微生物在珊瑚礁生态系统中的作用与功能

珊瑚礁是由珊瑚、鱼类、底栖生物、藻类以及微生物等多种生命形式组成的聚集体,代表着一类典型的海洋生态系统.珊瑚礁存在于热带和亚热带的寡营养环境,拥有极高的初级生产力和生产效率,被誉为“海底热带雨林”.微生物在珊瑚礁生态系统的生物地球化学循环、物质转化以及健康维护上具有重要作用.随着分子生态学的发展,微生物在珊瑚中的作用和功能日益凸显.本文总结了微生物生态学的研究现状,包括珊瑚生态系统中微生物的定植方式,共生微生物的特性(专一性、可塑性、协同进化),共生微生物与珊瑚疾病的关系与信号调节,以及微生物应对全球变化(气温升高、海水酸化、富营养化)的响应.从“珊瑚 微生物”共生体的发生、共生微生物的特性与生态功能,以及全球环境变化下微生物的衍生效应来梳理最新理论与成果,明确珊瑚微生物生态学机制,为更好地保护珊瑚资源、维护海洋生物多样性提供理论借鉴.     

淡水湿地种子库研究综述

湿地是近年来国际上关注的热点领域之一,作为湿地研究的重要组成部分,种子库的研究成果在深入探讨湿地植被的结构,功能与动态方面具有十分重要而独特的作用,本文结合国内外淡水湿地各子库的研究,系统介绍了种子库研究方法以及浊灶种子库研究的主要内容,在对已有成果进行综合分析的基础,就目前湿地种子库研究中亟待解决的一些问题,进行了探讨。     

洪湖湿地退耕初期种子库的季节动态

 为了研究水田退耕初期种子库的特征,在两个不同水位条件下通过幼苗萌发法对洪湖的濒湖退耕田种子库的结构和季节动态进行了研究。结果表明,种子库季节变化明显,种子库的密度于12月达到最大值2.61×105 ind.·m-2,6月时最小,为2.90×104ind.·m-2。而萌发的物种数则相反,6月时最大,12月时最小。Simpson 和Shannon-Wiener多样性指数及Shannon均匀度指数表现出较为一致的季节变化规律,在6月最高,12月和3月最低。该种子库类型属于持续性种子库。种子库与地表植被群落种相似性系数变化较大。0～5 cm和 5～10 cm土层中的种子库萌发的物种数差异不显著,但在数量上有明显分层现象,上层种子库占总数的78%。One-way ANOVA分析表明,萌发时的水位条件可显著影响种子库萌发的种类和数量。结合种子库研究的结果,讨论了种子库在退田还湖后湿地植被恢复过程中的重要性。     

浮游植物孢囊的研究进展与生态意义

浮游植物具有复杂的生活史。与陆生植物的休眠细胞类似,孢囊是浮游植物生命过程中重要的一环,它在抵抗外界压力、应对不良环境、维持生理稳态、维护物种繁衍等方面具有重要意义。在一些生态事件中,更有人提出孢囊是藻类周期性暴发的种子库。然而,相比于成熟细胞,孢囊的生态生理学研究还相对缺乏。为了加深对孢囊生命过程和生态意义的认识,我们以近20年的文献为重点梳理了浮游植物孢囊研究的最新进展。概述了典型浮游植物甲藻、硅藻孢囊(休眠孢囊、游动孢囊、成熟孢囊)的类型及形成因素,总结了孢囊的形成机制、生理特征和萌发要素,并阐释了孢囊在藻类进化和海洋碳循环中的意义。本文旨在总结孢囊的适应性和可塑性,加深对藻类生存策略的生态学机制的认识。     

碳、氮、磷源生态因子对新鞘氨醇杆菌降解微囊藻毒素的影响及分子机理

【背景】微藻囊毒素(Microcystins,MCs)是蓝藻暴发后产生的主要有害物质之一,在河口、湖泊和近海水体中均存在。【目的】研究水体营养物质浓度对新鞘氨醇杆菌(Novo sphingobium sp.ERN07)降解能力的影响,以求达到快速降解MCs的目的。【方法】通过正交实验、基因转录分析等方法鉴定菌株降解特性,了解生物降解和功能基因的表达关系,认识其降解机理。【结果】菌株去除MCs的能力受水体中碳、氮和磷源浓度的影响,由碳、氮源组成的双营养物质对生物降解抑制作用比单源弱;与标准MSM培养基相比,添加碳源、氮源和减少磷源会抑制生物降解MCs,表现为降解基因表达下调。不同营养条件下,mlr在转录水平上的基因表达不同,从而产生不同的降解效果。【结论】Novo sphingobium sp. ERN07具有较高的MCs降解能力,在水华发生之前能有效去除水环境中碳源和氮源,可以应用于治理受MCs污染的水体。     

帕米尔绿球藻的培养和条件优化

采用自养、异养、混养三种培养方式以及葡萄糖和醋酸钠两种不同的碳源对帕米尔绿球藻进行了培养。结果显示细胞在混养条件下获得了最大生物量。在异养条件下,以葡萄糖为碳源,细胞的生物量要远远高于自养条件,而以醋酸钠为碳源则结果相反。葡萄糖比醋酸钠更适合作为帕米尔绿球藻异养的碳源,5g/L的葡萄糖是比较合适的碳源浓度。     

转双价抗虫基因大白菜新种质的获得及其抗虫性分析

采用超声波辅助花粉介导方法,将双价抗虫基因BmkIT-Chitinase导入早熟型大白菜自交系20-19-3,最终获得了5个转基因大白菜优良自交系纯合株系Z1-5、Z2-7、Z9-6、Z11-6和Z20-13;以转基因大白菜株系和非转基因对照植株为材料,对BmkIT-Chitinase基因在大白菜中的遗传规律、基因表达及抗虫性进行进一步分析。结果显示:(1)转化株后代多代(T_1~T_4)PCR、Southern blotting等分子跟踪检测表明,目的基因已成功导入受体植株,且能够稳定遗传;用该转基因方法对大白菜进行基因转化所获得的转基因植株分析显示,外源基因多数以多拷贝形式整合于核基因组,少部分外源基因以单拷贝形式整合。(2)Elisa分析结果证明,所导入的外源基因可高效表达,T4代株系新鲜叶片中表达产物量最高达到0.069μg·g~(-1)左右。(3)转基因株系田间抗虫性统计分析表明,转化株系与对照在抗虫性方面有显著差异,其对小菜蛾及菜青虫抗性普遍提高2~3级。研究认为,转BmkIT-Chitinase基因大白菜中BmkIT-Chitinase基因的表达可有效提高大白菜的抗虫性。     

酿酒酵母胞质内NADH的代谢调控

酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)的生长过程有大量的胞内NADH产生。有氧途径中,胞外的NADH脱氢酶、三磷酸甘油穿梭酶系是线粒体内NADH氧化的最主要机制。该文主要讨论以下三个方面的内容:不同生理环境下促成线粒体胞内NADH氧化的各主要机制的作用;借助电子传递链开启NADH从胞质脱氢酶到线粒体的通道,各代谢动力学的有序进行;各种酶形成超分子复合物,尤其是起关键调控作用的酶形成具相似生理功能的高整合性功能酶。     

珊瑚共生体中“细菌-虫黄藻-宿主”三角关系的通讯交流

“细菌-虫黄藻-珊瑚”是生态系统中一对经典的三角关系,其中包含着复杂的物质流、信息流和能量流,三者的平衡与稳定是维护珊瑚礁生态系统健康的重要保障。过去20年里针对共生体交互关系进行了大量研究,并取得了一些重要成果,明确了“细菌-虫黄藻-宿主”三者之间的物质代谢、营养交换以及与环境的交互关系。然而,基于共生系统的复杂性,一些现象背后的机制仍然未被充分揭示,尤其是共生体之间的通讯交流。信号分子介导的相互作用是珊瑚共生体稳态维持和高效运转的内在驱动力。本文以珊瑚共生体系中化学信号为重点,尝试梳理最新的研究进展,包括细菌与细菌、细菌与珊瑚、细菌与虫黄藻以及虫黄藻与珊瑚之间的通讯方式,重点关注了群体感应信号(QS)、二甲基巯基丙酸盐(DMSP)、糖类信号、脂类信号以及非编码RNA。选择性例举了QS信号介导的微生物协作和竞争、DMSP调节下的细菌和宿主的相互作用,以及环境胁迫下珊瑚和虫黄藻对非编码RNA的响应过程,强调了它们在共生体中的作用模式和生态意义。并对今后的研究重点和可能方向进行了提炼,包括研究维度的扩充、新技术-新方法的应用以及生态模型的构建等,旨在提升对三角关系互作方式的认识,增进对珊瑚共生体的理解,探索基于通讯语言的操纵方式为珊瑚礁生态系统的恢复和保护提供新思路。     

异毛虫科(环节动物门,多毛纲)中国种类记述

系统报道了中国科学院海洋研究所海洋生物标本馆收藏的异毛虫科标本,记述了该科采于中国海域的13种,其中2种为中国海新纪录种,即塔独指虫Aricidea (Acmira) finitina Strelzov,1979和肥美独指虫Aricidea (Allia) pulchra Strelzov,1979,并提供了中国海迄今已发现的异毛虫科18个种的分种检索表.