Isolation and Characterization of a Novel Ice-nucleating Bacterium,Pseudomonas sp. KUIN-4, Which Has Stable Activity in Acidic Solution

A novel ice-nucleating bacterium, KUIN-4 was isolated from a cherry leaf, which was unsusceptible to frost injury. Strain KUIN-4 was identified as Pseudomonas sp. from its characteristics and taxonomies; the optimum temperature and pH for its growth were 18°C and 4.5, respectively. When strain KUIN-4 was cultured aerobically in CYE medium (pH 4.5) for 48 h at 18°C, the ice-nucleating activities of strain KUIN-4 cells and culture broth (extracellular ice-nucleating matter) after removal of the cell were obtained. The ice-nucleating temperature, T₅₀ (°C), was indicated to be –2.8°C in cell suspensions (4.25 x 10⁷ cell/ml) of strain KUIN-4. Also, it had become apparent that the ice-nucleating activity involved class A, B, and C structures as judged by its freezing difference spectrum in D₂O versus H₂O. The ice-nucleating activity of this strain as well as other ice-nucleating bacteria was significantly decreased by heat treatment (40°C, 30 min). The ice-nucleating activity from this strain had unique features, which was stable under acidic conditions (pH 3.5–5.0) and was weakly inhibited by denaturants and protein-modifying reagents.     

l-Asparaginase from E. coli

l-Asparaginase [EC 3.5.1.1], antitumor enzyme, was purified to a crystalline form from the cell free extract of Escherichia coli A-l-3 KY3598, by ethanol fractionation and chromatographies on DEAE cellulose and CM Sephadex. The crystalline enzyme was homogeneous by the criteria of ultracentrifugation: s_{20, w} was 7.87S.

The molecular weight was estimated to be 141,000 by the short column method. The pI of the enzyme protein was 4.75 according to isoelectric electrofocusing.

Amino acid analysis revealed the absence of cysteine or cystine residues in the molecule.

The enzyme exhibited optimal activity between pH 6 and 8. It was stable in the pH range 5.5 ~ 9.0.

The enzyme activity was cleared very slowly in the plasma of dog. Intravenous administration of the enzyme caused a complete regression of the Gardner lymphoma implanted in the C3H mice.     

倒木覆盖对天宝岩国家级自然保护区长苞铁杉林内土壤理化特性的影响

以天宝岩国家级自然保护区长苞铁杉(Tsuga longibracteata W.C.Cheng)林为研究对象,研究了有无倒木覆盖以及倒木腐烂程度对土壤8项理化指标(包括含水量,容重,总孔隙度,有机碳、全N、全P和全K含量以及C/N比)的影响,并比较了经倒木覆盖后不同季节和不同类型林分中土壤8个理化指标的变化.结果显示:与无倒木覆盖的土壤相比,经倒木覆盖后土壤容重降低,总孔隙度及含水量提高,有机碳、全N及全K含量均增加,说明倒木覆盖总体上提高了长苞铁杉林下土壤的肥力,但有无倒木覆盖对土壤理化性质无显著影响.经不同腐烂程度倒木覆盖后土壤有机碳含量有显著差异(P＜0.05)并随倒木腐烂程度提高大体呈现逐渐升高的趋势,但土壤的其他7个理化指标无显著差异;经中等(Ⅲ级)腐烂倒木覆盖后土壤的全N、全P和全K含量均最高.经倒木覆盖后,不同季节土壤的全P含量无显著变化,而其他7个理化指标在不同季节均有显著变化(P＜0.05);经倒木覆盖后秋、冬、春、夏土壤容重和全K含量依次增加,总孔隙度和有机碳含量依次降低,土壤含水量在秋季最低、春季则最高.整体来看,在长苞铁杉林的不同类型林分内经倒木覆盖后土壤8个理化指标均有显著差异(P＜0.05);与供试的4类混交林相比,在长苞铁杉纯林内经倒木覆盖后土壤的含水量、容重和全K含量均最高,总孔隙度最低,有机碳含量相对较低,C/N比及全N和全P含量居中.研究结果表明:在天宝岩国家级自然保护区长苞铁杉林内,倒木覆盖有利于改善土壤理化性质、提高土壤肥力.     

黄土高原纸坊沟流域不同植物对土壤微生物生物量和土壤酶活性的影响

为了解不同植被类型对土壤微生物生物量和土壤酶活性的影响,以黄土高原纸坊沟流域的9种植物为研究对象,选取撂荒地为参照,分析了各类植被植物根际土土壤微生物生物量、土壤酶活性及其与土壤理化因子的相关性.结果显示:(1)与撂荒地相比,经过植被恢复后,乔木和灌木植被下土壤肥力、微生物生物量和土壤酶活性均有所提高,而草本植被下土壤的碱解氮含量、微生物生物量磷、脲酶活性和过氧化氢酶活性却有所降低.(2)不同植被类型土壤微生物生物量碳和氮、蔗糖酶和碱性磷酸酶活性符合灌木＞乔木＞草本的规律;土壤微生物生物量磷、脲酶和过氧化氢酶活性符合乔木＞灌木＞草本的规律.(3)土壤微生物生物量碳、氮、磷与土壤有机质、全氮及全磷含量呈极显著正相关;4种土壤酶活性与土壤有机质、全氮及碱解氮含量呈极显著正相关.研究表明,黄土高原纸坊沟流域土壤微生物生物量和土壤酶活性受植被类型及土壤养分等因素的共同影响,且人工灌木植被对土壤的恢复作用高于乔木和草本植被.     

不同麋鹿干扰强度对栖息地土壤理化特性的影响

动物对草地的采食和践踏直接影响着土壤的理化特性。以大丰麋鹿保护区半散养麋鹿为研究对象,分析了不同麋鹿干扰强度下土壤含水率、容重、全盐量、有机质、全氮、全磷和全钾的差异,探讨麋鹿放养对土壤理化性质的影响。结果表明:(1)随着麋鹿干扰强度的增加,土壤含水量和有机质呈现下降的趋势;土壤盐分、容重和氮、磷、钾全量呈现上升的趋势。(2)麋鹿放养对土壤理化指标的影响显著,重度干扰样地与对照样地之间差异性达到极显著水平(P0.01)。(3)土壤氮、磷、钾全量,在重度干扰区域达到最大值,分别为1.56 g/kg、0.95 g/kg和13.43 g/kg,全氮量的增长幅度最大。(4)在麋鹿活动最为频繁的重度干扰区域,土壤盐分含量达到9.26 g/kg,土壤盐碱化,这是导致栖息地退化的主要原因。麋鹿干扰强度增加最终导致土壤盐渍化加重,栖息地生境明显退化,严重区域向光裸地的演化。     

牛大力淀粉酶基因家族的生物信息学分析

该文基于不膨大和膨大的牛大力根的转录组测序结果,采用生物信息学技术对筛选到的28 个牛大力淀粉酶基因进行分析。结果表明:28 个牛大力淀粉酶相关蛋白基因编码的氨基酸序列分子量为20.78～349.39 KDa; 均为酸性蛋白部分; 部分亚细胞定位在叶绿体; 具有PLN02784 super family、AmyAc-family super family结构域; 二级结构中除MsAm1、MsAm7、MsAm8、MsAm15、MsAm16、MsAm22、MsAm23、MsAm28中α螺旋占比最大外,无规则卷曲的比例最大; 三级结构预测具有α淀粉酶结构、β淀粉酶结构、异淀粉酶结构等; 淀粉酶基因家族共有86 个作用元件,MsAm9的作用元件最多(42 个); 系统发育树表明MsAm15、MsAm16归于1 类,且均具有motif 2、motif 3、motif 7,MsAm4、MsAm24、MsAm26归于1 类,与拟南芥淀粉酶进行比对,AtBM4和MsAm6归为一类,AtAM2和MsAm2归为一类,AtBM8和MsAm5归为一类,AtBM4和MsAm6归为一类,AtAM10和MsAm22归为一类,AtIM3和MsAm17归为一类。这些分析结果可为今后深入研究28 个牛大力淀粉酶的生物学功能和调控机制提供一定的理论依据,为牛大力根部膨大的研究及品种的改良提供参考。     

不同植被恢复模式下煤矸石山复垦土壤性质及煤矸石风化物的变化特征

为了探讨植被恢复模式对煤矸石山复垦土壤和矸石风化物的影响,对煤矸石山6种主要植被类型(刺槐林、刺槐-柠条混交林、榆树-紫穗槐混交林、侧柏-刺槐混交林、荆条林、紫花苜蓿草丛)下土壤和煤矸石风化物的理化性状及重金属进行了比较研究。结果表明:(1)煤矸石山上种植植被可使土壤容重、土壤持水量和孔隙度明显改善。乔木模式更明显。矸石山植被恢复后,可明显增加土壤养分含量。不同植被模式下,土壤养分增加存在显著差异。侧柏-刺槐和榆树-紫穗槐混交模式效果较好。(2)植被对煤矸石风化物容重和机械组成改善作用依次为针阔混交林>乔灌林>乔木纯林>灌木林>草本。植被促进有机质与全氮积累依次为:侧柏-刺槐>刺槐>刺槐-柠条>榆树-紫穗槐>荆条>紫花苜蓿。荆条林下煤矸石风化物全P含量最大。荆条林与侧柏-刺槐混交林利于速效P积累。对速效K积累有利的是荆条林与榆树-紫穗槐混交林。(3)植被种植可以减少煤矸石风化物中重金属含量。榆树-紫穗槐混交模式对减低超标重金属Cd的效果好,其次是针阔混交林(侧柏-刺槐)。对于超标重金属As而言,侧柏-刺槐模式优于其它植被模式,基本达到重金属As不超标。     

连作对浙贝母生长及土壤性质的影响

采用大田试验,分别在浙贝母种植的头茬、二茬及四茬田里进行植物及土壤取样,分析土壤理化性质、微生物区系、关键酶等指标.结果表明:随着连作年数的增加,浙贝母连作土壤中有效氮、有效磷及有效钾的含量显著降低,但有机质含量逐年增加,土壤呈酸化趋势;根区土壤中细菌、放线菌及微生物总量呈线性减少,但真菌数量呈线性增长;重茬根区土壤的脲酶、过氧化氢酶活性显著低于头茬土,但多酚氧化酶及蔗糖酶活性出现增加现象.在连作障碍下,浙贝母叶内膜脂过氧化程度加剧,SOD、POD等抗氧化酶活性降低,地上、地下部生物量以及根长、根表面积均显著降低.说明浙贝母连作障碍是由于土壤营养元素缺乏、根际酸化、微生物区系改变、氧化胁迫加剧等多原因造成的.     

微胶囊叶黄素理化性质及其稳定性研究

本文研究了微胶囊叶黄素产品的理化性质及其在光、热、pH值及氧气条件下的稳定性。结果表明,微胶囊叶黄素含水率为3．0％、密度0．39g／cm^3、粒径8—10μm、溶解度90s;叶黄素经微胶囊化后可明显提高叶黄素的光稳定性和热稳定性,减弱了pH值的影响和氧气对叶黄素的氧化降解。     

二代野猪放牧对夹金山针阔混交林物种多样性与土壤理化性质的影响

为了深入认识二代野猪放牧对夹金山针阔混交林物种多样性特征和土壤理化性质的影响, 以便为该区域针阔混交林的生态稳定性维持以及科学放牧提供参考, 该研究在全面踏查的基础上, 根据牧道数量、面积、野猪行为特征及活动范围划分4种放牧干扰强度(由强到弱依次为I、II、III、IV), 并设置无干扰状态作为对照(CK), 探讨不同放牧干扰强度对物种多样性和土壤理化性质的影响以及二者之间的作用关系。主要结果: (1)共记录到维管植物172种, 隶属于55科117属, 轻度干扰(IV)下乔灌草的科、属、种数目均达到最高。(2)乔灌草3层多样性指数对干扰强度的响应基本一致, IV级干扰下丰富度指数(S)、Shannon多样性指数(H′)和Simpson优势度指数(D)达到最大, 高于CK, 随干扰增强多样性水平均趋下降; 各干扰强度间Pielou均匀度指数(E)差异不显著。(3)相比于CK, 野猪放牧致使土壤含水量、最大含水量、全氮含量下降, 放牧压力越大, 下降比例越大; 土壤孔隙度、全磷、速效磷、有机质含量在IV级干扰时有所增加, I-III级干扰下明显削减; 土壤密度随干扰增强而增大。(4)冗余分析结果表明: 土壤有机质含量、速效磷含量、土壤密度、土壤含水量、土壤孔隙度、全磷含量、全氮含量与多样性指数间均存在极显著相关关系。综上, 轻度干扰有利于群落物种多样性、土壤肥力提高及土壤结构改善, 是夹金山针阔混交林生态稳定性维持的积极因素。为日益扩大的放牧业和渐趋频繁的人为活动干扰背景下, 该区的森林生态环境保护和可持续发展提供了参考。