3种假单胞菌CaCl2法感受态细胞制备及转化条件

假单胞菌因其生境和代谢类型的多样性,在污染环境修复、生物转化、生物防治等领域具有广阔的应用潜力;外源基因的导入是假单胞菌遗传改造的重要环节,而感受态细胞的制备和转化方法的建立是导入外源基因的重要方法学基础.本研究以从石油污染土壤中分离筛选的假单胞菌属的3个菌株Pseudomonas putida TS11、P. stutzeri DNB、P. mendocina JJ12为对象,通过3因素4水平正交实验设计,研究了不同CaCl₂浓度、热激时间及复苏时间对不同假单胞菌感受态细胞制备及转化效率的影响.结果表明： CaCl₂浓度是影响假单胞菌转化效率的最主要因素(P<0.05),且在制备感受态细胞之前用无菌蒸馏水多次洗涤菌体细胞,转化率明显提高.3种假单胞菌的CaCl₂转化优化条件分别为：100 mmol·L^-1 CaCl₂,热激3 min,复苏1.5 h;50 mmol·L^-1 CaCl₂,热激6 min,复苏1.5 h;75 mmol·L^-1 CaCl₂,热激4.5 min,复苏0.5 h.在上述转化条件下,3种假单胞菌的外源质粒转化效率均达到10.5个转化子·μg^-1 DNA水平.     

基于能值和数据包络分析的城市复合生态系统生态效率评估

生态效率是定量分析生态系统中社会、环境、经济投入与产出关系的有效工具,对量化城市复合生态系统的可持续发展水平起着重要作用。本文综合能值分析和数据包络分析方法,构建新的能值评价指标和新的城市复合生态系统生态效率度量模型指标,并以沈阳为例,从城市能值流和生态效率角度分析城市系统资源、环境、经济的可持续发展情况。结果表明:2000—2010年,沈阳市生态效率呈现波动上升的变化,能值产出率呈波动下降后缓慢上升趋势;环境负载率上升趋势明显,城市发展面临的资源压力不断增大。沈阳市在今后的城市生态系统建设中,应着重优化能源利用结构,提高不可更新资源利用率,促进废弃物资源化利用,全面推动城市可持续发展。     

佳乐麝香和镉复合污染对土壤中细菌和真菌数量的影响

在实验室模拟条件下,研究佳乐麝香(HHCB)和Cd单一、复合污染对培养10周土壤中细菌和真菌数量的影响。结果表明:HHCB和Cd单一、复合污染对土壤细菌(单一Cd除外)和真菌数量均有显著影响(P0.01),500、1000 mg·kg-1的HHCB和10 mg·kg-1Cd单一、复合污染对土壤细菌数量影响先抑制后促进,100、500 mg·kg-1的HHCB和10 mg·kg-1Cd单一、复合污染对真菌生长有促进作用。随着HHCB浓度的增加,第5~10周,土壤细菌抑制率减少;第1~10周,土壤真菌抑制率增加(单一HHCB污染第1、4和6周以及复合污染第4和10周除外)。复合污染对细菌联合效应在第1周表现为协同作用,对真菌联合效应在第7~8周表现为拮抗作用。     

基于MSIASM方法的中国省级行政区体外能代谢分析

通过社会代谢多尺度综合分析方法,采用社会不同层次人类活动时间、体外能代谢率与人类活动的社会开支和体外能的社会开支等指标,评价我国30个北京、天津、河北、山西、内蒙古自治区、辽宁、黑龙江、上海、福建、山东、河南、湖南、陕西、甘肃、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、吉林、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、广东、广西壮族自治区、海南、重庆、四川、贵州、云南和青海30个省级行政区的社会代谢状况,识别出限制区域可持续发展的关键因素可持续发展水平,并通过因子分析和相关分析方法,识别限制区域可持续发展的因素。结果表明,该方法社会代谢多尺度综合分析方法适合于中国省级行政区的可持续发展评价;与2003年相比,2007年我国各省级单位的社会生产和消费水平普遍提高。在内蒙古自治区,矿业的迅速发展及其对工业和服务业的剧烈带动作用,造成了体外能代谢改善水平高于全国其他省级行政区。在海南省,整体工业化水平不高,以农业和旅游业为主的产业特点,使其体外能代谢的改善水平低于全国其他省级行政区。在江西和贵州,生产性行业发展过快,而服务业发展的和民生的工程人民生活水平改善发展的滞后,导致生产部门体外能代谢水平提高,而消费部门体外能代谢水平下降。在河北、青海和新疆维吾尔自治区,社会各行业均发展较快,而人民生活水平的改善较慢,使其付薪部门体外能代谢水平提高,而家庭部门体外能代谢水平下降。在安徽和广西壮族自治区,农业生产发展和消费水平提高较快,而工业生产水平和服务业发展有所降低,使其非农生产部门体外能代谢水平下降,而农业和家庭部门的体外能改善水平提高。在山西和上海地区,工业、服务业的发展和人民生活水平改善较叫快,而农业生产发展较慢,导致非农部门和家庭的体外能代谢水平提高,而农业部门的体外能代谢水平有所降低,这为地区可持续发展政策的制定提供了科学依据。与2003年对比,2007年资本和技术聚集是我国大部分地区社会发展的重要影响因素。北京、天津、河北、山西、内蒙古自治区、辽宁、黑龙江、上海、福建、山东、河南、湖南、陕西、甘肃、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区仍需加大力度调整地区产业结构;吉林、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、广东、广西壮族自治区、海南、重庆、四川、贵州、云南和青海继续加大资本技术的引进力度,以解决个省级行政区经济发展中的资本技术聚集与区域产业结构的不协调问题。而且,2007年中国省级行政区社会代谢表现异常,大多数省级行政区社会开支并未随社会发展而增加,社会负担表现为自南方向北方转移的倾向;内蒙古、宁夏和新疆3个矿产资源丰富的省级行政区的经济发展使当地环境承压过重。30个省级行政区中只有上海接近中等发达国家水平,北京、天津、河北等16个省级行政区仍需着力调整区域的产业结构,吉林、江苏、浙江等14个省级行政区仍需着力资本技术的引进力度,中国的社会负担出现南方转移到北方的倾向;与其他国家和地区相比,大部分省级行政区仍处于发展中国家水平,对这些国家和地区曾遇到的不可持续发展问题我们应引以为戒。     

干酪乳杆菌对虫草素的生物转化研究

探讨干酪乳杆菌(Lactobacillus casei)对虫草素的生物转化。采用L.casei与虫草素共培养的方法,以虫草素水溶液为底物,接入L.casei活菌体进行厌氧培养,培养液经高效液相色谱(HPLC)和液质联谱(LC/MS)检测后有新产物生成,标记为CA。产物CA由制备液相分离、纯化后经核磁共振波谱(NMR)检测,被确定为3′-脱氧肌苷(3′-Deoxyinosine)。结果表明,L.casei能够对虫草素进行生物转化,可将虫草素C-6位的氨基水解为羟基,生成3′-脱氧肌苷,并在培养72 h时使虫草素转化率达91.2%。     

油藏本源反硝化功能菌的产气作用(N2O)及对原油物性的影响

利用叠皿夹层培养法从新疆油田采出水中筛选到8株反硝化菌株T1、D1、D44、D46、D15、S1、S2、S6,经16S rDNA序列测定鉴定分析,这8株菌分别与施氏假单胞菌(T1、D1、D44)、恶臭假单胞菌(D46、D15)和铜绿假单胞菌(S1、S2、S6)相似,相似度均达到100%。通过室内批次培养试验,评价了这8株菌利用不同碳源的反硝化产气作用(N₂O)及对原油物性的影响。结果表明: 在以蔗糖为碳源时,产气量最大,以甘油为碳源时,产N₂O气浓度最高;菌株反硝化代谢过程导致原油体积膨胀和粘度降低,膨胀率与N₂O气体浓度呈显著正相关,相关系数为0.983,但与产气体积无相关性;铜绿假单胞菌株S1、S2、S6在以甘油为唯一碳源时产生少量表面活性剂(530～730 mg·L^-1),可降低表面张力并具有乳化原油的作用,但其产气量较少,对原油的膨胀与降粘作用低于其他反硝化菌株。研究提示,在筛选采油功能菌时,菌株反硝化产N₂O气体的能力应给予足够重视。     

不同结构配比的鼠李糖脂乳化活性与油泥清洗效果

以大庆油田原油和含油污泥为对象,研究不同结构配比鼠李糖脂表面活性剂乳化活性及其对含油污泥清洗效果的影响,并优化清洗工艺参数。结果表明:单鼠李糖脂比例越高,其表面活性越好;双鼠李糖脂比例越高,其对原油的乳化能力越强;临界胶束浓度随着双鼠李糖脂比例的增加而逐渐加大;单、双鼠李糖脂配比不同的表活剂对油泥的清洗效果也不同,质量比为50∶50时清洗效率最高;鼠李糖脂浓度为1.0 g·L^-1、热洗时间为1.5h、热洗温度为65℃、洗脱强度为220 r·min^-1、固液质量比为1∶5条件下,油泥的清洗效率最高,可达81.3%;含油率为29.6%的落地油泥,经一级洗涤后油泥残油率降至5.5%,原油回收率达到87.3%,清洗出的原油无明显乳化,易于分离。由此可知,鼠李糖脂的单、双糖脂比例不同对其理化性质和清洗含油污泥的效果均有不同程度的影响。     

福州市生态系统破坏损失评估

生态系统破坏损失核算是构建绿色国民经济和经济生态生产总值核算体系的关键内容。本研究以福州市生态系统为研究对象,根据其人类不合理利用生态情况,构建了符合福州市的生态系统破坏损失核算框架体系,对2015和2018年福州市生态系统破坏损失进行核算。结果表明: 福州市2015年生态破坏损失成本为90.81亿元,占GDP比重的1.6%。在系统类型上,海洋的生态破坏损失最大,为63.11亿元,占总生态破坏损失的69.5%,其次为湿地生态系统,占比28.7%,农田生态破坏损失最小,占比仅为1.8%;在功能组成上,产品供给功能损失最大,为63.13亿元,占总生态破坏损失的69.5%,其次为调节功能损失,占比27.5%,主要源于水流动调节功能和气候调节功能损失;在区域分布上,生态破坏损失成本主要集中在罗源县、连江县、福清市和闽清县,累计高达80.92亿元,占总生态破坏损失的89.7%。与2015年相比,2018年福州市生态系统破坏损失成本减少26.08亿元,呈明显降低趋势,降幅达28.7%,主要源于连江县、罗源县、福清市和闽清县生态破坏损失成本的降低,降幅分别为86.4%、14.8%、19.9%和12.6%,主要源于海洋和湿地生态系统类型人为破坏率的降低,表明福州市人民生态保护意识不断增强,海洋与湿地系统人为生态破坏现象明显好转。本研究对生态系统生态破坏损失的定价为促进区域可持续发展和生态文明建设提供了数据支撑。     

四环素类抗性基因在黑土农田和蔬菜中的分布特征

抗生素及其抗性基因可随动物粪肥施用进入农田土壤中,进而给土壤-蔬菜系统带来潜在的生态风险。为分析抗生素抗性基因在土壤及蔬菜系统中的分布特征,本研究以四环素类抗性基因(TRGs)为对象,通过温室盆栽试验研究了典型TRGs在3种可生食蔬菜(小白菜、生菜和樱桃萝卜)中的分布特征,探讨了蔬菜根系扰动对其根际土壤中TRGs多样性和丰度的影响,并分析了TRGs在蔬菜和土壤中分布特征的相关性。结果表明,受试蔬菜体内及根际土壤中均检测到TRGs和可移动元件(MGEs),检出种类和丰度依次为根际土壤>蔬菜根部>茎叶部。蔬菜根部检出的TRGs与MGEs种类和丰度高于茎叶内,其中tetD-01、tetG-01、tetT、tet(32)、IS613、tnpA-04、intI-1(clinic)检出率和丰度尤为突出。樱桃萝卜根际土壤的TRGs及MGEs比生菜、小白菜富集量大,且土壤和蔬菜系统中部分TRGs的分布与MGEs呈显著正相关。研究结果可为揭示TRGs在土壤-蔬菜系统中存在的安全风险提供数据支持。     

施硒形态对水稻不同叶位叶片吸收积累特征的影响

为明确叶面施用的硒进入作物体内后的再分配特征，更好地服务于硒肥配方和喷施制度的优化，并筛选出适宜的叶施硒形态，本研究采用水培法探讨了叶面喷施4种形态硒对“稻花香2号”水稻苗期不同叶片、茎和根中硒吸收、积累特征的影响。结果表明：(1)叶施外源硒在水稻不同叶位叶片的分配规律为施硒叶(第4叶)硒含量最高，沿上位和下位叶逐步降低，且有机硒更倾向于向嫩叶运输；(2)叶施亚硒酸钠可使苗期水稻硒积累显著高于硒酸钠、亚硒酸锌和硒代蛋氨酸处理。相比对照，亚硒酸钠处理使水稻施硒叶硒含量上升131.4倍，达129.21 mg·kg^-1,茎和根系中硒含量分别为对照的18.6倍和2.2倍。因此，苗期水稻施硒叶片中的硒向上位叶和下位叶均有转运，且大量积累在施硒叶下位第一叶，亚硒酸钠在目标水稻体内积累效果最好。