洋河水库富营养化发展趋势及其关键影响因素

洋河水库作为秦皇岛和北戴河暑期办公的重要水源地,近年来富营养化逐年加重,水质恶化.通过收集历史资料和现场连续监测,综合分析了洋河水库富营养化发展趋势及其关键影响因素,结果表明1990-2011年期间,总氮、总磷常年超过国际公认的发生富营养化的浓度水平,每年8月是水华集中暴发期.以8月为例,自1990年以来,水体总氮、总磷和叶绿素a浓度逐年上升,透明度则呈明显下降趋势,富营养化状态从1990年的中营养状态变成2011年的超富营养状态.对2011年5-10月监测数据进行相关关系分析发现水温、透明度、溶解氧、pH值、总磷、正磷酸盐、高锰酸盐指数和总有机碳都与叶绿素a浓度明显相关,其中透明度、溶解氧、pH值是水华暴发的结果而非原因,表明透明度、溶解氧和pH值是水华暴发影响水质的主要表现因素;既然洋河水库地处北温带,四季分明,冬季存在2-3个月的冰封期,因此水温是水库水华暴发的驱动因子之一.2011年7月中旬至8月底洋河水库暴发了全库水域的蓝藻水华,优势种为铜绿微囊藻(Microystis aeruginosa)和鱼害微囊藻(M.ichthyoblabe),密度分别达到3.5×106和1.4×106个/mL.     

马铃薯萜类合酶基因StHcS的功能鉴定

为了研究马铃薯萜类代谢物的生物合成机制,从马铃薯基因组数据中筛选到一个萜类合酶基因。通过RT-PCR方法,从致病疫霉侵染后的马铃薯品种‘费乌瑞它’中成功克隆到该基因,命名为StHcS,并对其进行生物信息学分析、生化功能鉴定及表达模式分析。结果表明:(1)序列分析显示StHcS编码区序列长1 497 bp,编码498个氨基酸,分子质量为74.78 kD。(2)StHcS基因编码的蛋白序列含有DDXXD催化功能域,与短柱茶(Camellia maliflora)中的四甲基环癸二烯甲醇合酶相似度最高。(3)蛋白体外催化实验和大肠杆菌代谢工程分析表明,StHcS可以催化生成倍半萜化合物四甲基环癸二烯甲醇(hedycaryol)。(4)基因表达分析显示,StHcS可以被致病疫霉侵染诱导表达反式法尼烯焦磷酸(FPP),且在侵染后72 h表达最高;GC-MS分析显示,在受侵染的马铃薯块茎中检测到四甲基环癸二烯甲醇。StHcS生化功能的鉴定为倍半萜合酶的研究提供了多样性,也是首次在马铃薯中发现的四甲基环癸二烯甲醇合酶,为马铃薯萜类代谢途径解析提供了参考。