一株聚氨酯降解菌的分离及其降解特性解析

利用微生物对聚氨酯 (Polyurethane,PUR) 类污染物进行生物降解是目前的研究热点之一。寻找能高效降解聚氨酯的微生物是该类研究的重要前提。文中从塑料垃圾填埋场中分离培养了1株PUR高效降解菌株P10。基于菌落形态观察和16S rDNA系统发育分析,鉴定其为短芽孢杆菌属Brevibacillus的细菌。通过PUR的模式底物水性聚氨酯 (Impranil DLN) 比浊法,确定了该菌株能在6 d内降解71.4%的Impranil DLN。此外,菌株P10能够利用商业聚氨酯海绵作为唯一碳源进行生长;通过降解条件的优化,在5% (V/V) LB作为额外碳源的辅助下实现了6 d内对50 mg PUR泡沫的降解。以上结果表明Brevibacillus sp. P10在聚氨酯废弃物的生物降解过程中具有一定的应用潜力。     

研究者通过逆向生物合成扩展生物合成途径

2021年1月8日Nature Communication报道,韩国科学技术院(KAIST)研究者通过结合逆向生物合成和前体选择步骤,设计了首个短链伯胺的生物合成途径,短链伯胺在化学工业中具有广泛的应用。该方法为系统设计生产化学物质的生物合成途径的提供了一种新策略。利用微生物可生产的化学物质的范围随着系统代谢工程学的发展而不断扩大,但是目前在工业上具有重要用途的短链伯胺至今尚未有生物学生产方法的报道。     

人体肠道菌群与高血压的研究进展

高血压是一种以血压升高为特征的疾病。除少数继发性高血压外,大多数高血压发生的病因至今尚未明确。近年来,越来越多的研究表明高血压的发生机制与肠道菌群有关。通过对最新的研究进行分析,发现膳食纤维、高盐摄入等因素可刺激肠道菌群,进而对高血压产生不同的影响。短链脂肪酸作为肠道菌群的发酵产物,是膳食纤维具有降血压作用的主要原因。高盐摄入导致高血压,是因为肠道菌群引起了免疫系统的改变。另外,高血压的形成也与肠道致病微生物的异质性炎症反应有关。此综述希望能为高血压的控制与防治提供新的科学依据与研究思路。     

短链脂肪酸对肠道动力影响的研究进展

人体的肠道不仅仅是消化吸收场所,也是大量微生物生存的家园。肠道作为人体最大的“储菌库”,其多种生理功能离不开复杂多变的肠道菌群和菌群代谢物(如短链脂肪酸等)的参与。短链脂肪酸是肠道菌群发酵膳食纤维产生的一类重要的信号分子,研究发现短链脂肪酸除参与维持人体肠道黏膜免疫屏障、调节体液及电解质平衡以及为肠上皮细胞提供能量外,还与肠道动力调节有关。本文就短链脂肪酸在肠道动力调节中的作用进行综述,旨在深入理解短链脂肪酸与肠道的互作关系,维持肠道的机械屏障,从而为探索肠道相关动力疾病的治疗提供新思路。     

基于稳定同位素研究海州湾短吻红舌鳎的摄食生态

根据2018年春季和秋季在海州湾海域进行底拖网调查采集的样品,基于碳氮稳定同位素分析,对海州湾短吻红舌鳎的摄食生态进行研究。结果表明: 海州湾短吻红舌鳎的δ¹³C值平均值为(-17.79±1.00)‰,其范围在-20.75‰～-15.91‰;δ¹⁵N值平均值为(9.37±1.33)‰,其范围在5.98‰～12.02‰。Pearson相关分析表明,海州湾短吻红舌鳎δ¹³C值与体长呈显著负相关,δ¹⁵N值与体长呈显著正相关。根据δ¹⁵N值计算得出海州湾短吻红舌鳎的平均营养级为(3.43±0.97),且营养级与体长呈显著正相关。海州湾短吻红舌鳎摄食的饵料生物有鱼类、蟹类、虾类、软体动物、多毛类、浮游生物和颗粒有机物等,其中虾类的营养贡献率最高。秋季鱼类、蟹类、虾类对短吻红舌鳎的营养贡献率较春季有所增高。本研究将有助于揭示短吻红舌鳎在海州湾生态系统物质循环和能量流动中的地位和作用,为其资源保护和合理利用提供科学依据。     

短时暴雨对小兴安岭凉水阔叶红松林地表甲虫群落的影响

全球变化背景下,气候变化引起的降水异常变化对诸多生态过程和功能均有重要影响,但目前关于极端降水事件对土壤动物群落组成及多样性的影响研究非常有限。2018年7月24—25日,凉水国家自然保护区发生以大到暴雨为主的连续降雨,日降雨量达到50—100 mm,造成较严重的破坏,属于极端降水事件(短时暴雨)级别。在凉水国家级自然保护区阔叶红松林内,分别于暴雨发生前期(7月19日—24日)、暴雨结束初期(7月29日—8月3日)和后期(8月4日—8月14日),采用陷阱法捕获地表甲虫,阐明短时暴雨对地表甲虫群落组成及多样性的影响。结果表明:此次实验共捕获650只、35种,地表甲虫群落、步甲科和隐翅虫科的个体数量在暴雨发生前期、暴雨结束初期和后期并没有显著差异,说明短时暴雨对上述群落个体数量没有显著影响,而葬甲科的个体数量在暴雨结束初期显著少于暴雨发生前期和暴雨结束后期。因土壤动物群落不同类群生活习性不同,短时暴雨对地表甲虫群落不同类群与优势种的影响各不相同。例如:优势种Pterostichus maoershanensis、Pterostichus adstrictus和Aulonocarabus canaliculatus暴雨结束初期的个体数量均显著少于暴雨发生前期的个体数量,优势种P.maoershanensis暴雨结束后期的个体数量极显著少于暴雨结束初期和暴雨发生前期,优势种Nicrophorus tenuipes暴雨结束初期的个体数量极显著少于暴雨发生前期。地表甲虫群落和步甲科在暴雨发生前期、暴雨结束初期和后期的的多样性指数(H′)和优势度指数(D)呈逐渐减少的趋势,步甲科暴雨结束后期的多样性指数(H′)、优势度指数(D)和均匀度指数(J)均显著少于暴雨发生前期(P0.05)。地表甲虫群落在暴雨结束初期和后期的beta多样性均显著高于暴雨发生前期,说明地表甲虫群落在暴雨结束初期和后期存在较高的群落物种替换,即暴雨导致地表甲虫群落较大的物种组成差异。本文表明,短时暴雨对小兴安岭凉水阔叶红松林的地表甲虫群落物种组成和多样性产生一定的影响,对群落不同类群及优势物种产生不同的影响,并导致地表甲虫群落在暴雨后较大的物种替换。     

烯啶虫胺肠衣饵剂对黑翅土白蚁的防治效果

[目的]为了开发一种高效环保型白蚁饵剂.[方法]选定烯啶虫胺和溴虫腈对黑翅土白蚁Odontotermes formosanus进行室内毒力测定,根据室内毒力测定结果筛选毒力较高药剂进行驱避试验,并制备3种不同剂量的肠衣饵剂,开展室内白蚁毒杀效果试验和园林白蚁防治效果试验;选用合适剂量肠衣饵剂进行堤坝黑翅土白蚁诱杀试验,并用挖巢法检测肠衣饵剂对堤坝黑翅土白蚁的诱杀效果.[结果]1.6tg/mL烯啶虫胺处理黑翅土白蚁72 h后校正死亡率达100％,16 μtg/mL溴虫腈处理72 h后黑翅土白蚁校正死亡率也达到100％.室内毒力测定结果表明烯啶虫胺对黑翅土白蚁的LC5o值低于溴虫腈,100 μtg/mL烯啶虫胺处理8h后对黑翅土白蚁无显著驱避作用.3种剂量烯啶虫胺肠衣饵剂处理72 h后,黑翅土白蚁校正死亡率均在60％以上.将不同剂量的烯啶虫胺肠衣饵剂投放到园林中45 d后,肠衣饵剂基本被食空,施药点周围无白蚁及活动迹象.在福建省水库大坝周围投放60 μtg/g烯啶虫胺肠衣饵剂,3个月后肠衣饵剂未发霉且基本被食空,6个月后挖巢发现蚁道内无黑翅土白蚁活动,白蚁巢体出现死亡和坍塌情况.[结论]60 μg/g烯啶虫胺肠衣饵剂对园林和堤坝中的黑翅土白蚁具有良好的诱杀效果,是一种高效环保型白蚁肠衣饵剂.     

基于广义可加模型分析温湿度因子对斑翅果蝇田间种群动态的影响

探究温湿度因子对田间斑翅果蝇Drosophila suzukii Matsumura种群发生动态的影响,为进一步开展环境胁迫下斑翅果蝇适应性机制研究提供前期基础和参考.本文监测统计了 2016-2017年田间斑翅果蝇成虫种群动态数据,并利用广义可加模型(Generalized Additive Models,GAM)分析温湿度因子对成虫种群发生动态的影响.结果表明,通过模型检验和广义交叉验证值(Generalized Cross-Validation,GCV)对比,得出温湿度因子显著影响了2016-2017年斑翅果蝇田间成虫种群发生动态(P＜0.05),斑翅果蝇雌成虫、雄成虫、总种群数量的GAM模型参数α分别为2.21346、2.55606和3.08316;雌成虫、雄成虫、总种群数量与温湿度因子关联的GCV值分别为0.57299、0.74501、0.64611,因此雌成虫种群数量与温湿度因子拟合的模型最优;结合温湿度预测曲线分析,斑翅果蝇成虫种群发生动态与温湿度因子之间呈非线性相关,其中温度在23℃以下呈局部负相关,在23℃以上呈局部正相关;与湿度呈正相关,但影响程度较低,因此温度是影响斑翅果蝇成虫种群数量动态的关键生态因子.本文通过探究环境因子对田间斑翅果蝇种群消长规律的影响,为斑翅果蝇的种群发生机制提供了生态学理论基础.     

昆虫翅多型的分子调控机制研究进展

生物如何适应复杂的环境变化是生物学研究的重要科学问题。其中,昆虫在长期的进化过程中形成了翅多型现象以适应复杂的环境,由此通过调控翅型的转换,对不同的环境条件做出响应,从而优化资源分配以平衡迁移或繁殖的需求,但目前对其分子调控机制仍不十分清楚。本文基于国内外最新研究进展,结合作者自己的研究,系统地综述了昆虫体内参与翅型转换调控的多种途径的研究进展,包括胰岛素信号通路、蜕皮激素信号通路、保幼激素信号通路、JNK信号通路、生物胺信号通路和病毒基因水平转移,指出了未来发展的方向。这些研究成果不仅对于进一步阐明昆虫翅多型的分子机制具有指导意义,也为开发以翅型调控为主要内容的害虫综合治理技术提供参考。     

葡萄花翅小卷蛾抗药性研究进展

葡萄花翅小卷蛾是葡萄上的重要害虫,具有多食性、多化性等生物学特点,抗逆能力极强。该虫起源于欧洲,现已入侵全球多个国家。葡萄花翅小卷蛾主要以幼虫取食葡萄花序、幼果和成熟果实,给葡萄生产造成重大损失;其危害有利于真菌的侵入,导致灰霉病、白粉病等病害大量发生,从而造成葡萄腐烂。由于该虫入侵风险极高,已被我国列为重要的进境检疫性有害生物。国外对葡萄花翅小卷蛾的防治主要采用化学杀虫剂,由于长期大量且不合理地使用化学杀虫剂,葡萄花翅小卷蛾已对多种不同类型的杀虫剂产生了抗药性。本研究总结了葡萄花翅小卷蛾的抗性测定方法、抗性现状及其抗性机理,同时结合国外葡萄花翅小卷蛾抗性和防治相关研究,提出该虫抗性治理策略,并对我国预防该虫的入侵提出建议。