以木质纤维素原料生产生物丁醇的研究进展

<正>为促进纤维素丁醇产业的发展,并为生物丁醇研究提供借鉴,文章介绍了生物丁醇发展的历史与其工艺流程,分析了纤维素丁醇生产中不同技术的优缺点以及瓶颈。同时结合生物炼制技术,提出提高其生产性能的建议。     

新疆干旱区植物藜的种子异型性及其萌发机理

新疆干旱区分布的植物藜(Chenopodium album)的种子有黑色和褐色两种类型。对藜的异型性种子从形态结构、不同环境因素及激素或化学物质对萌发的影响以及同工酶谱等方面进行了研究,并对其萌发及适应异质环境的机理进行了讨论。结果表明:(1)藜的异型性种子在形态结构、萌发休眠特性等方面都存在明显差异:黑色种子种皮厚且硬,休眠,萌发慢,萌发率低;褐色种子种皮薄而软,不休眠,萌发快且萌发率高;(2)黑色种子的休眠可通过切除胚根外缘种皮得以完全解除;(3)赤霉素、乙烯利对黑色种子的萌发无明显促进作用;KNO3可较显著促进黑色种子的萌发;协同使用乙烯利和KNO3时,可显著提高黑种子萌发率,完全打破休眠;(4)黑色种子和褐色种子的酯酶、过氧化物酶及过氧化氢酶同工酶谱带存在差异;(5)黑色种子的萌发需要光照,而褐色种子则对光不敏感;低温贮藏对二者的萌发均无显著影响,尽管黑色种子的萌发率有波动。研究结果初步显示黑色种子的休眠是内源(胚)和外源(种皮)因素共同所致。藜的种子异型性及其萌发机理的形成是其对新疆干旱区异质化环境的高度适应。     

甘肃小陇山华山松群落灌木层优势种种间关联性分析

通过野外大量调查,选取小陇山华山松林55个样方中的20个常见物种,运用多物种复合关联VR,χ2检验,Pearson相关系数和Spearman秩相关系数和关联测度等测算和综合分析群落的种间联接关系,结果表明:(1)多物种关联性(VR)的分析表明华山松林主要组成成员间的关系以正关联为主,说明华山松群落主要种群对生存环境的需求是一致的;(2)20个常见种种对中以华山松-锐齿栎、华山松-栓皮栎、华山松-辽东栎等种对之间呈正关联;锐齿栎-栓皮栎、锐齿栎-盐肤木等呈现负关联;黑刺菝葜、多毛樱桃等为独立关系等,是群落内环境的体现,是群落内环境异质性的表征;(3)依据华山松林种间关系的不同性质把组成群落的20个常见种归纳为3个生态种组,即正关联组、负关联组和独立组;(4)种间关联的研究结果对华山松群落的生境监测、营林管理、林区道路景观再造中的树种选择和配置有一定的实际指导意义。     

大熊猫乳汁中富含游离精氨酸

采用高效液相色谱法测定了8只圈养大熊猫20个乳样中游离氨基酸的含量。结果显示:大熊猫初乳和常乳中均含有丰富的游离精氨酸,并且是含量最高的游离氨基酸;泌乳2-10d的大熊猫初乳中总游离氨基酸含量约为82mg/100ml,其中游离精氨酸平均含量达61mg/100ml,常乳中游离精氨酸含量约为54mg/100ml,均明显高于人、牛和藏绵羊乳;游离精氨酸在大熊猫干乳期乳腺分泌物中含量显著下降。推测乳中高水平的游离精氨酸在大熊猫幼仔生长发育中可能发挥重要作用[动物学报52(2):309-315,2006]。     

植物荫蔽胁迫的激素信号响应

植物的生长发育与光信号密切相关, 外界光强、光质的变化会改变植物的生长发育状态。在自然或人工生态系统中, 植株个体的光环境往往会被其周围植物所影响, 导致荫蔽胁迫, 其主要表现为光合有效辐射以及红光与远红光比值(R:FR)降低。荫蔽胁迫对植物生长发育的多个时期均有影响, 如抑制种子萌发、促进幼苗下胚轴伸长及促进植物花期提前等, 这对农业生产不利, 会导致作物产量以及品质的降低。植物激素是调控植物生长发育的关键内源因子。大量研究表明, 生长素(IAA)、赤霉素(GA)及油菜素甾醇(BR)等植物激素均参与介导植物的荫蔽胁迫响应。当植物处于荫蔽胁迫时, 光信号的改变会影响植物激素的合成及信号转导。不同植物激素对荫蔽胁迫的响应各不相同, 但其信号通路之间却存在互作关系, 从而形成复杂的网络状调控路径。该文总结了几种主要植物激素(生长素、赤霉素、油菜素甾醇及乙烯)响应荫蔽胁迫的机理, 重点论述了荫蔽胁迫对植物激素合成及信号通路的影响, 以及植物激素调控荫蔽胁迫下植物生长的分子机理, 并对未来潜在的研究热点进行了分析。     

多疣壁虎胚胎发育分期的形态学特征

脊椎动物发育生物学的研究通常依赖于数量有限的模式生物的形态变化,胚胎发育分期表的建立为物种胚胎发育的一系列过程确立了一个统一的标准,成为研究形态演化的重要工具。本研究对多疣壁虎(Gekko japonicus)28℃孵化条件下的胚胎发育过程进行显微观察,并记录了整个胚胎发育历程。基于多疣壁虎胚胎发育过程中头部、咽、四肢等形态变化及皮肤色素沉积和被鳞的情况,将多疣壁虎胚胎发育分为42个时期。刚排出体外的受精卵,其胚胎发育一般已经发生至28期,该期胚胎头部和躯干分化明显,眼泡、咽弓、心和体节可见;29期前、后肢芽均可见;30期肢芽延长并开始出现分区,31期可见明显肢身,32期四肢均出现肢柱和肢杆的分区;33期咽裂消失,指和趾开始显现;35期指和趾间带退化,指和趾完全形成;36期出现爪;37期爪完全形成;38期皮肤色素沉积明显;39期指、趾底部膨大,形成单行攀瓣;40期身体背部和四肢色素沉积且被鳞明显;41期腹部出现色素沉积且被覆鳞片。42期鼻孔开放,体背整体呈灰棕色。对多疣壁虎卵产出后胚胎28~42期发育期形态学变化进行了详细描述,旨在为蜥蜴类胚胎发育研究提供参考。     

利用高密度SNP标记分析中国荷斯坦牛基因组近交

畜禽育种中传统上利用系谱信息评估群体近交程度?近年来随着高通量单核苷酸多态(single nucleotide polymorphism, SNP)检测成本降低,使利用基因组信息分析真实的基因组近交程度成为可能?本研究利用牛54 K SNP 芯片数据统计了北京地区2107头荷斯坦牛基因组上的长纯合片段(runs of homozygosity, ROH)的频率和分布,计算了2种基因组近交系数,即染色体上ROH的长度占基因组总长度的比例(Froh)及个体所有标记基因型中纯合子所占比例,即基因组纯合度(Fhom),进而分析了两种基因组近交系数之间的相关性以及基因组近交与系谱近交系数之间的相关性?结果表明,共检测到44 676个ROH片段,其长度主要分布在1~10 Mb之间?不同长度的ROH散布于个体基因组内,短ROH较长ROH更为常见?ROH在染色体上并非均匀分布,ROH频率最高的区域为10号染色体中部?两种基因组近交系数之间相关性很高(91%以上),但基因组近交与系谱近交之间的相关性较低(低于50%)?系谱完整性是影响基因组近交与系谱近交结果一致的重要因素,基因组近交系数能够反映个体真实的近交,本研究为评估群体近交水平提供了有力工具?     

海南省东方市野生龙眼种群动态特征研究

野生龙眼是龙眼(Dimocarpus longan)的野生群体,是龙眼进行品种改良与创新的重要基因库。该研究对海南省东方市的野生龙眼资源进行实地调查,并从种群径级结构、静态生命表、存活曲线等方面进行了分析。结果表明:(1)东方市的野生龙眼所处群落的植被类型可以分为季雨林、热带雨林以及季雨林与热带雨林过渡带。(2)三种植被类型下野生龙眼种群大小依次为热带雨林过渡带季雨林。(3)三种植被类型下野生龙眼的存活曲线均趋于Deevey-Ⅱ型,种群各径级的死亡率基本接近。(4)数量变化动态指数表明季雨林、热带雨林区的野生龙眼种群为稳定型;过渡带的野生龙眼种群为增长型且趋于稳定。(5)时间序列预测分析表明,在未来的2、4个龄级后,季雨林下的野生龙眼种群从Ⅴ龄级之后的个体数呈现出增加的趋势,而热带雨林和过渡带是在Ⅳ级之后。从野生龙眼种群的整个发展阶段来看,目前三种植被类型下的野生龙眼幼年个体数相对丰富,种群维持有较充足的后备资源,中树、大树阶段的个体数能在现有基础上得到补充。继续保持现有野生龙眼种群分布的植株和生境斑块且采取有效保护措施,东方市的野生龙眼种群能有较好的恢复潜能。该研究的创新之处在于从不同植被类型下来分析东方市的种群动态结构,为处在不同植被类型的野生龙眼资源的种群特征提供了理论依据。     

蓝藻硫酯酶催化多肽环化适用性分析北大核心CSCD

硫酯酶(thioesterase,TE)具有区域定向性(regiospecific)、化学定向性(chemospecific)及立体定向性(stereospecific)的特点。这些特性决定了TE作为生物催化剂(biocatalysis)在工业生产中具有较高的应用价值和广阔的应用前景。Mcy C TE(microcystin thioesterase,Mcy C TE)来自铜绿微囊藻(microcystis aeruginosa)NRPS/PKS生物合成基因簇。我们利用正交试验提高Mcy C TE表达量,得到稳定的诱导表达条件,并结合成熟的线性多肽化学合成法对其底物适用性做了进一步研究。得到的最佳诱导表达条件为:诱导时机2 h,诱导剂异丙基-β-D-硫代半乳糖苷(isopropyl-β-Dthiogalactopyranoside,IPTG)浓度0.75 mmol/L,诱导时间6 h,诱导转速210 r/min,诱导温度20℃,使TE的表达量由8.75 mg/L提高至22.15 mg/L,时间缩短了6.5 h。TE表达量的大幅度提升和表达时间的缩短为将来酶的结构及催化机制研究奠定了基础。TE底物适用性研究结果发现:Mcy C TE并不遵循"4 n+2原则";底物中转角过多不仅不利于环肽的形成,更可能形成卷曲影响环化;无D型氨基酸亦可通过加入其它位阻较小较灵活的Gly或者自带天然转角Pro的可弱化肽链的刚性,促进催化反应;含苯环的Phe的引入在一定程度上阻碍了环化;底物无肽链氨基酸数目奇偶性的选择;延长多肽链长度也可环化,Mcy C TE的底物容忍度较大,使天然多肽药物筛选范围增大,也为增强天然多肽药物药效增加了改良方案,为进一步研究Mcy C TE的催化功能提供了实验基础。