内生菌协同宿主植物修复土壤复合污染的研究进展

土壤复合污染日益严重,危及植物生长及人类发展,寻找修复土壤复合污染的有效方法已经成为环境领域的优先事项。复合污染指同一环境中存在两种或两种以上的污染物,分为复合重金属污染、复合有机污染物污染及重金属-有机污染物复合污染。近些年发现内生菌能定殖在植物中,并且被感染的植物不会引起任何外在病症,其主要通过促进宿主植物生长,改变植物摄取污染物能力和酶促降解污染物等方法增强植物修复能力。本文综述了具有复合重金属和复合有机污染抗性的内生菌种类及其作用机制,并展望了内生菌协同宿主植物修复环境中复合污染物的研究方向。     

藏北尼阿木底遗址发现的似阿舍利石器——兼论晚更新世人类向青藏高原的扩张

2013年夏,在藏北那曲地区申扎县羌塘高原旧石器调查中,从规模恢弘的尼阿木底遗址地表暴露的、数以万计的石制品中,分别采集到似阿舍利类型"手斧"9件和"薄刃斧"2件。本文对尼阿木底遗址所见的这类器物进行了细致的观察与分析,认为它们只是旧石器时代晚期勒瓦娄哇技术产品的石核,或偶尔为之的、与手斧和薄刃斧形似的石制品,并非真正意义上的手斧与薄刃斧。尼阿木底遗址不存在从选料、剥片、加工出成品,到使用、损坏和废弃等各个阶段的、明确的阿舍利类型石器工业产品生产体系的工艺链条,换言之,在尼阿木底生活的古人脑海中,并不存在一个加工阿舍利类型手斧和薄刃斧等工具的"概念模板"(Mental template)。联系到青藏高原其他地区以前所报道的同类材料,我们认为在青藏高原腹地目前所见的旧石器遗址中,还没有真正意义上的阿舍利石器工业类型的遗存。晚更新世末期时,来自于印巴次大陆方向的早期占领者,沿着喜马拉雅山脉、冈底斯山脉和昆仑山脉三条东西走向的巨大山系之间的通道,自高原西南方向开始向高原腹地扩张,其间阿舍利石器工业技术在非洲和欧亚大陆早已消弭,当时的青藏高原腹地并不具备重新产生该类石器工业技术的土壤。     

野艾蒿及其有机提取物对铜绿微囊藻生长的抑制作用

通过植物与藻共培养实验,比较3种常见陆生菊科植物野艾蒿(Artemisia lavandulaefolia)、小白酒草(Conyza canadensis)、杭白菊(Chrysanthemum morifolium)的抑藻能力。结果表明野艾蒿和小白酒草能够适应水培,野艾蒿和杭白菊(后期为残体)抑藻能力较强,10d后对起始藻浓度为2×106cells/ml的铜绿微囊藻(Microcystic aeruginosa)生长的抑制率分别为93.3%和90.8%,对4×106cells/ml铜绿微囊藻抑制率分别为89.3%和79.2%。利用3种极性不同的有机溶剂(乙醇、正己烷、乙酸乙酯)提取野艾蒿干粉中的抑藻活性物质并进行生物检测,结果显示挥干溶剂后3种提取物都有较强抑藻能力,其中乙酸乙酯提取物抑藻能力最强,用线性拟合得到0.83g/L提取物72h后抑藻率达100%。研究表明,陆生菊科植物具有抑藻效果,野艾蒿具有应用于水体富营养化的治理和开发新型抑藻剂的潜力。     

冬季雪被对青藏高原东缘高海拔森林凋落叶P元素释放的影响

雪被是影响高海拔森林凋落物分解的重要生态因子,其是否影响到生长季节与非生长季节凋落物中的P元素释放,尚未量化。为了量化季节性雪被对高海拔森林凋落物分解过程中P元素释放的影响,于2010年10月至2012年10月间,在青藏高原东缘川西高海拔森林不同厚度冬季雪被斑块下,设置凋落物分解袋实验。检测该地区代表性树种岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albo-sinensis)、四川红杉(Larix mastersiana)和方枝柏(Sabina saltuaria)凋落叶在雪被覆盖不同关键时期(雪被形成前期、完全覆盖期和消融期)以及生长季节的P元素动态。结果表明,凋落物质量与雪被厚度均显著影响了P元素的释放过程。雪被覆盖时期凋落物P元素释放率表现为有雪被覆盖大于无雪被覆盖,而生长季节中除岷江冷杉外的其他3种凋落物P元素释放率均为无雪被覆盖下最大。相对于无雪被覆盖斑块,冬季雪被的存在提供了保护绝缘层,促进凋落物P元素释放,提高了各物种冬季P元素释放贡献率。这些结果表明,全球变化情景下的雪被减少可能减缓高海拔森林凋落物P元素的释放过程,改变森林土壤P元素水平。所以在研究高寒、高海拔地区全球气候变化下生态系统功能的工作中,应注重雪被这一异质性环境因子对生态系统功能的影响。     

城市森林公园景观环保型林相改造模式比较及评价——以老山国家森林公园为例

以实现景观和环保2项功能为主要目标,对老山国家森林公园的4类群落林相进行改造,分别将马尾松(Pinus massoniana)纯林群落(A1)、朴树(Celtis sinensis)纯林群落(B1)、水杉-侧柏(Metasequoia glyptostroboides-Platycladus orientalis)针叶混交林群落(C1)和以落叶树为主的麻栎-朴树(Quercus acutissima-Celtis sinensis)阔叶混交林群落(D1)改造成马尾松-锦绣杜鹃(P.massoniana-Rhododendron pulchrum)群落(A2)、朴树-乌桕-桂花-枸骨-红叶石楠-绵枣儿(C.sinensis-Sapium sebiferum-Osmanthus fragrans-Ilex cornuta-Photinia×fraseri‘Red Robin’-Scilla scilloides)混交林群落(B2)、水杉-侧柏-枫香树-构树-棕榈-阔叶山麦冬(M.glyptostroboides-P.orientalis-Liquidambar formosana-Broussonetia papyrifera-Trachycarpus fortunei-Liriope platyphylla)针阔叶混交林群落(C2)和以常绿树为主的麻栎-朴树-香樟-女贞-桂花-凤尾丝兰-海桐-阔叶山麦冬-络石(Q.acutissima-C.sinensis-Cinnamomum camphora-Ligustrum lucidum-Osmanthus fragran-Yucca gloriosa-Pittosporum tobira-Liriope platyphylla-Trachelospermum jasminoides)阔叶混交林群落(D2)。应用层次分析法(AHP),从群落结构和群落效益2方面,选取郁闭度、物种丰富度、构景层次、树冠水平投影重叠面积、常绿落叶比、吸收有害气体能力、滞尘与杀菌能力、季相变化、景观优美度和游憩资源10项评价指标,根据各指标的权重和赋值建立了城市森林公园景观环保型林相改造模式的评价体系。评价结果显示:改造后的群落林相各项指标得分值及综合评分值均高于改造前的群落,特别是群落D2的构景层次、季相变化与景观优美度最佳,对环境的净化功能最强,实现了景观与环境保护的有机结合。结果表明:城市森林公园景观环保型群落模式改造既要考虑植物自身的生理生态特征,也要注重植物的个体美与群体美等因素。     

温度驯化对五种鲤科鱼类糖代谢酶活性的影响

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季节性雪被对高山森林凋落物分解的影响

季节性雪被可能对高山森林凋落物分解产生重要影响, 但一直没有深入的研究。该文采用凋落物分解袋法, 于2010-2012年雪被覆盖下几个关键时期(冻结初期、深冻期和融化期)以及生长季节, 研究了川西高山森林代表性树种岷江冷杉(Abies faxoniana)、红桦(Betula albosinensis)、四川红杉(Larix mastersiana)和方枝柏(Sabina saltuaria)凋落叶在不同厚度冬季雪被下的分解动态。经过两年的分解, 不同雪被覆盖下岷江冷杉凋落物分解率为33.98%-39.55%, 红桦为46.49%-48.22%, 四川红杉为42.30%-44.93%, 方枝柏为40.34%-43.84%。相对于无雪被覆盖环境, 厚型雪被覆盖均小幅提高了4种凋落物两年的失重率(1.57%-5.57%)。3个针叶树种(岷江冷杉、四川红杉和方枝柏) Olson凋落物分解系数k均以厚型雪被覆盖最大, 薄型雪被覆盖最小, 而阔叶树种红桦分解系数k则表现为无雪被>薄型雪被>较厚型雪被>厚型雪被>中型雪被。尽管在第二年生长季中雪被对红桦凋落物分解的促进作用不明显, 但雪被覆盖明显促进了两年各个关键时期岷江冷杉、四川红杉和方枝柏凋落物的分解。第一年雪被期凋落物分解对当年分解总量的贡献达42.5%-65.5%, 季节性雪被变化明显改变了凋落物冬季分解格局, 对深冻期凋落物分解过程影响尤为显著。综上所述, 当前气候变化情景下冬季雪被的减少可能减缓该区森林凋落物分解过程, 但相对于易分解的阔叶凋落物, 针叶凋落物的响应特征可能更为强烈。     

研究型模块实验“产淀粉酶菌株的筛选、发酵条件优化、菌种鉴定和选育”的教学实践

采用模块化形式开展微生物学实验教学可提升学生的学习积极性,培养学生的探究性学习精神。"产淀粉酶菌株的筛选、发酵条件优化、菌种鉴定和选育"模块实验以产淀粉酶细菌为研究对象,安排学生开展培养基的配置、土壤样本采集和分离筛选产淀粉酶菌株、产淀粉酶菌株的发酵条件优化、菌种的形态学和分子生物学鉴定、紫外线诱变育种等5个单元实验。该模块实验以连贯性的研究任务引导学生进行探究性学习,将微生物实验操作技能的学习融合于探究性学习过程。实验以学生为主体,采用"固定+机动"方式安排教学任务,保证模块实验的整体性和连贯性。采用"模块论文+现场操作考试"的方式进行考核,提升学生的科研素养和强化学生对微生物基本操作技能的掌握。该研究型模块实验的教学提升了学生的微生物学研究热情,提高了微生物学课程群的教学质量。     

特异性杀虫基因Bt cry3A在桑粒肩天牛幼虫两种肠道常驻内生菌中的转化和表达

[目的]将特异性杀虫毒蛋白基因Bt cry3A转入桑粒肩天牛(Apriona germari Hope,Ag)幼虫肠道常驻内生菌中,构建能在天牛幼虫肠道中定殖并表达特异性杀虫基因Bt cry3A的工程菌.[方法]以传统方法和16S rDNA分子生物学分析等方法分离、鉴定Ag幼虫肠道优势的常驻内生菌,从中筛选出适合转化的候选菌株.利用电转化技术将含有对鞘翅目昆虫具专一性毒力Bt cry3A基因的Escherichia coli-Bacillus thuringiensis穿梭表达质粒pHT305a和pHT7911分别转入Ag幼虫肠道常驻内生菌短短芽孢杆菌(Brevibacillus brevis Ag12,Ag12)和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis Ag13,Ag13)中.[结果]从Ag幼虫肠道共分离获得18个不同种的可培养细菌菌株,并从中选取菌株Ag12和Ag13作为出发菌株转入Bt cry3A基因.经质粒稳定性试验、转化子生长特性测试、伴胞晶体电镜检测、毒蛋白SDS-PAGE分析、工程菌定殖性分析以及生物毒力测试,结果显示cry3A基因已经成功转入Ag幼虫的常驻内生菌短短芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌中,并且工程菌Ag12-305a、Ag13-305a、Ag 12-7911和Ag13-7911都能在天牛幼虫肠道内稳定生长、繁殖并表达分子量约65kDa的伴孢晶体杀虫蛋白Cry3A.[结论]Bt cry3A基因已成功转入桑粒肩天牛幼虫肠道优势常驻内生菌中,获得了四株能在桑粒肩天牛幼虫肠道内定殖,并能表达目的杀虫基因Btcry3A的转基因工程菌.     

腓骨柱植骨支撑固定防治股骨颈骨折术后股骨头坏死的机理和临床疗效

目的:探讨腓骨柱植骨支撑固定防治股骨颈骨折术后股骨头坏死机理研究和临床疗效。方法:随访符合标准的56例患者,记录骨折的Garden分型、内固定的全程稳定性、股骨头坏死的发生和演变等指标,并采用SPSS18.0进行统计分析。结果:56例患者均恢复解剖复位,在术后3-6月骨折愈合,平均4个月,愈合率为100%;Harris功能评分51-100分,平均分为84.6分,其中优者(≥90.0分)37髋,良者(80.0~89.9分)14髋,中者(70.0~79.9分)者1髋,差者(70.0分)4髋,Harris功能评分优良率为91.10%,没有发生内固定失效和骨折不愈合;22例根据MRI表现出股骨头坏死症状,坏死率39.30%,其中17例影像学坏死能够在随访期内维持为ARCOⅠ-Ⅱ期或者完全修复。其余的5例进展为临床坏死;晚期出现塌陷4例(7.15%)。Garden Ⅰ、Ⅱ级和GardenⅢ、Ⅳ级相比较,两组股骨头坏死率有统计学差异(P0.05),且两组的晚期塌陷率比较也有统计学差异(P0.05)。结论:空心加压螺钉与腓骨柱的所具有的生物力学稳定效能,能提供全程可靠的抗挤压、抗拉伸及抗旋转三维度稳定性,可以提供强大的机械稳定性;同时腓骨柱具有较强的生物学修复能力,为股骨头骨头血运重建和坏死区修复持续稳定的血供及持续有效的生物学修复能力。生物学愈合后腓骨柱在软骨下形成一个较大接触面积的支撑效果,可以预防股骨头坏死后塌陷。