新型数值分类软件X-Cluster的开发及应用

针对目前常用数值分类软件的不足,采用多种设计模式开发了新型数值分类软件X-C luster。该软件具有界面友好、操作方便、体积小、速度快、功能强大、应用范围广等特点,能够满足大多数情况下数值分类研究工作的需求,并在芽孢杆菌分类研究中得到了验证。     

一氧化氮参与调节盐胁迫诱导的玉米幼苗脱落酸积累

以三叶一心期的玉米幼苗为实验材料,研究了盐胁迫下玉米幼苗根尖和叶片中一氧化氮（NO）和脱落酸（ABA）积累之间的关系。结果表明,盐胁迫下玉米幼苗NO和ABA的含量均增加,用NO供体硝普钠（Sodium nitroprusside,SNP）处理时,ABA含量亦增加,且累积的时间较盐胁迫下早。用NO合成的抑制剂L-NAME （Nω-nitro-L-arginine methyl ester hydrochloride）和NaN,处理时,可减弱盐胁迫诱导的ABA含量的增加,用NO清除剂cPTIO处理时,这种盐胁迫诱导的ABA增加减少。推测盐胁迫下产生的NO参与调节ABA的积累及逆境下植物的防御反应。     

塔里木沙拐枣果实刺毛对果实扩散及萌发的影响

塔里木沙拐枣(Calligonum roborowskii A. Los.)是仅分布于我国西北地区荒漠环境的特有种,其果实为不开裂而周围有椭圆形刺毛的瘦果,以果实为单元进行扩散和萌发。本文采用野外观察与室内控制实验相结合的方法,对塔里木沙拐枣刺毛在果实扩散、吸水、脱水及萌发中的作用进行研究。结果显示:不同贮藏时间的果实颜色、大小、重量及刺毛长度存在显著差异。完整果实在水面漂浮时间及水媒扩散能力比去除刺毛的果实更强。完整果实在1 m/s和4 m/s风速下的扩散距离比无刺毛果实的扩散距离长。10 mmol/L赤霉素(AG3)及不同干藏时间处理的完整果实与无刺毛果实在20℃/30℃光照和黑暗条件下的萌发率间存在显著差异,其中无刺毛果实的萌发率要高于完整果实的萌发率。室外盆栽实验显示,无刺毛果实的萌发率比完整果实高,说明果实刺毛对果实萌发有抑制作用。研究结果表明果实刺毛对塔里木沙拐枣在塔克拉玛干沙漠边缘荒漠环境中的扩散、萌发及种群更新具有重要的辅助作用。     

虹鳟幼鱼对不同淀粉的利用

试验旨在考察不同淀粉种类对虹鳟(Oncorhynchus mykiss)幼鱼生长性能、血清生化指标、肝脏糖代谢酶、肝脏组织学和摄食后血糖含量的影响。选用木薯淀粉、小麦淀粉、豌豆淀粉和玉米淀粉为淀粉源, 设置相同的淀粉水平(15%), 配制4组等氮等脂饲料, 饲喂初始体重(7.7±0.1) g的虹鳟56d。结果表明, 木薯淀粉组增重率最高(1049.3%), 饲料系数最低(0.83)。各组脏体比、肝体比、全鱼和肝脏常规组成无显著差异(P>0.05); 豌豆淀粉组肝糖原含量显著低于其他组(P<0.05)。各组血清甘油三酯、总胆固醇、谷草转氨酶和谷丙转氨酶无显著差异(P>0.05)。木薯淀粉组和小麦淀粉组肝脏己糖激酶活性显著高于豌豆淀粉组和玉米淀粉组(P<0.05), 玉米淀粉组肝脏磷酸果糖激酶活性显著低于木薯淀粉组和小麦淀粉组(P<0.05)。摄食后, 各组的血糖含量均在7h达到最高, 木薯淀粉组在摄食后1—7h内的血糖含量显著高于其余3组(P<0.05)。各组的肝脏组织形态无显著差异。综上, 木薯淀粉较其他3种淀粉更适宜作为虹鳟饲料的淀粉源。     

基于MaxEnt模型预测气候变化下杉木在中国的潜在地理分布

为研究杉木在中国的分布特征及其对气候变化的响应模式,本研究基于现有分布记录,应用最大熵(MaxEnt)模型和地理信息系统方法,结合气候、地形等环境要素,预测杉木在当前和未来气候变化下的潜在适生区。结果表明: 影响杉木分布的最主要因素是年平均降水量,在当前气候下,杉木适生区合计面积328万km²,占全国陆地总面积的34.5%,低、中和高适生区分别占18.3%、29.7%与52.0%。在未来气候情景下,杉木生长的适宜性在我国总体上呈上升趋势,适生区面积随气候变化增大,且明显向北扩张,南方湿润亚热带地区形成集中连片高适生区。模型经受试者工作特征曲线检验,训练集平均受试者工作特征曲线下面积为0.91,可信度高。     

土壤微生物膜生理生态功能研究进展

土壤微生物膜是由土壤细菌及其分泌物积聚形成的生物群落,是生物土壤结皮的初始形态和重要组成部分。作为土壤细菌生命过程中最典型的生存形式,土壤微生物膜不仅能保护基质内细胞生存,还可黏附于土壤颗粒和植物根系表面,发挥重要的生态功能。本文在解析土壤微生物膜结构与组成的基础上,从土壤质量与植物健康两个方面总结分析了土壤微生物膜生理生态功能:土壤微生物膜代谢活性高于游离细胞,可高效分泌胞外聚合物并且具有更强的有机物质转化速率,在提升土壤肥力,吸附、固持和降解土壤污染物和促进土壤团聚体形成方面具有重要意义;土壤微生物膜可通过多种微生物间协同作用、促进分泌多种促生物质与胞外聚合物以发挥固持作用等改善植物养分利用状况,增强植物抗逆性。揭示土壤微生物膜生态功能的微观机制、筛选和应用功能性土壤微生物膜是未来重要的发展方向。     

气候变化条件下全氟化合物对海岸带可持续发展的影响及管控策略

海岸带生态系统为人类提供了食物、水等丰富的物质以及文化、休闲等生态系统服务。但由于全氟化合物等污染物的排放和气候变化的影响,海岸带地区环境日益恶化、资源枯竭、极端气候灾害加剧。这些问题直接导致了海岸带水质下降、近海生物多样性减少、生物群落结构变化,海岸带生态系统可持续发展受到影响。全氟化合物在自然环境中难以降解,会沿食物链在生物体内累积和放大进而对人类健康造成风险。随着氟化工产业在我国的快速发展、新型全氟化合物的不断更替以及气候变化的加剧,全氟化合物对海岸带生态的影响面临着极大的不确定性。为了更好地服务海岸带生态系统的可持续发展,目前仍需要加快完善立法保障,在全国范围内对全氟化合物进行监测;将海洋与陆地作为一个有机整体,统筹陆地影响和海岸带管控,严格控制污染物的排放。     

微生物几丁质酶研究进展及应用*

几丁质由N-乙酰-D-氨基葡萄糖聚合而成,是自然界中仅次于纤维素的第二大类聚合物。微生物几丁质酶来源丰富,是生物降解或利用几丁质的主要媒介。野生型菌株几丁质酶产量低、活性弱,故近年来有关几丁质酶的研究侧重于对其产量及催化活性的提升等方面。此外,几丁质酶具有水解病原真菌细胞壁、破坏害虫体壁、生产N-乙酰氨基葡萄糖寡聚体或单体的应用价值,在医药、农业、食品加工等领域表现出巨大的市场潜力。综述微生物几丁质酶的来源、分类及工程改造,为后续几丁质酶的研究及开发利用提供参考。     

解脂耶氏酵母基于木质纤维素原料生产化学品研究进展*

解脂耶氏酵母具有遗传背景清晰、分子操作体系较为成熟、抗逆性强、底物谱广、有机酸和蛋白质分泌能力强等优点,在微生物发酵生产化学品领域极具应用潜力。木质纤维素是丰富的可再生生物质资源,以木质纤维素原料替代化石原料生产化学品对于缓解全球能源危机、保障粮食安全等意义重大。解脂耶氏酵母可以天然代谢木质纤维素水解产生的葡萄糖,但对其他水解产物(如木糖)的利用效率极低。综述解脂耶氏酵母利用木质纤维素原料的代谢途径及改造策略,以木质纤维素原料生产化学品为例,重点讨论该过程中的主要瓶颈问题及解决办法,为后续研究提供参考。     

VdToxD1和VdToxD3调控大丽轮枝菌微菌核的萌发

大丽轮枝菌Verticillium dahliae是一种土传性植物病原真菌,可侵染660多种植物,引发黄萎病。微菌核是大丽轮枝菌在侵染后期形成的特殊休眠结构,可在土壤中存活14年,是黄萎病的主要初侵染来源。本研究在前期大丽轮枝菌萌发与休眠微菌核转录组分析的基础上,选择微菌核休眠状态高表达的VdToxD1和VdToxD3基因进行功能研究。结果发现,VdToxD1和VdToxD3敲除突变体菌株的微菌核萌发率分别为87.3%和86.0%,显著高于野生型菌株的64.0%;负调控微菌核萌发的转录因子VdCrz1与VdToxD1上游的-937 bp到-349 bp中的特定基序结合,与VdToxD3上游的-752 bp到-496 bp中的特定基序结合,结合位点均位于2个基因的启动子区。