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缺乏安全、高效率的基因導入載體是當前基因治療面臨的關鍵科學問題和技術難題。我們在前期研究中，針對目前常用的聚乙烯亞胺（PEI25K）非病毒基因載體面臨的不可降解、毒性大、難代謝、靶向性差等問題，采用肝素與小分子量聚乙烯亞胺（PEI）為主要原料，設計、制備了一種新型的肝素/PEI腫瘤靶向基因治療載體，具有可降解、毒性低、可靶向腫瘤、可靜脈注射等特點，顯示了較好的臨床應用前景。本項目將在前期研究的基礎上，進一步優化肝素/PEI的制備工藝，闡明影響肝素/PEI生物學效應的關鍵因素，研究其體內分布、代謝和早期安全性，研發一種具有臨床應用前景的新型肝素/PEI靶向腫瘤基因治療載體，為創制新型腫瘤基因治療藥物提供新的基因導入系統選擇。 針對當前常用PEI25K（聚乙烯亞胺）非病毒基因載體不可降解、毒性高和靶向性差的缺點，首先采用肝素偶聯小分子量PEI制備了一種新型可降解、毒性低、轉染效率高的陽離子肝素-PEI基因載體，進一步利用肝素具有腫瘤靶向性、帶負電荷、可在腫瘤部位快速降解、生物相容性好等特點，通過在DNA/肝素復合物表面修飾肝素，制備了一種腫瘤靶向的新型肝素/PEI基因載體。下一步將研究肝素/PEI的粒度分布、行貌、表面電位、穩定性、基因裝載能力、降解行為、基因釋放行為等理化性質，闡明制備工藝對這些重要理化性質的影響規律。研究肝素/PEI的細胞毒性、轉染效率、腫瘤靶向性、體內分布等生物學效應，闡明肝素/PEI的理化性質對這些體內外生物學效應的影響規律。基于我們已有的非病毒基因載體中試生產平臺，設計肝素/PEI中試生產流程，開展中試制備工藝研究。

特點：多年生、能進行生物固氮、蛋白含量高用途：美化環境、改良土壤、為養殖業提供優質飼草 種植優質牧草紫花苜蓿和百脈根，可以達到改良土壤、美化環境、增加社會和經濟效益的目的。 南開大學多年來致力于通過轉基因技術對這兩種優質牧草進行遺傳改良研究，用胚狀體進行紫花苜蓿快速無性繁殖的方法已獲得發明專利（ZL200410019861.0）。目前在提高牧草耐鹽性、用牧草直接表達動物口服疫苗和以葉綠體為生物反應器生產貴重藥用蛋白方面都取得了重要進展，尤其是已經獲得了能夠在

該發明公開了一個海島棉纖維特異表達的缺少第二個結構域的α-expansin基因GbEXPATR，從海島棉纖維不同發育時期的cDNA文庫中獲得。它與植物中α-expansin基因的同源性較高，生物信息學分析表明，該基因只包含α-expansin的第一個結構域，將其命名為GbEXPATR。它特異的在海島棉纖維伸長期、轉換期及次生壁合成初期高效表達。將獲得的全長ORF構建到植物超量表達載體pCAMBIA 2301m上，用農桿菌介導的遺傳轉化方法轉化陸地棉，對轉基因后代的纖維品質進行分析發現它能夠有效促進纖維的伸長；馬克隆值的降低，使纖維從C2級升到B2級；斷裂比強度的升高。利用該發明可以有效改良棉花纖維品質。 可用于陸地棉品種的品質改良，育成具有又長又細又強纖維的棉花品種。 轉化條件：課題經費支持。 成果完成時間：2016 年

本發明提供了花生維生素E合成相關基因AhPK及其在提高植物維生素E含量和耐鹽性中的應用，將該AhPK基因在花生中超量表達后，得到生育酚含量和活性最高的α生育酚含量顯著提高的轉基因植株。實驗證明，將本發明的AhPK基因超量表達可顯著提高花生葉片的維生素E含量，且可明顯增強轉基因花生種子的耐鹽性。本發明的蛋白及其編碼基因對于植物維生素E合成機制的研究，以及提高植物的維生素E含量、活性和植株的抗逆性具有重要的理論及實際意義，應用前景廣闊。

鹽堿、干旱、高溫、凍害和洪澇等逆境脅迫嚴重影響作物的正常生長發育，是造成農作物減產和品質下降的主要原因之一，嚴重影響農業的可持續發展。另一方面，對于糧食作物和多數經濟作物來說，其功能葉片中的同化產物和衰老葉片中的營養物質不斷向產量器官的轉運，對作物產量和品質性狀的形成具有重要的作用，作物的過早衰老不僅直接影響糧食作物的產量和品質等要素，對于綠葉類作物和觀賞花卉還會影響到其貨架壽命以及觀賞價值等。 克隆葉片衰老和逆境抗性相關基因，并利用生物工程技術調控其在主要經濟作物中的表達方式和表達水平，是提高和穩定作物產量、改善作物品質性狀的有效手段，具有重大的經濟效益和社會效益。然而，很多衰老或逆境抗性相關基因在植物細胞中高表達后，在增強轉基因植株對特定脅迫的抗性、延緩植株衰老的同時，往往伴隨著對植株正常生長和發育的不利影響，如導致植株矮小、生長遲緩或產量下降等，導致該基因無法直接應用于抗逆作物的培育。如果可以特異性地表達這些基因，讓它們在特定的發育階段或脅迫條件下高表達，而在正常的生長過程中維持在較低的基礎水平，可以大大提高它們在基因工程中的應用性。 課題組前期克隆了一個植物葉片衰老的負調控因子。在轉基因植物中過表達該基因可以顯著延緩植物的衰老，并賦予植物對高鹽、干旱等脅迫的抗性，但是，轉基因植物的生長發育受到明顯抑制，導致該基因無法被直接應用于抗逆作物的育種工作。課題組前期還分離鑒定了一段含有 14 個氨基酸的多肽序列，命名為 WX01。我們對 WX01的功能研究發現其包含獨特的蛋白降解信號，能夠響應發育與環境信號，在轉錄后水平調控與它融合的目的蛋白的穩定性，從而使目的蛋白在光下正常旺盛生長的植株中降解、但在啟動衰老或者高鹽、高溫和失水等多種逆境脅迫條件下特異積累。我們利用 WX01 與前述衰老負調節因子構建了融合基因 WX02，并轉入模式植物擬南芥中，發現該融合基因可以恢復衰老負調節因子積累造成的植株矮小、生長抑制的表型，但是保留了其延緩衰老、促進光合和提高轉基因植物對高鹽、干旱等逆境脅迫的抗性的功能。課題組進一步將 WX02 融合基因轉入經濟作物大豆中進行功能驗證，獲得了可穩定遺傳的多個株系單拷貝純合轉基因大豆材料。對轉基因大豆的表型分析同樣證明，WX02 轉基因大豆對高鹽、干旱脅迫的抗性顯著提高。上述研究結果表明 WX02 融合基因在抗逆轉基因作物新品種培育中具有重要的應用價值。圍繞該項目已經申請了 2 項國家發明專利，1 項國際 PCT 專利，其中 1 項國家發明專利已經獲得授權。 

本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種豇豆胰蛋白酶抑制劑基因、及其應用、大量制備豇豆胰蛋白酶抑制劑的方法。如上所述本發明的發明人首先利用pcr反應從豇豆基因組dna中直接獲得cpti基因(cpti基因不含有內含子)，然后優化改造所述cpti序列，改造后的序列在大腸桿菌中的表達量和表達比活性都有顯著改進。

項目成果/簡介:本發明涉及基因工程領域，具體地，本發明涉及一種豇豆胰蛋白酶抑制劑基因、及其應用、大量制備豇豆胰蛋白酶抑制劑的方法。如上所述本發明的發明人首先利用pcr反應從豇豆基因組dna中直接獲得cpti基因(cpti基因不含有內含子)，然后優化改造所述cpti序列，改造后的序列在大腸桿菌中的表達量和表達比活性都有顯著改進。

鎂合金是作為一種輕質金屬結構材料，具有密度低、比強度和比剛度高、阻尼性能好、電磁屏蔽效果好、鑄造性能優良和加工性能好的優點，獲得了廣泛的應用前景。在鎂合金產業化應用過程中，稀土往往作為制備過程中的優化劑來改善合金的熔體純凈度、晶粒細化度及產品外觀質量，同時可大幅度提升合金的強度與延伸率。但是目前普遍使用的稀土鎂合金強度低導熱性能差，限制了其大規模應用。因此，開發具有高導熱性、高強度的鎂合金對于擴大鎂合金在 5G 通信、3C 器件及汽車產品等需要高散熱領域的應用，具有極其重要的意義。 高導熱高強度鎂合金是在一定配比的 Mg-Zn-Zr 系列合金中添加 Nd 稀土金屬，Nd 的添加可以改善合金的熔體純凈度、晶粒細化度及產品外觀質量，并有效析出基體中的 Zn和 Zr 原子，有效提升合金的導熱性能和力學強度。鎂合金的導熱性能可以通過導熱率來體現，力學性能可以通過抗拉強度，屈服強度體現。高的導熱性能可以保證合金在散熱器件領域的熱導性能指標，使器件可以具有較快的熱量傳輸能力，使設備內部熱量及時排出;高的力學強度可以保證合金作為結構件的力學性能指標，使其作為結構件更為可靠。相較于傳統鎂合金，團隊通過添加 Nd 稀土元素可以有效提升鎂合金的導熱性能和力學強度，Nd 一般分布于晶界，可以弱化鎂合金的織構，提升鎂合金各晶粒之間的協調能力:而且 Nd 在鎂合金成型過程中可以與 Zn 原子結合形成熱穩定的第二相，促進動態再結晶提升鎂合金的強度:此外，Nd 元素的添加會與基體中的 Zn 元素結合，減弱基體中的晶格畸變，提升鎂合金的熱導率。

團隊具備成熟的高性能電機研發能力，具備瞬態有限元仿真技術、多物理場聯合仿真技術、場路耦合仿真技術，能夠定制開發有刷/無刷直流、感應電機、電勵磁/永磁同步等各類電機，助力多家企業實現核心電機自主化、國產化。 團隊研發了基于空間磁場的高性能電機健康狀態在線監測系統，能夠實時監測電機健康狀態，即使發現電機微小故障，有效提高電機可靠性。