超高压在工业微生物诱变选育中的应用初探

超高压对微生物有多方面的影响,它不仅可使微生物细胞组分、体积形态发生变化,还可使微生物的基因表达和核酸结构及其生物学功能发生改变。超高压的这些生物学效应,使其不仅可以应用到食品杀菌、保藏及某些加工过程,而且在微生物菌种诱变方面具有很大的应用潜力。     

近15年长江口海域海洋生物变化趋势及健康状况评价

对近15年（2004-2018年）长江口海域海洋生物变化趋势进行分析，评价海洋生物健康状况，并对陆源污染物排放与海洋生物变化进行相关性分析。结果表明，（1）长江口海域海洋生物群落结构组成发生了一定变化，与20世纪90年代末相比，浮游植物种类数有所减少，浮游动物、底栖生物种类数有所增加。浮游植物以硅藻为主，但甲藻占比有所增加，2010年以来硅藻、甲藻群落结构进入新的平衡状态；浮游动物以节肢动物为主，主要类群桡足类占比有所下降；底栖生物种类数明显升高。（2）生物多样性总体水平一般，浮游植物多样性指数总体较低，第一优势种的优势度较高；浮游动物多样性指数和丰富度指数多年呈现下降趋势；底栖生物多样性水平一般，优势种渐趋单一。（3）海洋生物总体处于"不健康"状态，主要影响指标为浮游植物密度偏高，浮游动物密度偏低、生物量偏高，底栖动物密度偏高、生物量偏低。生态系统变化与陆源主要污染物排放、营养结构变化及水体富营养化均具有一定的相关性，其中无机氮（DIN）、石油类入海通量与生物健康指数呈显著负相关关系（P < 0.05），无机磷（DIP）与底栖生物生物量呈显著负相关关系。N/P与浮游植物丰度呈显著负相关，但与浮游植物均匀度和多样性指数呈显著正相关；Si/N与浮游植物多样性指数呈显著负相关。海域严重富营养化面积比例与硅藻甲藻种类数比值呈显著正相关关系。     

Halomonas venusta DSM4743渗透压冲击下四氢嘧啶合成与释放

选择耐受较高NaCl浓度,而且四氢嘧啶胞内浓度阈值较高的菌株,研究其四氢嘧啶发酵条件和工艺,对于提高四氢嘧啶的制备效率具有实际意义。考察了碳源、NaCl浓度、酵母膏添加量对Halomonas venustaDSM4743四氢嘧啶合成的影响,考察了优化条件下的四氢嘧啶分批发酵进程,并利用"细菌挤奶"工艺制备四氢嘧啶。结果表明:谷氨酸单钠为唯一碳氮源、NaCl浓度为1.5mol/L、酵母膏添加量为0.5%的条件有利于四氢嘧啶合成。在优化条件下10L发酵罐分批发酵,四氢嘧啶最大合成量为3.2g/L,合成效率为2.7g/(L.d)。通过"细菌挤奶"工艺制备四氢嘧啶,6个渗透压冲击循环后,四氢嘧啶总合成量为14.7g/L,总释放量为14.3g/L,平均释放率为97%,合成效率2.1g/(L.d)。中度嗜盐菌Halomonas venusta DSM4743耐受较高浓度的NaCl,而且四氢嘧啶胞内浓度阈值较高,优化的发酵条件及"细菌挤奶"工艺,获得了较高的四氢嘧啶制备效率。     

鼎湖山南亚热带常绿阔叶林植物和土壤微量元素含量

报道了鼎湖山南亚热带常绿阔叶林各层次植物和表层土壤(0～20 cm)四个微量元素(Cu、Fe、Mn和 Zn)的含量和分配格局。结果表明:(1)土壤有效Cu、Fe、Mn和Zn含量(mg／kg)平均值依次为0．72、140．85、 1．42和1．92;(2)所有植物叶片Cu、Fe、Mn和Zn元素含量(mg／kg)分别介于6．1～100．6、6．5～1027．5、46．3 ～1196．7和27．0～338．6,其中乔木层植物叶片微量元素含量(mg／kg)平均值表现为Mn(305．3)>Fe (259．3)>Zn(109．9)>Cu(19．3),而其它植物表现为Fe(586．4)>Mn(336．9)>Zn(141．4)>Cu(36．6);(3) 植物微量元素在各器官的分配格局随元素和植物所在的层次不同而异:乔木层植物Cu含量高低排序为干> 根>枝>叶>皮,Fe为根>皮>叶>枝>干;Mn为叶>皮>枝>根>干;Zn为叶>根>枝>皮>干;(4)在 群落垂直结构上,Fe元素含量表现为自上而下递增的趋势,而Cu、Mn和Zn含量规律不明显;(5)植物和土壤 的微量元素与微量元素间相关性均较差;(6)与亚热带其它森林相比,鼎湖山季风常绿阔叶林土壤Cu、Mn和 Zn含量较低,但乔木层植物因具有很强的吸收或富集能力而含量较高。     

南亚热带森林土壤微生物量碳对氮沉降的响应

研究了鼎湖山自然保护区3种森林生态系统土壤微生物量碳对氮沉降增加的响应.选取南亚热带代表性森林类型马尾松林、混交林和季风常绿阔叶林(季风林)建立野外模拟氮沉降试验样地.2003年7月开始每月进行氮处理.这些处理分别为对照、低氮处理、中氮处理和高氮处理,即0、50、100 kg N hm-2 a-1 和150 kg N hm-2 a-1.在2004年11月和2006年6月用氯仿熏蒸浸提法分别测定土壤微生物量碳和土壤可浸提有机碳.土壤微生物量碳和可浸提有机碳含量均表现为2006年6月高于2004年11月;季风林高于马尾松林和混交林.随着氮沉降增加季风林土壤微生物量碳减少,但可浸提有机碳含量则增加,且此趋势在高氮处理下表现明显.然而,氮沉降增加对马尾松林和混交林土壤微生物量碳和可浸提有机碳含量的影响不显著.以上结果表明,氮沉降增加可能提高季风林土壤有机碳的固持能力.     

嗜中高温嗜酸古菌Ferroplasma thermophilum的培养条件优化

在中高温和较低pH条件下, Ferrroplasma spp. 是进行硫化矿生物浸出的重要微生物。Ferroplasma spp.为古菌,无细胞壁, 对矿浆浓度、搅拌剪切力以及溶液中的重金属离子等敏感, 很难得到高密度的纯培养, 给大规模的工业应用带来了一定难度。研究了F. thermophilum摇瓶培养时的最佳生长条件, 单因素考察结果表明最适培条件为: 温度50oC, 初始pH 0.5, 250 mL的摇瓶装液量为50 mL, 无机氮源(NH4)2SO4。通过正交试验确定了FeSO4·7H2O、酵母粉和蛋白胨最适组合为FeSO4·7H2O 40 g/L, 酵母粉0.3 g/L, 蛋白胨0.2 g/L。优化培养后, F. thermophilum 浓度达到了6.3×107个/mL, 40 g/L的FeSO4·7H2O在72 h内全部氧化完全。该结果可为该类古菌的扩大培养以及工业应用提供参考。     

鼎湖山自然保护区不同演替阶段森林土壤中有效微量元素状况研究

三种森林表层土壤中有效微量元素的平均含量顺序为 :Fe >Zn>Mn>B >Cu >Mo,马尾松林的含量顺序为 :Fe>Zn>Cu >B >Mn >Mo,混交林和阔叶林与平均含量一致。三种森林有效Fe的含量均极高 ,表现出富铁状况 ,而有效Mn含量甚微 ,表明该区森林均严重缺Mn,有效Cu和Zn的含量处于中等水平 ,均高于其临界值。但处于演替初期阶段的马尾松林还缺B和Mo,混交林也略缺Mo。相关分析结果表明 ,土壤pH值与所考察的所有微量元素有效量之间均呈负相关 ,且与有效B、Cu和Fe相关极显著 (P <0 .0 1 ) ,与有效Mo相关显著 (P <0 .0 5 ) ;有机质与所考察的所有微量元素有效量之间均呈正相关 ,且与有效B和Fe相关极显著 ,与有效Mn相关显著     

秦岭火地塘林场蝎蛉科区系研究(长翅目)

Nine species of Panorpa Linn. and one of Neopanorpa Weele were recorded from Huoditang Forest Farm in Qinling Mountains. Among them, Neopanorpa longiprocessa Hua et Chou was reported from Shaanxi for the first time; Panorpa decolorata Chou et Wang and Panorpa reni Chou were redescribed on basis of male, and Panorpa chengi Chou was redescribed on basis of female. A key to the species was provided. The habitats and biology of all the species are outlined.     

虉草营养器官解剖结构与抗旱耐涝性及利用之间的关系

为了从显微结构上进一步探讨虉草(Phalaris arundinacea L.)的抗旱耐涝性及与利用的关系,于2011年采用常规石蜡切片技术,对其根、茎叶3种营养器官进行解剖观察。结果表明,虉草根的结构自外而内依次为表皮、皮层、维管束鞘、初生韧皮部和初生木质部;茎由表皮、基本组织和维管束构成;叶片内部结构可分为表皮、叶肉和叶脉3部分。根皮层大的细胞间隙和气腔,初生木质部的后生大导管和茎基本组织解体形成的髓腔都是虉草良好的通气组织,是其耐水淹的主要显微特征。茎、叶片角质化的表皮和叶表皮所含的丰富泡状细胞组是虉草具有抗旱性的主要解剖结构特征。叶肉细胞排列紧密且只有少量气孔分布于叶片下表皮,这样的结构可减少蒸腾;叶肉细胞富含叶绿体,增强光合作用,获得更多的同化产物,确保了植株在干旱条件下也有足够的光合产物来维持正常的生理活动。茎、叶维管束部分大量的木纤维起到支撑作用。虉草根的皮层和维管柱部分、茎的基本组织和维管束部分、叶的叶脉部分都含有大面积的厚壁细胞,厚壁细胞中含有丰富的粗纤维和木质素。丰富的粗纤维、木质素等成分则是虉草能成为新能源燃料植物的必备条件。     

施肥方式对紫色土土壤异养呼吸的影响

采用静态暗箱-气相色谱法于2010年12月至2011年10月对不同施肥方式下的紫色土土壤呼吸进行了研究,以揭示施肥方式对紫色土异养呼吸的影响。结果表明:施肥可对土壤异养呼吸产生激发效应。施肥后第5天出现峰值,猪厩肥处理的异养呼吸峰值为2356.8 mg CO2m-2h-1,显著高于秸秆配施氮磷钾(970.1 mgCO2m-2h-1)和常规氮磷钾处理(406.8 mgCO2m-2h-1)(P0.01);小麦季常规氮磷钾、猪厩肥和秸秆配施氮磷钾处理的平均土壤异养呼吸速率为212.9、285.8和305.8mgCO2m-2h-1,CO2排放量为255.1、342.3和369.5 gC/m2,玉米季为408.2、642.8和446.4 mgCO2m-2h-1,CO2排放量为344.7、542.8和376.9 gC/m2,玉米季土壤异养呼吸平均速率及CO2排放量均高于小麦季。全年平均土壤异养呼吸速率分别为310.6、446.3和377.4 mg CO2m-2h-1,CO2排放总量分别为599.8、885.1和746.4 gC/m2。猪厩肥对土壤异养呼吸速率和CO2排放量的影响最大,秸秆配施氮磷钾肥次之,氮磷钾肥最小,说明有机物料的投入是紫色土土壤异养呼吸速率的主要调控措施,低碳氮比的有机物料能促进土壤异养呼吸和CO2的排放。猪厩肥和秸秆配施氮磷钾肥处理相应地表和地下5 cm温度的Q10值分别为2.64、1.88和2.77、1.99,表明低碳氮比的有机物料还能增加土壤异养呼吸Q10值,使土壤异养呼吸速率对温度的敏感性加强。