黄土高原植被自然恢复和人工造林对土壤碳氮储量的影响

土地利用方式变化能对土壤碳氮储量产生重要影响.为了探讨不同土地利用方式对土壤碳氮的影响,研究了黄土高原子午岭林区自退耕还林(草)工程实施以来(15年)自然恢复草地和人工油松林地0～100 cm土层土壤碳氮储量、碳氮比以及根系生物量的差异.结果表明:自然恢复草地和人工油松林地土壤有机碳均表现出表聚效应,自然恢复草地0～20 cm土层土壤有机碳储量显著低于人工油松林,而其他土层差异均不显著.人工油松林0～100 cm土层土壤总碳储量为117.94 Mg·hm^-2,比自然恢复草地增加28.4%.两种植被类型土壤全氮储量在各土层间差异均不显著,但自然恢复草地0～100 cm土层土壤全氮总储量为7.69 Mg·hm^-2,比人工油松林高17.7%.自然恢复草地和人工油松林土壤铵态氮储量在各土层间差异均显著,自然恢复草地铵态氮储量显著高于人工油松林,且随土层增加表现为先增后降的趋势.而自然恢复草地和人工油松林土壤硝态氮储量只在0～20 cm土层差异显著,且自然恢复草地高于人工油松林.自然恢复草地和人工油松林土壤碳氮比表现为0～20 cm土层差异不显著,随土层的加深表现为人工油松林碳氮比显著高于自然恢复草地,且差异逐渐增大.自然恢复草地和人工油松林土壤碳氮储量与根系生物量均呈显著正相关.因此,自然恢复草地土壤有利于氮储量的积累,人工油松林土壤有利于土壤碳储量的增加,且根系是影响土壤碳氮储量分布的重要因子.     

基于体外分子进化技术提高弯曲芽孢杆菌CCTCC 2015368 β-淀粉酶的热稳定性

运用体外分子进化技术易错PCR方法,高通量筛选热稳定性提高的弯曲芽孢杆菌Bacillus flexus CCTCC2015368β-淀粉酶突变体。利用LB琼脂淀粉板显色、96-孔板DNS法测酶活和酶标仪检测等,最终筛选到了一株热稳定性显著提高的突变体D476N。野生型和突变体D476N分别纯化后,酶学性质测定表明:突变体D476N的最适pH为6.5,与野生型相比降低了0.5。突变体D476N和野生型的最适温度均为55℃,突变体D476N在55℃下的半衰期为35 min,比野生型提高了95%。突变体D476N的T_(50)值比野生型提高4℃。突变体D476N的K_m值为97.98μmol/L,是野生型(85.86μmol/L)1.14倍;突变体稳定性提高的同时,催化活力相对于野生型有略微下降。通过SWISS-MODEL同源模拟野生型和突变体D476N的三维结构,并通过PyMol软件分析,发现突变后的氨基酸残基Asn476位于蛋白质表面的loop环上,通过MOE软件计算,D476N的分子自由能(ΔG)为106.01kcal/mol,比野生酶降低10.3%,这一结果与蛋白质分子自由能和热稳定性呈负相关的理论相符。     

新疆菊科短命植物异喙菊的解剖学研究

“短命”植物生活周期短,逃避干旱季节,是干旱区植被组成中一类特殊的草本植物。我国天山以北,古尔班通古特沙漠边缘生长有大量的短命植物。在这些地区年降水量虽少,但冬季有积雪,春季有一定的降雨:春夏期间,土壤湿润,为具浅根系的“短命”植物整个生长发育时期提供了十分有利的水份供应。尤其在冬季严寒已过,夏季酷热未到的春季,其气候可满足“短命”植物进行高效光合生产的需要,较大的日温差,     

单细胞尺度下的微生物学研究:意义与方法

最近研究表明,即便是处于同一种群中的微生物细胞,在基因转录和翻译、蛋白活性、以及代谢物丰度等多个水平都可能存在显著差异,说明微生物细胞间存在着多个层次上的异质性;同时,传统微生物学研究方法需要将所研究的微生物对象在实验室实现再次培养,然后对纯培养的微生物种群进行研究,这样往往造成实验室的研究结果无法真实地反映微生物细胞在自然界中的原始状态,急需发展新的原位研究手段;此外,自然界中的微生物目前只有极少部分可以在实验室中进行培养,仍有大量微生物无法通过传统方法进行发掘和研究。单细胞尺度微生物学为解决这些微生物学研究中的重要挑战提供了一种新的策略和技术思路,有望帮助我们更为直观、深入地了解每个细胞内部的状态,以及其在自然界的生理生态功能。本文对单细胞尺度微生物学研究的意义以及当前单细胞尺度微生物学的研究方法,特别是新兴的微生物单细胞组学方法进行了介绍。     

再生障碍性贫血患者骨髓间充质干细胞生物学特性的初步研究

目的:研究再生障碍性贫血(aplasticanemia,从)患者骨髓间充质干细胞(mesenchymalstemcells,MSCs)的生物学特性和初步探讨其异常和AA发生的可能关系。方法:取AA患者骨髓间充质干细胞,测定其生长曲线和倍增时间;流式细胞仪检测其细胞周期和免疫表型;体外定向诱导其向脂肪、成骨、内皮和神经细胞分化;用real-timePCR及油红O染色法比较AA和正常对照组MSCs的成脂分化的不同。结果:AA患者和正常成人的MSCs均呈梭形贴壁生长;AA组细胞倍增时间长于对照组;CD105、CD44、CD29、CD106、FlK-1均阳性;96．51％的细胞处在G0／G1期;AA患者的MSCs保持了多向分化潜能,体外诱导形成脂滴较对照组早,诱导早期的脂蛋白脂酶表达增高。结论:再生障碍性贫血患者的骨髓间充质干细胞增殖能力较正常成人弱,骨髓间充质干细胞的易成脂性可能参与了再障的发病环节。     

光合微生物混菌体系的应用和研究进展

光合微生物与其他异养微生物混菌共培养是近年来的研究热点,该体系弥补了光合微生物纯培养时易染菌、不稳定等缺陷,在污水处理、土壤改善、生物降解有害物质、生产高附加值产物方面拥有广阔的应用前景。文中通过系统总结天然和人工光合微生物混菌体系的研究进展,探究人工构建的光驱动混菌体系的基础理论和应用前景,为进一步利用合成生物学等前沿技术理性改造基于光合微生物的混菌培养系统提供科学依据。     

锦带花的花粉活力、柱头可授性及传粉者的观察

在野外实地观测锦带花(Weigela florida(Bunge)A．DC．)的开花动态和访花者,在显微镜下观测柱头和花粉的形态及花粉-胚珠比,用TTC法测定锦带花花粉的活力,用联苯胺-过氧化氢法测定柱头可授性。结果表明,锦带花的花粉活力在开花时达70％以上,且能维持3d,之后明显下降。锦带花的柱头在开花3h后多数呈白色、二裂、具可授性,柱头的可授期持续2～3d。柱头与花药之间有5．3士0．9mm的空间距离,自然条件下难于自花授粉．开花当天7．00～10．00之间访花者最丰富,开花第2天访花者减少,开花第3天时访花者更少。在锦带花上记录到的访花者隶属于膜翅目、鳞翅目和双翅目,其中,熊蜂和蜜蜂是主要传粉者。     

南四湖浮游动物群落结构特征及其与环境因子的关系

为探讨南四湖浮游动物多样性特征及其与水质的相关性,于2012年夏季(7月)和冬季(12月)对南四湖浮游动物的群落结构进行了系统研究,结合历史数据,分析了南四湖浮游动物群落的多样性特征和时间变化。共采集到浮游动物163种,其中,轮虫78种,原生动物65种,枝角类17种,桡足类3种。夏季记录浮游动物种类数(141种)高于冬季(105种)。从四个湖区来看,微山湖浮游动物种数最多(102种),其次是南阳湖(95种)和昭阳湖(80种),独山湖(73种)较少。南四湖浮游动物全年平均密度为2 192 ind/L,平均生物量为2.27 mg/L。除原生动物外,其他三类浮游动物夏季的平均密度和生物量都高于冬季。采用丰富度指数、Shannon-Wiener指数和均匀度指数对浮游动物多样性进行了评价,结果均显示,南四湖浮游动物多样性夏季高于冬季。通过回归分析发现,总氮是影响浮游动物密度的主要因素,总氮和水温是影响浮游动物生物量的主要因素,p H和电导率是影响浮游动物多样性的主要因素。     

水稻条斑病菌gacA基因的克隆及功能初析

根据黄单胞菌gacA基因的同源性设计简并引物,采用PCR方法从水稻条斑病菌(Xanthomonas oryzae pv.oryzicola,Xooc)中克隆了gacA同源基因,命名为gacAXooc。序列比较显示,该基因在黄单胞菌中是相对保守的。通过同源重组的方法,构建了gacAXooc的插入突变株。对0.1% Tryptone的趋化应答能力检测发现,gacA突变株的趋化能力明显降低,证明gacA与Xooc的趋化性相关。     

黑麦草-内生真菌共生体对磷缺乏的生理生态反应

选取感染和未感染的黑麦草为材料,在田间盆栽条件下研究内生真菌感染对宿主植物抵抗磷胁迫方面的贡献。结果表明,土壤中缺磷或内生真菌感染对黑麦草地上部生长的影响不显著,但内生真菌感染对植株地下部生长和生理指标有明显影响。缺磷条件下,内生真菌感染有助于黑麦草地下部分的生长,表现在根系总长度更长,生物量更大;同时根中酚类物质和有机酸的含量也显著高于未感染植株,但因酚类物质和有机酸总量增加的同时并未伴随着二者浓度的增加,由此推测,内生真菌在改变宿主黑麦草根系代谢活动方面的贡献有限。此外,内生真菌感染显著提高了宿主植物的磷利用效率,这可能和缺磷条件下内生真菌感染植株具有更高的酸性磷酸酶活性有关。