一类具HolingⅡ类功能反应的三维顺环捕食系统的研究

本文研究一类具有HollingⅡ类功能反应的三维顺环捕食系统,得到了其持续生存的充分条件,和当其是周期系统时,系统存在平稳振荡的判据。     

北细辛丁香酚合成酶基因克隆及其表达分析

丁香酚合成酶(eugenol synthase, EGS)是北细辛(Asarum heterotropoides)主要活性成分甲基丁香酚体内合成途径中的关键酶之一。该研究根据北细辛转录组数据库中筛选到的序列设计特异引物,以RT-PCR法扩增获得北细辛丁香酚合成酶基因(AhEGS)的开放阅读框(ORF)序列,进行了相应的生物信息学分析。同时运用实时定量PCR法分析AhEGS在不同发育时期(幼叶期、花期、果期)和不同组织部位(叶、根茎、根)中的表达谱,并进行原核表达分析。结果显示:(1)AhEGS基因ORF序列长为951 bp,编码316个氨基酸,理论分子量为34.93 kD,等电点为6.19,AhEGS蛋白为亲水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽序列;同源序列比对发现,北细辛AhEGS与月季RcEGS(AFQ98278.1)同源性最高。(2)实时定量PCR分析表明,AhEGS基因在北细辛幼叶期的根中表达量最高。(3)成功构建了原核表达载体pET28a-AhEGS-BL21,经pET28a-AhEGS重组子转化E.coli BL21(DE3),SDS-PAGE检测显示在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中诱导产生了35 kD左右的特异性蛋白,与理论分子量一致;最佳诱导条件为16℃、14 h, IPTG浓度为0.2 mmol/L。该研究首次克隆了北细辛的EGS基因,构建了原核表达载体,筛选出该蛋白最佳诱导条件,研究结果为北细辛甲基丁香酚代谢工程的应用奠定基础。     

全基因组关联分析显示SOX6为影响腕部骨密度的候选基因

骨质疏松症是一种高度遗传且极易导致骨折的骨骼疾病, 它严重损害患者的生活质量. 因骨质疏松而导致的手腕骨折, 很大程度是由于手腕部位的骨量低. 本研究在1000个不相关的白人中采用Affymetix 500K芯片扫描了500000个SNPs, 运用全基因组关联分析(GWAS), 发现SOX6为影响手腕骨密度的一个新的基因, SOX6基因中rs11023787与手腕部骨密度关联, P值为9.00×10^-5. SOX6基因中, rs11023787 C等位基因携带者的手腕骨密度显著高于T等位基因携带者(C等位基因 vs. T等位基因携带者: 0.485 g/cm² vs. 0.462 g/cm²). 为进一步验证该结果, 在中国人群中检测了SOX6基因与骨密度的关联并发现, rs11023787与手腕骨密度显著关联(P=6.41×10^-3). 对GWAS与验证结果进行荟萃分析, 得到联合P值为5.20×10^-6, SOX6基因参与软骨形成过程. 本结果提示, SOX6基因是影响骨密度变异的重要基因.     

一株土壤产电菌Clostridium sporogenes的分离及其产电性能

【目的】从土壤中分离获得产电菌纯菌株SE6,鉴定其种类并分析其产电性能。【方法】通过厌氧培养分离得到纯菌株,根据其形态、生理生化性质及16S r RNA基因测序分析确定其种属。以该菌株作为产电菌接种源,液体LB培养基和铁氰化钾溶液分别作为阳极液和阴极液,构建双室微生物燃料电池(Microbial fuel cells,MFCs),研究其产电能力;根据交流阻抗图谱,分析MFCs的内阻。应用循环伏安测试确定该菌株的胞外电子传递方式。并利用扫描电镜对阳极表面产电菌形态进行观察。【结果】菌株SE6的16S r RNA基因序列与Clostridium sporogenes有100%同源性,结合其形态特征和生理生化特性,确定其属于梭菌属(Clostridium)。SE6接种到MFCs中可以获得44.42 m W/m~2的最大功率密度。MFCs的阳极内阻、阴极内阻和欧姆内阻分别为(1488±193)Ω/cm~2、(0.92±0.01)Ω/cm~2和(20.69±1.76)Ω/cm~2。其循环伏安图谱显示体系中存在电化学活性物质且峰值电流随扫速升高线性增大。扫描电镜观察到阳极表面聚集附着着长度约1μm的杆菌。【结论】本研究成功从土壤中分离出具有一定产电能力的菌株C.sporogenes SE6,可直接将电子传递至阳极,其产电过程阻抗较大。     

酸性旱地红壤无机氮同化菌株筛选及其全基因组分析

微生物执行的无机氮同化作用可固定施入土壤后未被作物直接吸收的化学氮肥,有效减少化学氮肥损失、降低环境氮素污染风险。土壤无机氮同化作用不是由大量冗余微生物共同执行的,而是由一小部分功能微生物优先执行。【目的】对酸性旱地红壤中的优势无机氮同化细菌进行富集、菌株分离鉴定及全基因组测序,并明确菌株在土壤中的氮同化能力,为酸性土壤化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。【方法】在酸性旱地红壤中添加KNO3或(NH4)2SO4作为无机氮源,以葡萄糖作为碳源,在好氧条件下进行富集预培养,采用稀释分离法筛选出优势无机氮同化细菌菌株;将菌株回接至土壤中从而验证其无机氮同化能力,并通过全基因组测序分析菌株的氮素代谢途径及相关功能基因。【结果】酸性旱地红壤经富集预培养一周后,优势无机氮同化微生物的16S rRNA基因相对丰度从0.20%–0.94%增长至20.2%–30.2%;分离筛选后得到的3株优势无机氮同化细菌菌株,鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.)M6-3、索状芽孢杆菌(Bacillus funiculus)M2-4和节杆菌(Arthrobacter sp.)M7-15。灭菌土壤中菌株M6-3、M2-4和M7-15的无机氮同化速率分别为(1.28±0.61)、(0.17±0.07)和(0.16±0.02)mg/(kg·d)。氮素代谢通路分析显示,菌株M6-3具备更高效的氮同化代谢通路,其氮同化相关功能基因数量显著高于其他2株细菌。氮素代谢通路与功能活性结果均显示菌株Burkholderia sp.M6-3在酸性旱地红壤无机氮同化过程中占据优势。【结论】本研究证实在酸性旱地红壤无机氮同化过程中低丰度微生物类群发挥重要功能,并从菌株基因组水平上揭示了其无机氮同化代谢过程。上述结果可为酸性旱地红壤农业利用过程中化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。     

三种群食饵系统的平稳振荡

本文研究了一类三种群周期食饵系统,并给出了其存在平稳振荡的充分条件。     

土壤中高环多环芳烃微生物降解的研究进展

微生物修复是去除土壤中多环芳烃(PAHs)的主要措施。本文以微生物修复PAHs污染土壤的理论基础及其难点为主线,全面综述了土壤中高环PAHs的微生物降解机理。近年来,富集分离得到的以高环PAHs为唯一碳源和能源的优势降解菌逐渐增多,其中,主要是代谢降解四环PAHs的单株降解菌,一些降解菌还能以共代谢方式利用五环PAHs。高环PAHs污染土壤修复的一个难点是其低生物可利用性,微生物通过释放生物表面活性剂、形成生物膜以及分泌胞外多糖提高高环PAHs的生物可利用性,从而加速其降解。真菌和细菌联合作用能增强污染土壤实地修复的效果。因此,通过微生物修复技术来去除土壤中PAHs具有环境友好性、经济适用性以及可持续应用性。     

酸性旱地红壤无机氮同化菌株筛选及其全基因组分析

微生物执行的无机氮同化作用可固定施入土壤后未被作物直接吸收的化学氮肥,有效减少化学氮肥损失、降低环境氮素污染风险。土壤无机氮同化作用不是由大量冗余微生物共同执行的,而是由一小部分功能微生物优先执行。【目的】对酸性旱地红壤中的优势无机氮同化细菌进行富集、菌株分离鉴定及全基因组测序,并明确菌株在土壤中的氮同化能力,为酸性土壤化学氮肥应用及其转化过程研究提供菌株资源和理论依据。【方法】在酸性旱地红壤中添加KNO3或(NH4)2SO4作为无机氮源,以葡萄糖作为碳源,在好氧条件下进行富集预培养,采用稀释分离法筛选出优势无机氮同化细菌菌株;将菌株回接至土壤中从而验证其无机氮同化能力,并通过全基因组测序分析菌株的氮素代谢途径及相关功能基因。【结果】酸性旱地红壤经富集预培养一周后,优势无机氮同化微生物的16SrRNA基因相对丰度从0.20%–0.94%增长至20.2%–30.2%;分离筛选后得到的3株优势无机氮同化细菌菌株,鉴定为伯克霍尔德氏菌(Burkholderia sp.) M6-3、索状芽孢杆菌(Bacillus funiculus) M2-4和节杆菌(Arthrobacter sp.) M7...     

稀疏效应下Ⅲ型功能反应系统的定性分析

本文对具稀疏效应和ＨｏｌｌｉｎｇⅢ型功能反应的食饵－捕食系统｛ｘ＝ｘ＾２（ｂ／ｓ＋ｘ－ａ）（１＋βｘ＾２）－ａｘ＾２ｙ,ｙ＝ｙ（ωｘ＾２－ｅ）进行了定性分析,给出了唯一正平衡点全局渐近稳定的充分条件等一些定性性质的判别准则和生态意义,系统中正参数的变化是大范围的。     

免疫调节剂的研究及应用进展

免疫调节剂是能调节免疫功能的药物,在临床上能够有效的治疗与免疫有关的疾病。免疫调节剂的作用是增强或抑制免疫功能,可以根据来源不同进行分类。免疫调节剂的作用主要是影响免疫系统中任一环节的反应和作用,如刺激免疫细胞的功能或是拮抗免疫分子发挥作用。免疫调节剂在临床上应用广泛,肿瘤、器官移植、类风湿性关节炎等的治疗都依赖于免疫调节荆的作用。因此,研究免疫调节剂的作用机理、开发有效的免疫调节剂具有重要的意义。免疫调节剂的发展将为人类健康带来新的希望。