中华绒螯蟹IAG基因的克隆及生物信息学分析

采用RACE-PCR技术,获得中华绒螯蟹胰岛素样促雄激素腺基因(Es-IAG)全长cDNA序列,并利用相关生物信息学软件对该基因及其蛋白质的结构、理化特性进行生物信息学分析。结果发现,Es-IAG基因序列全长1 392 bp,编码151个氨基酸,Es-IAG多肽的相对分子量为16.61 kD,理论等电点pI为5.08,前体多肽中存在分泌型信号肽,存在两个糖基化位点和16个磷酸化位点,存在两个典型的R**R蛋白酶酶切位点,未发现跨膜结构域。Es-IAG为分泌性蛋白,蛋白需要通过结合细胞膜上的受体而发挥性别调控等作用。对22个近缘物种的IAG基因序列系统进化分析显示,中华绒螯蟹与蓝蟹、拟穴青蟹的亲缘关系较近。为深入研究Es-IAG基因及其蛋白的结构和功能提供了相关依据。     

氨氮降解菌的筛选、鉴定与复合菌水质调控效果研究

为寻找高效降解水体中氨氮的菌株并对其进行应用评价,研究从多种水产养殖池塘水体和底泥的混合物中筛选出2株氨氮降解菌,降解率分别达97.8%和98.5%,经鉴定均为凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)。对筛选出的2菌株培养条件进行优化,2菌株pH、C/N适应范围广,并且耐高温、高盐。通过灌服试验表明所筛选菌株对养殖动物是安全的。在此基础上,将筛选菌株与本实验室前期诱变菌株B38复配后制成复合菌,通过养殖试验评价了复合菌对氨氮、亚硝酸盐及藻类数量的调控效果。与4种商品微生态制剂(光合细菌、酵母菌、强效EM和芽孢杆菌)相比,泼洒复合菌的池塘氨氮含量逐渐降低。在氨氮含量下降的同时,亚硝酸盐含量有上升的趋势,但在试验的第18天,复合菌组与酵母菌组亚硝酸盐含量有所降低。对藻类数量的影响结果显示,从第9天开始添加复合菌与芽孢杆菌组藻类数量高于其他各组,在第14天,这2组藻类数量大约为其他组的2倍。由此可见,复合菌具有明显的降氨氮特性,并能有效增加藻类数量,但对亚硝酸盐降解效果不显著。研究为复合型微生态制剂的开发提供了技术支撑。     

贵州雅水早石炭世维宪晚期的造礁四射珊瑚

伴随晚泥盆世弗拉期–法门期之交的Kellwasser和泥盆纪–石炭纪之交的Hangenberg生物灭绝事件, 泥盆纪的主要造礁动物层孔海绵消失、珊瑚多样性急剧减少, 之后的早石炭世是造礁珊瑚的关键复苏期。贵州雅水剖面下石炭统维宪阶上司组发育了丰富的原位珊瑚层, 即层状珊瑚礁, 依据有孔虫化石确定珊瑚层的时代为维宪晚期。上司组珊瑚层主要由丛状复体四射珊瑚组成, 多样性低, 可识别出2属2种: Siphonodendron pauciradiale 和Stylostrotion pentalaxoidea。其中, S. pauciradiale广泛分布于西欧和北非地区维宪晚期的珊瑚礁中, 而S. pentalaxoidea分布局限, 目前仅见于华南板块。雅水剖面维宪晚期全球广布的造礁珊瑚S. pauciradiale的出现, 指示华南地区珊瑚礁的复苏演化过程与全球具有一致性。     

红柄白鹃梅叶中黄酮类物质的提取研究

采用乙醇提取,用分光光度法测定的方法,以红柄白鹃梅为原料,通过正交试验研究了乙醇浓度,提取温度,提取时间和料液比4个因素对提取红柄白鹃梅叶片中总黄酮含量的影响。研究结果表明,各试验因素对红柄白鹃梅叶中黄酮类物质提取量的影响依料液比、提取温度、乙醇浓度、提取时间因素顺次降低,当提取温度为70℃、提取时间为2 h、料液比为1∶20时,提取效果最好,黄酮类物质提取量为22.412 mg/g。     

肠出血性大肠杆菌Ⅲ型分泌系统ATP水解酶escN基因突变株的构建

目的:利用λ噬菌体的Red重组系统敲除肠出血性大肠杆菌O157∶H7的Ⅲ型分泌系统ATP水解酶Esc N,构建大肠杆菌esc N基因缺失突变株。方法:以O157∶H7为模板,PCR扩增目的基因两侧的同源臂序列,分别酶切连接于p UC19-kan质粒上,PCR获得中间嵌合卡那霉素抗性基因(带有FRT位点)的同源线性片段,利用质粒p KD46和p CP20介导的重组技术敲除esc N基因,并去除抗性标记;PCR及测序验证目的基因缺失后,测定缺失株及野生菌株的生长曲线。结果:敲除了肠出血性大肠杆菌O157∶H7的esc N基因,突变株与野生株的生长曲线相近。结论:构建了Ⅲ型分泌系统缺陷菌株,为进一步研究Ⅲ型分泌系统因子在肠出血性大肠杆菌致病过程中的作用奠定了基础。     

荧光双分子互补分析Ezrin与L-periaxin的互作模式

腓骨肌萎缩症4F亚型是Periaxin基因的突变所导致一种脱髓鞘型遗传病.Periaxin蛋白是外周神经系统中特异且大量表达的蛋白,在髓鞘成熟与维护中发挥重要作用.而Ezrin是一种膜骨架连接蛋白,在细胞形态的维持、运动、黏附等方面发挥重要作用.在前期已证实L-periaxin与Ezrin间存在蛋白互作的基础上,本文通过分子荧光互补实验,结合免疫荧光定位实验、免疫共沉淀等技术,进一步分析并揭示了L-periaxin蛋白与Ezrin蛋白之间的互作方式,具体为L-periaxin(1-200 aa)与Ezrin(1-296 aa)以及L-periaxin(1060-1461 aa)与Ezrin(475-585 aa)以"头对头"与"尾对尾"的方式发生相互作用.Ezrin可能是一种引导L-periaxin在施万细胞膜上堆积的新的分子配体,二者可能通过蛋白分子间更加紧密的方式完成在细胞膜处的堆积,参与到髓鞘的维护中.     

利用皇竹草处理城市污泥生产植物产品

利用大生物量植物——皇竹草(Pennisetum hydridum),处理城市污泥高效生产有用的植物产品。通过小型田间试验,采用根兜分株移栽和直接扦插方式种植皇竹草,比较土壤、新鲜污泥、土壤+新鲜污泥等体积混合、植物处理后的污泥4种介质的适应性,测定了皇竹草的成活率和生长状况,以及污泥自身性质的变化;通过盆栽试验及田间试验进一步探讨育苗后移栽在新鲜污泥上的可行性。结果表明,新鲜污泥上直接扦插的皇竹草无一存活,即使是根兜分株移栽其成活率也仅为16.67%,生长较差。而对于土壤+污泥混合物或植物处理后的污泥,采用直接扦插方式,皇竹草的成活率也分别达58.33%、75.00%,两个月干草产量达22.20、19.80 t/hm2,为土壤上的5.11、4.55倍。皇竹草吸收K较明显,3个有污泥的处理皇竹草K含量接近40 g/kg干重,N、P2O5、K2O的总含量大于70 g/kg,可作为有机K肥原料;皇竹草重金属Cu、Zn、Pb、Cd含量均符合国家饲料卫生标准(GB 13078—2001),作为饲料是安全的。盆栽试验及田间试验表明,采用育苗后移栽的方式,皇竹草在新鲜污泥上的成活率达66.67%以上。因此,城市污泥直接种植皇竹草可以实现资源化利用。     

内蒙古地带性针茅植物对CO2和气候变化的适应性研究进展

收集了1992—2013年关于模拟CO2浓度升高及气候变化(温度升高、降水变化)对内蒙古地带性草原群落的5个建群种针茅植物(贝加尔针茅、本氏针茅、大针茅、克氏针茅、短花针茅)影响的实验研究结果表明,模拟CO2浓度升高、增温和增雨将提高针茅植物的光合作用和株高生长,但CO2处理时间延长会导致光合适应;温度和降雨变化将改变针茅植物的物候进程,但物种之间反应有差异;CO2浓度升高有助于针茅植物生物量增加,增温和干旱则相反,CO2浓度升高对干旱的影响具有补偿作用;干旱和涝渍胁迫将提高针茅植物植株C/N,CO2浓度升高将加剧水分胁迫下针茅植物植株C/N的增加效应,导致牧草品质下降。由于当前在适应性指标、针茅植物对气候变化协同作用的适应机理及其敏感性研究等方面存在的不足,导致目前无法全面比较各针茅植物对CO2和温度、降水变化的响应差异及其敏感性,因而无法预测未来在全球变化背景下,这几种针茅植物的动态变化及其在地理分布上的迁移替代规律。为科学应对气候变化,未来应加强内蒙古地带性针茅植物的适应性指标、针茅植物对多因子协同作用的适应机理及敏感性研究。     

不同混种密度下杀真菌剂对黄顶菊与反枝苋种间竞争的影响

为探究AM真菌共生对黄顶菊(Flaveria bidentis)与本地物种间竞争关系的影响,开展了不同种植比例条件下杀真菌剂对黄顶菊与反枝苋(Amaranthus retroflexus)的种间竞争试验。结果表明:黄顶菊是一种菌根真菌(AM)高度依赖性植物,杀真菌剂处理对其竞争效应产生了显著影响;在添加杀真菌剂条件下黄顶菊的相对产量在黄顶菊与反枝苋种植比例为1∶2、1∶1、2∶1条件下均1.0,而反枝苋的相对产量均1.0,且两者混种时的相对产量总和在黄顶菊与反枝苋种植比例为1∶2、1∶1、2∶1条件下均1.0,这说明反枝苋相对于黄顶菊而言是一种较强的竞争者,两者需要相同的资源;不添加杀真菌剂条件下,黄顶菊植株全氮、全磷含量分别增加1.1~1.6倍和1.1~1.2倍,而反枝苋的全氮、全磷含量无明显变化;AM真菌共生可能通过菌根介导的化感互作影响外来入侵植物与土著植物竞争格局,且受外界环境条件影响,这种共生关系可以减缓外界胁迫对共生植物不利的影响。     

基于冠层温湿度模型的日光温室黄瓜霜霉病预警方法

利用温室环境参数构建室内微环境模拟模型,并结合温室病害模型进行预警,便于开展病害生态防治,以减少农药使用,从而保护温室生态环境和保证农产品质量安全.本文利用温室内能量守恒原理和水分平衡原理,构建了日光温室冠层叶片温度和空气相对湿度模拟模型.叶片温度模拟模型考虑了温室内植物与墙体、土壤、覆盖物之间的辐射热交换,以及室内净辐射、叶片蒸腾作用引起的能量变化;相对湿度模拟模型综合了温室内叶片蒸腾、土壤蒸发、覆盖物与叶面的水汽凝结引起的水分变化.将温湿度估计模型输出值作为参数,输入黄瓜霜霉病初侵染和潜育期预警模型中,估计黄瓜霜霉病发病日期,并与田间观测的实际发病日期比较.试验选取2014年9月和10月的温湿度监测数据进行模型验证,冠层叶片温度实际值与模拟值的均方根偏差（RMSD)分别为0.016和0.024 ℃,空气相对湿度实际值与模拟值的RMSD分别为0.15%和0.13%.结合温湿度估计模型结果表明,黄瓜病害预警系统预测黄瓜霜霉病发病日期与田间调查发病日期相吻合.本研究可为黄瓜日光温室病害预警模型及系统构建提供微环境数据支持.