利用光合细菌进行微生物修复：一种降低辛硫磷在养殖水中积累的低成本方法

[背景] 中国是农业生产大国,渔林农牧占比庞大。有机农药无论在畜牧业还是水产养殖业都有广泛的应用。有机磷农药（Organophosphorus Pesticide,OP）是应用最广泛的有机农药,具有低毒和不易残留的优点。OP在水体中大量积累可通过生物富集作用间接影响人体健康,由此产生的生殖毒性不容忽视。光合细菌作为环境友好型水体有益菌,部分菌种具有降解有机农药的功能。[目的] 自上海海洋大学明湖中分离纯化得到一株光合细菌（编号SPZ）。探究其对辛硫磷的耐受程度及降解效果,为养殖水体中有机磷农药的生物降解提供目的菌株。[方法] 利用16S rRNA基因序列分析方法对目标菌株进行种属鉴定;利用紫外分光光度法测定分离菌株SPZ和标准菌株ST在不同接种量下的OD₆₆₀并测定实验周期内光合细菌在不同浓度辛硫磷中OD₆₆₀的变化趋势,以示辛硫磷对光合细菌的毒性作用;利用高效液相色谱法（High Performance Liquid Chromatography,HPLC）测定菌株对水体辛硫磷的降解能力;通过HPLC测定加热致死菌与活菌对水体辛硫磷的降解能力,确定菌株对辛硫磷的降解方式。[结果] 16S rRNA基因序列分析表明菌株SPZ与红假单胞菌属相似度高达99%以上,与沼泽红假单胞菌ATCC 17001菌株聚为一支,置信度为100%;菌株SPZ与菌株ST的适宜接种量为10%;菌株SPZ可耐受100 mg/L的辛硫磷,当浓度超过该值后,辛硫磷对光合细菌生长产生显著的抑制作用;当光合细菌进入生长稳定期后添加辛硫磷,1 d时可相对降解辛硫磷（12.97%-26.69%,20.0 mg/L;24.25%-32.85%,2.0 mg/L;16.66%-34.59%,0.2 mg/L）,3 d时可相对降解辛硫磷（46.63%-53.95%,20.0 mg/L;24.78%-30.34%,2.0 mg/L;31.92%-39.25%,0.2 mg/L）,5 d时可相对降解辛硫磷（93.65%-97.72%,20.0 mg/L;67.69%-74.41%,2.0 mg/L;10.34%-24.27%,0.2 mg/L）。[结论] 菌株SPZ作为一种常见光合细菌,能够有效去除水体中的辛硫磷农药,具有生物修复功能,在水产养殖和有机磷农药污染水处理中有广阔的前景。     

基于生态系统服务重要性和生态敏感性的广东省生态安全格局构建

生态空间结构合理有序是区域赖以生存和发展的基础和保障,构建省域生态安全格局,优化生态空间结构,有利于提高生态环境的承载力并促进社会经济与生态环境的协同互惠关系,实现可持续发展。以广东省为例,通过重要性-敏感性的生态评估方法识别广东省重要的生态源地,使用最小阻力模型识别重要生态廊道,构建生态安全格局,并对生态空间结构的调整和管控提出策略。结果表明：（1）重要的生态源地面积为54636.77 km²,占广东省国土面积的25.04%;（2）研究所识别的生态源地与广东省生态红线和自然保护地的重合程度较高,在自然保护地和生态源地的基础上共选出87处重要生态源地;（3）广东省生态廊道的总长度为7400 km,廊道周边的主要以林地为主;（4）广东省的生态空间主要以环珠三角生态屏障和外围生态屏障为主,其中环珠三角生态屏障的面积、生态重要性略高于北部生态屏障。所构建的生态安全格局可以为广东省的生态安全保护和可持续发展提供参考,也可以为完整生态保护体系的构建提供政策导向。     

科研设计性大实验在微生物学实验教学中的应用

探讨了在工科专业的微生物实验教学中结合科研工作开展科研设计性大实验的方法与对师生的影响, 分析了开展科研设计性大实验存在的问题。科研设计性大实验在本科生教学实践中的应用表明该方法可促进本科生的专业学习, 提升本科生的理论应用能力及科研创新能力, 是具有推广意义的教学新模式。     

探讨CT增强扫描在医学中的应用

目前随着医疗行业的发展,CT扫描的作用也更加的凸显出来,作为临床重要的辅助检查手段,CT的应用已经在各个医院得以普及,在扫描的过程中,需要静脉注射造影剂,这样是为了更好的进行诊断和鉴别疾病。本文就CT增强技术做了简单介绍。     

利用寡核苷酸芯片分析Smad3基因敲除小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变

此前发现 Smad3 基因敲除小鼠(Smad3ex8/ex8)的关节软骨细胞异常肥大分化,出现类似于人类骨关节炎的表型。为了进一步明确转化生长因子-β(TGF-β)/Smad3 信号通过调节哪些靶基因的表达来抑制关节软骨细胞的肥大分化,以及研究骨关节炎发病的分子机制,利用寡核苷酸芯片技术分析了 5 日龄 Smad3 基因敲除小鼠与野生型对照小鼠关节软骨细胞基因表达谱的改变。通过对差异表达基因的分析,发现在 Smad3 基因敲除小鼠软骨细胞中骨形态发生蛋白(BMP)与 TGF-β/细胞分裂周期基因 42(Cdc42)信号通路活性增强。此外,还发现其他信号通路,如生长激素(growth hormone)/胰岛素样生长因子 1(Igf1)以及成纤维细胞生长因子(Fgf)信号通路相关基因表达的改变。值得注意的是,还发现了 Smad3 基因敲除小鼠软骨细胞中蛋白合成与电子传递链相关基因的表达水平普遍上调,这意味着蛋白质合成速率的加快与细胞有氧呼吸的增强可能与关节软骨细胞的肥大分化和骨关节炎的发生相关。     

青藏高原重大建设工程生态修复综合效益评估指标体系

青藏高原作为我国重要的生态屏障和战略资源基地,兼顾经济社会的发展和生态环境的保护,是当前区域发展的主要目标。为实现该目标,国家先后开展了多项推动当地经济发展的重大建设工程项目,并在项目开展的过程中,针对出现的生态问题,实施了一系列的生态修复措施。目前针对青藏高原重大建设工程生态修复的研究,在多工程类型修复效益的融合,以及宏观空间布局尺度上对生态修复成效的评估还相对较少,并且缺乏统一的评价标准。故本研究选取青藏高原道路、水电和矿产开发三类典型的重大建设工程,结合区域及工程特点,通过文献调研、业界专家咨询等方法手段,以生态修复后的生态系统结构、质量和服务为核心架构,筛选能够综合客观的反映该地区生态修复效益的具体指标,最终构建系统、合理和科学的青藏高原重大建设工程生态修复综合效益评估指标体系。该评估指标体系涉及生态系统结构、质量和服务三大指标类别,包括10个主题指标,21个具体指标。以期为青藏高原重大建设工程生态修复效益的总体认知和长期监测,以及未来生态修复工程的制定、建设工程的布局及其他生态系统管理措施的实施,和未来生态修复评估的相关研究提供科学参考和理论支撑。     

驴源兽疫链球菌的分离鉴定及多位点序列分型分析

【目的】本研究采集了新疆地区驴腺疫病料,从样品中分离鉴定可疑病原菌并对其进行基因水平的分型与进化分析。【方法】对采集的新疆地区某驴场驴腺疫病驴颌下淋巴结拭子进行细菌分离培养,对2个分离株(HT111、HT321)进行染色、培养、生化试验、药敏试验,对其16S rRNA及SeM基因进行测序和进化分析,并通过PCR扩增7个管家基因,利用多位点序列分型(MLST)方法鉴定其分子分型。【结果】2个分离株均属马链球菌兽疫亚种,其中HT111对测试的13种抗生素中的3种(青霉素、克拉霉素和四环素)耐药,HT321对8种抗生素(阿莫西林、头孢呋辛、头孢噻呋、青霉素、克拉霉素、克林霉素、土霉素和四环素)耐药。序列分型发现了一种新的ST型为ST420 (HT321),分离株HT111为ST179型。【结论】本研究在新疆地区首次分离了驴源马链球菌兽疫亚种,并鉴定出一个新的ST型(ST420),为驴腺疫的流行病学提供了参考数据。     

芽孢杆菌DY-32对原油的降粘作用

筛选得到了一株能利用原油为碳源生长的菌株DY－32,实验中发现此菌对不同的原油都有降粘效果。环境因素如培养时间、接种量及培养温度对降粘率影响很大,确定其最适降粘温度为55℃,而培养基的pH值和NaCl浓度对降粘率的影响不显著,但辅助营养物质的加入能够提高DY－32的降粘率。气相色谱的结果表明原油经DY－32作用后,其中的一些组分被降解,因此,此菌能降粘的主要机理是通过其在原油培养基中生长利用了原油中的组分达到了降粘目的。实验证明此菌在微生物提高原油采收率及烃类物质的生物修复中有很好的应用潜力。     

上调血红素氧合酶1对糖尿病心肌梗死大鼠心功能的远期影响

目的：研究上调血红素氧合酶1（HO-1）的表达对糖尿病心肌梗死大鼠心功能的影响及其机制。方法：将60只成年Wistar雄性大鼠随机分为5组（n=12）,分别为假手术组、糖尿病组、模型组、诱导剂组、抑制剂组。心梗造模后次日开始给药,1次／周,持续6周,术后28周,应用心脏超声、经颈动脉左心室内插管术等方法观察HO-1诱导剂钴原卟啉（CoPP）及HO活性抑制剂锡中卟啉（SnMP）干预后对心室重构及心功能各项指标的远期影响;测定血糖（GLU）、总胆红素（TB）、C反应蛋白（CRP）、血清肌酐（cr）、转氨酶（ALT）等指标;采用ELISA测定白介素-6（IL-6）、肿瘤坏死因子（TNE）、一氧化氮（NO）、前列环素（PG12）、脂联素、超敏CRP（HsCRP）等水平。结果：应用CoPP上调HO-1水平,能够改善糖尿病心梗大鼠左心室压力最大变化速率、左室射血分数、左室短轴缩短率,缩小左室舒张末期内径,升高血清胆红素、一氧化氮和前列环素水平,提高心肌组织磷酸化的内皮型一氧化氮合酶（peNOS）、磷酸化的活化蛋白激酶（pAkt）、磷酸化的腺苷活化的蛋白激酶（pAMPK）的表达,降低血清TNF-α、hs-CRP水平。使用SnMP后,能够阻断CoPP的上述作用。结论：上调HO-1通过peNOS、pAMPK途径能够长期地改善血管内皮功能,抑制炎症反应,提升血清胆红素等,有效抑制心室重塑,改善梗死后糖尿病大鼠远期的心功能。     

β-羟丁酸的保护作用及其机制

除供能外,β-羟丁酸还可作为内源性生物活性小分子,对神经、心血管等组织器官起到重要的保护作用。其机制主要为引起组蛋白β-羟丁酰化修饰,抑制组蛋白去乙酰化酶,抑制NLRP3炎症小体,还可以通过膜受体介导生物学效应。其中,组蛋白赖氨酸的β-羟丁酰化修饰,作为一种新的表观遗传方式,为代谢物调控基因表达提供了新依据。