好氧反硝化微生物学机理与应用研究进展

近年来,关于好氧反硝化过程的研究主要集中在三个方面:分别是好氧反硝化菌株的分离和脱氮性能表征,好氧反硝化微生物的应用潜力分析,以及好氧反硝化过程的机理研究。好氧反硝化菌株分布范围广泛,可从多种环境中分离得到,种属以Pseudomonas sp.、Alcaligenes sp.和Paracoccus sp.为主。好氧反硝化菌株及菌群在实验室条件下表现出优良的耐冷、耐盐特性,并具有可降解毒性有机物及N_2O减排的潜力。关于好氧反硝化过程的机理研究表明,虽然硝酸盐作为电子受体的竞争力比氧气弱,但反硝化作为辅助电子传递途径,可提高产能效率,防止NAD(P)H的过量积累。因此,硝酸盐可与氧气同时参与微生物的新陈代谢,即发生好氧反硝化现象。未来除了继续分离更新更好的好氧反硝化菌株外,应加强对好氧反硝化机理及实际生物强化方面的研究。     

不同福禄考品种对低温胁迫的生理响应及抗寒性综合评价

通过对14个福禄考品种在低温胁迫下相关生理指标进行分析,结果表明:可溶性糖含量随处理温度降低呈"升降升降"的变化趋势;可溶性蛋白含量随处理温度降低呈"降升降降"的变化趋势;不同品种脯氨酸、叶绿素、丙二醛含量和超氧化物歧化酶活性变化趋势不同,差异达到显著水平。运用主成分分析法和聚类分析法对14个福禄考品种进行抗寒性排序,将其分为3个抗寒等级:强抗寒品种为‘Sub-05’、‘Sub-Ja-03’和‘Sub-Ja-04’;中抗寒品种为‘Sub-Ja-01’、‘Sub-Ja-02’、‘Sub-06’、‘Sub-07’、‘Pan-02’和‘Pan-Ru-07’;弱抗寒品种为‘Pan-01’、‘Pan-Ru-06’、‘Pan-05’、‘Pan-04’和‘Pan-03’。丛生福禄考品种抗寒性优于锥花品种,与露地越冬观察的结果基本一致。     

长期冷藏对越冬代异色瓢虫繁殖及子代生长发育和捕食能力的影响

异色瓢虫被认为是一种重要的捕食性天敌,常被用来防治蚜虫、介壳虫、叶螨等害虫。为了更好地开发利用东北地区丰富的越冬代异色瓢虫自然资源,本研究调查了低温冷藏(3℃冷藏0,30,60,90,120,150 d)对吉林采集的越冬代异色瓢虫繁殖及其子代生长发育和捕食能力的影响。研究结果表明,经历90 d冷藏的瓢虫产卵量最大,明显高于冷藏60 d个体的产卵量,与冷藏120 d、150 d及未经冷藏个体的产卵量不存在明显差异;经历不同冷藏期的瓢虫与室内人工饲养种群子代具有相似发育历期(约16.0 d);而且长期冷藏也未对瓢虫子代幼期的捕食能力产生负面影响,冷藏150 d瓢虫的子代在整个幼虫阶段能捕食662.8头蚜虫,与未冷藏个体和人工饲养种群个体不存在明显差异。本研究为开发利用东北地区越冬代异色瓢虫自然资源的生物防治作用提供了理论依据。     

一株黄杆菌低温噬菌体的生物学特征研究

目的对分离自明永冰川地区的1株黄杆菌噬菌体(SWP-8)生物学特性进行研究。方法利用透射电子显微镜(TEM)技术及氯化铯密度梯度离心法对SWP-8进行形态观察、基因组酶切片段长度多态性分析及噬菌体生理特性研究。结果噬菌体SWP-8为肌尾型,在电镜下呈头尾复合型结构,头部呈正多面体立体对称,直径约150nm;尾管长约150nm,直径约20nm,具有收缩性的鞘,头部与尾管结合处具有颈环结构。在4℃时具有感染性,4~25℃均能产生边缘清晰、透明的噬菌斑。pH值耐受范围较广,最适pH值为7.0。最佳感染复数为10.000,潜伏期60min,裂解期90min,裂解效率较高。结论 SWP-8属肌尾噬菌体科(Myoviridae),是裂解性噬菌体,对氯仿和蛋白酶K较为敏感。基因组为dsDNA,大小约为75kb。     

改良皮片4℃低温保存方法在创面二次植皮治疗中的应用研究

目的:探讨改良皮片4℃低温保存方法在创面二次植皮治疗中的应用效果。方法:①动物实验:健康成年豚鼠3只,处死后,取背部皮肤做成32个1 cm×1 cm小皮样,随机分为新鲜皮组、庆大盐水保存组、RPMI保存组,改良RPMI保存组进行4℃保存;1周后测定皮肤活力;②临床实验:观察自2018年10月至2018年12月,二期植皮患者33例,应用改良RPMI 4℃低温保存皮肤二期回植的患者16例,与重新取皮植皮患者17例比较其皮片成活率。结果:动物实验证实:改良RPMI保存组4℃保存组在皮肤储存1周时皮肤平均活力较庆大盐水保存组、RPMI保存组高(P0.05);临床实验证实:改良RPMI保存组与重新植皮的皮片平均成活率没有显著性差别(P0.05)。结论:改良4℃断层皮片低温保存方法可短期内保存皮肤较高的活力,是皮片再利用的一种有效方法。     

利用低温水浴鉴定水稻苗期耐寒性

高效准确鉴定苗期耐寒性是水稻(Oryza sativa)耐寒研究的前提。基于流动水浴温度均一这一特性, 建立了一种恒温水浴鉴定水稻幼苗耐寒性方法。该方法中环境温度设定为20°C, 水浴温度设定为4°C。根据对2个水稻亚种不同材料的处理结果, 总结出几种常见品种的低温处理时间与存活率参考值, 并对操作过程中的一些注意事项进行了说明。     

紫花苜蓿F-box蛋白基因MsFTL的克隆及功能分析

FTL(F-box Triple LRR protein)是F-box蛋白家族的成员,具有F-box保守结构域,在植物抵御逆境胁迫过程中起重要作用。本研究参考低温胁迫下紫花苜蓿转录组数据设计引物,通过RT-PCR克隆获得紫花苜蓿MsFTL基因,该基因的全长1422 bp,编码473个氨基酸。该蛋白含有1个F-box结构域及3个LRR重复。系统进化分析表明,MsFTL与蒺藜苜蓿XP_003626345.1 F-box/FBD/LRR-repeat protein亲缘关系最近。两者蛋白序列比对发现共有11个差异位点。在低温、盐、干旱以及外源ABA处理下,MsFTL基因受到诱导,表达量上调。构建植物过表达载体pCBM-MsFTL,通过农杆菌介导法转化烟草。对经过抗性筛选、PCR和Real-time PCR验证的转基因植株进行低温抗性鉴定。在-4℃低温胁迫下,野生型烟草叶片出现了明显的萎蔫失水现象,而转基因烟草萎蔫程度相对较轻。生理检测结果表明,4℃处理24 h之后,转基因烟草的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD活性,CAT活性高于野生型,MDA含量低于野生型。本研究表明,MsFTL基因在提高植物对低温胁迫的抗性方面具有重要的作用。     

不同寄主对牧草盲蝽生长发育的影响

在人工气候条件下对牧草盲蝽若虫在9种不同寄主植物上的发育历期、存活率等进行研究,以探讨牧草盲蝽对不同寄主植物适合度,明确不同寄主对牧草盲蝽生长发育的影响。结果表明,牧草盲蝽若虫在花椰菜和四季豆上发育历期最短,分别为16.56 d和17.60 d,存活率最高,分别为76%和74%。田旋花上牧草盲蝽若虫历期最长为22.12 d,存活率最低仅35%。用花椰菜、四季豆喂养牧草盲蝽成虫体重最大,分别为0.083 g和0.069 g。用9种不同寄主对牧草盲蝽进行室内饲养,仅在花椰菜、四季豆上孵出若虫。由此可见,花椰菜、四季豆是牧草盲蝽生长发育最适寄主植物,田旋花适合度最低。     

低温对枇杷苗叶片与根尖的生理状况及超微结构的影响

为探讨枇杷(Eriobotrya japonica)苗对低温伤害的响应,采用人工降温的方法,研究了‘解放钟’实生枇杷苗在低温胁迫下叶肉细胞与根细胞超微结构的变化,同时测定叶片褐变率、根系活力和细胞质膜相对透性(PMP)。结果表明,轻度低温(0℃)胁迫12h,根系活力下降26.09%,叶片褐变率仅升高17.15%,根系PMP值持续升高而叶片呈下降趋势。电镜下观察,根细胞和叶肉细胞均有明显线粒体增加现象。0℃胁迫36 h根细胞发生胞间结冰,液泡消失、线粒体膨大变形、双层膜消失、嵴消失、细胞壁结构损伤,而叶肉细胞仅表现叶绿体破坏、淀粉粒变小,线粒体完整。重度低温(–3℃、–5℃)胁迫下,根细胞和叶肉细胞均发生细胞内结冰,且低温对根细胞的破坏程度明显高于叶肉细胞,根细胞比叶细胞发生细胞结冰的时间更早,受害更严重。这表明根细胞比叶肉细胞对低温更敏感,因此,在低温来临前对枇杷地下部采取保温措施,对缓解地上部低温伤害具有积极作用。