The effect of decreasing alkalinity on microbial community dynamics in a sulfate-reducing bioreactor as analyzed by PCR-SSCP

PCR-single-strand conformation polymorphism (SSCP) and Southern blotting techniques were adopted to investigate microbial community dynamics in a sulfate-reducing bioreactor caused by decreasing influent alkalinity. Experimental results indicated that the sulfate-removal rate approached 87% in 25 d under the conditions of influent alkalinity of 4000 mg/L (as CaCO₃) and sulfate-loading rate of 4.8 g/(L·d), which indicated that the bioreactor started up successfully. The analysis of microbial community structure in this stage showed that Lactococcus sp., Anaerofilum sp. and Kluyvera sp. were dominant populations. It was found that when influent alkalinity reduced to 1000 mg/L, sulfate-removal rate decreased rapidly to 35% in 3 d. Then influent alkalinity was increased to 3000 mg/L, the sulfate-removal rate rose to 55%. Under these conditions, the populations of Dysgonomonas sp., Sporobacte sp., Obesumbacterium sp. and Clostridium sp. got to rich, which predominated in the community together with Lactococcus sp., Anaerofilum sp. and Kluyvera sp. However, when the alkalinity was decreased to 1500 mg/L, the sulfate-removal rate rose to and kept stable at 70% and populations of Dysgonomonas sp., Sporobacter sp. and Obesumbacterium sp. died out, while some strains of Desulfovibrio sp. and Clostridium sp. increased in concentration. In order to determine the minimum alkalinity value that the system could tolerate, the influent alkalinity was decreased from 1500 to 400 mg/L secondly. This resulted in the sulfate-removal rate, pH value and effluent alkalinity dropping quickly. The amount of Petrotoga sp., Prevotella sp., Kluyvera sp. and Neisseria sp. reduced obviously. The result data from Southern blotting indicated that the amount of sulfate-reducing bacteria (SRBs) decreased with influent alkalinity dropping. Analysis of the microbial community structure and diversity showed that the SRBs populations were very abundant in the inoculated activated sludge and the alkalinity decrease caused the reduction of the populations noted. Most of resident populations in the bioreactor were fermentative acidogenic bacteria (FABs), among which the phylum Firmicute was in the majority, but SRBs were very few. This community structure demonstrates the cooperation between SRBs and FABs, which sustains the system’s high sulfate-removal and operation stability.     

玉米冠层凝露的观测与模拟

对模拟植物冠层温度的能量平衡单层模型进行了某些方法上的改进。并使用实测小气候资料,用数值方法,模拟了玉米冠层顶部的温度,模拟结果与实测的冠层温度相符合。利用冠层温度下的饱和水汽压估算了玉米冠层顶部结露的持续时间和结露量。结果表明：在中纬度低平原地区秋季的晴天,大约下午１７：００开始结露,清晨６：００￣７：００结束,结露的持续时间约１３￣１４ｈ。露形成的时间进程为开始和结束急剧,中间维持稳定。呈倒“     

东方杯叶吸虫囊蚴的体外培养和发育的研究

本文用含小鸡血清的培养基将东方杯叶吸虫脱囊后尾蚴体外培养至怀卵成虫,但虫卵不正常。添加小鸡小肠粘膜浸出液能明显提高怀卵率和产卵量,但不影响怀卵量,41℃比37℃培养结果更好;后尾蚴的发育经历了精巢、阴茎囊、卵巢和卵黄腺的形成及怀卵和产卵的过程,体外培养中虫体发育延缓。     

基于谷歌地球引警和改进型遥感生态指数的西安市生态环境质量动态监测

近年来,在经济全球化的背景下,西安市经济迅速增长,生态环境问题日益突出,快速全面地定量监测生态环境质量的时空变化,对指导生态环境保护具有重要意义。基于谷歌地球引警(GEE)平台,筛选2000、2004、2010、2015、2020年及其前后各一年的四季Landsat影像,利用主成分分析基于绿度(NDVI)、热度(LST)、干度(NDSI)、湿度(Wet)和气溶胶光学厚度(AOD)构建改进型遥感生态指数(ARSEI),实现西安市2000—2020年生态环境质量的动态监测,并运用莫兰指数(Moran′s I)探讨西安市生态环境质量的空间自相关。以主成分效果最好的夏季为例,结果表明：(1)构建的ARSEI将大气污染因素考虑在内,第1主成分(PC1)贡献度在83%以上,能较好地集中各指标特征,有助于更加全面地评价研究区生态环境质量;(2)西安市2000—2020年平均ARSEI分别为0.565、0.521、0.572、0.644、0.695,生态环境质量总体呈现先退化后转好的趋势。20年来,生态环境质量较差和极差等级的面积减少了1339.08 km²,主要分布在秦岭以北地...     

城市生态学自然模拟实验研究进展

自然模拟实验,通过适当控制影响因素研究自然状态下生态系统变化,已经越来越受到生态学家的欢迎。新兴的快速发展的城市生态学越来越多的采用自然模拟实验方法。研究从城市生态学的实验设计方法(如人工梯度、自然梯度和城市建设实验)、环境因子(如空气污染、热岛、灯光和地表硬化)生态效应和生态系统(如社区、绿地、绿化屋顶和集水区)响应等方面,分析了国内外大量城市生态学自然模拟实验的研究案例,并总结了城市生态学自然模拟实验的特点,指出了城市生态学模拟实验应该考虑的主要问题,并提出未来主要发展方向：(1)多种环境因子复合影响模拟实验研究,(2)生态系统结构和功能响应模拟实验研究,(3)近自然的长期模拟实验研究,(4)大范围的联网模拟实验研究和(5)面向城市生态恢复和建设的模拟实验研究。希望研究能够为推进我国城市生态学的实验研究起到抛砖引玉作用。     

武陵山区缘蝽科新种记述(半翅目:异翅亚目)

本文报道武陵山区缘蝽科6新种:细足赧缘蝽Ochrochira stenopoda sp.nov,武陵黑缘蝽H-ygia(Colpura)wulingana sp.nov,雅翅同缘蝽 Homoecerus(Anacanthoris)viridulus sp.nov,钩曼缘蝽Manocoreus grypidus sp.nov,四川锤缘蝽 Marcius sichuananus sp.nov.,黑刺锤缘蝽 Marcius ni-grospinosussp.nov.。     

CRISPR/Cas9技术在工业微生物中的应用

近年来,通过基因编辑技术对工业微生物底盘细胞改造从而获得的优良细胞工厂,促进了农业、医学、环境、能源等领域的可持续发展,提高了人民的生活水平。微生物底盘细胞的改造离不开基因编辑,作为现阶段主要的基因编辑技术,规律间隔成簇短回文重复序列（clustered regularly interspaced short palindromic repeats,CRISPR）/Cas9系统自被发现以来,依靠其低成本、高效率等编辑优点,被广泛用于工业微生物底盘细胞的改造。本文主要简述了以CRISPR/Cas9为基础而衍伸出的各种基因编辑技术,提出了常用的工业微生物对应底盘细胞的改造策略,以期为研究者在进行微生物底盘细胞改造时选择出合适的基因编辑方法。最后指出了CRISPR基因编辑技术面临的PAM位点的依赖性、脱靶效应和应用广泛性等问题。     

2个芽变苹果品种枝条主要性状比较

短枝型芽变品种是中国苹果矮化密植栽培可以利用的重要种质资源,研究其形成的生理基础和相关基因,为进一步探索苹果短枝型芽变形成机理奠定基础。以枝条快速生长期的普通型品种‘烟富8号’和短枝型品种‘惠民短枝’叶片、茎与茎尖作为试验材料,测定枝条粗度和节间长度,采用HPLC法测定内源激素(IAA、GA3和ABA)和可溶性糖(葡萄糖、蔗糖、果糖、山梨糖醇)含量,应用实时定量qRT-PCR技术比较分析激素相关基因在不同品种中的表达特性,为研究苹果枝条发育调控机理提供支撑。结果表明,‘烟富8号’的节间长度高出‘惠民短枝’1.2倍,而枝条粗度显著低于‘惠民短枝’;茎中的蔗糖和山梨糖醇含量分别显著高于‘惠民短枝’2.5倍和1.3倍,茎尖中的葡萄糖含量仅为‘惠民短枝’的0.3倍;茎和茎尖中的GA 3和IAA含量、TIR1和GA20ox基因的表达水平显著高于‘惠民短枝’,而ABA含量、SnRK2和PYL基因表达水平显著低于‘惠民短枝’;叶片中GA20ox基因的表达水平显著高于‘惠民短枝’。研究推测,较低浓度的GA3、IAA、蔗糖和山梨糖醇,及较高浓度的ABA和葡萄糖与短枝型苹果品种的形成密切相关。     

三种松树内生真菌的分离鉴定及其对红脂大小蠹伴生真菌的拮抗作用

【背景】松树的内生真菌会影响红脂大小蠹及其伴生真菌的生长及扩散,从而影响红脂大小蠹的入侵。【目的】掌握赤峰地区红脂大小蠹寄主树种内生真菌的物种多样性,筛选对其伴生菌有拮抗作用的菌株,为红脂大小蠹的生物防治提供资源。【方法】采用组织分离法、形态学鉴定和internal transcribed spacer (ITS)序列分析相结合的方法对红脂大小蠹寄主树种油松、樟子松和潜在寄主落叶松进行内生真菌多样性研究,并用两点对峙法进行拮抗菌株筛选。【结果】松树内生真菌鉴定为2门6纲10目18科19属,其中落叶松韧皮部分离到的内生真菌数量最多,为39株,隶属于9属12种,真菌检出率为43.33%;油松次之,为30株,隶属于7属8种,真菌检出率为33.33%;樟子松最少,为29株,隶属于10属13种,真菌检出率为32.22%。3个树种的内生真菌相似性较低,无共有的菌种,青霉属(Penicillium)和篮状菌属(Talaromyces)是唯二的共有菌属,且青霉属在3个树种中均为优势菌属。平板对峙结果表明90%以上的树木内生真菌均能够与伴生真菌形成稳定的对峙,抑制率在50%-86%之间,且Phialocephala sp.和Pochonia bulbillosa对伴生菌的抑制率能高达93.7%。【结论】松树韧皮部的内生真菌具有较高的生防潜力,Phialocephala sp.和P. bulbillosa对红脂大小蠹伴生菌有较好的抑制效果,可作为红脂大小蠹的生防资源。     

一株连香树根际促生细菌LWK2的分离鉴定及其全基因组序列分析

【背景】植物根际促生细菌是一类位于植物根际并能对植物生长产生促进作用的有益菌,在微生物肥料领域具有重要的应用价值。【目的】对濒危植物连香树根际的植物根际促生细菌进行分离筛选和连香树接种效应评价,挑选对连香树生长促进作用最为显著的菌种进行促生特性分析、菌种鉴定及全基因组序列测定与促生相关基因分析。【方法】利用相应筛选培养基对连香树根际土壤中解有机磷、溶无机磷和解钾细菌进行分离筛选,通过根际接种验证各菌株对连香树实生苗的促生能力。从中选取促生作用最为显著的细菌,进行解钾能力、产吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)和1-氨基环丙烷-1-羧酸(1-aminocyclopropane-1-carboxylate,ACC)脱氨酶能力测定。利用菌体形态观察、16S rRNA基因序列分析及全基因组序列的平均核苷酸一致性比对进行菌种鉴定。最后利用基因组功能注释和比较基因组学分析对该菌株中的植物促生及重金属抗性相关基因进行解析。【结果】从连香树根际土壤中共筛选得到3株解有机磷细菌、2株溶无机磷细菌和2株解钾细菌,其中解钾细菌LWK2对连香树实生苗的生长促进作用最为显著。该菌株能够产...