芽孢杆菌WL911促低温下小麦生长效应及其功能基因分析

【背景】青藏高原特殊生境孕育着强耐逆性的微生物资源。【目的】探究青藏高原特殊生境的芽孢杆菌对小麦的促生效应。【方法】以分离自青海省海西蒙古族藏族自治州乌兰县的红柳（Tamarix ramosissima）根围菌株WL911为研究对象进行16S rRNA基因及gyrB基因鉴定;测定其低温适生性;以WL911菌悬液（浓度为1×10⁷ cfu/mL）对4℃条件下的小麦（Triticum aestivum）品种“青麦7号”幼苗进行灌根处理,测定其对小麦幼苗的促生效应;采用二代测序平台Illumina HiSeq×10对菌株WL911进行全基因组测序、功能注释及相关功能基因分析。【结果】菌株WL911鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）,可耐受4℃低温;菌株WL911对“青麦7号”幼苗生长具有显著的促生效果,26℃时小麦株高、根长和鲜重分别提高12.22%、50.12%和70.99%;4℃条件下小麦生物量提高的同时,叶绿素含量提高19.72%,H₂O₂、丙二醛（malondialdehyd,MDA）的积累量分别下降23.50%、40.68%,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）、过氧化物酶（peroxidase,POD）和过氧化氢酶（catalase,CAT）活性分别提高45.82%、17.35%和14.18%;WL911基因组大小为3 915 549 bp,G+C百分含量为46.47%;生物学功能gene ontology （GO）注释到的基因占基因总量的75.74%,包括促生相关功能基因glnB、yclQ和fetB等,可参与合成生长激素、营养元素等途径;存在mnhA、mnhE、pheT、pheS和proV等关键基因参与Na⁺外排机制、编码脯氨酸和酚类化合物等反应;也存在编码冷休克蛋白CspC、CspB和CspD的关键基因cspA。【结论】B.velezensis WL911（登录号为OP874802）是一种优质的生物肥料研发菌株。     

不同CO2浓度升高和氮肥水平对水稻叶绿素荧光特性的影响

为研究不同CO₂浓度升高和氮肥水平对水稻叶绿素荧光特性的影响,利用由开顶式气室（OTC）组成的CO₂浓度自动调控平台开展田间试验。以粳稻9108为试验材料,CO₂浓度设置CK（对照,环境大气CO₂浓度）、C₁（CO₂浓度比CK增加160 μmol/mol）和C₂（CO₂浓度比CK增加200 μmol/mol）3个水平;氮肥设置低氮（N₁：10 g/m²）、中氮（N₂：20 g/m²）和高氮（N₃：30 g/m²）3个水平。结果表明,在低氮条件下,与CK相比,C₁处理使拔节期的F_o上升4.8%（P=0.031）;C₂处理使拔节期的F_o上升6.3%（P=0.015）,F_v/F_m下降4.8%（P=0.003）,使孕穗期的F_o上升12.7%（P=0.039）,F_v/F_o下降18.2%（P=0.039）。在高氮条件下,与CK相比,C₂处理使灌浆期的F_m、F_v和F_v/F_m分别下降3.6%（P=0.039）、4.9%（P=0.013）和1.3%（P=0.039）。在中氮条件下,与CK相比,C₁和C₂处理的影响不明显。在整个生育期内,CO₂浓度升高与施氮处理交互作用对水稻叶绿素荧光特性的影响未到达显著水平。研究表明,大气CO₂浓度升高使水稻叶片光系统Ⅱ受损,抑制其电子传递能力、电子受体Q_A氧化还原情况、最大光化学效率和潜在活性,通过适量施氮可以有效地缓解其负面效应。     

西藏麦地卡湿地大型土壤动物群落特征与环境因子关系

为了探究西藏麦地卡湿地国家级自然保护区大型土壤动物群落特征与环境因子的关系,于2020年7月和2021年8月根据其地理环境特征在其三个核心区共设置了3个样地（100 m×100 m）,每个样地设置2个样点作为重复;采用手检法收集大型土壤动物,并保存于75%乙醇的收集管中,圆筒式环刀（高30 cm,直径5 cm）取0~10 cm土样,测定相关环境因子。共捕获大型土壤动物336头,经鉴定隶属于3门5纲11目15科,优势类群为石蜈蚣科（Lithobiidae）、芫菁科（Meloidae）、拟步甲科（Tenebrionidae）;单因素方差分析显示,三个样地中,大型土壤动物个体数（F=0.194,P=0.833）、Shannon-Wiener多样性指数（H）（F=0.304,P=0.758）、Pielou均匀度指数（E）（F=0.346,P=0.732）和Simpson优势度指数（C）（F=0.245,P=0.797）均无显著性差异（P>0.05）。三个样地的Jaccard相似性系数（J）在0.56~0.65,为中等相似;功能类群以植食性为主,腐食性最少。Pearson相关性分析表明,Pielou均匀度指数（E）分别与海拔（Alt）和速效钾（RAK）呈极显著正相关（P<0.01）,Pielou均匀度指数（E）分别与土壤含水量（SWC）和全氮（TN）呈显著正相关（P<0.05）,个体数（N）与土壤盐度（SAL）呈极显著负相关（P<0.01）。     

4株高效产电菌的电化学活性及其生物学特征

采用循环伏安法对从湖南省吉首大田湾污水处理厂曝气池活性污泥中富集和筛选的37株产电菌的电化学活性进行考察。结果发现,4株菌株（F012、F015、F021、F026）的电化学活性较为显著,其中F026的电化学活性最好。对4株产电菌的系统发育分析表明,菌株F012属于Dyella属,与Dyella marensis CS5-B2^T系统发育关系最为密切（相似性为97.22%）;菌株F015属于Paludibacterium属,与该属的Paludibacterium yongneupense 5YN8-15^T系统发育关系最为密切（相似性为97.70%）;菌株F021和F026都属于Pseudomonas属,分别与该属的Pseudomonas simiae OLi^T和Pseudomonas otitidis MCC10330^T系统发育关系最为密切（相似性分别为99.60%和98.62%）。生物学特性研究表明,电化学活性最好的产电菌F026的生长温度范围为20~40 ℃,最适宜生长温度为30~35 ℃;生长pH范围为5~9,最适pH生长范围为8~9,适合作为微生物燃料电池的高效产电菌。     

南方红豆杉水浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长的化感作用

化感作用是影响人工混交林种间关系的重要因素之一。已有研究表明：喜树南方红豆杉混交对喜树生长有明显促进作用,并从混交改善混交林地微气候角度解释了这种促进作用,但未从种间化感作用角度探讨这种作用。为了探究南方红豆杉是否对喜树具有潜在的化感促进作用,从而更全面了解喜树南方红豆杉混交林种间关系,考察了不同浓度（25、50 g/L和100 g/L）的南方红豆杉（Taxus chinensis var.mairei）鲜叶、凋落叶、枝和根水浸提液对喜树（Camptotheca acuminata）种子发芽和幼苗生长的影响。结果表明：（1）南方红豆杉凋落叶浸提液对喜树种子发芽和幼苗生长无显著影响（P>0.05）,而鲜叶、枝和根浸提液对喜树发芽和幼苗生长均具有不同程度的促进作用（P<0.05）,且作用强度大体与浓度呈正相关;（2）100 g/L的南方红豆杉鲜叶、枝和根浸提液浸泡的喜树种子,其发芽率比对照组分别提高8.1%、14.9%和25.6%;（3）南方红豆杉鲜叶浸提液只有在高浓度（100 g/L）时,对喜树幼苗基径生长具有促进作用（P<0.05）,而对其株高、全株干重和净光合速率无显著影响;南方红豆杉根和枝浸提液对喜树幼苗株高、基茎、干重和净光合速率均具有促进作用（P<0.05）,与对照组相比,100 g/L的根和枝浸提液浇灌喜树幼苗,可以使喜树幼苗株高分别提高14.2%和8.4%,基径分别提高19.0%和15.3%,干重分别提高23.1%和15.9%,净光合速率分别提高11.6%和6.1%。研究结果表明,在喜树南方红豆杉混交林中,南方红豆杉对喜树的正向化感作用可能是促进喜树生长的重要因素之一。     

维拉帕米对铜绿假单胞菌群体感应抑制作用的体外研究

考察维拉帕米对铜绿假单胞菌（Pseudomonas aeruginosa, PA）群体感应（Quorum sensing, QS）的抑制作用。测定维拉帕米最小抑菌浓度(Minimal inhibit concentration,MIC) ;构建培养环境,考察维拉帕米对PA生长的影响,绘制生长曲线;毒力因子表达实验中,分别考察维拉帕米对PA弹性蛋白酶表达、蛋白水解酶表达和绿脓毒素表达的影响。结果表明,维拉帕米MIC₅₀为128 μg/mL,MIC₉₀为512 μg/mL,最低抑菌质量浓度范围为128~512 μg/mL时,具有较好抑菌活性;生长曲线表明,维拉帕米质量浓度为16 μg/mL时,开始抑制PA的生长,随着浓度的增加,抑制作用逐渐增大;当维拉帕米质量浓度为512、256、128、64、32、16 μg/mL时,明显抑制弹性蛋白酶表达（P<0.01）,质量浓度为8 μg/mL时,对弹性蛋白酶有一定抑制作用（P<0.05）,维拉帕米质量浓度为512、256、128、64、32 μg/mL时,明显抑制蛋白水解酶的活性和绿脓毒素的表达（P<0.01）,当质量浓度为16 μg/mL时,对蛋白水解酶活性和绿脓毒素的表达有一定抑制作用（P<0.05）;维拉帕米对QS的抑制有浓度依赖。维拉帕米对PA的QS有明显抑制作用,体外可明显抑制PA生长,可作为抗菌增效的潜在开发药物。     

转OvDREB2B基因陆地棉鉴定及其对水分渗透胁迫的分析

通过花粉管通道技术,以该实验室自育陆地棉品系TH₁和TH₂为材料,将诸葛菜(Orychophragmus vidaceus)抗逆转录因子OvDREB2B基因构建到植物表达载体后,导入棉花基因组,经卡那霉素筛选和分子鉴定表明目的基因已整合到棉花基因组中并表达。将T₁代转基因植株和受体对照在温室中栽培,待植株生长至四叶一心时,用不同渗透势的PEG-6000水溶液进行渗透胁迫处理,分析探讨转基因植株的抗旱效果及其抗旱机理。结果显示:当渗透势为0和0.5 MPa处理时,转基因植株和对照无明显差异;当渗透势为0.8 MPa和1.1 MPa处理时转基因植株较对照抗旱性明显提高。当渗透势为1.1 MPa处理96 h时,对照植株F_v/F_m降至0.2左右,而转基因植株仍正常生长,F_v/F_m值约为0.51,而且初始荧光（F₀）值、净光合速率（P_n）、胞间CO₂浓度（C_i）、蒸腾速率（T_r）等一系列参数转基因植株都明显优于对照,表明DREB2B基因能够提高棉花对水分胁迫的耐受性。     

复合菌系降解玉米秸秆过程中群落演替与秸秆降解的关系

[目的] 为了获得木质素降解复合菌系LDC降解玉米秸秆的适宜条件,明确秸秆降解过程中可能发挥重要作用的功能微生物类群。[方法] 以培养温度、pH、培养基装液量和接菌量等单因素试验结果为依据,采用响应面法优化复合菌系降解玉米秸秆的培养条件,利用Miseq高通量测序技术,分析不同降解时期复合菌系的群落结构变化规律。[结果] 复合菌系对秸秆最佳降解条件为：培养温度32℃、初始pH为8.2、装液量为40%,接菌量为10%。此条件下木质素最大降解率为44.5%,相比未优化处理提高13.3%。在门水平上,变形菌门（Proteobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）和厚壁菌门（Firmicutes）是复合菌系LDC的优势菌门。在玉米秸秆降解过程中,降解初期的优势菌属为Proteiniphilum（11.9%）、Sphaerochaeta（8.4%）、Ruminofilibacter（8.4%）、Pannonibacter（6.7%）、Pseudomonas（6.1%）和Rhizobium（5.7%）;在降解高峰期时,Anaerocolumna（24.0%）、Caenispirillum（9.2%）和Thauera（7.0%）的丰度显著上升,分别是其在降解初期的16.5倍、3.0倍和5.9倍,而Ruminofilibacter（10.9%）的丰度仍然很高且排在第二位。在降解末期的优势菌属为Ruminofilibacter（25.4%）、Pseudomonas（9.7%）、Sphaerochaeta（8.8%）、Caenispirillum（8.4%）、Pannonibacter（4.3%）、Thauera（4.0%）以及Desulfomicrobium（3.4%）。[结论] 明确了玉米秸秆降解复合菌系的最佳培养条件以及在不同降解时期微生物群落结构变化规律,在玉米秸秆降解过程中发挥重要作用的微生物类群为Pseudomonas、Pannonibacter、Thauera、Ruminofilibacter和Anaerocolumna。     

铜陵淡水豚国家级自然保护区半自然水域鱼类群落结构研究

2021年5月采用多网目复合刺网和抛网相结合的方法,对铜陵淡水豚国家级自然保护区半自然水域夹江鱼类群落进行了调查。共采集到鱼类30种,隶属于5目7科27属。相对重要性指数显示鲢（Hypophthalmichthys molitrix）、贝氏?（Hemiculter bleekeri）、似鳊（Pseudobrama simoni）、团头鲂（Megalobrama amblycephala）、鳊（Parabramis pekinensis）和翘嘴鲌（Culter alburnus）为群落优势种。与长江江豚（Neophocaena asiaeorientalis）争夺饵料资源的凶猛性鱼类比例达到2.4%,体长分布显示夹江中存在大量长江江豚无法摄食的大个体鱼类（17.5%）。夹江鱼类群落的Shannon-Weiner指数、Simpson指数、Margalef指数和Pielou均匀度指数依次分别为1.955~2.181,0.794~0.820,2.952~3.856和0.705~0.730。空间生态位宽度指数、平均拥挤度和生态位重叠指数表明,夹江优势种鱼类可能存在较为激烈的种间竞争。建议清理鳡（Elopichthys bambusa）、翘嘴鲌、达氏鲌（Culter dabryi）和乌鳢（Channa argus）等凶猛性鱼类及其他与长江江豚争夺饵料的鱼类,及时捕捞全长超过25 cm的鱼类,补充投放鲢、似鳊、银鲴（Xenocypris argentea）等长江江豚偏好摄食鱼类。     

青霉素钠对萼花臂尾轮虫适合度的促进作用及其与藻密度的关系

以萼花臂尾轮虫（Brachionus calyciflorus）为受试动物,在1.0×10⁶（较低）、2.0×10⁶（中等）和4.0×10⁶个细胞/mL （较高）的斜生栅藻（Scenedesmus obliquus）密度下,研究了不同浓度（0、200、400、600、800和1000 μg/L）的青霉素钠对轮虫各生命表统计学参数的影响。结果表明,与各藻密度下的对照组相比,当藻密度为2.0×10⁶个细胞/mL时,200-1000 μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的生命期望和世代时间分别延长了40.67%-70.67%和34.04%-50.23%（P<0.05）,净生殖率和内禀增长率分别提高了204.35%-358.70%和36.26%-62.09%（P<0.05）;藻密度的降低或升高均显著降低青霉素钠对轮虫存活、生殖和种群增长的促进幅度。1.0×10⁶ 个细胞/mL的斜生栅藻密度下,400 μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的生命期望延长了21%（P<0.05）,200-400μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的世代时间延长了23.15%-33.13%（P<0.05）,200-600和1000 μg/L的青霉素钠处理组中轮虫的净生殖率分别升高了40%-81.05%和41.05%（P<0.05）;但4.0×10⁶个细胞/mL的斜生栅藻密度下,各青霉素钠处理组中轮虫的所有生命表统计学参数均与对照组之间无显著性差异（P>0.05）。藻密度对轮虫的生命期望、净生殖率、内禀增长率和后代混交率均具有显著性影响（P<0.01）,青霉素钠浓度对轮虫的世代时间、净生殖率和内禀增长率均具有显著性影响（P<0.05）,藻密度和青霉素钠浓度的交互作用对轮虫的生命期望、净生殖率和内禀增长率也具有显著性影响（P<0.05）。在实验设置的青霉素钠浓度范围内,1.0×10⁶个细胞/mL藻密度下轮虫的生命期望、世代时间和净生殖率与青霉素钠浓度之间均具有显著的剂量-效应关系（P<0.05）;2.0×10⁶个细胞/mL藻密度下,轮虫的生命期望、世代时间和内禀增长率与青霉素钠浓度之间均具有显著的剂量-效应关系（P<0.05）。本研究结果提示,环境相关浓度的青霉素钠不会对萼花臂尾轮虫的存活、生殖和种群增长产生显著性影响。     

六种藓类植物茎的比较解剖学研究

通过对6种藓类植物,即褶叶青藓(Brachythecium salebrosum(Web.et Mohr.)B.S.G.)、湿地匐灯藓(Plagiomnium acutum(Lindb.)Kop.)、侧枝匐灯藓(Plagiomnium maximoviczii(Lindb.)Kop.)、大凤尾藓(Fissidensnobilis Griff.)、大羽藓(Thuidium cymbifolium(Doz.et Molk.)B.S.G.)和大灰藓(Hypnum plumaeforme Wils.)嫩茎和老茎的石蜡切片和显微观察发现,同一藓类植株的嫩茎和老茎,茎结构稳定,不同种藓类植物茎横切面具有不同特征.植物体茎横切面形状、表层细胞的层数、细胞大小和细胞壁厚薄、皮层细胞大小和形状、中轴的有无以及比例等特征可以作为藓类植物的分科分类依据之一.     

Cause of Senescence of Nine Sorts of Flowers

The levels of endogenous phytohormones and respiratory rate in nine sorts of flowers such as Cymbidium faberi Rolfe, Nopalxochia ackermannii Kunth and others were investigated both at full bloom and senescence and meanwhile the effect of exogenous phytohormones on prolonging the blossoms and promoting ethylene production were tested. There is a high content of endogenous ethylene in all the long-lived flowere, about 3–16 folds higer than the short-lived ones. There is a high level of ABA at full blooming flowers of short-lived flowers, in which there is no or only some cytokinins in it, but the ratio of CTK (6BA+zeatin)/ABA is smaller(l.7). The endogenous ABA reached a much higher level at senescence in all nine sorts of flowers, so it is reasonable to consider that it is ABA which plays an important role of regulation in controlling flower's senescence. There is a much higher level of GA3 and zeatin in the long-lived flowers which is not demonstrated in the shortlived ones. The respiratory rate is one of the factors controtling the longevity of flowers, but it does not play a decided role. Application of 6BA and zeatin prolongs distinctly orchid’s longevity, however exogenous IAA through the promotive action on ethylene production, evidently extends the longevity of the flowers of the Nopalxochia ackermannii Kunth.     

Photoregulation of seed germination of wild-type and of an aurea-mutant of tomato

Seed germination of an aurea mutant of tomato ( Lycopersicon esculentum Mill.) is promoted by continuous irradiation with red, far-red or long-wavelength far-red (758 nm) light as well as by cyclic irradiations (5 min red or 5 min far-red/25 min darkness). Far-red light applied immediately after each red does not change the germination behaviour. Seed germination of the isogenic wild-type, cv. UC-105, is promoted by continuous and cyclic red light while it is inhibited by continuous and cyclic far-red light and by continious 758 nm irradiation. Far-red irradiation reverses almost completely the promoting effect of red light. The promoting effect (in the aurea mutant) and the inhibitory effect (in the wild-type) of continuous far-red light do not show photon fluence rate dependency above 20 nmol m⁻² s⁻¹. It is concluded that phytochrome controls tomato seed germination throgh low energy responses in both the wild type and the au mutant. The promoting effect of continuous and cyclic far-red light in the au mutant can be attributed to a greater sensitivity to P_fr.     

龙胆科药用植物化学成分的研究现状

龙胆科植物在我国的分布范围很广,且多数为药用植物,其多数种属的药用植物,至今其化学成分尚未被系统研究。综述了目前龙胆科药用植物的化学成分的研究现状及一般提取方法,对近年来发现的环烯醚萜及裂环烯醚萜类化合物进行了总结,为本科药用植物的更深入研究提供了参考。     

The effects of glutamine of the maintenance of embryogenic cultures of Cryptomeria japonica

Summary Embryogenic tissues of sugi (Cryptomeria japonica) were induced on a modified Campbell and Durzan (CD) medium containing 1 μM 2,4-dichlorophenoxyacetic acid (2,4-D) and 600 mg l⁻¹ glutamine, and subcultured in the medium of the same composition for over 1 yr. This resulted in a mixed culture of embryogenic and non-embryogenic cells. When embryogenic cells were isolated and cultured independently, their capacity to form embryogenic aggregates was lost. Thus, the non-embryogenic cells present within a mixed culture system were essential to the formation of embryogenic aggregates. When embryogenic tissues were isolated and cultured independently on a high glutamine-containing (2400 mg l⁻¹) medium, dry weights and endogenous levels of glutamine increased, and the tissue could generate a large number of embryogenic aggregates. Amino acid analysis of embryogenic and non-embryogenic cells from the maintenance culture indicated a higher level of glutamine was present in the latter. The high endogenous level of glutamine in the non-embryogenic portion of mixed cell masses may be the supplier of glutamine for maintaining the embryogenic property of the tissues.     

Specificity of action of piperidylcholine derivatives as substrates of cholinesterases of various origin

The review deals with study of enzymologic properties of a novel highly specific acetylcholinesterase substrate, N-(β-acetoxyethyl) piperidinium iodomethylate (“piperidylcholine”), and its 30 derivatives that were tested as effectors of cholinesterases of mammals and various species of Pacific squids. It was proven for the first time that responsible for specificity of action was structure of cyclic ammonium grouping of the alcohol part of molecule of the ester substrate. Analysis of specificity is performed based on enzymatic hydrolysis parameters—activity of catalytic center of cholinesterases and bimolecular constant of the reaction rate that are determined at optimal and low substrate concentrations. Among the specially synthesized group of thioester compounds there is revealed one more highly specific acetylcholinesterase substrate—N-(β-acetoxyethyl) piperidinium.     

Interconnection of parameters of regulation system of lipid peroxidation and of morphophysiological parameters of mouse liver

A complex analysis of seasonal fluctuations of the mean group parameters of the system of regulation of lipid peroxidation has been performed in liver of Balb/c mice. Association of lipid characteristics and morphophysiological parameters is studied in the Balb/c mouse liver. An inter-connection is revealed between the liver index and the amount of lysoforms of phospholipids, the scale and character of the interconnection differing essentially depending on proportion of phos-phatidylcholine in mouse liver phospholipids.     

真菌类遗传学分析的知识结构教学

本文以认知结构理论为指导,讨论了真菌类遗传分析与高等动植物遗传分析的内在联系,认为利用这种内在联系进行教学可收到好的效果并说明了作者的具体教学过程。 Abstract:In the paper, the relationship between genetic analysis of Fungi and genetic analysis of high animal and plant was discussed.A good results were obtained when we adopted this method in the teaching.