人工湿地植物种类及多样性对甲烷释放及功能基因丰度的影响

为了研究人工湿地处理中碳/氮水平的废水时植物种类及多样性对系统甲烷释放及功能基因丰度的影响,我们构建了实验尺度的人工湿地微宇宙实验系统。选取千屈菜(Lythrum salicaria L.)和海寿花(Pontederia cordata L.)2种人工湿地常用、景观效果好的植物,在系统中配置了单种处理和两物种混种处理。结果表明:千屈菜与海寿花混种系统的甲烷释放强度(8.78 mg CH_4 m~(-2) d~(-1))高于两物种单种系统的平均值(6.97 mg CH_4 m~(-2) d~(-1))(P0.001),同甲烷释放一样,混种系统的mcrA基因绝对丰度(977541.6 copies/g dw soil)也高于两物种单种系统的平均值(585146.8 copies/g dw soil),但混种系统的pmoA基因绝对丰度(326956.6 copies/g dw soil)低于两物种单种系统的平均值(1043616.0 copies/g dw soil)(P0.001)。此外,混种系统的微生物量、植物生物量高于两物种单种系统的平均值(P0.01),但出水铵态氮浓度低于两物种单种系统的平均值(P0.05),出水总有机碳浓度和硝态氮浓度在单混种系统间无显著差异(P0.05)。千屈菜单种系统和海寿花单种系统间的甲烷释放强度、pmoA基因绝对丰度、微生物量、植物生物量和出水铵态氮浓度存在显著差异(P0.05),但mcrA基因绝对丰度、出水总有机碳和硝态氮浓度无显著差异(P0.05)。为了达到人工湿地的高净化效率,需要将千屈菜与海寿花混合种植,但混合种植强化甲烷释放。通过植物种类和丰富度对各指标变异的解释度(ω~2)分析发现,植物种类对甲烷释放、pmoA基因绝对丰度、出水铵态氮的影响大于植物丰富度,但对mcrA基因绝对丰度的影响小于植物丰富度。     

香根草栽培平菇的研究

本文以香根草为主要配方材料,以常规木屑为对照,设计了12个配方,栽培平菇,通过菌丝的长势和生长速度的不同,筛选适宜平菇生长的配方.研究结果表明,最适配方为香根草48%,类芦20%,芒萁10%,麸皮20%,碳酸钙1%和石灰1%;该配方菌丝长势旺盛、生长速度快,利用该配方栽培平菇,其生物转化率达到102.7%.     

噬菌体gp17基因2种重组产物的抗菌效应比较

通过重组技术获得大肠埃希菌噬菌体内溶素纯化蛋白和表面展示噬菌体,并观察产物的生物效应。将肠侵袭性大肠埃希菌EIEC 8401噬菌体LSB-1内溶素基因gp17构建到质粒pET300中,并在大肠埃希菌BL21中诱导表达,通过Ni柱纯化系统纯化产物;利用噬菌体展示技术构建T7-LSB-gp17重组噬菌体,通过双层琼脂法纯化噬菌体,并观察2种产物的抗菌效应。2 139 bp的gp17基因通过重组技术表达出78.3 ku的可溶性蛋白,纯化后浓度为2.38 mg/mL,其对EIEC8401有良好的抑菌活性,但对其他试验菌无抗性;通过噬菌体展示技术构建的重组噬菌体T7-LSB-gp17通过SDS-PAGE电泳显示在78 ku处有表达增强,对EIEC8401无感染、裂解作用,但对EIEC8401及其他试验菌有明显溶菌作用,宿主谱增加。通过重组技术获得的噬菌体LSB-1内溶素基因gp17的产物对LSB-1噬菌体原宿主具有明显的抑制效应。其中gp17表达的纯化蛋白具有明显的宿主专一性,重组噬菌体悬液有较宽种类的抗菌作用。这可能是因为gp17蛋白与噬菌体表面复杂空间结构的相互作用产生的生物效应。     

2000—2012年京津风沙源治理区植被覆盖时空演变特征

植被是陆地生态系统的主体,分析长时期植被覆盖变化,有助于揭示陆地生态环境的演变规律。研究以京津风沙源重点治理区的MODIS02B产品为数据源,通过数据处理获得2000—2012年的NDVI(Normalized difference vegetation index)时序数据集,采用线性趋势分析、标准差、Hurst指数和相关系数等方法,分析京津风沙源重点治理区植被覆盖的时空变化特征及影响因子。结果显示:(1)近13年来,治理区植被覆盖总体呈上升趋势(R2=0.70),2012年NDVI值达最大值0.324,比2000年增加了135.62%。但增加速率和幅度各异:北部干旱区(Bbghq)增加速度最快,浑善达克区(Hsdkq)次之,农牧交错区(Nmjcq)植被变化相对稳定。(2)工程区地表植被覆盖改善区域的面积明显大于退化区域,其中得到改善且通过显著性检验(P=0.10)的区域约占总面积的94.31%;Hurst指数分析表明,工程区植被变化整体呈中强持续性特征,面积合计约占64.48%;综合分析表明,工程区植被变化以良性发展为主,特别是强持续性的退化区和弱持续性的改善区值得关注,二者合计占35.27%。(3)人类活动是京津风沙地区植被覆盖上升的重要驱动因素;自然因素中,降水是控制工程区植被生长的主要因子,温度的影响相对较弱。     

三种回归分析方法在Hyperion影像LAI反演中的比较

借助GPS进行地面精确定位,利用LAI-2000冠层分析仅在攸县黄丰桥林场开展130个样地(60m×60m)的叶面积指数(Leaf Area Index,LAI)测量.采用FLAASH模块对Hyperion数据进行大气校正并与地面同步冠层观测数据进行拟合,通过研究地面实测LAI与Hyperion影像波段及其衍生的系列植被指数(NDVI、RVI等)的相关性,筛选出估算叶面积指数的植被指数因子.应用曲线估计、逐步回归及偏最小二乘三种回归分析技术分别建立叶面积指数的最优估算模型.结果表明:参与建模的因子中,比值植被指数(RVI)与LAI的相关性最大,敏感性最高,其次是SARVI0.1,NDVI705,NDVI,SARVI0.1,SARVI0.25;曲线估计、逐步回归分析和偏最小二乘回归三种分析方法所建的6个回归模型中,偏最小二乘回归的拟合效果最好,预测值与实测值的决定系数R2为0.84、曲线估计的拟合效果最低,预测值与实测值的决定系数R2为0.64;建模精度分析表明,选用5-6个自变量因子进行LAI建模是可靠的,以6个植被因子建立的偏最小二乘回归模型预测精度最高.     

三种线性模型在杉木与马尾松地位指数相关关系研究中的比较

地位指数法是当前立地质量评价中广泛采用的一种评定方法。在同一立地上,实现不同树种地位指数之间的转换,建立地位指数互导模型有助于立地质量的评定.譬如,在某一立地上现时生长着马尾松,欲知在马尾松被采伐后营造杉木林的生长潜力,这时就可利用上层木树种间地位指数的关系进行立地质量评定。以雪峰山杉木与马尾松地位指数配对样地数据为基础,建立了杉木与马尾松地位指数的常规线性模型、对偶回归模型和度量误差线性模型,从建模精度和模型适用性检验两方面,对3种模型进行了比较分析。结果表明3种模型的精度均比较高,模型效果差异不明显,其中,常规线性模型、度量误差模型和对偶回归模型的相对误差分别为5.39%、5.39%和5.54%。由于杉木地位指数和马尾松地位指数均存在度量误差,因此,线性度量误差模型和对偶回归模型比常规线性模型更适宜,这是因为,前两种模型的自变量和因变量是可以存在度量误差的,而后者的因变量是没有度量误差的。此外,线性度量误差模型的相对误差比对偶回归模型的要小,所以,3种线性模型中,线性度量误差模型最优。研究结果实现了相同立地条件下杉木地位指数和马尾松地位指数的互导,为不同树种间的立地质量评价提供了可行的方法。     

新型多价大肠埃希菌噬菌体285P生物学特性研究

筛选多价大肠埃希菌噬菌体,确定其宽噬宿主谱、形态大小及核酸类型等基本特征,为应用于环境微生物消毒奠定基础。应用双层琼脂平板法确定多价噬菌体的宿主谱;透视电镜观察形态结构;提取核酸,并利用分光光度法和核酸酶(DNase、RNase A及S1)酶切的方法对核酸进行鉴定;SDS-PAGE电泳分析噬菌体膜蛋白。大肠埃希菌BL21、DH5α、JM109为噬菌体285P的宽噬宿主;电镜下呈微球型,边缘光滑,短尾,颗粒直径约81 nm;分光光度法及核酸酶切法均证实核酸为双链DNA;膜蛋白略小于43 ku。噬菌体285P对多株大肠埃希菌具有宽噬作用,对环境中微生物的控制具有潜在的应用价值。     

16种茯苓菌株液体发酵产胞内多糖与三萜的比较研究

筛选茯苓高产胞内多糖和胞内三萜的优良液体发酵出发菌株。采用PDA富集固体平板培养与液体发酵培养测定菌丝体生长速率;采用液体发酵策略分析16种茯苓菌株产胞内多糖与胞内三萜的潜能。实验结果表明菌株生长于固体培养基与种子培养基的生长速率之间没有关联性;降低一级种子培养基初始pH值到4.0时能有效缓解茯苓菌株培养物褐化现象;AS5.137胞内多糖含量最高,达377.60±0.10 mg/g,而DB菌株显示出最高的胞内多糖产量,达1.01±0.13 g/L;Y1菌株胞内三萜含量最高,达83.89±4.28 mg/g,而Jingzhou28菌株胞内三萜产量最高,达136.63±26.66 mg/L。就生产茯苓胞内多糖与胞内三萜而言,AS5.137与DB菌株适合作为液体发酵产胞内多糖的出发菌株;Y1,Jingzhou28,Z(z)与Xingpinzhong菌株均较适合作为液体发酵产胞内三萜的出发菌株。     

盐碱胁迫对巨菌草根际土壤微生物多样性及酶活性的影响

为探明盐碱胁迫对巨菌草根际土壤微生物多样性及酶活性的影响,该文设置了7个盐碱梯度,利用SPSS和Illumina高通量测序分析巨菌草根际土壤生理指标和微生物多样性。结果表明：(1)各处理间,巨菌草根际土壤真菌和细菌结构均存在差异;12‰盐碱浓度下,真菌优势菌纲为粪壳菌纲(68.5%)、散囊菌纲(16.3%),细菌优势菌纲为绿弯菌纲(8.5%)、拟杆菌纲(13.5%)、芽单胞菌纲(5.6%)和δ-变形菌纲(3.7%);6‰盐碱浓度时,真菌优势菌纲为座囊菌纲(27.7%),细菌优势菌纲为厌氧绳菌纲(2.4%),当盐碱浓度提高至12‰时,该优势菌群的相对丰度分别降至2.5%和0.007%;真菌和细菌群落Chao指数和Shannon指数随着盐碱浓度的升高而降低,且与土壤盐碱浓度显著相关(P<0.01)。(2)低浓度盐碱胁迫对巨菌草根际土壤脲酶、多酚氧化酶、碱性磷酸酶活性均有促进作用,当盐碱浓度超过8‰时,土壤多酚氧化酶、碱性磷酸酶、蔗糖酶活性受到抑制;种植巨菌草后,土壤有机质含量显著提高(P<0.05)且盐碱浓度显著降低(P<0.05);种植巨菌草对土壤盐碱度的中和能力在中高...     

瑞舒伐他汀对同型半胱氨酸诱导的小鼠血管平滑肌细胞去分化和内质网应激的影响及其机制研究

目的：探讨瑞舒伐他汀（Rsv）对同型半胱氨酸（Hcy）诱导的小鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）去分化及内质网应激（ERS）的影响。方法：Hcy和不同浓度瑞舒伐他汀（0.1,1.0,10 μmol/L）干预VSMCs,48 h后检测细胞骨架及表型蛋白（α-SMA）、钙调节蛋白（calponin）和骨桥蛋白（OPN）变化,并检测ERS相关mRNA （Herpud1,XBP1s和GRP78）在不同时间点的水平;再在Hcy及Rsv干预基础上给予ERS抑制剂4-苯基丁酸（4-PBA）或诱导剂衣霉素来调控细胞ERS水平,检测细胞增殖、迁移和表型蛋白表达,明确ERS在Rsv表型保护中的作用;在Hcy及Rsv干预基础上给予雷帕霉素靶蛋白（mTOR）-P70S6激酶（P70S6K）信号抑制剂雷帕霉素或激活剂磷脂酸,检测mTOR-P70S6K磷酸化和ERS水平,明确mTOR-P70S6通路在Rsv调控ERS中的作用。结果：与Hcy组相比,Hcy+中Rsv组（1 μmol/L）和Hcy+高Rsv组（10 μmol/L）细胞骨架极性明显增强,α-SMA、calponin表达升高,而OPN及ERS相关mRNA水平显著降低（P<0.01）;与Hcy组比较,Hcy+Rsv组和Hcy+4-PBA组增殖、迁移水平降低（P<0.01）,收缩蛋白表达增强,但衣霉素干预则逆转了Rsv的上述作用;与Hcy组相比,Hcy+Rsv组和Hcy+雷帕霉素组的mTOR-P70S6K磷酸化及ERS水平降低（P<0.01）,但磷脂酸干预抑制了Rsv对mTOR-P70S6K通路和ERS的影响。结论：瑞舒伐他汀可能通过mTOR-P70S6K通路抑制ERS水平,抑制Hcy诱导的小鼠VSMCs去分化改变。