干扰对典型草原生态系统土壤净呼吸特征的影响

由于土地利用格局的改变和人类干扰活动的加剧,草地生态系统CO2排放与固定的平衡、碳循环特征以及碳储量越来越受到人们的重视。尤其是定量区分土壤净呼吸与土壤总呼吸量之间的比例关系,以及定量描述草地生态系统碳循环过程等方面的研究尚不够完善。以河北沽源的典型草原为研究对象,测定了火烧、灌溉、施肥、刈割干扰下的天然草地土壤净呼吸变化动态及其与主要控制因素之间的关系。结果表明:不同处理土壤净呼吸均表现出明显的季节性变化规律,变化趋势基本一致。火烧、灌溉和刈割处理分别比对照的土壤净呼吸通量降低了28.93%、16.25%和36.82%。土壤温度、土壤湿度与土壤净呼吸通量呈指数相关(P0.01)。对地上生物量、地下生物量、土壤有机碳含量和土壤全氮含量与土壤净呼吸之间进行逐步回归分析表明,土壤有机碳含量(SC)和土壤全氮含量(SN)是土壤净呼吸通量的主要影响因素。     

谷氨酸棒状杆菌CRISPR-Cpf1和Cre/loxP基因敲除技术的比较

【背景】谷氨酸棒状杆菌的基因敲除系统较为匮乏且效率不高,难以对其进行代谢工程改造,不利于高性能工业菌株的构建及规模生产。【目的】分别采用CRISPR-Cpf1和Cre/loxP基因敲除系统对谷氨酸棒状杆菌ATCC13032(CorynebacteriumglutamicumATCC13032)基因组上的argR和argF基因进行敲除,比较两种敲除方法的优缺点,为合理选择敲除系统提供依据。【方法】特异性重组的Cre/loxP敲除系统是首先利用同源重组将基因组上的靶基因替换为两端带有重组位点loxP的kanR片段,然后由重组酶Cre识别loxP位点并发生重组反应,从而去除替换到基因组上的kanR片段,进一步利用质粒的温敏特性将其消除,从而实现靶基因的敲除。CRISPR-Cpf1敲除系统是利用Cpf1对pre-crRNA进行加工,形成的成熟crRNA引导Cpf1识别和结合到靶DNA的特定序列上并切割双链DNA分子,通过同源重组作用去除靶基因,基于质粒自身的温敏特性将其消除,从而完成基因敲除的整个过程。【结果】Cre/lox P系统可在8N+2 d内完成N轮迭代基因敲除,而CRISPR-Cpf1系统可在5N+2d内完成N轮迭代基因无痕敲除,理论上还可以一次对多个靶位点进行编辑,效率更高,但存在同源重组效率较低、假阳性率高等缺点。【结论】与Cre/loxP系统相比,CRISPR-Cpf1辅助的同源重组基因敲除方法可省时、省力地实现基因的无痕敲除,理论上还可实现多个基因的同时敲除、总体效率更高,然而编辑效率还有提高的空间。     

基于压力-状态-响应和物元可拓模型的城市河流健康评价

城市河流作为人类活动和自然过程相互作用强烈的区域,承受着人类资源开发利用和污染物排放的压力,但近些年来随着对河流健康的重视,针对城市河流实施了大量的生态治理措施。综合考虑人类正负面影响对河流健康状态的影响,进行河流健康状态的评价,对于城市河流的修复效果检验和管理保护具有重要意义。以南京市鼓楼区典型城市河流西北护城河为研究区,根据河流周边土地利用类型、物理形态差异及城市管网分布将其划分为6个河段,考虑人类修复措施对河流健康水平的影响,构建了基于压力-状态-响应(Pressure-State-Response,PSR)模型的城市河流健康评价指标体系,采用物元可拓模型确定了河段健康等级,并根据各等级综合关联度之间的距离判断河流健康水平的发展趋势。结果表明:压力、状态以及响应准则层的权重分别为0.458、0.311、0.231,压力指标为影响城市河流健康水平的主要因素;西北护城河6个河段的健康水平表现出较强的空间异质性,河段A-F的健康等级分别为中等、健康、亚健康、中等、亚病态和病态,流经公园绿地的河段健康水平明显高于流经居民住宅区的河段,河段B、C、D的健康水平有进一步提升的趋势,而河段A、E、F的健康状态则有进一步恶化的趋势,需要进行重点关注。     

福建省白纹伊蚊中登革病毒的分离与鉴定

近年来福建省登革热(Dengue fever,DF)输入性病例持续存在,且登革热的主要传播媒介白纹伊蚊在全省内广泛分布,为了解福建省福州市登革热的媒介白纹伊蚊携带登革病毒(Dengue virus,DENV)状况,2017年10月7日在福州市台江区元一花园小区内开展伊蚊监测,采用双层叠帐法捕获255只白纹伊蚊蚊体研磨液上清提取核酸后用实时荧光RT-PCR法检测DENV特异性核酸,将检测阳性的蚊体研磨液上清接种C6/36细胞进行病毒分离,成功分离到1株DENV病毒株mosquito13/Fujian/2017;经实时荧光RT-PCR法鉴定所分离病毒株的血清型为I型;利用型特异性引物通过RT-PCR扩增病毒E基因并测序进行分子遗传特性分析;E基因核苷酸和氨基酸同源性分析显示,该毒株与2017年10月17日同小区本地登革热病例血清中分离得到的登革毒株E基因序列完全一致,与越南2014年分离株KT825033/Vietnam/2014核苷酸(99.7%)和氨基酸(99.8%)同源性最高;系统进化树分析表明所分离登革病毒毒株的基因型为I型,与东南亚地区的越南,泰国,柬埔寨等国家进化关系相近,可能输入来源于东南亚国家。本研究证实了登革热外潜伏期的存在以及白纹伊蚊在登革热疫情传播过程中的媒介作用,提示在登革热的防控工作中媒介登革病毒监测、检测的重要性,也提示福建省需要加强输入来源监测,特别是东南亚入境人员的监测。     

水环境中药物和个人护理品(PPCPs)的污染现状及对藻类的毒性研究进展

药物和个人护理品(PPCPs)因持续排放到水环境且对水生态环境和人类健康造成潜在威胁而受到广泛关注.藻类作为水体重要的初级生产者,对水体的生态平衡和稳定起着重要的作用.本文围绕地表水PPCPs污染,介绍了不同国家和地区地表水体中PPCPs的浓度分布和污染特征,并从毒性效应、生物累积及潜在的生态风险等方面,综述了PPCPs对藻类的污染生态学研究进展,阐述PPCPs对藻类的毒性效应及机制,PPCPs在藻类中的生物累积,以及地表水体PPCPs的生态风险,为地表水体PPCPs的相关标准制定和修订,以及水体生态环境健康风险评价提供参考.     

4株霍乱弧菌非产毒株溶源性噬菌体pre-CTXΦ 的基因组结构分析

霍乱弧菌溶源性噬菌体CTXΦ携带霍乱毒素基因ctxAB,通过其结构基因gⅢ编码产生的PⅢ蛋白识别霍乱弧菌毒素共调菌毛(toxin co-regulated pilus, TCP)的主要结构亚单位TcpA,从而感染具有TCP的霍乱弧菌,使之成为产毒菌株。CTXΦ还有不携带ctxAB的前体pre-CTXΦ,根据CTXΦ基因组中调控基因rstR序列型不同,可分成不同的型别。在不同霍乱弧菌菌株的基因组中,已发现CTXΦ/pre-CTXΦ基因组及其亚型的多种组合排列方式。研究该噬菌体家族的基因组多样性,能够分析其进化及在霍乱弧菌产毒株形成中的作用。本研究发现了4株O1和O139群霍乱弧菌非产毒株具有pre-CTXΦ基因组及多样的rstR序列型,进一步对pre-CTXΦ在4株菌株中的基因组特征进行了分析。利用第3代基因测序法(短读长测序技术和单分子长读长测序技术),获得了4株菌株的基因组序列。利用长读长测序和拼接分析,精确地获得了具有长片段重复序列结构的pre-CTXΦ基因组排列,明确了4株测序菌株中多样的pre-CTXΦ基因组排列。在非产毒株基因组菌株VC3193中发现了携带古典型pre-CTXΦ;还在菌株VC702的pre-CTXΦ基因组中首次发现了肺炎克雷白菌的转座子结构(Gen Bank序列号：SRIL00000000)。在这4株测序菌株中,受体TcpA以及pre-CTXΦ的PⅢ蛋白也具有明显差异的序列,有 TcpA和PⅢ新序列型,这提示了CTXΦ家族感染宿主菌的受体-配体相互识别的复杂对应关系。本研究丰富了对CTXΦ/pre-CTXΦ家族基因组及其整合排列的多样化认识,也为分析该溶源性噬菌体在不同遗传特征霍乱弧菌菌株间的水平转移和促使新产毒克隆形成方面提供了更多的证据。     

噬菌体展示技术筛选抗轮状病毒多肽的试验研究

从噬菌体随机展示十五肽文库筛选出4个与轮状病毒粒子特异性结合多肽。经空斑减少抑制实验和MTT法分析表明其中3个多肽对病毒感染培养细胞具有抑制作用,其中序列为QSNPIHIITNTRNHP的C肽具有显著抑制作用,抑制效果达93%,另外2个多肽A和B抑制效果分别为40%与50%。经过多肽序列分析发现这3个十五肽具有2个保守序列,分别是第2至8个氨基酸残基SNPIHII和第12~15个氨基酸残基NIP。胰蛋白酶水解位点分析表明C肽无裂解位点,而A肽和B肽则分别具有3个和4个潜在水解位点。抑制病毒感染液中胰蛋白酶活性,发现A,B两肽也能显著地抑制病毒离体感染。说明所筛选的多肽2个保守序列的完整对抗病毒感染起着重要作用。C肽有望成为一种治疗轮状病毒感染的口服药物。