白洋淀富营养化湖泊湿地厌氧氨氧化菌的分布及对氮循环的影响

随着生物反应器和海洋生态系统中厌氧氨氧化反应的发现,自然生态系统的氮循环过程被重新认识,但是目前厌氧氨氧化过程是否也存在于富营养化湖泊湿地并发挥着重要作用,还未见报道。结合15N同位素示踪与分子生物学技术研究了白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化菌的分布、菌群结构特性、生物多样性及其活性。结果表明,在藻类影响导致的高氨氮沉积物中,厌氧氨氧化菌具有广泛存在性。通过构建16S rRNA克隆文库发现,沉积物中厌氧氨氧化菌的生物多样性相对较低,在2%差异度的条件下,30个克隆序列只分为5个操作分类单元(OTUs),代表序列与Genebank数据库中已探明的厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia fulgida和Candidatus Brocadia anammoxidans同源性最高,分别可达97%和96%。同位素示踪结果表明,白洋淀湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化活性为0.19—7.78 nmol N g-1h-1,空间差异较大,产生的氮气占此沉积物总氮气生成量的0.64%—20.65%,体现了湿地的异质性。通过得出的厌氧氨氧化反应速率推算每年由厌氧氨氧化反应损失的氮量为1.8—78gN m-2a-1,对白洋淀氮循环起到非常重要的作用。富营养化湖泊湿地沉积物中厌氧氨氧化反应的发现为研究厌氧氨氧化对氮循环的重要影响提供了新证据。     

亚高山/高山森林土壤有机层氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度特征

为了解季节性冻融作用对川西亚高山/高山地区土壤氨氧化微生物群落的影响,采用qPCR技术,以氨单加氧酶基因的α亚基(amoA)为标记,在生长阶段、冻结阶段、融化阶段中的9个关键时期调查了该地区不同森林群落：岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(PF)、岷江冷杉(A. faxoniana)和红桦(Betula albosinensis)混交林(MF)、岷江冷杉次生林(SF)土壤有机层的氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)丰度的特征。结果表明,三个森林群落土壤有机层中都具有相当数量的氨氧化细菌和古菌,均表现出从生长阶段至冻结阶段显著降低,在冻结阶段最低,但冻结阶段后显著增加,在融化阶段为全年最高的趋势。土壤氨氧化微生物类群结构(AOA/AOB)受负积温影响明显。冻结后期三个森林群落土壤负积温最大时,AOA数量明显高于AOB,但其他关键时期土壤氨氧化微生物类群结构与群落类型密切相关。高海拔的PF群落土壤有机层表现为AOA>AOB(冻结初期除外),低海拔的SF群落中表现为AOB>AOA(冻结后期除外),而MF群落则仅在融冻期和生长季节末期表现为AOB>AOA。这些结果为认识亚高山/高山森林及其相似区域的生态过程提供了一定的科学依据。     

高效反硝化菌aHD7的筛分、脱氮特性及厌氧氨氧化性

从活性污泥中筛选出一株高效反硝化菌aHD7,30℃静置培养3d,脱氮率可达91.7％,且反应过程中亚硝酸盐积累量较低,3d后亚硝酸盐氮浓度基本稳定在1.8mg.L-1.显微镜观察显示,菌株为革兰氏阴性杆菌,大小为0.5 μm×(1.5～2.5) μm.通过生理生化特性及16S rDNA同源性分析,初步推断该菌株为门多萨假单胞菌(Pseudomonas mendocina).考察了碳源、C/N、氮初始浓度、pH等因素对菌株反硝化性能的影响.结果表明:对中低浓度硝酸盐(硝酸盐氮浓度≤276.95 mg.L-1),脱氮率接近100％,硝酸盐氮浓度高达553.59 mg·L-1时,脱氮率可达66.8％,且亚硝酸盐积累量甚微;最适碳源为乙醇;C/N为6～8和偏中性条件有利于反硝化反应.aHD7具有较强的厌氧氨氧化性,平均氨利用率达4.56 mg·L-1·d-1.     

氨酰tRNA 合成酶抑制剂作为新型抗感染药物的研究进展

细菌耐药性的不断上升对现有阶段的抗生素类药物提出了一个严峻的挑战,同时也掀起了针对于新靶标的抗菌药物的研究。氨酰tRNA合成酶(aaRS)催化特定氨基酸连接到相应的tRNA分子上,在蛋白质的合成过程中起着必不可少的作用。氨酰tRNA合成酶的抑制会导致蛋白质合成的停止,扰乱细菌和真菌的生长,因此氨酰tRNA合成酶是一类潜在的抗感染靶标。本文分别综述了天然产物及其衍生的aaRS抑制剂,底物和反应中间体模拟物,通过合成和通过虚拟筛选得到的aaRS抑制剂作为新型抗细菌和抗真菌药物的研究进展,并对aaRS的靶标特点、分类和催化机制作一简要介绍。     

百合鳞茎苯丙氨酸解氨酶提取条件的优化

研究兰州百合(Lilium davidii var. unicolor)鳞茎内PAL的最佳提取条件结果表明：pH 8.8的硼砂缓冲液为最适缓冲液;百合鳞茎的PAL不耐酸碱,更不耐酸;最适反应温度为40℃;随着水浴时间延长和水浴温度提高,PAL活性逐渐降低,但40℃水浴30 min后,酶活性仍保留47%;最适底物浓度为0.032 mol·L^-1;磨样时加入PVP 0.5 g,能够明显提高PAL活性。     

纯氧对采后杨梅果实腐烂的抑制与抗病相关酶的诱导

为研究高氧对抑制果实腐烂的作用及其与抗病相关酶活性诱导的关系,将杨梅果实采后在5℃用纯氧或空气(对照)处理12 d.结果表明,纯氧处理可显著抑制果实腐烂发生,贮藏12 d后对照果实的腐烂指数达到54%,而处理果实仅为17%.纯氧处理在贮藏前期可诱导杨梅果实几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶活性的升高,并在第6天时达到高峰.另外,纯氧处理增加了苯丙氨酸解氨酶和过氧化物酶的活性及总酚含量,并在整个贮藏期间一直高于对照水平.这些结果表明,高氧抑制杨梅果实腐烂的作用与诱导与抗病相关的酶的活性升高密切相关,抗病性诱导是高氧抑制杨梅果实腐烂的重要原因.     

摄食对南方鲇耗氧和氨氮排泄的影响

采用流水式呼吸仪,在水温27.0±0.5℃条件下同时测定了南方鲇(Silurus meridionalisChen)摄食前后的耗氧率和排氨率。实验结果表明:摄食前标准耗氧率和标准排氨率分别为116.4±6.4mgO2/kg/h和6.9±1.4mgNH4 /kg/h。摄食后耗氧率和排氨率均呈现迅速上升,到达最大值后再缓慢下降,然后恢复到静止水平的变化趋势:最大值分别为358.8±11.4mgO2/kg/h和76.1±2.5mgNH4 /kg/h;最大值出现时间分别为10.8±1.4h和10.1±0.9h;摄食后耗氧率和排氨率发生改变的持续时间分别为36.0±2.3h和37.2±2.8h;耗氧总增量和排氨总增量分别为88.3±2.7mgO2和23.1±1.7mgNH4 。实验结果显示,鱼类排氨率在摄食后的变化过程与其耗氧率的特殊动力作用(SDA)具有类似的特征,表明二者在能量代谢机制上相互关联;南方鲇的SDA总耗能的79.4%由蛋白质分解代谢所提供。     

吡咯赖氨酸：第 22 种参与蛋白质生物合成的氨基酸

吡咯赖氨酸在产甲烷菌的甲胺甲基转移酶中发现,是目前已知的第 22 种参与蛋白质生物合成的氨基酸,与标准氨基酸不同的是,它由终止密码子 UAG 的有义编码形成 . 与之对应的在产甲烷菌中也含有特异的吡咯赖氨酰 -tRNA 合成酶 (PylRS) 和吡咯赖氨酸 tRNA (tRNA^Pyl). tRNA^Pyl具有不同于经典 tRNA 的特殊结构 . 产甲烷菌通过直接途径和间接途径这两种途径生成吡咯赖氨酰 -tRNA^Pyl(Pyl-tRNA^Pyl) ,它还可能通过 mRNA 上的特殊结构以及其他还未发现的机制,控制 UAG 编码成为终止密码子或者吡咯赖氨酸 . 比较了吡咯赖氨酸与另一种非标准氨基酸,第 21 种氨基酸———硒代半胱氨酸的相似点与不同点 .     

7株放线菌在辣椒根部定殖及对辣椒叶片PAL与PPO活性的影响

采用盆栽接种试验、平皿涂抹法测数及常规酶活测定法研究了7株拮抗性放线菌在辣椒根部的定殖能力及接种24d对辣椒叶片苯丙氨酸解氨酶（PAl。）与多酚氧化酶活性（PPO）的诱导效应。结果表明：（1）供试7株放线菌单独接种均不能在辣椒根内定殖,但与辣椒疫霉P3混合接种时有5株可定殖;供试放线菌在辣椒根部的定殖能力与其体外平皿试验中产生的的拈抗圈大小基本无关;可定殖放线菌的定殖密度随时间延长而降低,至40d时均无活菌检出。（2）在放线菌单接处理中,5株菌接种后可诱导辣椒叶片PAL,活性提高,全部供试菌均能诱导PPO活性提高,其中可使两种酶同步提高的有5株菌;在放线菌＋P3混接处理中,有6株接种后可诱导PAL,活性提高,5株菌能诱导PPO活性提高,其中可使两种酶同步提高的有4株菌;在接入放线菌时同时混接辣椒疫霉,能增强2株供试放线菌对辣椒叶片PAL活性及6株供试放线菌对辣椒叶片PPO活性的诱导作用;供试放线菌的定殖能力与辣椒叶片PAL及PPO活性变化无明显规律性关系。     

植物冠层与大气氨交换的研究进展

对植物与大气间NH3交换的研究进展进行了综述。大量研究表明,植物冠层能够与大气进行NH3交换．交换的大小和方向取决于细胞间隙与大气NH3分压的差异,即NH3补偿点。大部分农田植物的NH3补偿点大致在1～6nmol NH3／mol air范围内;在自然条件下,NH3补偿点可能接近气孔下腔中的NH3分压,也可能接近大气中的NH3浓度;生长在低氮输入生态系统(如沼泽地和森林)中植物的NH3补偿点几乎为零。当外界大气NH3浓度低于补偿点时,生长的植被会释放NH3：否则,植被就会吸收NH3。影响NH3补偿点的因素主要包括叶温、光照强度和空气湿度等环境因素以及质外体pH、光呼吸速率及谷氨酰胺合成酶活性等内部因素。在植物生长前期,与大气间的NH3交换以吸收为主。后期则以释放为主。植物吸收或释放NH3的大小．因研究者、试验材料和试验条件等不同而有很大差异。植物地上部分对NH3的吸收途径主要有2条,一是通过表皮层吸收;一是通过气孔吸收．通过表皮层吸收的NH3占气态NH3吸收的3％,不是主要吸收途径;NH3吸收丰要通过气孔进行,其吸收量和吸收速率取决于气孔导度、温度及光照等。目前对植物NH3释放机理的解释主要是光呼吸氮循环途径和植物衰老时的蛋白质降解途径．但有关光呼吸氮循环途径在植物体NH3挥发中的作用远末搞清。当前国内、外研究重点主要集中在植物与大气间NH3、交换的方向、强度、NH3补偿点及其影响因素,植物与大气间发生NH3交换的生理机制,人气NH3浓度增加对植物代谢和生理特征的影响等方面,而忽视了对植物生态学特征、源库特征、根系分泌物、养分利用效率和不同植物种群间竞争的影响。因此．进一步深入研究植物与大气间NH3交换。不仅可以丰富植物氮素营养理论,而且也具有十分重要的环境和生态学意义。