铅污染对青杨雌雄幼苗铅富集和营养特征的影响

该研究以青杨雌雄幼苗为实验材料,采用盆栽控制实验的方式,设置20.5(CK)、50(T1)和100mg·kg-1(T2)3个铅浓度水平,分析面源水平铅污染条件下青杨性别间铅的积累和营养状况的差异。结果表明:(1)与CK相比,面源水平铅污染条件下,青杨雄株幼苗的总生物量未受到显著影响,雌株总生物量显著降低,但相同处理条件下雌株生物量均显著高于雄株。(2)2个梯度的铅污染均未显著影响两种性别青杨各器官中N的浓度,且雌雄间的性别差异不显著,但T2处理一定程度降低了两种性别各器官中P的浓度;与CK相比,雄株在受铅胁迫处理时N/P逐渐增加,说明此时雄株的生长可能会逐渐受到P素营养缺乏的影响。(3)随着铅处理浓度的增加,青杨雌株幼苗对铅的积累总量逐步增加,但雄株的积累总量的增加却不显著。可见,青杨雄株在面源水平铅污染条件下的抗性和耐受性优于雌株;雌雄青杨对土壤铅污染有不同的适应策略,雌株对铅的积累策略是其生物量下降以及营养平衡受到影响的主要原因,雄株对铅低吸收的策略使其更适应在铅污染区域生长。     

一株Bacillus sublitisJH-1发酵产木聚糖酶培养基的响应面优化

利用刚果红透明圈法从秸秆堆肥中筛选出一株产木聚糖酶菌株Bacillus sublitis JH-1,以单因素试验为基础,采用响应面试验设计对Bacillus sublitis JH-1液态发酵产木聚糖酶的培养基进行了优化,得到产木聚糖酶发酵最适条件为:培养温度33℃,p H值6.0,麦芽糖浓度为2.6%,酵母粉浓度为1.2%,KH2PO4浓度为1.2%,发酵产酶量比优化前提高了1.8倍。     

响应面法优化香菇多糖的超声辅助提取工艺

为了开发利用香菇资源,采用超声辅助法提取香菇中的多糖,利用响应面法优化超声辅助提取法提取香菇多糖的工艺条件。首先进行单因素试验考察,在单因素试验的基础上,选择超声波功率、超声时间及料液比为自变量,以多糖得率为响应值,采用Box-Benhnken法设计3因素3水平响应面设计试验。结果表明,响应面模型与实际情况拟合良好,能较好地预测香菇多糖得率。最佳工艺:超声波功率300 W、超声波处理时间25 min、料液比1∶30,多糖得率25.71%,与理论值(25.55%)相比,相对误差较小,为0.63%。与传统热水浸提法比较,超声波提取法多糖得率较高,且耗时少,是理想的香菇多糖提取方法。     

响应面法优化细菌MY07产IAA液体发酵培养基

[目的]研究氮源、氮源和矿质元素对菌株MY07产吲哚乙酸量的影响。[方法]在单因素筛选和初始浓度确定试验的基础上,利用响应面分析法对细菌MY07产吲哚乙酸的液体发酵培养基进行优化,采用Box-Benhnken设计和响应面法对碳源、氮源和矿质元素水平进行分析。[结果]结果表明,菌株MY07产IAA的液体发酵培养基最佳组合为:0.94%甘露醇,2.35%KNO3,0.12‰Mg SO4·7H2O,0.13‰Ca Cl2·2H2O,在此条件下的验证试验表明,IAA产量可达到28.16μg/ml。[结论]通过响应面法优化菌株培养基后,有利于提高该菌产生IAA的能力。     

重组谷氨酸棒杆菌发酵L-苯丙氨酸培养基的优化

【目的】提高重组谷氨酸棒杆菌发酵L-苯丙氨酸(L-phenylalanine,L-Phe)的产量。【方法】使用正交试验设计以及响应面优化法分别对种子培养基及发酵培养基进行优化,确定了重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe的最佳种子培养基及最佳发酵培养基。【结果】重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe最佳种子培养基(g/L):葡萄糖25.0,玉米浆25.0,硫酸铵15.0,硫酸镁1.0,磷酸二氢钾2.0,尿素2.0,p H 6.8-7.0;最佳发酵培养基(g/L):葡萄糖110.0,玉米浆7.0,硫酸铵25.0,硫酸镁1.0,磷酸二氢钾1.0,柠檬酸钠2.0,谷氨酸1.0,碳酸钙25.0,p H 6.8-7.0;在最佳培养基条件下L-Phe产量最高达到9.14 g/L,较优化前的7.46 g/L提高了22.5%。【结论】通过正交试验和响应面分析对重组谷氨酸棒杆菌发酵L-Phe培养基进行优化,明显提高了L-Phe的产量,并确定了葡萄糖、玉米浆和硫酸铵为发酵培养基中影响L-Phe产量的3个关键因子。研究结果为L-Phe的发酵放大提供了依据。     

高山植物圆锥南芥的光合系统耐热性及其修复机制?

高温胁迫包括极端高温和中高温,严重影响了植物的一系列生理活动,尤其是光合作用,而植物应对极端高温和中高温胁迫具有不同的策略。高山植物因长期生长于相对寒冷的环境中,相比而言应缺少对高温胁迫的适应机制。本文以圆锥南芥作为一种高山模式植物来探索其在中高温下是否表现出耐热能力,如果具有耐热能力,那么在光合方面与拟南芥存在怎样的差异。研究发现,圆锥南芥在中高温处理后具有更高的光化学效率及快速可逆的恢复过程,表现出了较强的耐热能力。两物种的F0没有明显的差异,而圆锥南芥在热处理后及恢复过程中具有更高的Fm,促进其快速光合修复。在热处理后,非光化学能量耗散快速瞬时上升,及时保护光系统II免受光损伤和热伤害,另外, HSP101蛋白迅速诱导可能启动了光化学修复。最后,圆锥南芥在严重高温处理后具有更高的存活率再次验证了它在中高温下的耐热能力。结果表明,圆锥南芥具有更耐热的光合系统以及有效的光合修复机制来耐受中高温胁迫。     

施氏假单胞菌YC-YH1的萘降解特性及产物分析

【目的】萘是一种重要的环境污染物,它在环境中的积累会对人类健康造成危害,生物降解是解决这一问题的有效方法。本实验室保存的施氏假单胞菌YC-YH1对萘具有较强的降解能力,在此基础上,研究和分析菌株对萘的降解特性、环境因素对萘降解率的影响以及代谢产物。【方法】本文首先采用单因素实验法研究pH、温度、接种量、萘初始浓度对萘降解率的影响;并在单因素实验结果的基础上,利用Design-Expert 8.0.5软件和Box-Behnken设计对pH、温度、接种量3个影响因素进行响应面优化分析,建立环境因素对萘降解率影响的优化模型。利用LC-MS检测萘降解过程中产生的重要代谢产物,从而推测菌株对萘的代谢途径。【结果】响应面分析结果表明,优化模型极显著(P<0.001),拟合度良好,预测结果可信度高。降解实验证明,在培养温度为32.4 °C、pH为7.10、接种量5.74% (体积比)的优化条件下培养3 d即可将浓度为100 mg/L的萘100%降解。LC-MS分析表明,菌株降解萘的过程中,能够被检测到的主要代谢产物有1,2-二羟基萘、水杨酸、邻苯二酚等。【结论】施氏假单胞菌YC-YH1对萘有高的降解效率,pH、温度、接种量3个因素对菌株的降解率有较大影响。利用响应面法优化菌株对萘的降解条件,能够提高YC-YH1菌株对萘的生物降解性能。初步推测菌株YC-YH1对萘的降解是通过水杨酸途径,萘首先被其代谢为1,2-二羟基萘,而后被转化为水杨酸和邻苯二酚,最后进入三羧酸循环被彻底降解。     

云南兔儿风的五环三萜类化学成分研究

以采自云南省楚雄自治州楚雄市的云南兔儿风(Ainsliaea yunnanensis)干燥地上部分为研究对象,应用现代色谱手段(硅胶柱色谱、ODS柱色谱、Sephadex LH-20凝胶柱色谱、制备液相及制备薄层色谱等),从云南兔儿风植物中分离单体化合物,运用光谱分析技术(MS、1 H-NMR、13 C-NMR、DEPT、COSY、HSQC、HMBC、ROSEY)鉴定其化学结构,对云南兔儿风的化学成分进行研究,为兔儿风属植物研究及植物开发利用提供一定的物质基础。结果表明:从云南兔儿风乙醇提取物中共分离得到了11个五环三萜类化合物,分别鉴定为α-香树脂醇乙酸酯(1)、羽扇豆醇乙酸酯(2)、9,12-二烯乌苏烷乙酸酯(3)、α-香树脂酮(4)、羽扇豆烯酮(5)、蛇菰素B(6)、降香萜醇乙酸酯(7)、齐墩果烷-11-羰基-12-烯-3-醇棕榈酸酯(8)、12-烯基白桦脂醇(9)、西米杜鹃醇(10)、二十烷酸羽扇豆醇乙酸酯(11)。其中,化合物1~6,9~11均为首次从该植物中分离得到。通过对云南兔儿风化学分进行深入研究,明确其主要的活性成分,阐明云南兔儿风药用植物中抗炎活性物质基础,为相关的新药科研工作及产品开发提供重要的科学依据。     

长白山风倒区植被恢复26年后物种多样性变化特征

20世纪80年代后期,长白山遭受了罕见的台风袭击,原始森林遭到了大面积破坏。为了弄清风倒区自然恢复26a后的植被恢复状况,通过调查和对比分析风倒区和相邻的原始林区(对照区)3种典型森林类型的物种多样性的特征,评估了风倒区植被的恢复状况。结果表明,与没有受到干扰的对照区相比,阔叶红松林风倒区乔木层物种丰富度和α多样性差异性不显著(P0.05),而云冷杉林和岳桦林风倒区的乔木层物种丰富度和α多样性显著降低;阔叶红松林风倒区的灌木层物种丰富度和α多样性均呈降低趋势,且丰富度差异性显著,云冷杉林和岳桦林风倒区的灌木层α多样性显著升高;阔叶红松林和云冷杉林风倒区的草本层α多样性显著降低,但岳桦林风倒区草本层α多样性变化不显著。阔叶红松林乔木层更新恢复的较好,灌木层和草本层更新较差;云冷杉林和岳桦林均是乔木层更新较差,灌木层更新较好;云冷杉林草本层物种较单一,岳桦林变化不大。经过风干扰后的长白山不同海拔森林物种组成和多样性还需要较长时间才能恢复到干扰前水平。     

辣椒枯萎病拮抗细菌Ljb002菌株发酵条件的优化

从辣椒根际分离筛选到1株具有较强促生能力但拮抗能力一般的细菌菌株Ljb002,为提高抑制辣椒枯萎病病原菌孢子的萌发能力,采用响应面分析方法（Response Surface Methodology,RSM）对该菌株的液体发酵条件进行优化。在单因素的基础上利用Plackett-Burman设计方法对8种影响因素进行了重要性评价。结果表明,初始pH、蛋白胨和MgSO₄加入量对菌株Ljb002发酵液抑制孢子萌发的能力有显著影响。采用响应面分析方法对这3个主要因素进行优化,优化的最佳条件组成为初始pH 7.72、蛋白胨12.93 g/L、硫酸镁1.98 g/L、葡萄糖20 g/L、接种量3%、种龄10 h、100 mL三角瓶装液量为14 mL、培养温度28 ℃,此时相对孢子萌发抑制率最大为96.73%。在验证试验中相对孢子萌发抑制率达到了95.18%,与优化前相对孢子萌发抑制率64.37%相比提高了32.37%。