Water‐use efficiency in response to climate change: from leaf to ecosystem in a temperate steppe

Water‐use efficiency (WUE) has been recognized as an important characteristic of ecosystem productivity, which links carbon (C) and water cycling. However, little is known about how WUE responds to climate change at different scales. Here, we investigated WUE at leaf, canopy, and ecosystem levels under increased precipitation and warming from 2005 to 2008 in a temperate steppe in Northern China. We measured gross ecosystem productivity (GEP), net ecosystem CO₂ exchange (NEE), evapotranspiration (ET), evaporation (E), canopy transpiration (T_c), as well as leaf photosynthesis (P_max) and transpiration (T_l) of a dominant species to calculate canopy WUE (WUE_c=GEP/T), ecosystem WUE (WUE_gep=GEP/ET or WUE_nee=NEE/ET) and leaf WUE (WUE_l=P_max/T_l). The results showed that increased precipitation stimulated WUE_c, WUE_gep and WUE_nee by 17.1%, 10.2% and 12.6%, respectively, but decreased WUE_l by 27.4%. Climate warming reduced canopy and ecosystem WUE over the 4 years but did not affect leaf level WUE. Across the 4 years and the measured plots, canopy and ecosystem WUE linearly increased, but leaf level WUE of the dominant species linearly decreased with increasing precipitation. The differential responses of canopy/ecosystem WUE and leaf WUE to climate change suggest that caution should be taken when upscaling WUE from leaf to larger scales. Our findings will also facilitate mechanistic understanding of the C–water relationships across different organism levels and in projecting the effects of climate warming and shifting precipitation regimes on productivity in arid and semiarid ecosystems.     

腺苷酸激酶与AMP信号在感知及维持机体能量中的作用

腺苷酸激酶（AK）是催化各种腺嘌呤核苷酸相互转化的一种磷酸转移酶,其在维持细胞能量平衡中起着重要的作用。AK有七种亚型,在线粒体、胞浆、细胞核之间的能量转移和分布中起着至关重要的作用。细胞内、细胞外和血液中的AMP水平是机体能量感知、睡眠、冬眠和食物摄取的代谢信号。高于或低于正常水平的AMP信号与人类疾病相关。AK及其下游的AMP信号组成了一个完整的代谢监测系统,通过检测细胞能量状态变化,从而调整对代谢感受器传递的信号。详细阐述了AK和AMP在感知及维持机体能量中的作用。     

甲醇产纤维素菌株的静态发酵动力学研究

目的:为实现甲醇资源化产细菌纤维素发酵过程的优化,研究纤维素生产菌株一木醋杆菌(Gluconacetobacter χγlinus)的静态发酵动力学特性.方法:将木醋杆菌接入甲醇浓度分别为2.7%和4.5%的培养基中驯化,根据Logistic方程和LuedekingPiret方程,研究周期为13d的静态发酵动力学过程.结果:确定静态发酵过程的菌体生长、细菌纤维素合成、底物消耗的动力学参数,得到动力学方程,拟合试验值与模型值,得到甲醇模拟废水培养基平均拟合误差为16%,略高于基础培养基的14%.结论:利用甲醇产纤维索的模型方程可预测菌浓、产物浓度及底物消耗规律,实现静态发酵过程的优化.     

利用间接ELISA定量分析伤寒沙门菌表面呈现表达的流感病毒抗原

目的:建立定量检测伤寒沙门菌表面呈现表达的流感病毒抗原的间接ELISA方法。方法:ELISA板以2.5%的戊二醛溶液预处理,将呈现表达M2e等流感病毒抗原表位的伤寒沙门菌的全细胞抗原在ELISA板上进行干燥包被,通过间接ELISA确立全菌抗原的最佳包被浓度;分别采用化学合成多肽M2e和GST-M2e融合蛋白干燥包被ELISA板,绘制标准曲线,对沙门菌表面呈现表达的抗原进行定量分析;对多肽和融合蛋白干燥包被进行比较,同时确立用于定量表面展示量的回归方程。结果:用多肽包被测定的呈现表达的M2e分子数为9.8×104,以GST-M2e包被测定的呈现表达的M2e分子数为1.3×105。结论:利用全菌干燥包被ELISA板可以对伤寒沙门菌表面呈现表达的抗原进行很好的定量分析。     

开放条件下高聚β-羟基丁酸酯含量的甲烷氧化混合菌群的富集

目的:在开放条件下以甲烷为底物富集高聚β-羟基丁酸酯(PHB)含量的甲烷氧化菌群,获得能够利用低成本碳源高产PHB的菌种。方法:采用丰盛-饥饿模式间歇供料,以甲烷为底物,好氧开放式培养甲烷氧化混合菌群,利用苏丹黑染色法动态检测丰盛和饥饿阶段胞内PHB含量的变化,以此为基础考察丰盛-饥饿期比例对富集高PHB含量的甲烷氧化菌群的影响。结果:丰盛-饥饿期比例为1∶3时,微生物PHB含量从17.7%增加到35.5%,且开放培养过程中菌群结构稳定。结论:通过丰盛-饥饿模式间歇供料开放式培养所得的高PHB含量的稳定的甲烷氧化菌群,具有工业生产PHB的应用价值。     

1株聚乳酸降解细菌的筛选、鉴定及产酶研究

从污泥中筛选出1株对聚乳酸（poly—L—lacticacid,PLA）具有降解活力的细菌DSL09,该菌株对PLA的乳化液、粉末及薄膜都具有降解作用。通过形态学、16SrDNA比对及生理生化特性的分析,鉴定该菌株属于芽胞杆菌属（Bacillus sp．）。为提高该菌株对PLA的降解活力,对其进行了紫外诱变,获得了稳定遗传的突变株DSL09-60b,该突变株的PLA降解活性提高至原始菌株的1．5倍。对该突变株产PLA降解酶的发酵条件进行了优化,经测定DSL09-60b在初始培养基pH为8．0、0．5％酪蛋白为诱导物、接种量6％（体积比）的条件下37℃培养54h时发酵液酶活性最高。     

大豆根瘤菌HH103菌株培养基的筛选与优化

以快生型大豆根瘤菌HH103菌株为供试菌株,采用单因素碳氮源利用试验和正交设计试验,确定最佳培养基及其配方。结果表明：该菌株在YMA中生长良好,最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为酵母膏,最佳培养基成分配方（g/L）：蔗糖11,酵母膏0.9,K2HPO4 0.5,MnSO4 0.005,CaCl2 0.1,KH2PO4 0.5,MgSO4 0.2,KNO30.77,（NH4）2HPO4 0.33,FeCl3 0.005,pH 7.2。     

转基因植物的环境生物安全：转基因逃逸及其潜在生态风险的研究和评价

转基因作物的商品化生产和大规模环境释放在带来巨大利益的同时,也引起了全球对其生物安全问题的广泛关注和争议,其中转基因通过花粉介导的基因漂移逃逸到非转基因作物及其野生近缘种,进而导致的潜在环境和生态风险就是备受争议的生物安全问题之一。转基因植物的环境生物安全涉及两方面关键问题：如何科学评价转基因植物商品化种植以后带来的环境和生态影响;如何利用环境生物安全的研究成果来制定科学有效的风险监测和管理措施。对转基因逃逸及其潜在生态风险的科学评价应包括三个重要环节：（1）检测转基因的逃逸的频率;（2）检测转基因逃逸后的表达和遗传规律;（3）确定逃逸后的转基因对野生近缘种群体适合度的影响及其进化潜力,本文将围绕对转基因逃逸及其潜在环境风险的科学评价,以转基因水稻为案例来对转基因逃逸带来生态影响的研究好评价的进展进行简要介绍,并对目前依据风险评价研究成果制定的各种管理策略进行了讨论。只有提高对转基因生物环境安全研究和评价的水平,并制定有效的风险监测和管理措施,才能为我国转基因技术的发展和转基因产品的商品化应用保驾护航。     

核苷酸转换因子的特性及其在植物中的研究现状

热激蛋白HSP70是一类细胞必需的具有ATPase活性的分子伴侣。ADP的脱离是HSP70分子伴侣体系能够完成其功能循环的限速步骤,该反应步骤由核苷酸交换因子（NEFs）加速,因此,NEFs是HSP70分子伴侣体系中的一类关键辅助因子。本文总结了有关NEFs的研究成果以及植物NEFs的最新研究进展。     

山东近海生态资本价值评估——近海生物资源现存量价值

海洋生态资本是沿海地区社会经济活动的重要生产要素,海洋生物资源是海洋生态资本的关键构成要素之一。采用《海洋生态资本评估技术导则》中的方法,评估了山东近海生物资源现存量价值。结果表明,2006年山东近海生物资源现存量为100.20万吨,价值184.45亿元。生物资源以鱼类资源为主,资源量为76.50万吨,价值约131.73亿元,占全省近海生物资源总价值的71.4%;甲壳类资源量为13.98万吨,价值38.88亿元,占总价值的21.1%;头足类资源量为3.52万吨,价值4.47亿元,占总价值的2.4%;其他类海蜇资源量为6.46万吨,价值9.37亿元,占总价值的5.1%。全省近海生物资源现存量价值平均为58.4万元/km²。山东近海生物资源存量价值与近海供给服务价值、气候调节服务价值和物种多样性维持服务价值之间表现出互相促进的关系。本研究结果有助于提高人们对海洋生物资源重要性的认识,为海洋生物资源的可持续利用提供决策依据。