阿特拉津降解菌ATR3的分离鉴定与土壤修复

阿特拉津因效率高、价格低廉,是我国玉米田施用最广泛的除草剂之一,但其结构稳定,残留时间长,因此对生态环境和人类健康造成了一定的危害。从长期受阿特拉津污染的玉米田土壤中筛选并鉴定阿特拉津降解菌,明确其在不同类型土壤中的去除能力。对分离出的阿特拉津降解菌ATR3进行生理生化分析和16S rRNA序列鉴定,确定菌株ATR3为节杆菌属（Arthrobacter sp.）。该菌株以阿特拉津为唯一氮源,培养48 h后对1 000 mg/L阿特拉津的去除率达到97%以上。敏感作物盆栽试验结果表明,阿特拉津在棕壤上去除最快,褐土次之,黑土最慢,说明阿特拉津在土壤中的去除过程与土壤本身的理化性质呈相关关系。同时,该菌株处理14 d后,能明显恢复玉米的各项生物学指标,说明该菌株对阿特拉津污染土壤具有良好的修复能力。为阿特拉津降解菌剂的推广利用提供参考。     

高寒草甸高原早熟禾个体性状对放牧与围封的响应

植物对放牧的响应是植物在响应过程中为生存和繁殖所形成的适应策略,研究植物表型反应对揭示草原生态系统的放牧响应机制具有重要意义。以青藏高原高寒草甸主要植物高原早熟禾(Poa alpigena)为研究对象,通过放牧和围封试验,研究其个体性状对放牧与围封的响应,旨在为草原生态系统放牧机制提供理论依据。结果表明:1)在长期放牧干扰下,除叶片数和根重外,其他性状株高、分枝数、叶长、叶宽、叶面积、茎粗、茎长、根长、根粗、穗长、总叶质量、单叶质量、茎重、穗重、全株重均出现显著变小的特征(P0.05);而短期围封对于高原早熟禾叶长、叶宽、总叶质量、单叶质量、茎重、穗重、根重等功能性状的恢复效果并不显著(P0.05),表明放牧退化草原植物性状具有保守性;2)通过构建高原早熟禾性状可塑性变化谱,发现穗重、茎重、全株重、分蘖数、茎长、株高等可塑性幅度较大,为放牧响应的敏感指标,叶片数、叶宽、茎粗、根粗的可塑性变化幅度较小,为惰性性状。     

衣原体调控宿主细胞凋亡的机制研究进展

衣原体是一类专性细胞内寄生的原核微生物,常引起性传播疾病、失明和肺炎等疾病。衣原体可能已经进化出调控宿主细胞的若干机制,通过改变宿主细胞蛋白位置,干扰宿主细胞凋亡信号通路等来抑制细胞凋亡,维持其自身的存活,核转录因子NF-κB也涉及到衣原体感染细胞凋亡抑制;衣原体可以经半胱氨酸蛋白酶依赖途径等机制诱导细胞凋亡,进而感染邻近细胞。     

塔克拉玛干沙漠南缘荒漠绿洲过渡带不同土地利用影响下土壤化学计量特征

荒漠绿洲过渡带在维护绿洲生态安全和绿洲稳定上具有重要作用。垦荒等土地利用的增强使得荒漠绿洲过渡带的健康稳定受到了巨大的挑战。以塔克拉玛干沙漠南缘典型荒漠绿洲过渡带为研究对象,系统分析了不同土地利用方式(桑田、半自然柽柳林、瓜地、棉花-玉米地)对土壤养分化学计量特征的影响。土壤取样沿农田到荒漠方向进行,分5层进行。研究发现,土壤各养分指标均受土地利用方式(4种)、土层(5层)和与农田边缘垂直距离(4梯度)的显著影响,且存在一定的交互作用。土地利用方式显著影响土壤各养分元素含量。随土层由浅到深,有机碳(C)、有效氮(N)和有效磷(P)基本呈下降趋势,全N具有波动变化,而全P变化不显著。随与农田边缘垂直距离的增加,各养分含量基本呈递减趋势。对同一土层(共选择三层)不同土地利用方式下土壤养分具体分析表明,棉花-玉米地这一利用方式在农田内部具有最高的土壤有机C和全N含量,其次为桑田。随着与农田边缘垂直距离的增加,土壤C、N含量优势减弱。除农田内部样地(0 m)外,三层土壤全P含量基本呈桑田柽柳林棉花-玉米地趋势。表层有效N含量在农田内部样地(0 m)瓜地最高,其他距离处(大于等于20 m)棉花-玉米地高,下层土壤有效氮含量在农田内部各土地利用方式间无差异。在各距离样点处不同土地利用类型间土壤有效P含量的变化无明显规律,在农田内部以瓜地有效P含量最高。棉花-玉米地土壤全量N/P在农田内部和与农田边缘垂直距离20 m处含量最高。三土层土壤有效N/P在农田内部以柽柳林最高,随着与农田边缘垂直距离增加,土壤有效N/P显著改变。综合来看,土地利用对荒漠绿洲过渡带土壤营养含量的增加具有正向作用,由土壤养分变化带来的生态效应值得关注。     

Rational design to improve thermostability and specific activity of the truncated Fibrobacter succinogenes 1,3-1,4-β-d-glucanase

1,3-1,4-β-D-Glucanase has been widely used as a feed additive to help non-ruminant animals digest plant fibers, with potential in increasing nutrition turnover rate and reducing sanitary problems. Engineering of enzymes for better thermostability is of great importance because it not only can broaden their industrial applications, but also facilitate exploring the mechanism of enzyme stability from structural point of view. To obtain enzyme with higher thermostability and specific activity, structure-based rational design was carried out in this study. Eleven mutants of Fibrobacter succinogenes 1,3-1,4-β-D-glucanase were constructed in attempt to improve the enzyme properties. In particular, the crude proteins expressed in Pichia pastoris were examined firstly to ensure that the protein productions meet the need for industrial fermentation. The crude protein of V18Y mutant showed a 2 °C increment of Tm and W203Y showed ～30% increment of the specific activity. To further investigate the structure-function relationship, some mutants were expressed and purified from P. pastoris and Escherichia coli. Notably, the specific activity of purified W203Y which was expressed in E. coli was 63% higher than the wild-type protein. The double mutant V18Y/W203Y showed the same increments of Tm and specific activity as the single mutants did. When expressed and purified from E. coli, V18Y/W203Y showed similar pattern of thermostability increment and 75% higher specific activity. Furthermore, the apo-form and substrate complex structures of V18Y/W203Y were solved by X-ray crystallography. Analyzing protein structure of V18Y/W203Y helps elucidate how the mutations could enhance the protein stability and enzyme activity.     

红星梭子蟹变应原原肌球蛋白基因的克隆、表达及其免疫学鉴定

克隆、表达红星梭子蟹蟹肉中变应原原肌球蛋白（Tropomyosin）,并对其免疫学特性进行鉴定。RT-PCR克隆红星梭子蟹（Portunus sanguinolentus）蟹肉中变应原原肌球蛋白的全长基因,根据序列设计带有酶切位点的特异性引物,扩增蟹Tropomyosin的完整开放阅读框,与pET-28a载体连接并转化大肠杆菌Escherichia. coli BL21(DE3),诱导表达后,Ni2+亲和层析柱纯化重组蛋白,Western-blot检测其免疫学活性,胰酶消化后进行MALDI-TOF-MS质谱分析鉴定。克隆所得蟹Tropomyosin基因包括一个编码285个氨基酸的开放阅读框。序列分析结果显示所克隆得到的基因与已知虾、螨、蟑螂等的Tropomyosin变应原基因有较高的同源性（>80%）。根据变应原的命名规则,将其命名为Pors 1,并提交GenBank数据库,登录号为EF143836。重组蟹Tropomyosin在大肠杆菌中能高效的表达,表达产物经Ni2+亲和层析柱纯化后进行Western-blot检测,结果显示该重组蛋白具有良好的免疫学活性,MALDI-TOF-MS质谱分析进一步证实了该重组变应原的正确性。本研究成功克隆和表达了红星梭子蟹变应原Tropomyosin,为蟹过敏性疾病的诊断和治疗奠定了基础。     

中国新记录属——乌菌蚊属及一新种记述（双翅目：扁角菌蚊科）

报道中国扁角菌蚊科1新记录属——乌菌蚊属Urytalpa Edwards,1929,并记述1新种：簇毛乌菌蚊U.bartata Caoet Zhou,sp．nov．,模式标本保存在浙江林学院昆虫标本室。 簇毛乌菌蚊Urytalpa barbata Caoel Zhou,新种（图1～4） 雄：体长4．1mm,翅长3．4mm。 本新种与分布于日本的U.crassicauda Uesugi,2004相似,但新种C脉略超过R5脉端至M1脉端距离之半,而U.crassicauda的C脉仅略超过R5脉端;新种Sc脉未达Rs脉基部,而U.crassicauda的Sc脉远超过Rs脉基部。另外,新种第8腹板端部中央有1卵圆形毛斑及第9背板端两侧各具1伸向腹面的长突起等特征也与该属内其它种有显著差异。 正模：♂,浙江泰顺乌岩岭,2005-V-27,王义平采自马氏诱捕器。副模：1♂,浙江庆元百山祖,1994-Ⅳ-21,吴鸿采;1♂,贵州江口梵净山,1988-Ⅴ-15,王象贤采。词源：新种学名意指其第8腹板端部中间着1簇紧密刚毛。     

典型滨岸草地生态系统碳稳定同位素组成及分布特征

通过测定上海市青浦区东风港百慕大、白花三叶草、高羊茅和白茅等4种典型滨岸草本植物各组织以及不同垂直深度土壤有机质δ¹³C值,对滨岸草地生态系统的植物-土壤碳稳定同位素特征进行了分析.结果表明: 白花三叶草、高羊茅属于C3植物,百慕大、白茅属于C4植物,其茎叶、凋落物和根系各组织间δ¹³C值无显著差异.C3和C4植物样带表层土壤有机质δ¹³C值随着土壤深度递增而呈现截然不同的变化特征,这与样带本底δ¹³C值以及碳稳定同位素分馏效应有关,同时还受植物根系分布深度的影响.植物输入是土壤有机碳(SOC)的最主要来源,植物有机体δ¹³C组成对土壤有机质δ¹³C值有直接影响,植物各组分δ¹³C值与土壤有机质δ¹³C值均存在极显著相关.4种草本植物样带SOC含量与δ¹³C值均呈极显著相关,其中,C3植物样带SOC含量与δ¹³C值呈线性负相关,C4植物样带SOC含量与δ¹³C值呈线性正相关.     

黄土高原雨水集聚深层入渗(RWCI)系统下山地果园土壤水分时空变异特征

水资源短缺是影响黄土高原雨养农业发展的关键性因素,雨水资源开发是缓解该地区水资源短缺的有效措施.本研究利用管式 TDR 系统监测21年红富士老果园0～300 cm土层土壤含水率变化,分析了雨水集聚深层入渗(RWCI)系统下黄土高原旱作山地果园土壤水分时空分布特征.结果表明: RWCI系统能够显著增加果园土壤含水率,特别是40～80 cm土层(土壤含水率低值区)土壤含水率,在该区域,不同设计深度(40、60和80 cm)RWCI处理(RWCI₄₀、RWCI₆₀和RWCI₈₀)年均土壤含水率分别较鱼鳞坑(CK)处理提高75.3%、85.4%和62.4%,分别较裸露坡地(BS)处理提高39.2%、47.2%和29.1%.RWCI₄₀、RWCI₆₀和RWCI₈₀处理土壤水分入渗最大深度分别为80、120和180 cm,显著深于CK处理(60 cm),其中土壤水分变化幅度最大的土层分别主要发生在0～60、0～100和0～120 cm.在果树整个生育期内,RWCI处理土壤平均含水率(0～300 cm)以RWCI₈₀处理最大,其次是RWCI₄₀和RWCI₆₀处理.总体来看,RWCI系统是黄土高原实现雨水资源化和农业高效用水的有效措施.