家蚕核型多角体病毒(Bombyx mori nucleopolyhedrovirus, BmNPV)bro (baculovirus repeated ORF)-d基因普遍存在于多种感染鳞翅目昆虫的多角体病毒基因组中，是杆状病毒中一类重复开放阅读框序列。为了解bro-d基因在病毒感染过程中的作用及其与宿主细胞凋亡之间的关系，本研究利用Red重组技术敲除BmNPV基因组中的bro-d基因，构建基因缺失型病毒bro-d-ko-Bacmid，并将该缺失型病毒转染家蚕BmN细胞，利用qRT-PCR技术检测bro-d基因的缺失对病毒基因组复制、转录水平以及抑制凋亡蛋白2基因(inhibitor of apoptosis protein 2, iap2)的影响。结果显示，bro-d基因缺失后会导致病毒基因组的复制水平显著下降(P＜0.05)，同时病毒的早期基因lef-3、晚期基因vp39和极晚期基因p10的转录水平也都显著下降(P＜0.05)；iap2的转录水平显著下调(P＜0.05)。在bro-d基因缺失型病毒的复制水平明显低于野生型病毒的情况下，仍会导致细胞活力显著下降(P＜0.05)；bro-d基因缺失引起细胞B淋巴细胞瘤-2(B-cell lymphoma-2, Bcl-2)蛋白含量明显低于野生型病毒，而Bcl-2相关X蛋白(Bcl-2 assaciated X protein, Bax)含量显著高于野生型病毒(P＜0.05)，进而导致细胞凋亡水平上升。结果表明，bro-d基因不仅对病毒各时期基因表达水平具有调控作用，也可通过调控iap2 的表达进而调控宿主细胞的凋亡水平。研究成果为深入了解bro-d基因在病毒感染过程中的功能提供了基础资料，也为通过延长宿主细胞寿命、提高目的蛋白表达产量来进行杆状病毒表达载体的改造提供了新思路。

主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)是脊椎动物重要的功能基因家族之一，其所编码的MHC分子具有维持机体世代适应环境变化的能力和功能，是研究动物适应性进化研究的最佳遗传标记。本研究选择青藏高原的主要畜种资源——藏绵羊(Ovis aries)为研究对象，利用聚合酶链式反应-单链构象多态(polymerase chain reaction-single strand conformation polymorphism, PCR-SSCP)技术对甘肃(欧拉, 乔科和甘加型)和青海(青海欧拉型和青海高原型)的5个藏绵羊生态群体的DQA座位基因遗传特征进行研究，以期揭示其与藏绵羊高原适应性进化的机制；结果在藏绵羊DQA座位的2个基因中发现了33个等位基因和125个核苷酸变异位点，表明5个生态群体藏绵羊的DQA座位基因均具有丰富的多态性；分析证明平衡选择是维持藏绵羊DQA座位基因多态性的主要机制之一，甘肃和青海5个藏绵羊生态群体DQA座位基因区域之间的变化(among groups)小于同一区域不同群体间的变化(among population with groups)，进一步说明藏绵羊DQA座位基因发生了正选择作用和适应性进化。研究结果将为藏绵羊的遗传改良和种质创新提供基础数据。

三重基序蛋白(the tripartite motif-containing protein, TRIM)家族是一类结构保守、进化快速的E3泛素蛋白连接酶，参与诸多重要的生命过程。TRIM36是TRIM家族的一员，trim36编码E3泛素蛋白连接酶。本研究在已完成的半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)全基因组测序及转录组测序的基础上，利用RACE技术克隆得到半滑舌鳎trim36基因(GenBank登录号: KU244470)，序列全长为2 899 bp，其中ORF为2 214 bp，编码737个氨基酸，5'非翻译区(untranslated regions, UTR)为289 bp，3'UTR为396 bp。生物信息学分析显示，半滑舌鳎TRIM36蛋白包含1个锌指结构，2个B-BOX类型锌指蛋白结构域(B-Box-type zinc finger, BBOX)，1个卷曲螺旋结构，1个羧基末端的纤连蛋白Ⅲ(fibronectin type Ⅲ, FN3)结构域和1个双特异性蛋白激酶spla和兰尼碱受体(spla kinase and ryanodine receptor, SPRY)结构域。此外，在不同脊椎动物中，trim36基因与其邻近的基因具有保守的共线性关系。半定量RT-PCR及qRT-PCR结果显示，在半滑舌鳎不同组织中，trim36基因表达存在差异。trim36在卵巢中表达量最高，其次为雌、雄鱼的脑中；不同发育时期中，trim36基因在120日龄半滑舌鳎性腺中开始表达，且卵巢表达量显著高于精巢(P＜0.05)。原位杂交结果显示，trim36基因杂交信号主要出现在Ⅰ期和Ⅱ期卵母细胞。trim36时空表达特征表明，其在卵巢腔的形成及Ⅰ期、Ⅱ期卵母细胞的形成中起重要作用。结果表明，trim36在性别发生方面有一定的作用，这为进一步研究鱼类trim36基因功能及TRIM家族基因功能提供线索和参考。

光合作用相关的核基因(photosynthesis-associated nuclear genes, PhANGs)可以响应包括光照、干旱、糖以及脱落酸(abscisic acid, ABA)等多种环境信号，目前已发现并报道了多种PhANGs启动子上关于光调控的顺式作用元件，但是关于干旱以及ABA等响应元件仍然缺乏系统性研究。本研究主要对核酮糖-1，5-二磷酸羧化酶小亚基基因(ribulose-1, 5-bisphosphate carboxylase/oxygenase small subunit, RBCS)启动子区域响应逆境胁迫的顺式作用元件进行分析。首先从中国春小麦(Triticum aestivum)基因组中分离得到TaRBCS11基因上游1 839 bp的核苷酸序列，对该启动子进行结构分析的结果表明，转录起始位点位于起始密码子上游59 bp；经PlantCARE数据库分析，发现该启动子序列上除大量保守光调控元件外(如BoxⅠ、G-Box、I-box和GATA-motif等)，还包含多种应答干旱、盐及激素等逆境因子的保守顺式作用元件(如MYB结合位点(MYB binding site, MBS)、CCAAT-box、乙烯响应元件(ethylene-responsive element, ERE)和赤霉素应答元件(gibberellin-responsive element, GARE-motif)等)；从小麦基因组数据库分离得到TaRBCS11、TaRBCS13、TaRBCS10和TaRBCS14启动子序列，序列比对显示，其具有极高的同源性，同时还发现多个保守光调控元件(如MNF1、GATA-motif、I-box、G-Box和Sp1)位于这4段启动子近侧区(-200 bp~ATG)；根据TaRBCS11启动子结构特征及调控元件分布情况，设计5条上游引物及1条下游引物用于启动子缺失片段扩增，长度分别为1 656、1 258、866、533和277 bp；随后对该启动子5'端进行缺失并构建了5个不同长度片段融合报告基因β-葡萄糖醛酸酶基因(β-glucuronidase, GUS)的缺失表达载体，利用农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)介导的烟草(Nicotiana tabacum)叶片瞬时表达体系研究酶活变化情况。组织化学染色与酶活分析表明，光能明显提高GUS酶活，进一步分析表明，随启动子片段的缩短，启动子片段上光调控元件缺失，启动子活性依次下降；此外，对不同启动子缺失材料进行干旱、高盐、ABA、黑暗及恢复光照处理，发现干旱、高盐、ABA和黑暗均对全长启动子(P1656)有显著的抑制作用，-804~-474 bp的区域对该段启动子响应干旱及高盐胁迫具有重要作用，而参与ABA响应的核心调控区域位于-1 597~-1 198 bp。本研究验证了TaRBCS11基因的表达受干旱、高盐、ABA和光调控影响，并鉴定出其启动子上参与响应非生物胁迫的重要调控区域，研究结果为今后深入研究PhANGs表达调控机制提供了重要参考。

脱落酸(abscisic acid, ABA)能促进草莓(Fragaria[×]ananassa)果实的发育成熟，葡萄糖苷酶(β-glucosidase, BG)能通过水解ABA葡萄糖酯(ABA glucose ester, ABA-GE)，把非活性的ABA转换成有活性的ABA，因此，BG参与果实发育进程。但是目前还没有遗传学证据来揭示BG对果实发育的作用机理。为了研究BG在果实发育中的作用，本实验以草莓品种甜查理为试材，通过PCR分子克隆的方法分离到3个编码BG的基因FaBG1、FaBG2和FaBG3；首先对3个基因进行生物信息学、时空表达分析，以及测定果实内源ABA含量的变化；其次通过分子调控FaBG3基因的表达量影响果实内源BG的活性，分析草莓果实的生理指标以及与ABA信号路径、色素代谢和细胞壁代谢相关基因的表达水平。实验结果表明，BG蛋白含有一个BglB区域，是能水解其他的复合物的特异区域。随着草莓果实的发育成熟，ABA的含量逐渐升高，FaBG1基因的表达量一直很低，FaBG2的表达量呈总体的下降趋势，只有FaBG3的表达量与ABA含量变化相一致。利用RNA干扰技术调低草莓果实中FaBG3基因的表达量也下调了FaBG1和FaBG2的表达量，同时降低了果实中BG的活性，导致果实中ABA含量、果实色素和可溶性固形物含量降低，提高了果实的硬度等生理指标，与生理指标相关的如色素代谢基因查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)、查尔酮异构酶(chalcone isomerase, CHI)、类黄酮-3-羟化酶(flavonoid-3-hydroxy-lase, F3H)、类黄酮-3-O-葡萄糖基转移酶(UDP Glc-flavonoid 3-O-glucosyl transferase, UFGT)和二氢黄酮醇-4-还原酶(dihydroflavo-nol-4-reductase, DFR)，果实软化基因果胶甲酯酶(pectin methylesterase, PE)、伸展蛋白(expansin, EXP)、多聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase, PG)和果胶酸裂解酶(pectate lyases, PL)，果实香味代谢基因醌氧化还原酶(quinone oxidoreductase, QR)、酰基转移酶(alcohol acyltransferase, AT)和ABA信号路径中的基因抗副球菌素蛋白(pyrabatin resistance, PYR)、ABA不敏感体1(ABA insensitive 1, ABI1)、ABI3、ABI4和ABI5的表达量等分子指标也出现了不同程度的变化，最后导致了果实延迟成熟。与此相反，FaBG3基因超表达的草莓果实出现了提前着色成熟的现象。果实生理及分子指标的变化可揭示BG调控草莓果实发育进程的机理。

藏羚羊(Pantholops hodgsoni)为濒危珍稀物种。本研究利用小鼠(Mus musculus)来源的POU5f1转录因子(octamer-binding transcription factor 4, OCT-4)、性别决定基因相关转录因子2(sex determining region Y -Box 2, SOX-2)、Kruppel样因子4 (Kruppel-like factor 4, KLF-4)和鸟类骨髓细胞瘤元癌基因同源基因(avian myelocytomatosis viral oncogene homolog, C-MYC)等4种重编程因子，对藏羚羊体细胞进行诱导重编程，并将诱导后的细胞移植入牛(Bos taurus)去核的卵母细胞中，进行异种克隆操作，观察异种克隆胚胎(inter-species somatic cell nuclear transfer, iSCNT)的体外发育情况。结果表明，经过4因子诱导之后的藏羚羊细胞(简称iPS-ZLY)并没有形成胚胎干细胞(embryonic stem cell, ESc)样细胞克隆，细胞增殖能力和形态都发生了改变。细胞周期分析发现，iPS-ZLY进入G2-M期的比率高于藏羚羊成纤维细胞(简称ZLY)(21.5% vs 16.7%)。iPS-ZLY细胞在培养的第4天进入生长的平台期，而ZLY细胞则在第6天进入平台期。核型分析发现，iPS-ZLY的正常2N核型比例与ZLY细胞相似(68.3% vs 69.6%)。iPS-ZLY细胞表达OCT-4基因。当把iPS-ZLY细胞移植入去核的牛卵母细胞后，iPS-ZLY异种克隆桑葚胚和囊胚形成率分别为8.5%和2.4%，而ZLY异种克隆胚胎桑葚胚和囊胚形成率则分别为3.8%和0.95%。以上研究表明，经过4种因子诱导之后藏羚羊体细胞，其增殖能力发生显著改变，细胞生长周期加快，表达多能基因OCT-4；诱导细胞的iSCNT发育率显著高于普通细胞，诱导细胞对于iSCNT发育有促进作用。本研究首次利用重编程因子诱导藏羚羊体细胞，进而对诱导之后的细胞进行了包括细胞周期、染色体核型以及多能性基因的检测，虽然没有形成干细胞样细胞克隆形态，但是多能性基因OCT-4开始表达，是一个处于分化的体细胞和多能性细胞的中间状态，这样的中间状态有助于iSCNT的发育。本研究结果对重编程机理研究以及物种保护具有指导意义。

摘 要 未熟抽薹会对大白菜(Brassica rapa ssp. pekinensis)生产造成重大损失。为研究大白菜抽薹开花相关基因，本研究对添加结球甘蓝(B. oleracea var. capitata) 4号染色体片段的大白菜耐抽薹和易抽薹易位系间存在差异的cDNA-扩增片段长度多态性(cDNA-amplified fragment length polymorphism, cDNA-AFLP)条带进行回收测序，其差异条带的同源性比对和功能性分析结果表明，差异基因可分为3种：转录翻译类、信号传导类和膜运输类。其功能预测涉及细胞物质运输、信号转导、物质能量代谢、胁迫应答、基因表达调控、细胞周期等。对其中8条序列进行qRT-PCR检测结果表明，在春化处理过程中P65M58-11、P65M58-12和P75M47-9在极晚抽薹材料中表达量峰值极显著高于极早抽薹材料，P65M58-11和P65M58-12条带的表达量峰值出现在春化处理14 d时。而P75M47-9在极晚抽薹材料中表达量峰值出现在春化处理7 d，在极早抽薹材料中从春化处理开始就呈现出下调趋势；P77M58-9、P77M58-12、P63M49-8-1和P63M61-4-2在极晚抽薹材料中表达量峰值极显著低于极早抽薹材料，P63M49-8-1在极早抽薹材料中表达量的峰值出现在春化处理7 d，而在极晚抽薹材料中从春化处理7 d后表达量逐渐上调。P77M58-9、P77M58-12和P63M61-4-2表达量峰值出现在春化处理14 d时；另外P63M49-1-2条带在极晚抽薹和极早抽薹两种材料中表达量差异无明显规律，在极早抽薹材料中表达量峰值出现在春化处理7 d时，而在极晚抽薹材料中峰值出现在春化处理21 d时。本研究获得了在6个易位系、2个自交系、2个商品种的耐抽薹和易抽薹材料间表达量及表达模式存在差异的8个基因，为深入挖掘大白菜抽薹开花相关基因、开展基因功能验证以及获得耐抽薹大白菜材料提供基础资料。

FK506结合蛋白(FK506 binding protein, FKBP)具有肽基-脯氨酰顺反异构酶 (peptidyl-proly cis-trans isomerase, PPIase) 活性，可以作为一种分子伴侣在蛋白折叠中发挥作用。本研究采用同源基因克隆获得小麦(Triticum aestivum)高温胁迫应答基因TaFKBP62c-2B，利用qRT-PCR和绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)示踪技术明确了TaFKBP62c-2B的表达模式和亚细胞定位信息。序列分析结果表明，小麦TaFKBP62c-2B基因含有37 bp的5'UTR区、1 926 bp的完整CDS以及176 bp的3'UTR区，共编码642个氨基酸(GenBank登录号: KU350629)。结构域分析发现，TaFKBP62c-2B是由3个FK506结合保守域(FKBP_C)和3个三十四肽重复序列(tetratricopeptide repeat, TPR)构成的多域FKBP。qRT-PCR结果显示，TaFKBP62c-2B强烈响应高温胁迫；组织表达分析表明，TaFKBP62c-2B主要在小麦的茎和小穗等植株地上组织中表达，在根部的表达量较低。亚细胞定位表明，TaFKBP62c-2B位于内质网上。本研究获得了小麦TaFKBP62c-2B基因全长、明确了其表达规律以及亚细胞定位信息，为进一步了解TaFKBP62c-2B的生物学功能提供了基础资料。

青壳性状是鸭(Anas platyrhynchos domesticus)重要的经济性状，但其遗传机制尚未揭晓。为研究鸭青壳性状形成的转录组基础，本研究通过测交法选育出基因型为纯合青壳以及纯合白壳绍兴鸭，并对两种基因型个体子宫组织进行转录组测序。本研究共获得288 008 582个高质量数据，组装出64 587个转录本，其中包括19 589个新转录本。鉴定20 302次可变剪切事件，其中外显子跳跃是最主要的可变剪切类型。表达分析发现1 768个基因在两种基因型个体间差异表达，其中包括与蛋壳主要色素物质(原卟啉、胆绿素及其螯合物)相关的基因，例如胆绿素还原酶A基因(biliverdin reductase A, BLVRA)、尿卟啉原Ⅲ合酶基因(uroporphyrinogen Ⅲsynthase, UROS)、血红蛋白α亚基基因(hemoglobin subunit alpha-1, HBA1)以及血红素绑定蛋白1基因(heme binding protein 1, HEBP1)等。差异基因的基因本体(Gene Ontology, GO)注释以及京都基因与基因组百科全书(Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes, KEGG)通路分析表明这些基因涉及广泛的生物功能及通路，其中与蛋壳颜色形成密切相关的有血红素代谢功能(例如, 血红素绑定以及四吡咯绑定)及胆汁代谢通路(例如, 胆汁酸合成通路，胆汁分泌通路)。本研究首次探索了鸭蛋壳颜色形成的转录组基础，获得了一批差异表达基因，这些基因为进一步研究鸭蛋壳颜色形成的遗传机制提供了有价值的信息。

促分裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase, MAPK/MPK)级联是植物响应外界环境变化的重要信号传导途径。为了验证番茄促分裂原活化蛋白激酶3(Solanum lycopersicum mitogen-activated protein kinases 3, SlMPK3)在低温胁迫中的功能，本研究将醋栗番茄(Solanum pimpinellifolium)SlMPK3基因在栽培番茄(S. lycopersicum)M82中过表达，获得了过表达SlMPK3的转基因番茄后代。结果表明，低温胁迫下转基因番茄幼苗SlMPK3基因被迅速诱导表达。低温处理8 h处，SlMPK3的表达量达到最大值，转基因植株(OE4, OE6和OE7)中SlMPK3的表达量显著高于野生型(P＜0.05)。苗期耐冷性鉴定结果表明，转基因植株耐冷指数(OE4(0.81), OE6 (0.78), OE7(0.77))显著高于对照((0.37), P＜0.05)。低温胁迫下表型观察发现，4 ℃低温胁迫24 h，野生型番茄叶片边缘失水萎蔫，叶面出现明显黄色枯斑；转基因番茄植株叶片表现正常。低温胁迫120 h后，野生型植株的相对电解质渗透率为74.66%，而转基因植株的电解质渗透率平均为59.79%，比对照低14.87%；转基因植株叶片中丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量为6.76 μmol/g FW，比对照(9.77 μmol/g FW)低30.81%；野生型植株叶片中的H2O2含量显著高于转基因植株(P＜0.05)，比转基因植株高22.02%。低温胁迫处理引起了转基因植株和野生型植株的抗氧化酶(antioxidant enzymes, AOEs)活性显著增加(P＜0.05)，低温处理120 h后，转基因植株中超氧化物歧化酶(super-oxide dismutase, SOD)、过氧化物酶(peroxidase, POD)和过氧化氢酶(catalase, CAT)活性分别比对照高29.40%、24.24%和22.83%。转基因和野生型植株中可溶性蛋白(soluble protein)和可溶性糖(soluble sugar)含量均随低温处理时间的推移逐步增加，4 ℃处理120 h后转基因植株可溶性蛋白含量为40.02 mg/g FW (OE-4)，42.21 mg/g FW (OE-6)和40.33 mg/g FW (OE-7)，显著高于对照(36.86 mg/g FW)(P＜0.05)；转基因植株可溶性糖含量平均为51.87 mmol/g FW，比对照高21.82%。本研究证明，SlMPK3过表达提高了番茄植株的低温耐受能力，为进一步研究番茄SlMPK3基因的功能提供依据，同时为耐低温番茄育种提供了新种质。

H3N8亚型流感病毒宿主范围广泛，除了可以感染野鸟和家禽外，还可以感染多种哺乳动物，并且H3N8亚型流感病毒跨物种传播的现象也时有发生，对养殖业和人类生命健康都具有重要威胁。为了解H3N8亚型禽流感病毒(Avian influenza virus, AIV)的生物学特性，本研究对2013年贵州省分离的两株H3N8亚型AIV(A/duck/Guizhou/S1092/2013(H3N8)(简称DK/GZ/S1092/2013)和A/duck/Guizhou/S1145/2013(H3N8)(简称DK/GZ/S1145/2013))进行了遗传演化分析、小鼠(Mus musculus)感染性实验和受体结合特异性实验。遗传演化分析结果表明，这两株病毒具有明显的遗传多样性，除了血凝素(hemagglutinin, HA)基因位于同一个进化分支外，其他7个基因片段均具有不同起源。感染性实验结果表明，这两株病毒不需要提前适应就可以在小鼠的肺脏和鼻甲内有效复制，对小鼠呈现低致病性，小鼠感染病毒后未出现明显临床症状，且DK/GZ/S1092/2013仅引起小鼠的体重下降1.8%，DK/GZ/S1145/2013仅引起小鼠的体重下降0.8%。受体结合特异性分析结果表明，这两株病毒同时具有结合禽源唾液酸(sialic acid, SA) α2,3-Gal受体和人源SA α2,6-Gal受体的能力，具有感染人类的潜在风险。本研究通过对两株H3N8亚型AIV的生物学特性进行系统分析，发现H3N8亚型AIV具有感染哺乳动物的潜在风险。研究结果对于H3N8亚型AIV的综合防控具有重要的指导意义。

白细胞分化抗原4(cluster of differentiation 4, CD4)是一种主要表达在CD4+细胞膜上的共受体和信号转导分子。CD4分子参与识别主要组织相容性复合体(major histocompatibility complex, MHC)Ⅱ类分子，在T淋巴细胞亚群的发育、分化以及CD4+细胞抗原识别过程中发挥重要功能。本研究旨在克隆猪(Sus scrofa)CD4基因及其剪接体编码区(coding sequence, CDS)，并揭示CD4 mRNA在猪组织中的表达特征。根据猪CD4 mRNA序列(GenBank登录号: AY515292)，利用反转录PCR (reverse transcription-PCR, RT-PCR)扩增大白猪CD4基因的编码区，并分析CD4基因选择性剪接在不同组织中的表达情况。同时，用荧光定量PCR(quantitative Real-time PCR, qRT-PCR)分析CD4 mRNA在大白猪不同组织中的表达谱，以及在大白猪、长白猪和松辽黑猪3个免疫组织中的表达量。结果显示，通过RT-PCR、克隆和测序，获得两种猪CD4编码序列(GenBank登录号: KC333253和KC333254)，其中完整型(1 375 bp)和剪接型(1 252 bp) CD4分别编码457和397个氨基酸；两种CD4编码序列在猪外周血、胸腺、淋巴结和脾脏中均有表达，其中完整型CD4的表达量要高于剪接型。qRT-PCR结果表明，猪CD4基因在脾脏中的表达量显著高于肝脏、胃、肾脏、心脏和肌肉(P＜0.05)；同一免疫组织的CD4 mRNA含量在大白猪、长白猪和松辽黑猪之间没有显著差异(P＞0.05)，而3个猪种都是胸腺中的CD4基因表达量显著高于在脾脏和淋巴结中(P＜0.05)。本研究为进一步探究猪CD4基因的结构和功能提供基础资料。

脂酰氨基酸是一类脂肪酸和氨基酸缩合生成的内源性化合物，在镇痛抗炎、细胞增殖和细胞凋亡等方面具有重要的调控作用。为探讨脂酰氨基酸对骨骼肌发育的影响，本研究以小鼠(Mus musculus)成肌细胞(myoblast cell line, C2C12)为对象，分别采用细胞计数检测法和肌酸激酶活性分析油酰甘氨酸(N-Oleoyl glycine, OLGly)对C2C12细胞的增殖和分化水平的影响。同时用qRT-PCR检测了增殖细胞核抗原、细胞周期素依赖性激酶抑制因子和生肌调节因子5、成肌素的mRNA表达水平。并且，本实验一方面测定了细胞总蛋白含量，另一方面采用Western blot法检测嘌呤霉素掺入水平，分析了蛋白质沉积相关蛋白以及蛋白质降解相关蛋白的表达水平。结果发现，与无水乙醇对照组相比，基础培养液中分别添加0.2、2和20 μmol/L OLGly对C2C12细胞的数目、肌酸激酶活性以及增殖和分化标志基因表达水平均无显著影响；而蛋白质合成研究结果表明，OLGly可以剂量依赖性提高细胞总蛋白含量(P＜0.05)，此外，研究还发现，在OLGly处理组中，细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated kinase, ERK)蛋白和核糖体蛋白亚型6(ribosomal protein subunit 6, rpS6)蛋白的表达水平均呈现剂量和时间依赖性升高(P＜0.05)。进一步研究发现， OLGly对蛋白质降解通路相关蛋白的表达无显著性影响。综合上述研究结果可见，OLGly能促进C2C12细胞蛋白质合成，但对其增殖和分化无明显影响。究其机制，可能与ERK和rpS6的蛋白表达水平的上调有关。研究结果为研制调控肌肉发育和蛋白质沉积的新型功能性调控物提供了实验依据。

为丰富海水鱼类细胞系的数量，提供更多的基因功能研究及病毒分离、鉴定工具，本研究建立了一种新的细胞系，大菱鲆心脏细胞系(Scophthalmus maximus heart cell line, SMH)。该细胞系使用组织块法(tissue block method)启动原代培养，培养液是添加了胎牛血清(fetal bovine serum, FBS)、人类碱性成纤维生长因子(basic fibroblast growth factor, bFGF)、抗生素、β-巯基乙醇(2- mercaptoethanol, 2- ME)、hepes(4-(2-hydroxyethyl)-1-piperazineethanesulfonic acid)的DMEM/F12。结果显示，SMH形态呈典型的成纤维细胞样，在培养液中生长分裂旺盛，经230 d传代培养，成功传至58代。用带有绿色荧光蛋白(green fluorescent protein, GFP)的pEGFP-N3质粒转染SMH，发现GFP在细胞中成功表达，转染效率为40%左右。使用遗传霉素(geneticin, G418)对重组质粒细胞进行筛选，得到了一簇荧光表达效率高的细胞。染色体分析表明，具有正常二倍体核型(2n=44)的细胞占64%。线粒体细胞色素C氧化酶Ⅰ(cytochrome oxidase subunitⅠ, COⅠ)基因鉴定出该细胞系来源于大菱鲆。该细胞系的建立为大菱鲆功能基因及其他基于细胞系的研究奠定了基础，对大菱鲆的病毒感染途径和分子机制研究具有重要的理论意义。

淀粉是丰富的生物质资源，已被广泛地应用到食品、酿酒、医药等各个相关的领域。普鲁兰酶(pullulanase, pulA, EC 3.2.1.41)作为淀粉脱支酶，可以水解淀粉中的α-1, 6糖苷键，最大限度地降解淀粉原料，提高淀粉利用率。因此，寻找一条国产化的道路开发我国自己的普鲁兰酶，具有长远的意义。课题组前期从淀粉厂附近的土壤中筛到一株普鲁兰酶的高产菌株变栖克雷伯氏菌(Klebiella variicola)strain 7，克隆获得 pulA基因(GenBank登录号: KJ146839.1)后在大肠杆菌(Escherichia coli) BL21(DE3)中异源表达。为提高该蛋白的表达量和分泌效率，同时改善普鲁兰酶的性质，本研究利用基因工程的手段构建了普鲁兰酶去信号肽突变体M1 和氮端31个氨基酸的截短突变体M2，结果显示M1和M2最适温度均为45 ℃，二者的最适pH分别是6.0和5.6； M2的半衰期是37 min，是M1的6.17倍；M2的比酶活是582.204 U/mg，是M1的1.6 倍。 动力学分析显示，以普鲁兰糖为底物时，M2的 Vmax、Kcat、Km和 Kcat/Km分别为0.001 3 μmoL/(mL·s)-1、191.80 s-1、0.30 mg/mL、693.30，与M1相比，M2的底物亲和能力增加，同时催化效率是M1的2倍。本研究通过普鲁兰酶氮端氨基酸的截短，为提高酶的比酶活和半衰期提供了新的方法和思路。

微藻的大规模培养以及生产生物燃料在很大程度上依赖于所使用的微藻藻株性能。为了从自然水域中筛选、分离能够异养生长并同步处理养猪废水和实现油脂积累的高油脂产率微藻，本研究采用平板划线、单胞分离和毛细管分离3种方法，对51个采样点的样品进行分离、纯化，获得了118株藻，71 株能够进行异养生长，其中33株能够在猪场污水中生长，且17株藻生长良好。根据形态特征对分离得到的部分藻株初步鉴定为小球藻(Chlorella sp.)和栅藻(Scenedesmus sp.)。比较这17株藻在猪场污水中的生长速率和油脂含量，藻株13-6、19-4、20-6和34-2的比生长速率分别为0.147、0.162、0.177和0.154 d-1，较其他藻株生长更快；19-4、24-1和34-2的油脂含量分别为19.7%、22.9%和28.8%，高于其他藻株。从中选取生长快且油脂含量高的藻株19-4和34-2经18S rDNA鉴定为Chlorella sorokinlana和Chlorella sp.，分别命名为C. sorokinlana 19-4 (GenBank登录号: KU948990)和Chlorella sp. 34-2 (GenBank登录号: KU948991)。将微藻培养体系扩大至30 L反应器，利用稀释猪场污水培养C. sorokinlana 19-4和Chlorella sp. 34-2，最大比生长速率分别达到0.153和0.149 d-1；油脂含量分别达到18.73%和29.27%；最大生物量浓度分别达到0.78和1.12 g/L。C.sorokinlana 19-4对废水培养基中总氮、总磷的最高去除率分别高达70.56%和90.98%，34-2则分别为60.24%和85.07%。脂肪酸组分分析表明，Chlorella sp. 34-2主要含有C16:0、C18:2n6c及C18:3n3，其脂肪酸组分含量符合生物柴油生产的原料要求标准。结果说明这两株微藻在净化废水和生产生物柴油中具有潜在的应用前景。利用猪场污水养殖微藻，既可以节约大量营养盐成本，促进微藻生物柴油产业的推进，又可以净化污水，促进水资源再利用，实现能源与环境的双赢。

合成生物学作为现代生命科学技术发展最前沿的技术之一，在医学、制药、化工、农业、生物能源、生物材料、生物环境治理等领域，具有巨大的潜在应用价值，但由此也带来一系列的潜在风险和安全问题，引起社会各界的极大关注和高度重视。本文将从合成生物学的概念发展、合成生物学相关研究内容涉及的安全评价现状，以及世界各国针对合成生物学研究现状提出的监管方案和安全应对举措等方面综合分析合成生物学这一新型的研究领域对人类和环境的潜在影响。