撑绿杂交竹和硬头黄竹克隆生长特性比较

以撑绿杂交竹(Bambusa pervariabilis × Dendrocalamopsis daii)和硬头黄竹(Bambusa rigida)为研究对象, 探讨了两种丛生竹生物量分配及克隆生长特性。结果表明, 硬头黄竹秆生物量比例显著高于撑绿杂交竹, 枝和叶生物量比例显著低于撑绿杂交竹, 硬头黄竹具有更高的养分同化效率。硬头黄竹与撑绿杂交竹的繁殖率无明显差异, 但其退笋率显著低于撑绿杂交竹, 表明硬头黄竹具有更高的繁殖效率。此外, 与撑绿杂交竹相比, 硬头黄竹的成竹根茎更长, 资源开拓性更强。两种丛生竹的新竹生长与母竹数量、大小和年龄结构具显著相关性。硬头黄竹产生的竹笋质量高, 具有较高的成竹率, 生长策略类似K对策; 撑绿杂交竹产生的竹笋数量多, 但退笋率较高, 类似r对策。硬头黄竹和撑绿杂交竹的成竹数(成竹胸径)与母竹数量(母竹胸径)间存在线性相关关系, 可以用线性模型模拟。     

旋覆花提取物对朱砂叶螨的生物活性及酶活性的影响

本文研究了旋覆花石油醚提取物对朱砂叶螨的毒力作用及其对相关酶活性的影响。结果表明：旋覆花石油醚提取物的杀螨活性较高,浓度为2mg?mL-1 时,校正死亡率达到92.05％。通过对旋覆花石油醚提取物进一步萃取、柱层析分离、薄层层析,发现最终得到的38个流分中,杀螨效果较好的是流分7,其校正死亡率为85.53%。流分7经GC/MS鉴定为羽扇豆醇,其校正死亡率达到66.46%。进一步测定羽扇豆醇对朱砂叶螨谷胱甘肽-S-转移酶、Ca2 -ATPase、过氧化物歧化酶的活性以及总蛋白含量的影响,结果表明经羽扇豆醇处理后,螨体内过氧化物歧化酶被激活,而谷胱甘肽-S-转移酶和Ca2 -ATPase均受到不同程度的抑制,蛋白总量在这个过程中没有明显的变化。上述结果表明旋覆花提取物羽扇豆醇可以有效地杀死朱砂叶螨,这为旋覆花作为新型植物源农药提供一定的理论依据。     

可控高突变率枯草芽孢杆菌工程菌株的构建及应用

【背景】适应性实验室进化是运用于菌株改良的定向进化方法之一。适应性进化已成功应用于扩大底物利用范围和提高底物(产物)耐受性。由于微生物存在错配修复机制,使得菌株自然突变率水平极低,实验室适应性进化周期长,容易导致传代过程染菌而失败。【目的】获得可控高突变率的枯草芽孢杆菌工程菌株。【方法】采用无痕等位基因置换系统,将枯草芽孢杆菌负责错配修复机制的MutSL操纵子进行启动子置换为严谨表达、可诱导的木糖启动子。【结果】通过向培养基中添加不同浓度诱导物,可控制工程菌株所需突变率水平。将高突变工程菌株应用于苯乙醇耐受性实验,结果表明高突变工程菌株相较于出发菌株,对毒性产物苯乙醇具有更好的适应性,更容易获得突变菌株。将该高突变工程菌株应用于对生长有较大抑制的底物粗甘油的适应性进化实验,筛选得到的进化菌株相比出发菌株具有更短的延滞期、更高的生物量以及更大的比生长速率。【结论】该高突变率工程菌株具有较好的可进化性和适应性,可应用于适应性进化实验,具有广泛的应用前景。     

遮荫和干旱复合处理对黄藤幼苗个体生长及生理特性的影响

以1年生黄藤(Daemonorops jenkinsiana)实生苗为试验材料,采用盆栽控制试验测定分析遮荫和干旱复合处理下黄藤幼苗的生长状况、叶片光合参数、生物量及生理特征的变化情况,以阐明遮荫和干旱复合处理对其生长和生理的影响规律。结果显示：(1)黄藤的株高、地径和功能叶片数目均随遮荫度上升而增加;植株叶片的生物量、净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)均随遮荫度上升而呈先上升后下降的趋势。(2)黄藤叶片的可溶性蛋白(SP)、脯氨酸(Pro)随着遮荫度的增加而先增加后下降,丙二醛(MDA)含量以及超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)活性则均呈先下降后上升的趋势。(3)中度遮荫时,黄藤的株高、地径、功能叶数目、叶片生物量的积累以及P_n、T_r、WUE、Pro和SP含量均显著升高(P＜0.05),SOD活性和MDA含量则显著降低(P＜0.05)。(4)干旱胁迫导致黄藤的株高、地径、功能叶片数目、叶片生物量积累、P_n、T_r、WUE显著降低,SOD活性、POD活性、MDA含量和Pro含量均显著升高。研究发现,遮荫和干旱复合作用影响黄藤幼苗的生长和发育。黄藤幼苗能通过调整生长策略、光合策略、代谢策略等使植株逐步适应或耐受胁迫,表现出一定的抗旱性和喜阴性;中度遮荫(遮光20%~30%)能够改善黄藤幼苗的生境,并能缓解干旱胁迫对植株造成的伤害,对其生长有利。     

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。     

Characterization of a recombinant cold-adapted purine nucleoside phosphorylase and its application in ribavirin bioconversion

Ribavirin is a broad-spectrum antiviral drug and can be produced by enzymatic synthesis by purine nucleoside phosphorylase (PNP). In this study, we describe the application of such a cold-adapted XmPNP in ribavirin bioconversion which showed approximately 15°C lower optimum temperature and 1.80-fold higher catalytic efficiency (k_cat/K_m) at 37°C within substrate inosine than homolog in E. coli. By contrast, E. coli (XmPNP) took only 12 h to reach maximum substrate conversion rate (70%) under its optimum temperature (50°C) by using recombinant strain cell as enzyme source, but E. coli (EcPNP) did at 24 h. These results suggest cold-adapted PNP is one attractive candidate for ribavirin bioconversion and other nucleoside medications to improve the catalytic efficiency.     

秦岭火地塘森林生态系统不同层次的水质效应

根据降水与森林生态系统相互作用的空间顺序,分别对火地塘林区火地沟流域大气降水、林内雨、枯透水、支沟溪流水和流域出口径流水质进行了比较分析和变化机理分析。结果表明：森林生态系统不同层次均有使微酸性降水pH值升高的作用,但以林冠层和森林土壤的作用最大,升幅分别为0．58和0．61;森林生态系统对NO3^-、NH4^＋、K、PO4^3均有净化作用,净化NO3^-的关键阶段为沟道径流阶段,净化NH4^＋、K、PO4^3的主要方式则为土壤吸附;森林生态系统各层次均增加Ca含量,除土壤外,也增加Mg,但Ca主要来源于土壤和岩石,Mg主要来源于岩石;降水中的Cd、Pb、Mn、Zn经过森林生态系统不同层次的阻减,含量分别降低了0．721μg·L^-1、6．528μg·L^-1、0．0128mg·L^-1和1．4674mg·L^-1,其中以林冠层的阻减作用最大,阻减效果分别为83％、76．7％、54％和99％。总体上,林冠层是净化水质的关键层次,其次为森林土壤。     

间种扁茎黄芪牧草枣园害虫天敌功能团的组成与时空动态

为了有效地管理枣树害虫,2002年在山西省太谷地区对4种不同处理的间作牧草枣园天敌功能团的群落组成、数量时空和多样性的发生动态进行了系统的调查研究.结果表明,间种牧草枣园害虫的天敌明显大于未间种牧草的枣园,种草综合防治园、种草常规防治园和种草不防治园的天敌比未种草常规防治园分别增加187.99%、151.82%和210.03%.种草枣园天敌功能团的恢复与重建速率、时空二维生态位平均宽度与重叠程度,以及平均多样性指数均明显大于未种草枣园;而种草枣园多样性标准误的波动幅度明显小于未种草枣园;不同处理枣园的天敌功能团与物种的优势度、多样性和均匀度的变化趋势均极显著相关.说明枣园种草有利于保护和利用天敌,有利于天敌的扩繁增殖;种草枣园天敌群落比未种草枣园相对稳定;不同时期、不同处理枣园天敌功能团数量和所起的作用不同;在天敌功能团中,瓢虫类恢复能力较强,蜘蛛类与寄生性天敌类较弱.用功能团来代替物种进行枣园害虫天敌群落学研究是可行的.     

枣园害虫、捕食性和中性昆虫群落结构及动态研究

对山西省太谷地区枣园的害虫、捕食性和中性昆虫群落结构及动态进行研究,结果表明,不同年份枣园的害虫、捕食性和中性昆虫种类与数量均有明显差异(P<0.05),且树上明显大于地面.不同年份捕食性和中性昆虫与害虫的物种数和个体数比例也不同,其物种数和个体数随季节的暖和冷而增加和减少.相同亚群落不同季节的垂直分层结构相似程度不同,不同亚群落在同一季节的垂直分层相似性也不同.总体上垂直分层明显.枣园害虫、捕食性和中性昆虫的多样性指数随季节变化而波动.捕食性和中性昆虫与害虫数量起伏跟随紧密,总体呈极显著相关(r=0.9833,P<0.05).层次间差异明显,以中层相关最显著(r=0.9887,P<0.01)     

Establishment of a Markerless Mutation Delivery System in Bacillus subtilis Stimulated by a Double-Strand Break in the Chromosome

Bacillus subtilis has been a model for gram-positive bacteria and it has long been exploited for industrial and biotechnological applications. However, the availability of facile genetic tools for physiological analysis has generally lagged substantially behind traditional genetic models such as Escherichia coli and Saccharomyces cerevisiae. In this work, we have developed an efficient, precise and scarless method for rapid multiple genetic modifications without altering the chromosome of B. subtilis. This method employs upp gene as a counter-selectable marker, double-strand break (DSB) repair caused by exogenous endonuclease I-SceI and comK overexpression for fast preparation of competent cell. Foreign dsDNA can be simply and efficiently integrated into the chromosome by double-crossover homologous recombination. The DSB repair is a potent inducement for stimulating the second intramolecular homologous recombination, which not only enhances the frequency of resolution by one to two orders of magnitude, but also selects for the resolved product. This method has been successfully and reiteratively used in B. subtilis to deliver point mutations, to generate in-frame deletions, and to construct large-scale deletions. Experimental results proved that it allowed repeated use of the selectable marker gene for multiple modifications and could be a useful technique for B. subtilis.