黄河口潮间带沉积物细菌群落结构特征

选取黄河口潮间带有植被覆盖和无植被覆盖两个区域采集柱状沉积物,利用实时荧光定量PCR技术和高通量测序技术分析有无植被覆盖沉积物中的细菌群落特征和功能差异,探究影响潮间带细菌群落结构的主要环境因子。结果显示,细菌丰度在有植被区域大于无植被区域。沉积物中细菌群落丰富度和多样性在有植被区域随深度的增加而增加,而在无植被区域其最高值出现在沉积物中层（14-16 cm）。两个区域在门分类水平上以变形菌（Proteobacteria）、绿弯菌（Chloroflexi）、放线菌（Actinobacteria）和酸杆菌（Acidobacteria）为主;属分类水平上的优势类群为芽孢杆菌（Bacillus）、苍白杆菌（Ochrobactrum）、拟无枝菌酸菌（Amycolatopsis）和鞘脂单胞菌（Sphingomonas）等。相关性分析发现盐度和亚硝酸盐浓度对细菌群落多样性和丰富度影响显著。功能预测分析表明,有植被区域沉积物细菌在氨基酸代谢、膜运输和碳水化合物代谢方面功能活跃,而无植被区域细菌则在核酸复制和修复、能量代谢过程方面更为活跃。     

泥炭沼泽湿地关键元素地球化学特征及其对碳排放的影响机制

硫、铁是泥炭沼泽湿地（泥炭地）中重要的生源要素,其参与下的生物地球化学过程对泥炭地碳循环意义重大。选取德国中部两处典型的雨养型泥炭地高海拔样点（TBP）和低海拔样点（TSP）,通过原位采集泥炭剖面孔隙水和可溶性气体等,研究了硫、铁元素等地球化学变化规律,结合DOC、甲烷（CH₄）和二氧化碳（CO₂）浓度分布,探讨其对泥炭地碳排放的影响。研究结果表明：（1） TBP中总还原无机硫（TRIS）浓度随深度先增后减,且上部0-87 cm平均浓度远高于87 cm深度以下,上部硫酸盐还原作用强烈。结合上部亚铁、硫化氢（H₂S）浓度分布,得知该范围内H₂S主要是通过微生物硫酸盐还原作用（BSR）生成,同时H₂S在孔隙水扩散过程中易与亚铁结合为硫化亚铁,进而生成稳定的黄铁矿,这一反应过程在约60 cm处减缓。（2） TBP、TSP两处采样点中DOC与亚铁、硫酸盐均有较强相关性,是由于地下水位的波动影响氧化还原程度以及微生物活性。两处采样点DOC均与亚铁呈显著正相关关系,表明铁氧化物在厌氧环境中被还原溶解产生亚铁,与其结合的有机碳被释放到溶液中从而导致DOC浓度的升高。TBP中DOC与硫酸盐呈显著负相关关系,表明硫酸盐作为电子受体被还原的过程中消耗酸度使pH值升高,增强了其中微生物的活性,DOC浓度由此增加。（3） CH₄与硫酸盐、TRIS浓度在剖面上均呈现相反变化趋势,表明硫酸盐输入的增加以及硫酸盐还原活动均会抑制CH₄生成。CO₂/CH₄均大于4,表明硫酸盐作为替代电子受体会使厌氧条件下碳矿化转向多CO₂和少CH₄生成。此外,亚铁对于CH₄生成一定程度上会起到低促高抑的效果,而对于CO₂的生成的影响较弱。表明硫酸盐对于CH₄和CO₂生成的影响高于亚铁。研究着重探究硫、铁等关键元素地下部生物地球化学过程对碳排放的影响机制,研究结果可为泥炭地碳排放核算提供理论支撑。     

旋唇纲系统发育基因组学分析支持瘦尾虫属归于散毛目

根据传统形态学特征的系统分类学研究,将瘦尾虫属(Uroleptus)归入尾柱目(Urostylida).但是,基于单基因和多基因联合的分子系统发育学分析支持瘦尾虫属与散毛目内部类群的亲缘关系更近.为进一步探讨旋唇纲(Spirotrichea)内部类群的系统发育关系以及瘦尾虫属的系统发育地位,我们对四种旋唇纲纤毛虫(澳大利亚速体虫(Notohymena australis)、瘦尾虫属未定种(Uroleptus sp.)、弹跳虫属未定种(Halteria sp.)和楯纤虫属未定种(Aspidisca sp.))进行单细胞转录组测序,并基于151个直系同源基因的51 596个氨基酸位点对旋唇纲开展更全面的系统发育基因组学分析.分析结果支持旋唇纲中四个亚纲单系:寡毛亚纲与环毛亚纲聚为姐妹枝,腹毛亚纲与这两个亚纲的亲缘关系更近,游仆亚纲位于旋唇纲的基部.尾柱目非单系,瘦尾虫属与散毛目中的尖毛虫科聚为一支,系统发育基因组学分析结果支持瘦尾虫属归于散毛目.     

亚热带山区土壤未培养微生物L-赖氨酸脱羧酶Ldc1E中关键氨基酸残基的功能鉴定

本研究旨在探讨L-赖氨酸脱羧酶Ldc1E关键氨基酸在底物识别和催化过程中的作用;通过生物信息学方法选择突变位点,并利用直接定点突变技术,完成了6个关键氨基酸残基突变和功能鉴定研究。突变酶D692N最适温度和pH值分别为40℃和6.5。突变酶D692N比野生型Ldc1E对高温具有更强的耐受性,在40℃～55℃温浴1 h后剩余酶活力达到35%以上,在60℃温浴1 h后仍然保留20%的酶活力;而野生型酶Ldc1E在50℃以上温浴1 h后几乎失活。此外,50 mmol/L DMSO、5 mmol/L Al~(3+)和Ca~(2+)对突变酶的酶活力有激活作用,而Al3+对野生型酶Ldc1E具有明显抑制作用。突变酶D692N的分子动力学常数K_m升高了1.78倍,k_(cat)下降了20.2倍。突变酶S221A、H245A、D330A、H366A、F607Y经检测酶催化活性丧失。研究结果表明氨基酸残基位点D692对酶与底物的结合具有重要影响;而S221、H245、D330、H366、F607是Ldc1E酶活性能够体现的关键氨基酸位点,不可替换。本研究为探究L-赖氨酸脱羧酶的结构与功能关系提供理论参考。     

蛋白组学解析拟南芥响应细菌信号分子N-3-oxo-hexanoyl-homoserine-lactone（OHHL）的机制

细菌来源的群体感应信号分子能诱导与调控植物的抗病性与生长发育,本文用细菌群体感应信号分子N一3-oxo—hexanoyl-homoserine—lactone（OHHL）对拟南芥进行不同时间的处理,提取蛋白进行双向电泳分析,用蛋白组学的方法解析拟南芥响应细菌信号分子的机制。双向电泳与质谱分析共鉴定出47个点,这些蛋白中随处理时间的增加表达量上调的蛋白点数目增加,并且与植物抗氧化、物质代谢和细胞信号转导密切相关。因此通过蛋白组学分析结果可以更好的解释植物与细菌的相互作用机制,进一步利用其之间的联系来促进植物更好的生长发育。     

利用泌乳乳腺鉴定真核基因表达的研究

为了找到一种新的可用于基因及其表达调控元件鉴定的方法,本试验以蚓激酶(LK)作为目的标志基因,分别构建了在巨细胞病毒(CMV)立即早期启动子、逆转录病毒长末端重复序列(LTR)和beta-酪蛋白启动子调控下的三种真核表达载体pICLK、pLLKSN和pIbLK。制备各重组质粒后,以泌乳期羊乳腺作为支持系统,在处于稳定泌乳阶段分别注射400~800μg重组质粒于山羊乳腺组织中。在注射后不同时间采集奶汁,检测纤溶活性。结果显示,蚓激酶的不同重组质粒在注射到乳腺组织之后迅速得到表达,注射后6~9h蚓激酶表达量达到高峰,并可持续至72h以上;不同表达载体间表达量略有变化,但无显著差异。这些结果表明,利用泌乳乳腺组织表达真核蛋白是鉴定真核基因表达快速有效的手段之一。     

聚乙二醇对PEG化重组人促红细胞生成素热稳定性和生物学活性的影响

为了研究聚乙二醇对PEG化rhEPO热稳定性和生物学活性的影响,用酶学方法切除rhEPO和PEGrhEPO分子中的N连接糖基,研究酶切产物在37℃时287nm和350nm吸光度随时间的变化;用MTT比色法,网织红细胞法和HCT法比较体内和体外生物学活性的改变。结果显示聚乙二醇修饰能显著减少无N连接糖基的rhEPO分子间的聚集,降低rhEPO体外生物学活性,但增高体内生物学活性;无N连接糖基的PEG化rhEPO具有与rhEPO相当的体内生物学活性。因此聚乙二醇能提高rhEPO热稳定性;聚乙二醇可替代糖基,维持rhEPO的体内生物学活性。用PEG修饰原核细胞表达的rhEPO是开发rhEPO制品的新思路。     

一中国家族中导致JKnull显型的JK位点的一个新突变

尿素通道蛋白家族(urea transporter, UT)是一组高选择性快速通透尿素的膜通道蛋白分子, 尿素通道蛋白B (UT-B) 表达于红细胞膜, 又称JK抗原. 为探索中国人群中JK_null显型的分子基础, 对搜集到的血液标本应用2 mol/L尿素溶血试验筛查JK_null显型的个体. Stopped-flow light scattering方法检测红细胞膜对尿素的渗透速度, 提取白细胞的基因组DNA, 采用PCR直接测序法对人UT-B基因的所有外显子和外显子-内含子交接处进行分析. 从2万名被筛查出的中国个体中发现一例JK_null显型个体, 研究显示其红细胞膜尿素通道蛋白缺失. 对该JK_null个体进行基因序列分析, 显示在UT-B基因内含子5的3′接合位点存在两个点突变: G→C(一个新突变)和G→A. 这两个突变都会导致外显子6在UT-B基因转录过程被剪切掉. HgCl₂孵育后, JK_null个体红细胞的水渗透性(Pf ,~0.00037 cm/s)明显低于正常对照(Pf,~0.00062 cm/s), 证明UT-B在人的红细胞中具有易化转运水的功能.     

棉花黄萎病拮抗细菌产铁载体测定及其对抑菌活性的影响

【背景】棉花是新疆农业的支柱产业,棉花黄萎病严重影响棉花产量和纤维品质,有效的防治途径是目前解决的首要任务。【目的】探究BacillusvelezensisBHZ-29、Bacillusatrophaeus SHZ-24、Bacillus subtilis SHT-15、Bacillus vanillea SMT-24菌株产铁载体能力及其对抑菌活性的影响。【方法】MKB-CAS双层平板检测铁载体,Arnow法与高氯酸铁法鉴定铁载体类型,CAS染液定量铁载体,琼脂扩散法测定低铁条件下铁载体对抑菌物质的影响。【结果】MKB-CAS固体平板菌体周围出现橙紫色显色反应,Arnow实验4株拮抗菌反应液颜色为红色,高氯酸铁实验反应液颜色为黄色;BHZ-29、SHZ-24、SHT-15、SMT-24菌株铁载体定量活性单位最大值分别为8.27%±0.61%、31.80%±2.06%、16.06%±3.61%、15.53%±0.51%,吸光度值As/Ar比值最小分别为0.917±0.092、0.682±0.021、0.845±0.005、0.846±0.008。BHZ-29、SHZ-24、SMT-24菌株含铁离子浓度0、10、20μmol/L 3组处理发酵无菌滤液均未出现抑菌圈,SHT-15菌株3组处理出现抑菌圈,抑菌圈直径大小无差异性。【结论】4株拮抗菌株均产铁载体,铁载体类型为儿茶酚型,4株拮抗菌株整体产铁载体能力较低,最高达31.80%±2.06%,产铁能力As/Ar比值高于0.682时,BHZ-29、SHZ-24、SMT-24菌株含铁离子浓度0、10、20μmol/L 3组处理发酵无菌滤液对抑菌活性无影响,SHT-15菌株3组不同铁离子浓度处理对抑菌物质影响差异不显著。     

卡西亚松家系幼林的生长节律

为了解卡西亚松(Pinus kesiya)生长与气象因子间的关系,对17个卡西亚松家系幼林的周年生长性状进行研究。结果表明,17个卡西亚松家系的胸径、树高和抽梢次数存在显著差异(P0.05),可分为速生型(Ⅰ)和慢生型(Ⅱ),其中7、25、61、104、41家系属于速生型,其胸径和树高年均生长量分别为2.03 cm和1.46 m。两类型家系的生长趋势一致,胸径一年内出现2次生长高峰(2和8月),树高出现3次生长高峰(2-3、6和8-10月)。有3次抽梢高峰,分别在5月(春梢)、8-9月(夏梢)和11月(秋梢),一年抽1～4次新梢,以抽2次新梢的植株最多(47%),且在春(71.78%)夏(77.33%)两季抽梢的比例较高。月平均气温对卡西亚松树高的生长影响最大,在1月出现短暂的生长停滞。因此,卡西亚松幼林抚育管理宜在胸径和树高生长高峰之前进行,即5-6和12-翌年1月,1月进行幼林修枝抚育。