生物法处理木质素的研究进展

对生物法处理木质素进行了简要概述,包括微生物降解、生物法酸析提取木质素以及生物法纯化木质素的效果及其研究进展.生物法处理木质素对资源的合理利用、经济的发展以及环境保护具有重要的意义.     

张掖湿地芦苇蒸腾速率与叶性状关系对土壤水分的响应

了解植物蒸腾速率与叶性状关系对环境因子响应,对于探索植物碳水代谢关系和叶性状构建模式之间耦合的生理生态学机制具有重要的意义。选择张掖国家湿地公园的沼泽湿地为实验地,按湿地中心向边缘土壤水分依次递减的规律设置Ⅰ(95.70%)、Ⅱ(67.50%)、Ⅲ(50.70%)、Ⅳ(30.17%)4个土壤含水量样地,研究了不同土壤水分影响下芦苇(Phragmites australis)的蒸腾速率与叶面积、叶厚度的关系。结果表明:随着土壤含水量下降,湿地植被群落的高度、盖度和地上生物量均呈现先增加后降低的趋势,芦苇的叶面积(LA)、叶片蒸腾速率(Tr)呈现先增加后降低的趋势,而叶厚度呈增加趋势;芦苇的Tr与LA关系在样地Ⅰ和样地Ⅳ存在极显著正相关(P0.01),Tr与叶厚度关系在样地Ⅰ存在极显著正相关(P0.01),而在样地Ⅳ呈极显著负相关(P0.01);在样地Ⅱ和Ⅲ,芦苇的Tr与LA、叶厚度之间呈显著正相关(P0.05)。在土壤水分饱和与土壤水分胁迫的样地,芦苇分别采取了小而薄和小而厚的叶片构建模式,实现了低Tr;而在土壤水分适中的样地芦苇采取了大而薄的叶片资源投资策略,实现了较高的Tr,反映了植物种群适应异质生境的表型可塑性机制。     

Actinosynnema mirum DSM43827溶解性多糖单加氧酶的异源表达和酶学性质表征

溶解性多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenases,LPMO)是近年来新发现的一类作用于结晶多糖(如纤维素和几丁质)的氧化酶;LPMO通过氧化的方式来裂解底物从而有利于水解酶系进一步作用,获得可溶性寡糖。为获得更多新酶资源,通过PCR方法从Actinosynnema mirum DSM 43827菌株中成功地克隆了编码LPMO的基因Amir_5334;将该基因构建到含麦芽糖结合蛋白(maltose binding protein,MBP)标签的pET-28a(+)载体(pET-28a-MBP)上,并转化至E.coli BL21(DE3)中进行诱导表达。利用镍柱亲和层析进行纯化,获得融合表达蛋白后,使用Factor Xa蛋白酶切除MBP标签,最终得到成熟的LPMO(Am5)。成熟Am5的预测分子量约为26 kDa,等电点为8.3。分析Am5序列发现,Am5与同家族中LPMO的序列一致性较低,具有良好的序列新颖性。酶学性质分析表明Am5是对几丁质有氧化活性而对纤维素无氧化活性的LPMO;与几丁质酶协同降解几丁质时可提高几丁质酶60%的水解效率;吸附实验显示,Am5对几丁质具有较强的吸附作用,而对纤维素吸附能力较弱。以上研究表明,Am5是一种针对几丁质底物具有高效选择性的新型氧化酶。     

一株高产纤维素酶菌的筛选与鉴定

利用刚果红脱色从森林腐木中筛选到一株高产纤维素酶菌,结合18S rRNA基因序列分析和菌株形态特性分析,确定该菌株为爪哇正青霉(Eupenicillium javanicum).通过研究粗酶提取时不同离心时间和离心转速对酶活的影响,确定采用3000r/min,15min离心条件下获得的粗酶测定CMC酶活,采用4000r/min,10min的离心条件下获得的粗酶测定FPA酶活和β-葡萄糖苷酶活.酶学性质初步研究显示,纤维素酶反应的最适pH值以5.0为宜;CMC酶最适酶解温度和酶解时间为60℃,15min;FPA和β-葡萄糖苷酶最适酶解温度和酶解时间均为50℃,20min.     

高寒退化草地星毛委陵菜根系分叉数和连接长度的关系

根系分叉数和连接长度影响着植物根系的空间分布和资源获取,二者的权衡关系有助于深层次的理解植物根系构型的生态适应性。在祁连山北坡高寒退化草地,设置未退化(T_1)、轻度退化(T_2)、中度退化(T_3)和重度退化(T_4)4个退化梯度样地,采用全根挖掘和Win-RHIZO根系分析仪相结合的方法,研究了星毛委陵菜(Potentilla acaulis)根系分叉数和连接长度之间的关系。结果表明:随着天然草地退化程度的加剧,草地群落的密度、高度、盖度、地上生物量和土壤含水量逐渐减小,土壤紧实度不断增大,星毛委陵菜种群的密度、高度、盖度、地上和地下生物量、根冠比和根系连接长度逐渐增大,分叉数呈相反的变化趋势;不同退化草地星毛委陵菜根系分叉数与连接长度之间的相关性存在差异(P0.05),在未退化(T_1)和重度退化(T_4)草地星毛委陵菜根系分叉数和连接长度之间存在极显著的负相关关系(P0.01),在轻度退化(T_2)和中度退化(T_3)草地二者之间存在显著的负相关关系(P0.05)。随着天然草地的退化,星毛委陵菜选择减小根系分叉数和增大根系连接长度的构型构建模式,反映了植物不同功能性状间生物量分配的权衡机制。     

利用TAIL-PCR克隆耐盐基因及其分析

通过大量筛选得到一株高耐盐的豇豆根瘤菌WME7,最高可耐15g/L NaCl,利用Tn5-sacB转座子对该菌株进行随机插入突变,从突变子中筛选获得30个共生缺陷型突变株。利用TAIL-PCR(thermal asymmetric interlaced PCR)方法克隆了突变株Tn5-sacB侧翼序列,通过BLAST发现有1个突变株的插入失活基因与鼠伤寒沙门氏菌抗银的结合蛋白SilE有94%同源性,表明有关Na+离子的抗性基因可能与Ag+离子的抗性基因有某种关系。该基因在其它菌中也能抗其它金属离子(铜、锌、钴、铬)。     

我国主要生态区域绿豆慢生根瘤菌的遗传多样性和系统发育研究

利用16SrRNAPCR-RFLP、16SrRNA序列分析以及16S-23SrRNAIGS(IntergeneticSpacer)PCR-RFLP技术对分离自中国主要生态区域的44株慢生型绿豆根瘤菌和5株参比菌株进行了遗传多样性和系统发育研究。16SrRNAPCR-RFLP分析表明:在76%的相似水平上,所有供试菌株可分为三大类群:群I由LYG1等13株慢生根瘤菌组成,该群在系统发育上与B.japonicum和B.liaoningense的参比菌株存在一定的差异;群Ⅱ由XJ1等21株供试菌株、B.japonicum和B.liaoningense的代表菌株组成;群Ⅲ由10株来自广东和广西的菌株和B.elkanii的代表菌株组成。16S-23SrRNAIGSPCR-RFLP分析将供试菌株分为A、B两大群。群A由34株供试菌株、B.japonicum和B.liaoningense的代表菌株组成。在85%的相似性水平上,可再分为AⅠ、AⅡ和AⅢ3个亚群。群B由10株分离自广西和广东的菌株和B.elkanii的代表菌株组成。在85%的相似性水平上,可再分为BI和BⅡ两亚群,表现出一定的多样性。与16SrRNAPCR-RFLP相比,16S-23SrRNAIGSPCR-RFLP具有更高的解析度,供试菌株表现出更加丰富的遗传多样性。分离自中国新疆、广东和广西等地的菌株在分群上具有较为明显的地域特征。     

工业纤维素诱导里氏木霉RUT C-30产葡聚糖酶的条件

为了研究工业纤维素诱导里氏木霉RUT C-30产葡聚糖酶的最佳条件,根据单因素实验结果,以工业纤维素、(NH4)2SO4和生物素为实验因素,滤纸酶活为响应值,进行中心组合设计,建立一个二次多项式数学模型,进行响应面优化,寻找最优产酶结果.经过优化,选出工业纤维素、(NH4)2SO4和生物素的添加量分别为39.485 g/L、6.232 g/L和249.872 μg/L,最高的滤纸比酶活为6.298 U/mL,实验验证,滤纸比酶活为6.118 U/mL,与预测值相差了2.86%.     

AgNO3对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌作用及机制

以大肠杆菌和金黄色葡萄球菌为模式菌,对AgNO3的抗菌效果进行研究,并对其抗菌机制作初步探讨。AgNO3对大肠杆菌的抑制生长曲线表明:2.891 mg/L的AgNO3能够完全抑制106个/mL的大肠杆菌细胞生长,AgNO3使大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的延滞期加长,并且浓度越高,延滞期越长。另外,AgNO3对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌脱氢酶的活性有明显影响,随着AgNO3浓度的提高,脱氢酶的活性逐渐降低。AgNO3溶液作用于细菌后,细菌表面疏水性均有不同程度地下降,且浓度越大对其影响也越明显,大肠杆菌的下降程度要大于金黄色葡萄球菌。     

不同地域豇豆(Vigna unguiculata)根瘤菌的表型和遗传多样性

豇豆根瘤菌既是豆科植物根际微生物的主要类群,也是重要的根瘤菌资源之一。通过最适碳/氮源、内源抗生素抗性和NaCl耐受性等表型特征和16S-23S Intergenetic Region(IGS)RFLP特征分析对分离自8个不同地域的52株供试豇豆根瘤菌的进行了表型和遗传多样性分析。供试菌株无论是在表型还是遗传型方面均具有丰富的多样性。根据IGS RFLP特征,供试豇豆慢生根瘤菌分为以下4个IGS类群:IGS-Ⅰ为豇豆根瘤菌的优势群体,在系统发育上相对独立;IGS-Ⅱ和IGS-Ⅲ的菌株分别属于Bradyrhizobium japonicum和Bradyrhizobium liaoningense;IGS-Ⅳ属于Bradyrhizobium elkanii。豇豆快生型菌株则分别归为IGS-Ⅴ和IGS-Ⅵ群,在分类地位上分别属于Sinorhizobium fredii和Rhizobium leguminosarum。不同地域的菌株在多样性方面具有明显的差异。分离自湖北红安的菌株仅与黑龙江德都具有一定的相似性,Jaccard系数为0.25,表现出地理隔离作用。来自黑龙江德都和广西武鸣的菌株的多样性最为丰富,其Simpson指数和Shannon-Wiener指数分别为0.667和1.243与0.593和0.961。