突变株的数量大大减少,而野生型却变化不大,说明该基因表达产物在根瘤菌抵御环境中种子分泌的多酚类物质的杀菌中起着重要作用。
体外根毛吸附实验证明katG基因突变株在紫云英根毛上的吸附量要比野生型低5倍左右,可能是由于KatG蛋白的功能缺失,不能抵御种子浸提物而被杀死所致。
一、名词解释1、生物技术：指以现代生命科学为基础，结合先进的工程技术手段和其它基础学科的科学原理，按照预先的设计改造生物体或加工生物原料，为人类提供商品和服务的一个综合技术体系。
2、基因工程：利用DNA体外重组或PCR扩增技术从某种生物基因组中分离感兴趣的基因，或是用人工合成的方法获取基因，然后经过一系列切割，加工修饰，连接反应形成重组DNA 分子，再将其转入适当的受体细胞，以期获得基因表达的过程。
3、蛋白质工程：在基因工程技术对编码蛋白质的基因了解的基础上，对蛋白质的氨基酸序列、结构和功能进行分析，进而通过对蛋白质的结构、氨基酸序列和翻译后的修饰等手段改变甚至创造出新的和更有效的蛋白质。
4、限制性核酸内切酶(restriction endonuclease)：识别DNA的特异序列, 并在识别位点或其周围切割双链DNA的一类内切酶。
5、转导作用transduction：通过病毒介导发生在供体细胞与受体细胞之间的DNA转移及基因重组。
6、基因文库的构建：用限制性内切酶对DNA酶解，然后把酶解的片段克隆进载体，再对重组克隆进行鉴定、分离、再培养和进一步鉴定，整个过程称为基因文库的构建。
7、分子杂交：不同来源的核酸经变性和复性的过程，其中一些不同的核苷酸单链由于存在局部碱基互补片段，而在复性时形成杂化双链（heteroduplex），此过程称分子杂交。
8、基因表达：细胞在生命过程中，把蕴藏在DNA中的遗传信息经过转录和翻译，转变成为具有功能的蛋白质分子的过程称为基因表达(gene expression) 。
9、融合蛋白：外源蛋白在异源宿主细胞中含量通常很低，因此其会被宿主细胞降解。
将要表达的外源蛋白与一个宿主的蛋白共价结合形成融合蛋白。
10、非融合蛋白：指所表达的外源蛋白的N端或C端不含任何其他氨基酸，因此要求翻译起始氨基酸位点A TG必须位于要表达的外源基因片段的5’端，终止密码子必须位于要表达的外源基因片段的3’端。
