聚球藻硅质化作用初探

硅元素是全球生地化循环的重要组成成分之一,对海洋生态系统中以浮游植物主导的初级生产力和硅碳循环具有重要的意义。普遍认为硅藻主导着全球海洋的硅循环,成为海洋硅循环和碳循环交互作用的重要桥梁。海洋单细胞聚球藻对海洋食物网和能量流具有关键启动和支撑作用,是全球碳循环中固碳过程的主要贡献者,近年又被发现其具有重要的硅质化作用,为我们提供了一个在海洋中(特别是寡营养海域),除硅藻之外,连接硅碳循环交互作用的新视角,对硅藻在全球海洋硅碳循环的绝对地位具有重要的挑战意义。面对聚球藻在大洋中如此巨大的生物量,甚至高于硅藻,有必要弄清楚其碳沉降机制以及准确的模拟其硅循环,然而关于其在海洋硅循环的研究极少,硅质化作用的吸收和储存机理以及环境调节机制也不清楚;另外,其对世界海洋硅碳循环的调节作用也未见报道。为此,通过前人对海洋单细胞聚球藻硅质化作用研究的基础上进行有针对性的探讨,可望对海洋单细胞聚球藻硅质化作用及其对硅碳循环的调控机制有一个基本的认识,为深入研究聚球藻在全球海洋硅循环中的作用提供基础。     

基于WorldView 2影像的矿区植被重建效果评估

植被盖度反映植被质量,是评价矿区复垦土地植被重建效果的重要指标。该文选择安太堡矿区为案例区,基于高空间分辨率World View 2(WV 2)影像新波段,使用混合像元模型和实地数据验证相结合的方法计算得到研究区的植被盖度,并对植被重建效果进行了评估,主要得到以下结论:(1)基于WV 2影像的近红外2波段和红波段,采用混合像元法得到的植被盖度反演值Fc_2与实测值最为接近,相关性最强(R~2=0.934),均方根误差最小(RMSE=0.048);(2)研究区植被重建效果整体较好,中等、较高和高植被盖度区域占研究区的60%以上,低植被盖度仅占22.09%。受植被重建年限和管理措施的影响,不同复垦区域植被重建状况之间存在着差异,内排土场、西排土场、南排土场的植被重建效果较好,而西排土场扩大区植被状况相对较差,其中等及以上植被盖度所占比例依次为75.24%、68.35%、68.20%、22.29%。(3)就植被组合模式看,乔灌草模式重建效果(按冠层盖度)最好,其次是乔草模式,其他模式如灌草、草地、自然恢复地依次降低。土壤表层水分含量随着复垦地植被盖度的增大而增大,说明植被重建状况对土壤表层的水分保持具有重要作用。     

染色体遗传中的一个不解之谜─—B染色体

在生物进化演替的长河中,染色体遗传不总是循规蹈矩地沿着孟德尔遗传模式进行,它们的行为有些往往是在基本保证物种繁延的基因能正常传递的基础上,经常出现一些例外的多态现象（polymor－Phism）,B一染色体就是这些特殊类型中的一种。它属于随机附加在整倍体上,以多于标准     

黄铁矿的细菌氧化

本文研究了氧化亚铁硫杆菌(Thiobarillus ferrooxidam,T-M)菌株在黄铁矿I和II上的生长和氧化的效果。用粒径一300网目的矿粉,进行了5％矿浆浓度的摇瓶浸出试验,获得细胞量108—109个/ml,浸出铁分别为18.9g/L和18.6g/L,比无菌对照快56—60倍,说明黄铁矿只靠空气化学氧化极其缓慢。浸出的铁和生成硫酸量的计算值与化学理论值基本相似。扩大矿石粒径至一20 mn,用矿量20 kg的柱式细菌连续浸出近一年的结果表明,浸出铁速度稳定在0．6—1．5 g／L／d,pH值下降至0·95一l·0的最佳水平。最佳浸出pH为2．0,pH范围1．0—5．0。适应菌株T—py在黄铁矿上生长比原始菌T—M的生长迟缓期缩短,加速了铁的浸出和硫酸产生的速度。在黄铁矿浸出系统中,未发现元素硫存在。此文还讨论了细菌 氧化黄铁矿的机制。     

新太古代-古元古代东海岩群双湖石墨矿成因:来自有机碳同位素的证据

中国北方古元古代孔达岩系内含有丰富的石墨矿,其地质年龄主要集中在20-23亿年之间;片麻岩系中石墨的碳同位素值主要分布在-22.8‰到-21.5‰之间,被认为来源于古代有机质沉积后的变质作用;而少量石墨的碳同位素数据在-10‰到-5‰之间,接近热液来源的碳同位素,被认为与无机来源有关。苏鲁高压变质带中的石墨矿勘查过程中,发现了出露赋存在新太古代-古元古代东海岩群班庄组中的双湖石墨矿。此前中国科研人员对新太古代-古元古代石墨矿的研究,主要集中在华北板块。本次研究对华北板块与华南板块之间的苏鲁造山带的东海岩群班庄组中的碳酸盐岩以及石墨,分别进行了无机碳同位素与有机碳的地球化学研究。结果发现东海岩群班庄组石墨的有机碳同位素大致分布在-22‰到-32‰之间,吻合此前古元古代的有机碳同位素数据,表明该套石墨沉积为生物成因。     

嗜热糖化酶基因在重组黑曲霉工程菌中的表达及酶学性质初步研究

为了提高糖化酶的耐热性能,降低淀粉糖化发酵工艺的生产成本,构建了同源整合载体pEasy-glaAdir以及pEasyssg,将黑曲霉(Aspergillus niger)的糖化酶基因(glaA)灭活,并将硫磺矿硫化叶菌(Sulfolobus solfataricus)的嗜热糖化酶基因(ssg)插入到黑曲霉基因组中,筛选得到表达嗜热糖化酶的重组黑曲霉工程菌(A.nigerWW1)。重组菌的发酵结果显示,嗜热糖化酶在黑曲霉中得到了分泌表达,发酵液酶活达到3 030 U/mL。重组嗜热糖化酶的最适反应温度为90℃,最适pH为6.0,该酶具有较高的热稳定性,在80℃时的半衰期在60 min以上,具有良好的工业应用前景。     

煮沸裂解法和试剂盒法提取浸矿菌基因组DNA的比较

目的：在生物浸出中,微生物群落结构分析有着重要意义,而群落分析的基础是提取纯度高、损失少的基因组DNA。为了解决这一问题,本实验通过比较两种较常用的DNA提取方法,煮沸裂解法和试剂盒法,寻找一种灵敏、快速、经济实用的制备浸矿细菌基因组DNA的方法。方法：分别用煮沸裂解法和试剂盒法提取6种浸矿菌的基因组DNA,从所提取的基因组DNA浓度、纯度、回收率和对PCR扩增反应的影响方面比较了两种方法的提取效果;用两种方法来处理不同浓度梯度的一种菌,通过实时定量PCR来比较两种方法的灵敏性。结果：相同处理量（108个）的革兰氏阳性菌（1株）、革兰氏阴性菌（4株）、古菌（1株）经两种方法提取的基因组DNA差异较大,煮沸裂解法所得的6组基因组DNA更纯,其OD260／OD280的值更接近1．8-2．0（纯DNA的OD260／OD280在1．8—2．0之间）,前者所提DNA回收率最大可达后者的16．7倍;煮沸裂解法只需较少菌（102个）便能让实时定量PCR检测到所提DNA模板浓度,比试剂盒法灵敏。结论：两种方法提取的基因组DNA均可用于后续的PCR扩增,此外,前者提取的DNA浓度随细菌浓度增加而呈线性增大,而后者随茵浓度增大,所提DNA量增加有限,因此,在生物浸出中微生物基因组DNA的提取可直接采用简单快速的煮沸提取法,为实验节约成本和时间。     

长三角新建居住区景观绿化植物组成的相似性

自然植被受城市化影响出现了不同程度的均质化,受人为影响更大的人工植物是否存在同样的问题值得关注.本研究以长三角10城市的45个居住区的景观绿化为对象,运用Jaccard指数,从居住区、城市、省份3个尺度水平上探讨了物种组成的相似性.结果表明:随着尺度水平增加,物种相似性显著增加,在城市和省份水平上Jaccard指数达0.45和0.50;随着城市间距离的增加,物种相似性逐渐减小;因数量少,乡土物种并未有效地降低城市间相似性,反而增加了省份间的相似性.表明目前长三角的居住区景观绿化物种单一,乡土物种尤为突出,呈现均质化倾向.     

浸矿细菌——喜温硫杆菌研究进展

摘要：生物冶金技术具有良好的发展前景。喜温硫杆菌是生物冶金过程中的优势浸矿菌之一,在混合浸矿体系中可协助铁氧化细菌显著提高浸矿效率。本文在分析相关文献的基础上,并结合本实验室的研究工作,从喜温硫杆菌在浸矿过程中的作用机制、抗砷机制、基因组学研究和遗传改造等方面的研究进展进行了综述,并对未来相关研究方向做了展望,旨在为喜温硫杆菌研究提供参考。     

矿物作用下A.ferrooxidans中磁小体相关基因的差异表达

目的:研究氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans,A.f)中与磁小体形成相关的mpsA、magA、thy和mamB基因分别在黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿和闪锌矿的作用下的表达差异,寻找有利于磁小体形成的最佳培养矿物能源。方法:测量以不同硫化矿为能源时的菌体生长特性,用实时定量PCR方法研究与磁小体形成相关基因的表达差异。结果:在以磁黄铁矿为能源时,菌的生长量及多数基因的表达量优于其它三种矿,四个基因相对表达量分别为1.15、2.35、1.32、2.68。结论:磁黄铁矿是A.f中磁小体形成的最佳矿物能源。