辣根过氧化物酶生物传感器催化与抑制动力学研究

为研究固定化的辣根过氧化物酶降解酚类有机污染物及检测环境有毒物质过程的动力学机制 ,利用伴刀豆蛋白A与糖蛋白的特异性吸附性质将辣根过氧化物酶层层固定在玻碳电极表面 ,制备了一种灵敏度高、性能稳定的辣根过氧化物酶多层膜生物传感器 ,并推导出了辣根过氧化物酶对过氧化氢、对苯二酚的催化反应以及苯肼对该反应的抑制作用的动力学模型。运用酶传感器实验数据 ,对推导出的动力学模型进行了拟合与参数估计。     

基因传感器在环境微生物功能基因检测中的应用

分子生物学的快速发展和人们对核酸的深入研究,给基因传感器的研制和发展奠定了坚实的基础.基因传感器是分子生物学与微电子学、电化学、光学等相结合的产物,将在生命科学与信息科学之间架起一座桥梁,成为DNA信息分析检测最有效的手段之一.在近年研究文献的基础上,评述了基因传感器的工作原理、分类及近年来国内外利用其进行环境微生物功能基因检测等方面的研究现状,并提出堆肥微生物功能基因检测将是基因传感器的一个重要发展方向.     

生物传感器检测纤维素酶活性及基因表达的研究进展

纤维素酶是一类具有多组分的复杂酶系。纤维素酶及其水解木质纤维原料的作用机制、木质纤维原料酶水解动力学等领域的研究仍需要更深层次的分析探讨,从而完善对纤维素酶的研究与认识。随着生物化学、分子生物学技术以及基因工程等多门交叉学科的快速发展,如何进一步阐明纤维素酶的结构与功能,明确纤维素酶的基因表达与调控的关系,并由此拓展更多更好的研究方法、手段, 在纤维素酶的研究方面将具有重要意义。通过协同催化作用方式和氨基酸序列的相似性介绍纤维素酶酶系的组成,概述纤维素酶各酶组分的传统检测方法,并侧重阐述各种传感器应用于检测纤维素酶活性及基因表达的进展。     

诱变技术及其在获取生物表面活性剂高产菌中的应用

生物表面活性剂具有许多优越性,其在环境工程领域得到越来越广泛的应用。诱变作为一种从本质上提高生物表面活性剂产量的方法,简便易行,具有较好的应用前景。介绍了目前已经开发和应用的诱变技术,并对该技术近年来在获取生物表面活性剂高产菌方面的应用进行了总结。指出了该技术在应用中存在的问题,以及对其今后与其他技术相结合应用于获取生物表面活性剂高产菌进行了展望。     

免疫传感器用于堆肥复杂系统监测的研究进展

随着免疫测定技术与传感技术的发展以及堆肥法在固体废物处理中的日益受重视,将免疫传感器从环境监测中细化到堆肥化过程中的监测,实时、在线测定,具有现实意义.本文将堆肥复杂系统组分按其物理性质,分为固相、液相、气相三类,着重介绍免疫传感器在其中的应用和发展状况, 综述了近年来用于痕量有害物质检测的免疫传感器的最新研究成果,并探讨了免疫传感器在环境监测中的应用和发展方向。     

基因传感器在环境微生物功能基因检测中的应用

分子生物学的快速发展和人们对核酸的深入研究, 给基因传感器的研制和发展奠定了坚实的基础。基因传感器是分子生物学与微电子学、电化学、光学等相结合的产物, 将在生命科学与信息科学之间架起一座桥梁, 成为DNA信息分析检测最有效的手段之一。在近年研究文献的基础上, 评述了基因传感器的工作原理、分类及近年来国内外利用其进行环境微生物功能基因检测等方面的研究现状, 并提出堆肥微生物功能基因检测将是基因传感器的一个重要发展方向。     

高寒草地植物物种多样性与功能多样性的关系

物种多样性与功能多样性的关系是生态学当前研究的热点问题之一,不同区域典型生态系统物种多样性和功能多样性的关系研究有利于生物多样性保护理论的全面发展。以青藏高原地区的主要草地生态系统—高寒草甸和高寒草原为研究对象,采用4个物种多样性指数(Patrick丰富度指数、Shannon-Weiner多样性指数、Pielou均匀度指数和Simpson优势度指数)和9个功能多样性指数(FAD功能性状距离指数、MFAD功能性状平均距离指数、基于样地的FDp和基于群落的FDc功能树状图指数、FRic功能体积指数、FEve功能均匀度指数、Rao功能离散度常二次熵指数、FDiv功能离散指数、FDis功能分散指数),分析了高寒草地植物物种多样性、功能多样性关系及其与初级生产力的关系,以期阐明3个科学问题:不同草地类型的高寒草地生态系统植物物种多样性和功能多样性有何差异?高寒草地生态系统的植物物种多样性和功能多样性有何关系?高寒草地生态系统物种多样性、功能多样性对生态系统功能的影响有何异同?研究结果表明:(1)与高寒草原相比,高寒草甸具有更高的物种多样性、功能丰富度和功能离散度;(2)高寒草甸中,Patrick丰富度与功能丰富度指数(FAD、MFAD、FDp、FDc)和功能离散度指数(FDiv)的具有较强的相关性,最优拟合方程分别为幂函数和二次多项式函数;(3)高寒草原中,Patrick丰富度与功能丰富度指数(FAD、MFAD、FDp、FDc、FRic)、Shannon指数和Simpson指数与FEve指数的相关性较强,最优拟合方程为二次多项式函数,Pielou指数与FEve指数的相关性较强,最优拟合方程为指数函数;(4)高寒草甸的初级生产力分别与物种丰富度指数Patrick、功能离散指数FDiv具有较强的相关性;而高寒草原的初级生产力与4个物种多样性指数间均具有较强的相关性,与功能离散指数FDiv具有较强的相关性,最佳拟合方程均为二次多项式函数。研究的总体结论为:物种多样性、功能多样性、二者之间的关系以及二者与生态系统服务功能(以初级生产力为例)之间的关系在高寒草甸和高寒草原群落中表现迥异,因此在研究青藏高原高寒草地的生态功能时,不能仅仅测度传统的物种多样性,还应测度与物种多样性、生态功能密切相关的功能多样性。     

崇明东滩盐沼湿地大型底栖动物功能群分布特征及其影响因子

以长江口崇明东滩典型盐沼分布区为研究区域,在不同站位固定样地月际取样调查基础上,分析了大型底栖动物食性功能群沿高程梯度的分布特征及其主要影响因子,特别是外来入侵植物的影响。结果表明,不同高程区域,大型底栖动物优势种不同,除中潮带分布区以杂食性和植食性功能群为主外,其余各区域均以杂食性功能群为主。沿高程梯度,大型底栖动物各功能群的多度和生物量均发生极显著的变化(P<0.01),而不同功能群在不同植被带间的差异情况有所不同。其中,高程最低的光滩区域,肉食性功能群多度和生物量均显著高于高程相对较高的植被带(P<0.05);中潮带海三棱藨草分布区植食性功能群多度和生物量均显著高于其他高程区域(P<0.05)。主要生境因子,包括沉积物总磷、总氮、有机质、速效磷、硝态氮、铵态氮、中值粒径,以及植物的植株高度和地上部分生物量干重等指标,均随高程梯度变化显著(P<0.05),但不同因子变化特征有所不同。外来种互花米草的入侵并未造成相应区域大型底栖动物优势功能群的改变,但区域内杂食性功能群的多度和生物量均显著增加(P<0.05);环境因子中的部分因子,包括沉积物速效磷、硝态氮、铵态氮和有机质含量,表现出与同高程的本地种芦苇分布区间的显著差异(P<0.05)。导致大型底栖动物食性功能群组成及分布发生变化是多种生境因子综合作用的结果,而对不同食性功能群起作用的主要影响因子存在差异。沉积物营养盐含量差异是造成大型底栖动物食性功能群多度变化的最主要因素;沉积物盐度是影响大型底栖动物食性功能群生物量的最主要因素。要完整揭示底栖动物功能群分布特征及其影响因子的作用机理,需要综合考虑水文、植被、沉积物等多种生境因子。