克氏针茅草原土壤生态化学计量特征对放牧强度的响应

生态化学计量学是研究生态系统中各元素间平衡的科学,对于探究土壤有机碳（C）、全氮（N）、全磷（P）元素循环以及土壤养分限制状况具有重要意义。为了解克氏针茅（Stipa kirschnii）草原土壤生态化学计量特征,以内蒙古克氏针茅草原区为研究对象,在不同放牧强度草场进行采样分析。结果表明：随着放牧强度的增加,C、P含量先降低后升高,N含量先升高后降低;土壤C/N先降低后升高、C/P逐渐升高、N/P先升高后降低。C/N随着放牧强度的增加与有机碳相关性逐渐增大、与全氮的相关性逐渐减小;轻牧区的C/P受有机碳作用有所增强;中牧区N/P受全氮作用增强。C/N主要限制因素是有机碳含量,C/P和N/P主要限制因素是全磷含量。不同放牧强度会影响土壤化学计量比与其他物质的关系,也会改变土壤化学计量比各制约因素的强度。     

基于高通量测序分析西藏沙棘根瘤内生菌的多样性

根瘤是微生物侵染植物根部并与之形成的共生结构,这些微生物都可被称为植物内生菌。豆科植物根瘤中的内生菌常常又被称为根瘤菌,而侵染非豆科植物形成根瘤的主要是放线菌弗兰克氏菌,这些非豆科植物又被称为放线菌结瘤植物。西藏沙棘是一种典型的放线菌结瘤植物,由于其分布生境的特殊性,对其根瘤内生菌的研究具有重要的生态意义。对于西藏沙棘根瘤内生菌的研究,培养方法因难以模拟自然条件而不易获得纯培养,高通量测序技术对其多样性的研究提供了便利。因此,本研究以生长在甘肃省天祝县金强河河滩地的西藏沙棘根瘤为材料,采用16S rRNA基因扩增子高通量测序方法,结合OTU分析,对西藏沙棘根瘤内生菌的多样性进行探讨。实验结果表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,根瘤内的优势属为共生固氮的弗兰克氏菌属（Frankia）,其相对丰度为47.63%,共检测到7个弗兰克氏菌属的OTUs;根瘤内除弗兰克氏菌外,还存在大量的非弗兰克氏菌,共检测到1523个OTUs,隶属于22个门、33个纲、69个目、113个科和202个属,相对丰度排名前9的属中有25个非弗兰克氏菌属的OTUs。该研究也表明,西藏沙棘根瘤内生菌具有丰富的多样性,西藏沙棘根瘤中不仅存在着可共生固氮的弗兰克氏菌,并且还分布着非弗兰克氏菌;在同一根瘤样品中,弗兰克氏菌属还具有不同的物种。本研究不仅拓展了西藏沙棘根瘤内生菌多样性的研究方法,还为同一寄主植物中弗兰克氏菌多样性的研究提供了分析思路。     

一株多环芳烃降解菌及其在多种强化体系中降解菲的潜力

多环芳烃是一类普遍的环境污染物,因其潜在的环境暴露和对人类健康的危害而备受关注。从石化品污染土壤样品中分离到一株以菲为唯一碳源和能源的中温菌 (15–37 ℃,最佳30 ℃) 菌株CFP312。经菌落和菌体形态观察、生理生化测试和16S rRNA同源性分析鉴定属于莫拉氏菌Moraxella sp.。这是Moraxella属中多环芳烃降解菌种的首次报道。研究表明,当菲浓度为400 mg/L时,在48 h和60 h时,菲的去除率分别为84%和90%,降解速率达到1.21、1.29 mg/(L·h)。在菲的降解过程中,检测到3,4-二氢-3,4-二羟基菲为中间产物。据此推断降解菌通过在菲的3,4位进行双加氧完成其生物降解的第一个关键步骤。在水-有机溶剂两相分配体系、胶束水溶液体系和浊点体系中检测了降解菌对不同的菲强化降解体系的适应性。结果表明,降解菌对不同降解体系都表现出了良好的适应性。另外,降解菌可在泥浆-水体系中快速降解污染土壤中的多环芳烃菲,表明其在环境修复方面具有很大的应用潜力。     

一种快速精确编辑疱疹病毒基因组的方法

为了快速且准确地对疱疹病毒基因组进行基因敲除、插入或者点突变等修饰,通过同源重组将马立克氏病病毒 (MDV) 超强毒株Md5基因组克隆到细菌人工染色体 (BAC)。将筛选的阳性重组体DNA电转进DH10B菌株,用PCR及限制性片段多态分析 (RFLP) 方法鉴定含Md5全基因组的BAC克隆。将阳性重组体DNA转染入鸡胚成纤维细胞 (CEF),拯救出重组病毒,命名为Md5BAC。进一步利用Red酶介导的两步法基因重组技术构建MDVlorf10基因敲除毒株。为了验证被敲除基因功能的特异性,将lorf10插入原位点以构建基因复原毒株。将构建的重组毒株分别感染CEF细胞,用间接免疫荧光试验确认重组病毒均包装成功;病毒生长曲线结果表明,lorf10敲除不影响病毒的体外增殖。总之,这为其他疱疹病毒的基因组编辑提供了技术参考。     

克氏原螯虾嗜水气单胞菌噬菌体的分离鉴定和应用

为分离获得致病性嗜水气单胞菌烈性噬菌体, 鉴定和研究其生物学特性, 为克氏原螯虾细菌性疾病的防治和治疗提供依据, 研究以患病克氏原螯虾分离到的致病性嗜水气单胞菌为宿主菌, 从湖泊水体中分离到多株噬菌体, 对其中一株烈性噬菌体Ph-0进行了生物学特性的分析, 包括噬菌斑形态的观察, 最佳感染复数的测定, 一步生长曲线的绘制, 热稳定性的测定等。结果显示, 噬菌体Ph-0的噬菌斑呈圆形, 边缘可见1 mm左右的半透明晕环; 其最佳感染复数为0.1 MOI; 一步生长曲线表明其潜伏期约20min, 裂解期持续约70min, 90min后为平台期; 噬菌体在0—40℃下活性无明显变化, 但是当温度高于50℃活性开始下降; 在pH 3—11的环境中活性良好, 具有耐酸耐碱的性质; 此外对紫外和氯仿极其敏感, 在处理数分钟后滴度下降明显。噬菌体治疗人工感染嗜水气单胞菌的克氏原螯虾试验结果表明, 分别采用注射和浸泡两种方法进行治疗, 保护率可分别达到66%和20%, 病理切片结果显示在使用噬菌体治疗之后, 克氏原螯虾的鳃、心脏和肝胰腺均得到不同效果的治疗, 总体效果良好。上述研究结果表明噬菌体Ph-0是一株裂解性较强, 裂解周期短的烈性噬菌体, 对感染嗜水气单胞菌的克氏原螯虾有一定的保护效果。     

安徽北部地区恶性肿瘤人群卡波氏肉瘤相关疱疹病毒血清学分析

卡波氏肉瘤相关疱疹病毒是一种新发现的γ疱疹病毒(Kaposi'ssarcoma-associated herpesvirus,KSHV).在中国新疆,KSHV感染率比较高,KSHV在免疫缺陷患者和静脉吸毒者中感染率也比在普通人群中高.为了进一步研究KSHV在安徽北部地区恶性肿瘤人群中的感染率和高风险因素,初步探讨KSHV与肿瘤的发生之间相关性,研究KSHV的高发人群特点,本研究选用KSHV病毒重组蛋白ORF65、ORF 73和K8.1为抗原,利用酶联免疫吸附实验(ELISA)对500份恶性肿瘤患者血清样本及200份健康体检人群血清样本进行KSHV抗体检测,分析KSHV的感染率及危险因素.结果显示500例肿瘤患者KSHV阳性总数170例,总阳性率为34％,200份健康人群KSHV阳性总数22例,总阳性率为11％,肿瘤人群KSHV阳性率明显高于健康人群(P＜0.001).其中肺癌、肝癌、结肠癌、宫颈癌、乳腺癌样本KSHV阳性率分别为36.4％,34.1％,41.7％,28.6％,30.3％,此5组肿瘤组KSHV阳性率也分别高于健康人群,都具有统计学意义(P＜0.001).但5组肿瘤样本之间KS-HV阳性率无明显差异(P＞0.05),且各组肿瘤样本分别与性别、乙肝五项、丙肝之间无统计学意义(P＞0.05).本研究结果提示安徽北部地区恶性肿瘤患者KSHV抗体阳性率显著高于中国普通人群总体KSHV抗体阳性率,证明KSHV在恶性肿瘤人群中呈现较高比例的分布.     

外源微生物对木麻黄幼苗生长和土壤微生物群落的影响

将解淀粉芽孢杆菌(YB706)和伯克氏菌(BK8)外源添加至木麻黄盆栽苗中,运用Biolog生态板和磷脂脂肪酸(PLFA)技术,探究外施细菌能否改善连栽木麻黄土壤养分和微生物群落及植株生长。结果表明:与空白处理(CK)相比,YB706和BK8处理的木麻黄盆栽苗土壤碱解氮、速效磷显著增加,土壤全氮、全磷、全钾和速效钾无明显变化,幼苗株高分别增加59.1%和63.9%,BK8处理叶绿素含量提高81.9%。各处理平均颜色变化率(AWCD)呈现YB706>CK>BK8;除氨基酸类外,土壤微生物对不同碳源的利用率也表现为YB706>CK>BK8;经YB706和BK8处理的土壤微生物种类和数量均显著增加,除放线菌外,各类微生物PLFA总含量均为BK8>YB706>CK,与CK相比,土壤真菌/细菌有所提高。YB706和BK8处理的土壤微生物群落Simpson、Shannon、Brillouin和McIntosh指数均显著提高。表明外施YB706和BK8可促进木麻黄幼苗生长,且显著增加土壤速效养分含量,提高土壤微生物群落结构多样性,改善土壤微生物环境。     

盐增强培养对弗氏链霉菌产新霉素的影响

目的: 弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)作为氨基糖苷类抗生素新霉素的主要生产菌株,其新霉素B具有抗菌活性强、抗癌、抗HIV等作用,提高新霉素B的效价具有重要意义。方法: 在满足微生物正常生长所需盐离子的条件下,通过盐增强培养的方式向培养基中添加不同种类、浓度无机盐来改变细胞壁附近的理化特性、渗透压以及培养基中的碳氮比。结果: 不同无机盐对新霉素B效价影响程度由高到低为(NH₄)₂SO₄、NaCl、KCl、K₂SO₄;当添加60 mmol/L(NH₄)₂SO₄时新霉素B的效价达到最高为15 864 U/mL,而NaCl在80 mmol/L浓度时产量最高为7 429.7 U/mL,相比未添加无机盐分别提高3.8倍和0.82倍。在含有80 mmol/L的NaCl的发酵培养基中添加不同浓度的(NH₄)₂SO₄并定时取样检测其中氨基氮、还原糖、pH、TG、菌浓以及新霉素B效价的变化,发现60 mmol/L(NH₄)₂SO₄浓度下氨基氮、还原糖、TG的消耗速率加快,菌体比生长速率μ最大为0.097/h,新霉素B的合成加快且产量提高为17 399 U/mL,同时菌丝呈现出聚集变短的形态且产孢提前。结论: 盐增强培养方式既可以作为一种形态学工程手段,通过改变弗氏链霉菌的微观形态来促进次级代谢产物新霉素B产量的提高,同时也可以作为培养基优化策略来提高新霉素B的产量,这为进一步提高弗氏链霉菌中次级代谢产物产量的研究奠定了基础。     

引入新型异戊二烯醇利用途径促进解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的合成*

目的:微生物体内异戊二烯类化合物的前体物异戊烯焦磷酸酯的天然合成路径受到严格的代谢调控,因此限制了异戊二烯类化合物的高效生物合成,而新型异戊二烯醇利用途径独立于生物体内源性代谢路径,通过在微生物中引入IUP能够进行异戊烯焦磷酸酯的大量合成,从而促进异戊二烯类化合物的大量合成。方法:在油脂酵母解脂耶氏酵母中引入IUP,强化异戊烯焦磷酸酯生物合成,促进β-胡萝卜素的高效积累。结果:通过生物信息学的方法预测IUP中两个关键蛋白酿酒酵母来源的胆碱激酶ScCK和拟南芥来源的异戊烯磷酸激酶AtIPK,均为酸性亲水性蛋白,无跨膜区和信号肽,二者都具有疏松不稳定的结构特征,显著富集于磷酸类物质的合成通路中。在解脂耶氏酵母中利用同源重组技术引入外源β-胡萝卜素合成关键基因carRP和carB,强化甲羟戊酸途径的关键基因thmgR和ggs1,使工程菌株中积累2.68 mg/L β-胡萝卜素。通过Cre-loxP系统回收基因组上的ura标签,再将IUP进一步整合到工程菌株染色体上。当培养基中含有20 mM异戊二烯醇作为底物、碳氮比为4/3且发酵96 h后,重组解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的产量提高到410.2 mg/L,较原始工程菌的产量提高了近200倍。结论:IUP能够促进解脂耶氏酵母中β-胡萝卜素的高效积累,为利用IUP开展β-胡萝卜素和其他异戊二烯类化合物的高效生物合成提供新思路。     

利用细菌人工染色体技术构建整合F基因的重组MDV疫苗株*

目的:预防马立克氏病病毒(MDV)和新城疫病毒(NDV)混合感染鸡引起的疾病,构建表达NDV F蛋白的MDV疫苗株CVI988 BAC重组载体,并包装成重组病毒,为疫苗免疫提供更多的重组疫苗选择。方法:首先利用PCR扩增带有卡那霉素(Kanamycin,Kana)抗性基因片段的F基因,采用同源重组的方法将其整合到CVI988 BAC上,进一步诱导I-SceI表达敲除Kana基因而获得重组质粒CVI988 BAC-F。通过磷酸钙法转染鸡胚成纤维细胞获得重组病毒。结果:Western blot和间接免疫荧光实验证实重组病毒能够表达F蛋白。病毒生长曲线和蚀斑大小测定结果表明,F基因的插入不影响病毒的体外增殖。结论:利用BAC技术成功构建了整合F基因的重组MDV病毒CVI988 BAC-F,为MDV重组疫苗研发,防控NDV与MDV共感染奠定了基础。