酸胁迫

摘要： 目的:粪肠球菌Gr17分离自中国传统发酵酸鱼,可以代谢合成新型广谱IIa类细菌素enterocin Gr17,有作为发酵食品功能性菌株的巨大应用潜力,然而该菌株应用于实际发酵环境时会面临各种胁迫条件,酸胁迫是其中主要的胁迫因素之一。本研究旨在探讨不同酸胁迫条件对菌株Gr17生长及代谢合成细菌素的影响。方法:在筛选可正向影响细菌素合成的酸胁迫条件参数基础上,测定该条件下细菌素生物合成相关基因的表达水平变化,分析其影响机制。结果:与正常生长条件pH 7.0相比,在pH 4.5~6.5的酸胁迫条件下,菌株Gr17的菌体密度会随pH值的下降而降低;pH 5.0~6.5的酸胁迫条件可明显正向提高细菌素的分泌合成量,其中pH 5.5的酸胁迫条件最为明显。在此条件下,细菌素生物合成相关ABC转运系统as-48H、as-48G、as-48F、as-48E基因表达在处理时间48 h内没有显著变化,种内群体感应调控系统自诱导肽基因entIP在8 h时表达量明显提高,双组分基因entPK、entR以及细菌素编码基因entGr17在12 h时表达量明显提高。结论:基于以上结果,推测pH 5.5的酸胁迫条件可以促进自诱导肽的分泌表达,正向调控种内群体感应系统,从而增加细菌素的合成。本研究结果对于从分子水平上全面揭示实际发酵环境中乳酸菌细菌素的合成调控行为,最大限度地提高产细菌素乳酸菌在发酵生产中的应用价值具有重要的科学和现实意义。

摘要： 通过RNA-seq检测酒酒球菌SD-2a对短期酸胁迫(3 h)的反应,利用基因本体论和京都基因与基因组百科全书数据库分析不同处理间的转录组数据。此外,还测定了一些与应激反应相关的生理指标。在此基础上,绘制胁迫响应机理示意图。在酸性胁迫条件下,菌株合成更多的ATP,将H^(+)泵出细胞,SD-2a的ATPase活性显著升高,适宜pH值可以维持适宜的酶反应环境进行生命活动。通过调节总不饱和脂肪酸和总环脂肪酸的含量,降低细胞膜的流动性。综上所述,胞内能量生产显著增加,一些有利于抗酸胁迫的耗能反应显著增加,而一些不相关的耗能反应受到抑制。此外,为了应对酸胁迫造成的损伤,DNA修复基因和伴侣蛋白基因的表达水平大大提高。本研究结果为酒酒球菌中与酸应激反应相关的调控网络提供了一定参考。

摘要： 小白链霉菌(Streptomyces albulus)是ε-聚赖氨酸(ε-poly-L-lysine,ε-PL)的生产菌,且只能在pH 4.0左右环境下大量积累ε-PL,但目前关于小白链霉菌响应低pH胁迫的生理机制研究较少。借助比较转录组学,研究Streptomyces albulus M-Z18响应低pH胁迫的生理机制。在恒化培养的条件下,考察S.albulus M-Z18在pH 5.5和pH 4.0条件下的全局基因转录差异,并对差异基因进行GO和KEGG分析。相比于pH 5.5,pH 4.0条件下共检测出3893个显著差异表达基因,其中有1786个显著上调基因,2107个显著下调基因。KEGG分析发现,S.albulus M-Z18在pH 4.0时增强了糖代谢中糖酵解途径的第三阶段、三羧酸循环、氧化磷酸化途径、戊糖磷酸途径的氧化阶段,减弱了戊糖磷酸途径的非氧化阶段;同时,削弱了细胞壁肽聚糖合成,但增加了肽聚糖交联速度,并增加了细胞膜不饱和脂肪酸、环丙烷脂肪酸的合成,提高了细胞膜脂肪酸的不饱和度;此外,减弱多数氨基酸的合成,增强了碱性氨基酸(组氨酸和赖氨酸)的合成;最后,还增强了蛋白质和DNA修复蛋白的表达。有趣的是,pH 4.0条件下S.albulus M-Z18中所有耐酸系统都不同程度的上调,其中尿素酶系统上调最为显著。低pH环境条件下,S.albulus M-Z18可能是通过增强糖代谢、碱性氨基酸合成、维持细胞壁完整性、增加细胞膜流动性,以及增强蛋白质和DNA修复能力、酸耐受系统来全面应对低pH胁迫。研究结果为进一步探究小白链霉菌响应低pH胁迫的分子机制提供了指导。

摘要： 为揭示马尾松能在土壤酸化的稀土矿废弃地生长和更新的适应机理,以马尾松种子为试验材料,设计不同pH值(5.5、4.5、3.5)酸胁迫试验,测定酸胁迫下马尾松种子萌发、胚根胚芽生长、体内渗透调节物质和酶活性等指标,并采用隶属函数法进行综合评价。结果表明,马尾松种子各萌发指标均随pH值降低呈减小趋势,但pH值3.5和pH值4.5对发芽率、发芽势和发芽指数无显著影响,pH值5.5对发芽率和发芽指数有显著促进作用,pH值3.5对活力指数有显著抑制作用;不同酸胁迫处理均显著抑制马尾松胚根伸长,但pH值5.5及pH值4.5对胚芽和胚根鲜质量有促进作用;随pH值降低,露白期马尾松种子可溶性蛋白含量呈降低趋势,且显著小于对照,但发芽期则与对照无显著差异;露白期和发芽期马尾松种子的脯氨酸和可溶性糖呈增加趋势,且pH值3.5时露白期和pH值4.5时发芽期脯氨酸含量显著大于对照;露白期马尾松种子体内POD活性随pH值降低先升后降,而MDA含量则相反;露白期和发芽期CAT和SOD活性均随酸胁迫程度增强逐渐增加;隶属函数值随pH值降低先增后减,仅pH值3.5时小于对照。综上,马尾松种子对酸胁迫有较强耐性,脯氨酸、可溶性糖及CAT和SOD活性在马尾松种子适应酸胁迫上起到了重要作用。

摘要： 为明确土壤酸化对杉木吸收铵态氮(NH^(+)_(4)-N)和硝态氮(NO^(-)_(3)-N)偏好的影响,以盆栽砂培杉木苗为研究对象,在3个pH值梯度上[P1(pH值4.5)、P2(pH值5.5)、P3(pH值6.8,对照)]分别设置3个氮形态配比[N1(CNH^(+)_(4)∶CNO^(-)_(3)=0∶10)、N2(CNH^(+)_(4)∶CNO^(-)_(3)=10∶0)、N3(CNH^(+)_(4)∶CNO^(-)_(3)=5∶5,对照)]为氮源进行盆栽试验,测定苗木生长指标和砂培基质的NH^(+)_(4)-N和NO^(-)_(3)-N含量。结果表明:在P3N3处理下,杉木苗高、地径增量和生物量均高于其他处理,分别高出14.1%~81.6%、12.7%~132.2%、26.1%~92.5%,在P1N2处理下杉木苗生长量最低。3个氮形态配比处理下,砂培基质的NH^(+)_(4)-N含量高低为P1>P2>P3,开放科学标识码 (OSID码)NO^(-)_(3)-N含量高低为P2>P1>P3或P1>P2>P3。在N2条件下,不同pH值处理的砂培基质NH^(+)_(4)-N含量比NO^(-)_(3)-N含量高253.3%~408.5%,且差异显著(P0.05)。综合以上结果表明,不同氮素形态配比下,酸胁迫会抑制杉木幼苗的生长,而无论栽培基质酸胁迫与否,氮形态配比为5∶5的处理最有利于杉木幼苗的生长和生物量积累,且在等量氮素供应下,砂培基质遗留的NO^(-)_(3)-N含量整体高于NH^(+)_(4)-N含量,表明杉木更偏向于吸收NH^(+)_(4)-N。

摘要： 苹果酸乳酸发酵是酿造优质葡萄酒的重要过程,酒酒球菌是这一过程的主要承担者。葡萄酒中是一个高酒精度、低pH、低温、营养缺乏的多因素胁迫环境,苹果酸乳酸发酵的启动常常会延迟甚至失败,其中低pH胁迫因素最为重要。目前酒酒球菌胁迫应答机制研究逐渐受到重视,研究者提出了多种相关机制,例如膜成分和流动性、pH内外平衡、氧化应激反应、DNA和蛋白质损伤修复机制,但酸胁迫应答机制的研究还缺乏系统性。该文对酒酒球菌进行简介,就酒酒球菌酸胁迫应答机制进行综述,以期为日后有关研究提供参考。

摘要： 目的:探究酸胁迫和非酸胁迫条件下鼠伤寒沙门氏菌(Salmonella typhimurium)的转录组反应,分析差异基因(differentially expressed genes,DEGs)表达水平,阐明酸胁迫影响鼠伤寒沙门氏菌耐酸反应(acid tolerance response,ATR)的相关代谢通路。方法:对鼠伤寒沙门氏菌进行酸胁迫处理,利用转录组测序技术和生物信息学分析相关DEGs,并通过实时聚合酶链式反应(real-time polymerase chain reaction,real-time PCR)进行验证。结果:经酸胁迫后,共筛选到683个DEGs,其中上调343个,下调340个。其中涉及细胞运动、氨基酸代谢、细胞膜组成等通路上调能够使鼠伤寒沙门氏菌快速适应酸环境;碳水化合物代谢相关通路上调能够为鼠伤寒沙门氏菌快速适应酸环境提供更多的能量,与此同时,嘧啶代谢等能量代谢通路下调能够使鼠伤寒沙门氏菌降低能量消耗以维持上述的必需代谢过程;细菌应激调控相关通路上调赋予鼠伤寒沙门氏菌交叉保护抗性;鞭毛、外膜蛋白、脂多糖等毒力相关基因表达上调增强了鼠伤寒沙门氏菌的毒力。real-time PCR验证结果与转录组测序分析表达趋势一致。结论:酸胁迫显著提高了鼠伤寒沙门氏菌的耐酸能力,其中与代谢和细胞过程相关的通路发挥主要作用,本研究结果为进一步了解该菌的酸胁迫反应及更好地控制其在食品中的污染提供了理论依据。

摘要： 目的:以鼠伤寒沙门氏菌CGMCC 1.1190为试材,研究酸胁迫处理对其抗酸性的影响.方法:研究CGMCC 1.1190菌株经4种有机酸(柠檬酸、乳酸、醋酸和苹果酸)胁迫培养过程中其生长情况和形态的变化;对经4种有机酸胁迫培养至稳定期获得的耐酸性CGMCC 1.1190菌株在pH 2.5的强酸性基质中进行抗酸性分析;分别利用Baranyi模型和Weibull模型拟合其在酸胁迫环境中的生长曲线和其在pH 2.5强酸性基质中的酸致死曲线.结果:CGMCC 1.1190菌株对不同种类有机酸胁迫产生的抗性不同;CGMCC 1.1190菌株的致死曲线表明,其经4种有机酸胁迫培养后均可诱导菌体抗酸性增强,相同pH值下,胁迫菌株抗酸性从大到小依次为柠檬酸＞乳酸＞醋酸＞苹果酸;而对于同一种有机酸,pH值越低,胁迫诱导CGMCC 1.1190菌株产生的抗酸性越强,经柠檬酸胁迫诱导后,其抗酸性参数δ显著大于对照组(P＜0.05);CGMCC 1.1190菌株经柠檬酸胁迫培养后,个体形态与对照组相比差异明显,且pH值越低,个体聚集状态越明显.结论:有机酸胁迫培养可诱导CGMCC 1.1190菌株产生酸耐受性并使菌体个体聚集状态改变.

摘要： 土壤酸化已成为较为难以治理的生态难题,选择适植树木对其进行修复性改造是一条较为合理的手段.罗拉多蓝杉具有一定的耐酸性,为探讨其幼树耐酸胁迫的生理机制,分别对1年生植株进行pH为7.0(CK)、6.0、5.0和4.0的酸胁迫4周,研究蓝杉幼树的光合作用特性、叶片有机渗透调节物质含量及抗氧化酶活性的变化规律.结果表明:当pH≥6.0时,植株的光合气体交换参数(净光合速率、蒸腾速率、胞间CO2浓度和气孔导度)均呈上升趋势;当pH<6时,光合作用参数均呈下降趋势;当pH≥6时,叶片内的游离脯氨酸和可溶性蛋白含量均呈上升趋势;在整个试验pH区间内,可溶性糖含量随着pH的下降而下降;当pH≥6时,过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性均呈上升趋势;当pH<6时,二者活性均呈下降趋势;丙二醛(MDA)含量变化趋势与二者相反.综上分析,蓝杉幼树耐酸胁迫的生理调节阈值可能在pH 6.0左右,其可以在轻度酸性条件下更好的生长,在栽植过程中,应避免强酸对其造成有害影响.

摘要： 为探讨黑麦草对酸胁迫的耐性和对Cd污染土壤修复的可行性,通过盆栽试验,研究了不同浓度土壤酸胁迫对黑麦草种子萌发、植物生长生理特征的影响及黑麦草对Cd的富集特征。结果显示:较高浓度的土壤酸胁迫(pH值4.0)对黑麦草的种子萌发、植物生长生理及Cd富集能力具有明显抑制作用。当土壤pH值为4.0时,黑麦草种子发芽势、发芽率、植物株高、根长、地上生物量、地下生物量、总生物量、叶绿素总量和根系活力都最低,叶片和根系丙二醛含量最高,根细胞超微结构受损严重,植物地上部与根部的Cd含量和富集系数最低。较低浓度的土壤酸胁迫(pH值4.5~6.0)对黑麦草种子发芽势和发芽率具有一定的促进作用。黑麦草的根长、地下生物量和根冠比在较低浓度土壤酸胁迫(pH值4.5~6.0)下无显著差异,且植物生长良好。随着土壤pH值升高,黑麦草的叶绿素总量和根系活力显著增加,叶片和根系的丙二醛含量显著降低。当土壤pH值为6.0时,黑麦草根细胞壁、细胞膜、细胞基质和线粒体结构较完整清晰。黑麦草地上部与根部的Cd含量和富集系数在不同浓度土壤酸胁迫下差异显著,土壤pH值在适度弱酸性(pH值4.5和pH值5.0)条件下更有利于黑麦草对Cd的富集。黑麦草根部对Cd的富集能力大于地上部。研究表明,黑麦草对土壤酸胁迫的耐性较强,在酸性土壤条件下的土壤Cd污染植物修复中具有较大利用潜力。

摘要： 为获得高效的葡萄酒乳酸菌发酵剂,本文研究了3种不同酸处理的培养基对酒酒球菌接种存活率、冻干存活率及可溶性蛋白的影响.采用平板计数法测定菌体的接种存活率、利用高效液相色谱法测定其发酵活性,利用SDS-PAGE对细胞蛋白进行电泳分析.实验结果表明,随着酸胁迫培养条件的增强,菌体的接种存活率依次显著增加.胁迫处理对提高菌体的MLF活性作用显著.经酸胁迫培养的酒酒球菌SD-2a,表达了分子量约为12.7KD的小分子量蛋白.本文推测经酸胁迫培养基培养所得菌体,增强了其对葡萄酒胁迫因素的抗性,同时增强了其发酵活性.而该反应可能与分子量约为12.7KD的蛋白质的表达密切相关.

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的多肽。

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的多肽。

摘要： 提供提高植物对非生物胁迫的耐受性和/或提高植物的生物量、生长率、活力和/或产量的方法。所述方法通过在植物内表达编码多肽的外源多核苷酸来实现，其中所述多肽包含与选自以下的氨基酸序列至少90％同源的氨基酸序列：SEQ ID NO：201、207、212、202-206、208-211、213-391、1655、961-1529和1660-1663。还提供可用于提高植物对非生物胁迫的耐受性和/或提高植物的生物量、生长率、活力和/或产量的多核苷酸、核酸构建体、多肽及表达所述多核苷酸、多肽的转基因植物。

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的多肽。

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的多肽。

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的多肽。

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的多肽。

摘要： 本发明公开了分离的多核苷酸和多肽，和赋予植物耐旱性的重组DNA构建体，包含这些重组DNA构建体的组合物如植物或种子，以及利用这些重组DNA的构建体方法。这些重组DNA构建体包含一个多核苷酸和与其可操作连接的一个植物中有功能的启动子，其中所述多核苷酸编码耐旱性的FTR1多肽。

摘要： 本发明公开了一种oxyR基因片段在宿主菌抵御醇胁迫和酸胁迫中的用途，属于生物工程技术领域，本发明提供oxyR基因片段在宿主菌抵御醇胁迫和酸胁迫中的用途以及相应的抵御醇胁迫和酸胁迫的重组菌；本发明以遗传背景清晰的大肠杆菌BW25113为研究模型，利用RED重组系统改造构建了大肠杆菌突变株，该突变株在pH7.0或无丁醇胁迫条件下菌株的生长状态是远不及出发菌株的，但随着pH降低或丁醇浓度增高，其生长状态越来越有所改善；表明突变株在酸性和丁醇胁迫等逆境条件下的生长状态更优。本发明可为提高微生物耐受各环境胁迫能力、通过改善微生物抗逆性进而提高微生物发酵生产溶剂的高效性提供新的研究方向和策略。

摘要： 本发明公开了一种酸胁迫减弱发酵产酸能力基因的混合发酵培养方法，包括以下步骤：比较与混合培养的普通氧化葡萄糖酸杆菌发酵产酸相关的基因和与酸胁迫减弱混菌发酵产酸相关的基因，获得参与酸胁迫抑制混菌发酵产酸的关键基因，将获取的关键基因实施提取，随后再次投放至普通的氧化葡萄糖酸杆菌实施单独培养与混合培养同时进行，对获取的基因实施再次提取；本发明通过实验检测表明确定铁离子转运蛋白基因为酸胁迫诱导2‑KLG产量降低密切相关的关键基，且通过本发明的实验方法能够有效的提升铁离子转运蛋白基因为酸胁迫诱导2‑KLG产量降低密切相关的关键基的准确性，进而有力的提升了科学依据保证实验结果的准确性。