土壤微生物膜生理生态功能研究进展

土壤微生物膜是由土壤细菌及其分泌物积聚形成的生物群落,是生物土壤结皮的初始形态和重要组成部分。作为土壤细菌生命过程中最典型的生存形式,土壤微生物膜不仅能保护基质内细胞生存,还可黏附于土壤颗粒和植物根系表面,发挥重要的生态功能。本文在解析土壤微生物膜结构与组成的基础上,从土壤质量与植物健康两个方面总结分析了土壤微生物膜生理生态功能:土壤微生物膜代谢活性高于游离细胞,可高效分泌胞外聚合物并且具有更强的有机物质转化速率,在提升土壤肥力,吸附、固持和降解土壤污染物和促进土壤团聚体形成方面具有重要意义;土壤微生物膜可通过多种微生物间协同作用、促进分泌多种促生物质与胞外聚合物以发挥固持作用等改善植物养分利用状况,增强植物抗逆性。揭示土壤微生物膜生态功能的微观机制、筛选和应用功能性土壤微生物膜是未来重要的发展方向。     

中国疱衣属地衣的初步研究

报道了中国疱衣科疱衣属一新记录种：类喜马拉雅疱衣(Phlyctis subhimalayensis S. Joshi & Upreti),提供了该种的形态特征描述和DNA数据支撑。还对中国已知的疱衣属物种进行了简要描述。同时讨论了近似种,编制了分种检索表,为疱衣属的进一步研究提供了基础资料。     

微针及其他给药与送递技术北大核心CSCD

微针透皮给药也称为微针经皮给药,既微创而无痛,又适用于纳米药物的送递并可实现智能缓释。微针装置的表面带有许多微米级别的细针、尖头或插钉,以阵列方式连接在基座或圆筒上,也可做成贴片形式。由于针孔微细,其痛感以及对皮肤的损伤也微乎其微。微针可反复插入并抽离皮肤,通过控制微针插入的深度及插入抽离的速度等参数,最终实现穿透角质层并在皮肤中形成可逆性微通道的目标。     

基于前体供给途径遗传改造提高褐黄孢链霉菌纳他霉素的产量

纳他霉素(natamycin)是一种高效、广谱、安全的抗真菌剂,广泛应用于食品防腐与医药领域。纳他霉素可由多种链霉菌发酵产生。它是以乙酰辅酶A、丙二酰辅酶A及甲基丙二酰辅酶A为前体经Ⅰ型聚酮合酶(polyketide synthase,PKS)催化合成的多烯大环内酯类化合物。本研究以纳他霉素产生菌——褐黄孢链霉菌为研究材料,分别对不同前体分子供给途径中的关键酶进行过表达,并确定影响纳他霉素产量的关键前体供给途径。研究结果发现：通过过表达乙酰辅酶A合成酶(acetyl-CoA synthase,ACS)加强乙酰辅酶A合成途径,以及通过过表达甲基丙二酰辅酶A变位酶(methylmalonyl-CoA mutase,MCM)加强甲基丙二酰辅酶A合成途径,重组菌株纳他霉素产量分别比野生型菌株提高了44.19%和20.51%。共过表达ACS和MCM,重组菌株纳他霉素产量获得进一步提升(达1123.34mg/L),比野生型菌株提高了66.29%。上述发现为通过前体代谢工程的策略构建纳他霉素工业高产菌株提供了参考,也为其他聚酮类天然产物高产工程菌株的构建提供了借鉴。     

贵州省野生苦苣苔科物种多样性与地理分布（附录）

该研究在建立贵州省野生苦苣苔科植物名录和地理分布数据库的基础上,对其物种多样性及地理分布格局进行研究。通过文献资料结合实地调查,从物种组成、特有性、水平分布、垂直分布和相似性等方面进行分析,并采用筛除算法确定贵州苦苣苔科植物分布的热点地区。结果表明:(1)贵州省苦苣苔科植物共计2族8亚族28属153种(含种下等级),分布在75个县级行政区,有128/45个中国/贵州特有种,垂直分布以900~1300 m海拔段最为丰富。(2)通过计算省级相似性系数,发现贵州与广西的相似程度最高,最后筛选得到10个热点县,共代表了75%的苦苣苔科植物。(3)贵州省为典型的喀斯特高原山地,苦苣苔科植物种类丰富,尤其是广义马铃苣苔属、广义报春苣苔属、广义石山苣苔属和蛛毛苣苔属等,有着较高的物种多样性和区域特有性。该研究可以为贵州省苦苣苔科植物资源保护和持续利用提供理论参考。     

韭菜化感物质草莓酸对香蕉枯萎病菌的影响

香蕉枯萎病主要由尖孢镰刀菌 4 号生理小种(Fusarium oxysporum f. sp. cubense,Foc4)引起的一种土传病害,严重威胁香蕉产业的可持续发展。为寻求一种经济有效且环保的防治措施,以韭菜化感物质的衍生物草莓酸(strawberry acid,SA)为材料,通过平板和盆栽实验,研究了SA对Foc4的菌丝生长、香蕉枯萎病病情指数、土壤微生物数量、土壤酶活性的影响。结果表明:(1)随着SA浓度的增加,Foc4的菌落生长直径显著减小,第5天时菌落直径在SA浓度为300、450 μL·L^-1时比150 μL·L^-1分别减小了49.15%、70.89%; 液体培养条件下SA浓度为600 μL·L^-1时Foc4的分生孢子数量显著低于对照处理(相差 470 多倍); pH为5时SA对Foc4的抑制效果显著比pH为7和9时好。(2)随实验处理时间的延长,添加 SA后香蕉幼苗的病情指数显著低于对照。(3)土壤细菌、真菌数量和微生物总量在SA为600 μL·L^-1时均为最高; Foc4数量随SA浓度升高而降低,在1 200 μL·L^-1时显著降低。(4)各土壤酶在浓度(300～600 μL·L^-1)SA处理时活性较高; 1 200 μL·L^-1时显著降低,过氧化氢酶和多酚氧化酶较对照分别降低了41.88%、54.82%。(5)相关性分析得出,土壤微生物总量与细菌、真菌数量极显著正相关; 土壤真菌与放线菌显著负相关; 土壤细菌、真菌和放线菌数量均与蔗糖酶、多酚氧化酶显著正相关; 蔗糖酶与脲酶、过氧化氢酶与多酚氧化酶均显著正相关。综上认为,添加SA浓度为600 μL·L^-1能较好地抑制Foc4的菌丝生长且能提高其抑制率,病情指数明显降低,有利于改善香蕉的生长环境。该研究结果为有效利用SA防治香蕉枯萎病提供了科学依据。     

绿绒蒿属一中国新记录种——尼东绿绒蒿

中国西藏植物多样性较为丰富,尽管已经进行了多次的植物多样性调查,但仍存在较严重的不均衡现象,部分地区和类群存在采集不足,甚至空白。我们针对西藏日喀则植物多样性调查薄弱区域开展调查,发现一个未记录的绿绒蒿属(Meconopsis Viguier)植物,采集了标本和种子。经查阅《西藏植物志》《中国植物志》、Flora of China、Flora of Nepal鉴定为尼东绿绒蒿(M. dhwojii G. Taylor ex Hay)。该文植物新资料报道如下:(1)尼东绿绒蒿形态描述及其彩色图片。(2)该植物种子微形态、与近似种间的形态差异。新发现丰富了中国绿绒蒿属植物多样性,对研究西藏乃至中国绿绒蒿属植物具有一定的生物地理学意义和潜在的园艺价值。绿绒蒿属分类须加强野外调研,多技术手段开展研究。     

南方红壤侵蚀区芒萁叶片对微地形的响应

植物功能性状可以反映植物应对环境变化的响应策略。该文以芒萁为研究对象,主要采用单因素方差分析和冗余分析,比较了3种微地形(沟脊、沟壁、沟底)中环境因子和芒萁叶片功能性状的差异,分析了芒萁对浅沟微地形的响应及其适应策略。结果表明:(1)芒萁叶片功能性状的总体变异程度在0.05～0.47之间,叶厚和叶面积均表现为沟底>沟壁>沟脊(P<0.05),沟壁的叶氮含量显著高于沟脊和沟底,沟脊的叶磷含量显著低于沟壁和沟底,比叶面积和叶碳含量在3种微地形间均无显著差异。(2)沟脊的芒萁通过减小叶面积来降低水分散失进行自我保护,沟壁的芒萁通过增加叶氮含量来提高叶片光合速率而促进生长,沟底的芒萁通过增大叶面积来提高光捕获能力而促进生长。综上结果认为,土壤养分和温湿条件的差异,促使芒萁通过调节营养物质含量和改变叶片形态以更好地适应环境。     

饲料中添加椭圆栅藻对异育银鲫中科5号越冬后抗病力的影响

为探究饲料中添加椭圆栅藻(Scenedesmus ovalternus)是否可以提高越冬期异育银鲫中科5号(Carassius gibelio var. CASⅤ)的免疫力和抗病力, 实验在异育银鲫中科5号[初重(109.24±0.23) g]越冬前期(4周)投喂基础饲料或者添加4%椭圆栅藻的饲料, 并在越冬结束后用嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)进行攻毒实验, 测定其生长、免疫力和抗病力等指标。结果表明在饲料中添加4%椭圆栅藻对中科5号的生长和攻毒后累计存活率无显著性影响(P>0.05)。髓过氧化物酶(MPO)活力在不同饲料处理中无显著性差异, 但是栅藻组在攻毒后MPO活力显著升高(P<0.05)。在嗜水气单胞菌攻毒后, 中科5号头肾中髓样分化因子88(MyD88)基因表达显著升高, 且栅藻组高于对照组(P<0.05)。此外, 摄食栅藻饲料的中科5号的Toll样受体4(TLR4)、包含Toll/白介素1的接头蛋白(TIRAP)和包含TIR结构域的IFN诱导连接蛋白(TRIF)基因表达也显著升高(P<0.05), 而对照组中无显著性变化(P>0.05)。因此, 中科5号摄食栅藻后MyD88依赖性或者MyD88非依赖性介导TLR信号通路可能都被激活以抵御病菌的入侵。综上所述, 在饲料中添加4%栅藻可以在一定程度上提高越冬后中科5号的抗病力, 可能是通过TLR通路进行调控。     

典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m3的水平, 在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低, 而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度, 还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征, 微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。