同源器官探析

同源器官探析张培玉（山东省曲阜师范大学生物系，２７３１６５）朱晓林（山东省泰安二中，２７１０００）同源器官是随着比较解剖学的确立而提出的最重要概念之一。为了正确理解和使用这一基本概念，作者从多个角度对同源器官进行了较为全面地分析和探讨，同时提出把同源...     

丙酮丁醇梭菌半胱氨酸合成途径中铁氧还蛋白和胱硫醚-γ-裂解酶基因功能

【目的】探究丙酮丁醇梭菌半胱氨酸合成代谢途径上铁氧还蛋白和胱硫醚-γ-裂解酶基因的功能。【方法】使用ClosTron系统对半胱氨酸合成途径上的铁氧还蛋白基因(fer)和胱硫醚-γ-裂解酶基因(mccB)进行失活,得到突变株;在不同硫源的培养基中进行分批发酵,分析突变株的生长特点;通过pH控制,使用限磷的连续发酵方法将丙酮丁醇梭菌维持在产酸期和产溶剂期,分析野生型菌株和突变株在连续发酵中的生长情况。【结果】成功构建Δfer和ΔmccB突变株。在分批发酵中,敲除fer基因的突变株无法利用硫酸盐作为硫源,但添加亚硫酸盐或半胱氨酸可以使其恢复生长;在以半胱氨酸为唯一硫源进行分批发酵时,其终浓度1 mmol/L时不会影响野生型与Δfer突变株的生长,但高于1 mmol/L时生长均会受到抑制。在连续发酵中,Δfer突变株不能在产溶剂阶段生长,添加过量的半胱氨酸也不能恢复生长;敲除mccB基因的突变株仍能在添加甲硫氨酸的培养基中生长,但最大OD仅为野生型的57%;相较于野生型,ΔmccB突变株在产酸期和产溶剂期的生长均受到抑制。【结论】fer基因为半胱氨酸合成途径中硫酸盐还原为亚硫酸盐的关键基因,其控制合成的半胱氨酸不能完全由外源的半胱氨酸替代,敲除后对生长的抑制主要表现在连续发酵中的产溶剂阶段。mccB基因参与调控甲硫氨酸转化为半胱氨酸的过程,其敲除会影响甲硫氨酸到半胱氨酸的转化,但不会阻断该生物反应过程。     

蒽对太平洋牡蛎不同发育时期抗氧化酶活性差异性影响

在实验条件下采用生态毒理学和生物化学方法,选用常见的环境污染物多环芳烃蒽(Anthracene),以太平洋牡蛎(Crassostrea gigas)为实验材料进行毒理实验。研究了太平洋牡蛎D型幼虫、壳顶幼虫、幼贝和成贝4个不同发育时期中的3种抗氧化酶:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)对蒽胁迫的敏感性。结果表明,在蒽胁迫下,D型幼虫和壳顶幼虫期3种抗氧化酶敏感性均为:POD>SOD>CTA;在幼贝和成贝期,其敏感性为:SOD>CTA,而POD表现出不稳定性。     

CO2加富对两种海洋微绿藻的生长、光合作用和抗氧化酶活性的影响

研究了 CO2 加富对两种海洋微绿藻小球藻和亚心形扁藻的生长、光合作用和抗氧化酶活性的影响。实验结果表明 ,CO2加富 (含 5 0 0 0 μl/ L CO2 的空气 )促进小球藻和亚心形扁藻的生长。但两种藻对 CO2 加富的敏感性不同。CO2 加富对小球藻生物量影响的敏感性小于亚心形扁藻。CO2 加富使两种藻的干重和光合速率显著增加 ;可溶性蛋白含量显著下降 ;但两种藻的 Chla含量和 Car含量与对照相比变化不明显。高浓度 CO2 生长的小球藻和亚心形扁藻的 MDA含量比对照低 ,表明 CO2 升高可以减轻微藻的膜脂过氧化损伤 ,有利于膜脂稳定性的保持 ;在正常浓度 CO2 (36 0μl/ L )条件下 ,抗氧化酶 SOD、POD、CAT、GR的活性因藻种不同而存在很大差异 ,高浓度 CO2 (5 0 0 0μl/ L )培养条件使得这些抗氧化酶中的 SOD、CAT、GR的活性显著降低 ,而POD活性变化则不明显。 CO2 浓度升高可能导致抗氧化酶活性需求的减少 ,从而对藻的氧化损伤具有一定的保护能力。另外 ,光合速率、Chla含量和 Car含量以及抗氧化酶活性因藻种不同而存在很大的差异     

热解纤维素菌属F32中乙酰木聚糖酯酶Axe7的表征

【目的】从嗜热厌氧微生物热解纤维素菌属F32(Caldicellulosiruptor sp.F32)菌株中鉴定出可水解木聚糖侧链乙酰基团的脂酶。【方法】通过基因组序列注释、比对以及蛋白结构预测的方法,发现一个潜在的脂酶7家族的(CE-7)乙酰木聚糖脂酶Axe7。利用基因克隆、质粒构建以及在大肠杆菌中表达目标蛋白并纯化等实验方法,获得了该酶的重组蛋白。【结果】以4-甲基乙酸伞形酯(4-Methylumbelliferyl-acetate)作为底物时,该酶的最适反应p H在6.5-7.0之间,最适反应温度为85°C,在最适的温度和p H条件下,Axe7活性半衰期(Half-life)超过4 h。在不同金属离子(1.5 mmol/L)存在下,Axe7活性可保持为最适反应酶活的(66.3±4.6)%-(95.7±2.3)%之间,说明金属离子对其酶活有一定的影响。通过测定酶动力学发现Axe7的Km和kcat值分别为0.39 mmol/L和66.95 s-1。【结论】从高温厌氧微生物中发现并表征一个热稳定性良好的乙酰木聚糖脂酶,为木质纤维素的高温糖化和生物炼制提供了一个可工业化的潜在选择。     

复合碳源培养对酒糟厌氧消化液中丙酸互营氧化菌及群落结构的影响

丙酸累积是影响厌氧消化系统稳定性的主要因素,为了考察酒糟厌氧消化过程中间代谢产物的累积情况,以总固体含量(TS)（质量分数） 5%和7%的白酒糟为发酵原料进行了批次试验。结果表明,乙酸(最高浓度33~129 mmol/L)、丙酸(39~61 mmol/L)、丁酸(5~44 mmol/L)和15种氨基酸(0.01~0.3 mmol/L)为主要中间代谢产物。为了探究其中关键的丙酸降解菌群,以酒糟原始沼液JO为植种源,10 mmol/L丙酸和0.1 mmol/L混合氨基酸为复合碳源进行富集培养,获得中温厌氧丙酸-氨基酸培养系JO-AP。高通量测序分析表明,互营丙酸降解菌与厚壁菌门（Firmicutes）的丙酸厌氧降解菌（Pelotomaculum schinkii）近缘,16S rRNA基因相似性100%,占细菌总丰度的16.7%。对比酒糟原始沼液JO、丙酸培养系JO-P及丙酸-氨基酸培养系JO-AP中的主要功能菌群,发现采用单一碳源和复合碳源获得的优势互营丙酸降解菌不同;传统培养与分子生物学技术相结合可以更全面地掌握系统中的微生物群落组成。     

丹顶鹤的越冬地特点与保护研究

丹顶鹤是濒危的国家1级重点保护动物。本文结合我们的观察,综述了丹顶鹤的生态习性,重点介绍了其越冬习性,提出了保护越冬地的措施。     

UV-B辐射增强对三种赤潮微藻DNA的伤害效应

运用生态毒理学和生物化学方法研究了UV-B辐射增强对赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻DNA的伤害作用.结果表明,3种赤潮微藻的生长状况对UV-B辐射增强的敏感性不同;对UV-B辐射增强的敏感性由高到低依次是赤潮异弯藻、亚历山大藻和中肋骨条藻.随着UV-B辐射剂量的增加,3种赤潮微藻的DNA损伤程度提高,而且赤潮异弯藻DNA的损伤程度明显高于亚历山大藻和中肋骨条藻,亚历山大藻DNA的伤害程度又远远高于中肋骨条藻.UV-B辐射处理解除后,损伤DNA可明显恢复.赤潮异湾藻和亚历山大藻恢复培养6d,损伤DNA可明显恢复(P＜0.05);而中肋骨条藻恢复培养3d,损伤DNA可明显恢复(P＜0.05),说明3种赤潮微藻的DNA损伤水平不适合作为指示UV-B辐射增强的生物学指标.     

一株轻度嗜盐反硝化细菌的分离鉴定和反硝化特性初探

从处理高盐度废水的成熟活性污泥中分离筛选得到1株轻度嗜盐反硝化细菌GYL, 通过对该菌株的形态观察、生理生化实验以及16S rDNA序列分析, 确定该菌株为盐单胞菌(Halomonas sp.)。该菌株能在盐度为10%的培养液中生长, 最适盐度为2%~7%, 最适pH为7.5~8.5, 最佳碳源为蔗糖, 在25°C~30°C的温度范围内脱氮效率达到80%以上。对该菌株的异养硝化能力进行了测定, 其对氨氮的去除率可达98.3%, 说明该菌株可实现同步硝化反硝化, 即该菌可以独立完成生物脱氮的全部过程。     

CO2加富对UV-B辐射胁迫下亚心形扁藻光合作用和膜脂过氧化以及抗氧化酶活性的影响

在CO2浓度分别为当今CO2浓度(360 μL/L)和加富浓度(5 000 μL/L)条件下,研究了UV-B胁迫对亚心形扁藻(Platymonas subcordiformis(Wille)Hazen)的光合作用、膜脂过氧化和抗氧化酶活性的影响.实验结果表明:(1)UV-B单独作用下,亚心形扁藻的干重、光合速率、叶绿素a(Chl a)和类胡萝卜素(Car.)含量显著降低,CO2加富单独作用下,亚心形扁藻的干重和光合速率显著升高,叶绿素a和类胡萝卜素含量与对照相比没有显著变化,而UV-B与CO2共同作用则使亚心形扁藻的干重和光合速率与对照相比没有显著变化,叶绿素a和类胡萝卜素含量显著降低.(2)UV-B单独作用和CO2加富单独作用都使可溶性蛋白含量显著降低,UV-B与CO2共同作用下的可溶性蛋白含量比UV-B单独作用的要高.高CO2对藻的可溶性蛋白含量的变化在很大程度上归因于Rubisco蛋白的降低.(3)UV-B单独作用下,O-.2产生速率、H2O2含量和MDA含量显著升高,而CO2加富单独作用下,O-.2产生速率、H2O2含量和MDA含量显著降低,与UV-B单独作用相比,UV-B与CO2共同作用使O-.2产生速率、H2O2含量和MDA含量显著降低.说明CO2加富可以减少活性氧对亚心形扁藻的氧化胁迫,同时减少UV-B对亚心形扁藻的膜脂过氧化伤害.(4)UV-B单独作用下,SOD、POD、CAT、GR和GPx活性显著升高,高CO2单独作用使SOD、POD和GR活性显著降低,而CAT和GPx活性与对照相比稍有所降低,但降低不明显,而UV-B与CO2共同作用则使SOD、POD、CAT、GR和GPx活性比UV-B单独作用少得多.结果表明,高CO2对UV-B胁迫所造成的氧化胁迫具有一定的改善作用,因此CO2浓度升高可能对增强海洋微藻的抗逆能力有利.