植物样品组织导电技术

为了解决植物样品在进行电镜观察时,导电和二次电子发射率的问题,通常采用真空喷镀(或离子溅射)的方法,使样品表面均匀地蒸涂上一层导电膜(金、铂、碳等),供电镜观察表面形貌。但是样品在真空中进行喷镀时往往受到不同程度的热辐射影响,引起样品变     

扫描电镜研究节肢动物形态的简便方法

<正> 近年来,扫描电镜在研究动物形态时广泛应用。但是,供扫描电镜观察的生物样品的制备比较复杂,需要经过预处理,如临界点干燥,金属喷镀等。一些体表柔软的动物体经过这些处理,受抽真空及热辐射等影响,使样品损伤、变形,或由于镀膜有一定厚度(100—200A),小于此厚度的细节则不能分辨。同时,标本经喷镀后再不能继续保存供其他观察用,故扫描电镜技术的运用受到一定限制。 Howden等(1973)曾探索改进扫描电镜,降低加速电压(1.5—2.5KV),用来观察未喷镀的     

“锇酸—丹宁酸—锇酸”法在扫描电镜术中植物样品制备的应用

用扫描电镜(SEM)观察生物样品,首先要使样品表面导电。现在的常规法是用金属喷镀法来达到这一目的。该方法的主要缺点是金属膜的厚度和膜层的不均匀性,而对一些多孔粗糙的样品要在整个表面喷镀一层连续的金属膜更为困难。随着细胞生物学的不断发展,所观察样品结构的要求也越来越细微,使这一     

新鲜生物样品扫描电镜低压观察技术

扫描电子显微镜在生物学上的应用已很普遍。用扫描电镜观察生物表面所揭示的细微结构、远比光学显微镜图象清晰、分辨率高,为生物学的研究提供了很好的工具。由于扫描电镜生物样品的常规制备比较烦琐,须经固定、脱水、干燥,表面喷镀金属膜等过程,不但样品制备周期较长,而且因操作环节繁多往往容易造成样品损伤和变形,使图象不够理想。而新鲜     

高水分、富含淀粉植物组织的扫描电镜制备技术优化

应用常规高真空扫描电子显微镜观察生物样品必须经过脱水和干燥处理,但无论采用临界点干燥还是冷冻干燥方法,都存在样品表面不同程度失真的问题。植物高水分、富含淀粉组织样品经处理后,容易出现淀粉流失、细胞壁变形等现象,从而造成扫描图像粗糙,无法获得真实的细胞内部结构。本文通过对CO_2临界点干燥、化学固定样品冷冻干燥和新鲜样品冷冻干燥3种扫描电镜样品制备技术中后期制样进行机械断裂和液氮脆断改进,优化出两种植物高水分、富含淀粉组织的扫描电镜样品制备方法:(1)样品首先进行FAA化学固定,经冷冻干燥后用液氮脆断,对断面喷金镀膜和扫描电镜观察。利用该方法所得细胞结构完整,细胞壁整齐,淀粉粒和蛋白轮廓明确,可用于分析淀粉粒和蛋白颗粒在细胞内的分布。(2)新鲜样品直接进行冷冻干燥,经液氮脆断后对断面喷金镀膜和扫描电镜观察。利用该方法所得细胞壁整齐,淀粉粒轮廓更清晰,并且无蛋白颗粒干扰,用于分析淀粉粒在细胞内的分布更加理想。     

云冈石窟石质文物表面及周边岩石样品中微生物群落分析

【目的】通过对云冈石窟石质文物表面及云冈石窟周边岩石样品中微生物的研究,建立可用于快速检测石质文物中微生物的方法。【方法】选取云冈石窟石质样品和云冈石窟周边岩石样品作为研究对象,应用PCR-DGGE技术对样品中的微生物群落结构进行了分析研究。【结果】根据系统发育树聚类分析,可以得出云冈石窟中检测出的微生物主要分为四大类群:γ-变形菌纲、鞘脂杆菌门、α-变形菌纲和放线菌纲;根据GenBank数据库中的序列比对结果,可以知道云冈石窟周边类似岩石样品中的微生物主要属于γ-变形菌纲、厚壁菌门和α-变形菌纲等。【结论】本实验成功检测出云冈石窟石质样品表面及云冈石窟周边岩石样品中的微生物类群,为云冈石窟的保护工作提供了有力依据,同时也证明了DEEG和分子克隆技术相结合的方法是检测石质文物中微生物群落结构的一种可操作性强、快速、准确的检测手段。     

454高通量焦磷酸测序法鉴定膜生物反应器膜污染优势菌种

【目的】对诱发膜-生物反应器(Membrane bioreactors,MBR)膜污染的优势菌种进行研究。【方法】利用454高通量焦磷酸测序法对MBR污泥混合液样品与膜污染物样品中微生物信息进行统计,并对两组样品的Chao丰度指数与Shannon生物多样性指数计算,对测序结果进行系统发育学分析。【结果】从污泥混合液样品与膜污染物样品中获得9 353与7 504条优化序列,发现膜污染物中微生物丰度与多样性均高于污泥混合样品。借助基因频谱对OTU分布特点进行统计,表明源于污泥混合液中的微生物在膜表面定殖生长过程中发生了种群变化,在膜面污染物样品中,β-变形菌纲丰度显著降低,α-变形菌纲、γ-变形菌纲与Phycisphaerae在微生物种群结构中比重增加。【结论】454焦磷酸测序分析表明,黄色单胞菌(Xanthomonadaceae),嗜热厌氧杆菌(Thermoanaerobacter),Phycisphaera以及2株尚未培养出的细菌(Candidate_division_TM7及Candidate_division_OD1)是诱发MBR膜污染的优势菌种(微生物丰度1%)。诱发膜污染的细菌既包括了黏性高、表面疏水的种类(如γ-变形菌),从而引发细菌在膜表面的定殖,也包括了代谢能力强的物种(如Candidate_division_OD1)可以确保种间递氢顺畅。     

高通量测序技术解析中学校园细菌群落的特征组成

中小学校园是具有人口密度大、微生物传播和交流活跃等特点的特殊人居环境。校园微生物群落组成及其传播是影响青少年健康微生物组形成和发育的重要因素。以某中学校园为研究对象,探究校园不同场所的微生物群落结构,力图初步阐明校园微生物群落及其特征分布。采集教学楼扶手、实验楼扶手门和把手、体育馆扶手、食堂门把手等人体最易接触到的物体微生物样品,采用Illumina HiSeq平台对采集的样品进行细菌16S rRNA基因V4区高通量测序,分析各样品的细菌群落特征。结果显示,不同场所细菌群落存在着不同的特征组成。尽管各场所物体表面的微生物主要属于变形菌门(Proteobacteria),厚壁菌门(Firmicutes)和放线菌门(Actinobacteria)等的栖水菌属(Enhydrobacter),链球菌属(Streptococcus),葡萄球菌(Staphylococcus)等属,但其相对丰度存在着显著的差异。例如,从食堂样品中检测到的丰度较高的不动杆菌属(Acinetobacter)和气球菌属(Aerococcus),在教学区域场所中未发现这两类微生物。体育馆楼梯扶手表面物种多样性显著高于其他场所设施表面物种多样性。通过对校园不同场所细菌组成的初步分析,发现了细菌群落具有按场所用途进行区分的特征,推测这些特征分布应与不同类型教学与生活活动密切相关,为后续研究校园环境对青少年身体健康的影响提供了实践参考。     

利用PCR-DGGE分析有机物对厌氧氨氧化菌群的影响

为了研究有机物对Anammox菌群的影响,以及微生物与脱氮的关系,为工艺改进提供依据。使用SBR厌氧氨氧化反应器,从反应器不同TOC/NH_4~+-N阶段采集活性污泥样品,利用聚合酶链式反应—变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,分析了样品中微生物种群结构。结果表明反应器中主要微生物包含变形菌门(Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)和绿菌门(Chlorobi);其中变形菌门(β-变形菌和γ-变形菌)为优势菌群。TOC/NH_4~+-N从0逐渐增加至2.0的过程中,反应器中的反硝化菌(变形菌门)不断增长,Anammox菌群在TOC/NH_4~+-N为0.4阶段得到最大程度的富集,此时反应器内部微生物多样性也最高;随着有机物含量增加,Anammox菌生长受到严重抑制,反应器微生物物种多样性也逐渐下降。荧光定量(qPCR)分析表明Anammox菌含量从1.30×10~(11) copies/mL下降至3.18×10~9 copies/mL,而DB含量从1.57×10~9copies/mL增加至3.74×10~(10) copies/mL。说明随着C/N的增加,反应器脱氮能力逐渐从Anammox过渡到反硝化过程。通过测定反应器内壁附着污泥,还发现其微生物丰度和含量均高于同时期反应器内部活性污泥样品,推测厌氧微生物菌群更适宜在静态基质生长。     

生物样品离子刻蚀法

早在一个世纪前人们就认识离子的轰击作用,开始在金属学、固体电子学中应用。近年来离子刻蚀技术已成为扫描电镜生物样品制备中的一种新方法。利用高速运动的离子流不断轰击样品表面,使表面的原子和离子发生溅射和剥离.这种溅射一般为物理溅射和化学溅射,其速率取决于刻蚀体和被刻蚀体的性质和刻蚀条件。生物样品的细胞膜表面结构被一层糖蛋白或糖脂掩盖,有些材料如胃、小肠等表面还附有许多粘液,用常规方法很难洗净,就会影响电镜观察效果。应用超声波方法清洗,由于功率和时间较难控制,一旦掌握不好,细胞表面结构就     

不同污染程度下毛白杨叶表面PM2.5颗粒的数量及性质和叶片气孔形态的比较研究

选择了北京市环境PM_(2.5)浓度不同的两个采样点的毛白杨(Populus tomentosa Carr.)作为研究对象,利用环境扫描电镜及X-射线能谱仪对杨树叶片表面滞留的PM_(2.5)颗粒进行了观察、统计和成分分析,并研究了叶片气孔对环境颗粒物污染的适应性变化。结果表明:夏秋两季西直门叶片样品上下表面的PM_(2.5)数量均多于森林公园样品这说明环境PM_(2.5)浓度是影响叶片表面滞留颗粒物数量的主要原因;其中叶片上表面是滞留PM_(2.5)颗粒的主要区域。森林公园样品中PM_(2.5)颗粒性质比较单一,硅铝酸盐颗粒和石英颗粒占很大比例,二者的主要来源均为天然源,如土壤扬尘、矿物颗粒等;而西直门采样点叶片样品滞留的PM_(2.5)颗粒的元素组成更为复杂,其中50%以上的硅铝酸盐颗粒检测出了明显的铜、钾、氯、钠等元素的谱峰其来源主要是工业排放;西直门样品PM_(2.5)的含硫量高于森林公园样品,且夏季明显高于秋季。研究还发现有少数PM_(2.5)颗粒进入了毛白杨叶片的气孔而且不同污染程度下气孔的形态特征存在差异。与森林公园毛白杨叶片的气孔相比,西直门处的毛白杨叶片气孔的长度、宽度、面积和气孔密度均较小,说明较高的PM_(2.5)污染程度对毛白杨叶片的形态发育有一定影响。研究结果可以为揭示植物叶片阻滞、吸收大气颗粒污染物的机制、合理选择和优化城市绿化树种从而改善空气质量提供一定的科学理论依据。     

敦煌莫高窟第98窟壁画表面菌斑的群落结构分析

【目的】确定第98窟壁画表面白色污染物内微生物微观特征, 分析其群落组成、结构特点及诱发壁画病害微生物产生的因素, 为石窟寺保护和旅游管理提供建议。【方法】利用无菌手术刀收集壁画表面白色污染物样品; 利用扫描电子显微镜(SEM)分析样品中微生物体微观形貌; 通过提取样品总DNA、扩增细菌16S rDNA、构建克隆文库、测序和系统发生关系分析等技术研究壁画微生物群落组成与结构特点。【结果】壁画白色污染物中存在大量具有微生物特征的结构体, 形态多呈短杆状和卵圆形, 大小在 (3.0?5.5)?μm×(1.5?2.5) μm之间。共得到克隆文库序列111条, 主要为变形菌门γ-变形菌亚门肠杆菌科(Enterobacteriaceae)与假单孢菌科(Pseudomonadaceae)成员。群落组成和结构分析表明所得序列主要隶属于肠杆菌属(Enterobacter)、埃希菌属(Escherichia)、固氮菌属(Azotobacter)、沙雷氏菌属(Serratia)和克雷伯菌属(Klebsiella); 埃希菌属和肠杆菌属为优势属, 分别占克隆文库中总序列的46.8%和35.1%, 二者在自然界分布广泛, 大多属于人类致病菌。【结论】莫高窟第98窟壁画表面白色污染物主要为病害细菌生长所形成的菌斑群落集成。变形菌门在壁画细菌克隆文库中占绝对优势, 壁画病害微生物的出现和蔓延可能与该洞窟之前长期旅游开放存在一定关联。     

成都平原不同种植方式折耳根表面附生细菌群落结构与抗生素抗性基因分析

【目的】分析有机、化肥和野生折耳根表面的附生细菌群落结构和抗生素抗性基因(ARGs),揭示细菌群落结构与ARGs相互关系。【方法】高通量测定16SrRNAV3-V4可变区序列分析样品表面附生细菌群落结构;PCR和qPCR扩增29种ARGs基因分析样品表面ARGs污染情况;冗余分析(RDA)探讨细菌群落结构与ARGs的相互关系。【结果】折耳根表面检测到35个属的细菌,其中有机折耳根表面附生细菌多样性低于化肥和野生折耳根(P0.05);29种被检的ARGs中,有14种在折耳根中被检出,其中有机折耳根含有全部被检出的ARGs,化肥和野生折耳根则含有部分被检出的ARGs。折耳根表面ARGs污染的多样性和丰度显著受到样品表面的菌群结构影响,其中Lactococcus、 Escherichia、Fluviicola、Enterococcus、Sanguibacter和Acidovorax是影响ARGs最主要的菌群。【结论】有机种植极大地改变了折耳根表面附生细菌的群落结构,增加了ARGs的多样性和丰度,对有机折耳根的食品安全带来了潜在威胁。因此,有必要将ARGs污染监测纳入到有机折耳根的食品安全考核范围内。     

驯化对生物阴极微生物燃料电池中阴极微生物群落多样性的影响

【背景】生物阴极微生物燃料电池因其构造成本低和阴极可持续性发展的优点而成为一种很有前途的废水处理系统,但阴极微生物的氧化还原性能限制了其在实际应用中的推广。【目的】为了提高生物阴极的性能,需要深入了解影响阴极氧化还原性能的微生物群落。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序技术分析对比原始接种污泥样品和驯化后阴极电极上生物膜样品多样性及结构变化。【结果】测序结果表明,原始接种污泥样品与驯化后阴极电极生物膜样品中微生物群落种类和结构存在显著差异,驯化后阴极电极生物膜样品中变形菌门(Proteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和特吕珀菌属(Trueperaceae)相对丰度比例高于原始污泥样品,成为优势菌群。【结论】驯化对系统阴极电极生物膜群落影响显著,随着产电量的输出,优势菌群不断富集,最终形成一个适应该实验环境下的新的微生物群落。对优势菌群结构和变化进行探讨,为生物阴极的研究补充更多生物学方面的理论基础。     

益生菌防治龋病的研究进展

随着人们生活水平日益提高,口腔健康越来越受到关注。近年来,益生菌对口腔菌群和宿主健康的调节作用已成为广泛研究的话题。已有证据表明,益生菌可以竞争性地抑制口腔中致病细菌的黏附和定植,分泌抗菌物质以减少病原菌。本文综述了相关益生菌对变形链球菌这一公认的龋齿病原菌的作用,包括:(1)生物表面活性剂、细菌素、胞外多糖等益生菌代谢产物对变形链球菌牙菌生物膜的抑制作用;(2)刺激宿主免疫反应,调节口腔菌群组成;(3)下调或阻断变形链球菌细胞中与黏附在牙齿表面形成生物膜相关的基因表达。     

基于高通量测序的4种硝化细菌富集培养物微生物群落结构分析

【目的】比较分析4种硝化细菌富集培养物(以铵盐为氮源的淡水富集物A、以亚硝酸盐为氮源的淡水富集物B、以铵盐为氮源的低温淡水富集物C和以亚硝酸盐为氮源的海水富集物D)的微生物群落结构与组成。【方法】分别提取样品的总DNA,采用高通量测序技术,分析微生物群落的组成、丰度和多样性。【结果】在不同微生物的分类水平,4个样品共检测到24门47纲129属。4个样品的优势菌门均为变形菌门;样品A、B、C的优势菌纲为β-变形菌纲和γ-变形菌纲,样品D的优势菌纲为γ-变形菌纲、δ-变形菌纲和芽孢杆菌纲;而优势菌属各不相同,其中样品A为亚硝化单胞菌属(24.56%),样品B为链霉菌属(7.15%),样品C为噬菌弧菌属(19.36%)和类诺卡氏菌属(19.35%),样品D为嗜酸菌属(13.6%)和柄杆菌属(11.5%)。共检测出7种具有硝化功能的细菌,其中样品A、B和D中主要是亚硝化单胞菌属,占比分别为24.56%、4.94%和0.63%,样品C主要为Nitrospirillum(0.69%)和硝化螺旋菌属(0.69%)。此外在样品中还检测到红灯食烷菌、羽扇豆根瘤菌等有益菌,以及弧菌属、伯克霍尔德菌等致病菌。【结论】阐述了4个样品微生物群落结构的多样性,确定了不同培养物中起主要作用的硝化细菌类群以及其它与环境物质循环相关或具有特殊生理特性的菌群,研究结果为硝化细菌富集培养物的实际应用奠定了基础。     

流体剪应力作用对内皮细胞变形的影响

血液流动和内皮的耦合是重要的生物医学问题,引起了学者们的广泛兴趣。目前已知流场剪应力对内皮细胞的形态和功能有重要影响,流体剪应力被认为是引起内皮细胞重建的始发信号。所以,了解流体剪应力与内皮细胞之间的相互作用机制是十分重要的。建立了一个理论模型来模拟流场剪应力与内皮细胞之间的相互作用。根据二维计算流体动力学方法研究了流体剪应力作用下内皮细胞表面的应力、压力分布。模拟结果表明:(1) 内皮细胞的变形随琢(对应于流体作用于细胞表面的剪应力)的变化而变化。当琢很小时(<0.02),流场剪应力对细胞变形的影响很小;随着琢的增大,细胞的变形也相应增大;当琢达到0.20以上时,细胞的变形变化很小,即细胞的形态保持相对稳定。(2) 流动引起了细胞表面应力和压力分布的不均匀,从而导致了细胞的变形,但内皮细胞的最大应力总是位于细胞的顶点。同时,用流室系统提供剪切流动,测量了不同剪应力作用下培养的人主动脉内皮细胞的变形,所得到的实验结果与数值模拟结果吻合。结果提示,由于剪切流动引起细胞表面应力分布的不均一,可能在细胞激活和细胞功能的调节(如细胞骨架的调节、粘附分子的表达与分布等)机制上具有特殊的作用。为应用流体动力学理论研究细胞(内皮细胞、白细胞等)变形以及细胞-基质粘     

茶多酚-柠檬提取物混合液对变形链球菌生长与黏附影响的研究

目的探讨茶多酚与柠檬提取物联合应用对变形链球菌生长、黏附的影响。方法采用MTT法分别测定茶多酚、柠檬提取物以及两者混合液的最小抑菌浓度(MIC)值,通过分级抑制浓度(FIC)指数来判断两者联合使用对变形链球菌生长作用的影响,并通过扫描电镜观察低于MIC浓度的混合液对变形链球菌在玻片上黏附的情况。结果茶多酚与柠檬提取物单独用药时,其MIC分别为1.56mg/mL和5.60mg/mL。联用的MIC为茶多酚0.78mg/mL和柠檬提取物4.50mg/mL,FIC为0.75。混合液对变形链球菌的黏附抑制作用随着浓度的降低而明显增强。结论茶多酚与柠檬提取物联合应用对变形链球菌的体外抗菌活性具有相加作用,影响其在玻片表面的黏附。     

PIII 改性ePTFE 膜对细菌生存状态的影响研究

目的:探讨等离子注入技术(Plasma immersion ion implantation,PⅢ)对膨体聚四氟乙烯(ePTFE)膜改性后表面性能以及对细菌生存状态的影响.方法:采用氧等离子注入技术(PⅢ)对ePTFE膜表面处理,获得改性ePTFE膜,利用扫描电镜(SEM)观察改性ePTFE膜和未处理膜的表面形貌,体外培养变形链球菌,观察改性前后各组膜作体外细菌生存状态变化.结果:与未处理ePTFE膜相比,改性ePTFE膜表面形貌、亲水性发生改变.荧光染色后观察长脉冲组表面的细菌最少;短脉冲组膜表面粘附的细菌密集,形成生物膜;空白组可见少量死菌和活菌粘附于ePTFE膜上.结论:长脉冲PⅢ改性ePTFE膜后有良好的抗细菌粘附能力.     

川东北二叠系-三叠系界线附近微生物岩微观表面特征观察研究北大核心

对采自四川通江平溪坝二叠系-三叠系界线(PTB)剖面发育的微生物岩样品,选用2.5%盐酸、10%盐酸、10%氢氧化钠溶液、20%双氧水、10%醋酸以及0.1M乙二胺四乙酸钠(EDTA)进行处理,根据微生物岩表面处理结果的异同,和在扫描电镜(SEM)图像上的表现,确定最适合于微生物岩表面结构观察的化学处理方法是使用2.5%盐酸处理样品表面。用该法处理,并通过SEM观察发现,通常被当作白云岩的PTB微生物岩,实际上只是含有白云岩微晶的泥晶灰岩,微生物岩中含有与硫酸盐还原菌有关的大量的纳米级微球粒与形似草莓状黄铁矿的颗粒。通过实验结果对比分析了不同层位的微生物岩与白云岩的SEM微米级的特征和区别,以及建造微生物岩的微生物群落对其层位上下地层的影响。