环境筛选和扩散限制在地表和地下螨群落物种共存中的调控作用

识别扩散限制和环境筛选在群落物种共存中的相对作用,是土壤动物群落物种共存机制研究的重要内容,然而少有针对地表和地下土壤动物群落的探讨。在三江平原农田生态系统,设置一个50 m×50 m的空间尺度,探讨环境筛选和扩散限制对地表和地下土壤螨群落物种共存的调控作用。基于Moran特征向量图(MEMs)和变差分解的方法来区分环境筛选和扩散限制的调控作用;采用偏Mantel检验进一步分析环境距离和空间距离的相对贡献;使用RDA分析环境因子对螨群落物种组成的解释能力。变差分解结果表明,空间变量对地表、地下和地表-地下土壤螨群落具有较大的显著方差解释量,而环境变量和空间环境结构的解释量相对较小且不显著;偏Mantel检验没有发现环境距离或空间距离的显著贡献;RDA分析表明土壤p H值、大豆株高和土壤含水量对土壤螨群落具有显著的解释能力,说明环境变量对螨群落物种组成的重要作用。研究表明,在三江平原农田生态系统,地表和地下土壤螨群落物种共存主要受到扩散限制的调控作用,同时环境筛选的调控作用也不容忽视。     

微生物共培养技术的研究进展

摘要:本文对微生物共培养的发展历史及其在食品、农业、工业及污水净化等方面的应用进行了综述,并对已知的共培养微生物之间的生态学关系进行了总结。人们利用微生物联合共培养、序列共培养和共固定化细胞混菌培养等技术来获得新的代谢产物,提高产量,改造传统发酵工业,生产能源物质,提高底物利用率,扩大底物范围,降解有毒物质。共培养微生物之间可能具有协同代谢作用、诱导作用、种间群体感应、基因转移等多种生态学关系。对共培养微生物之间的微生态机理进行深入系统的研究,有助于充分发挥共培养技术的应用潜力。     

响应面法优化黑曲霉HDF05产β-葡萄糖苷酶过程参数

为获得黑曲霉Aspergillus niger HDF05菌株较高的β-葡萄糖苷酶酶活,对其发酵条件进行了优化。采用Plackett-Burman实验设计考察关键发酵操作参数对产酶的影响。继而采用最陡爬坡路径逼近最大响应区域,并结合中心组合实验和响应面对4个显著性因素进行分析。Plackett-Burman实验结果表明,发酵温度、装液量、麦麸和 (NH4)2SO4浓度对β-葡萄糖苷酶合成影响显著。通过响应面分析得到一元二阶方程,对方程求解得到优化的发酵过程参数：发酵温度为28 ℃,装液量为71.4 mL/250 mL,麸皮浓度为36 g/L,(NH4)2SO4浓度为5.5 g/L。采用该优化的过程参数,菌株的最大产β-葡萄糖苷酶活力可达60.06 U/mL,较优化前提高了23.9％。将黑曲霉HDF05产生的β-葡萄糖苷酶用于酸解玉米芯纤维残渣的酶解实验中,可明显降低纤维二糖的积累,48 h内可使玉米芯纤维素残渣酶解得率达到80.4％。     

果胶酶高产菌株的紫外线及硫酸二乙酯的诱变育种

以HDYM-02为出发菌株,用紫外线及硫酸二乙酯进行诱变,从大量突变株中进行筛选,选育出2株产果胶酶性质稳定且酶活明显提高的突变株UV-21和DES-1,株相比其产酶期提前,前者在24h时的酶活力为出发菌株的1．6倍,后者在12h的酶活力为出发菌株的1．44倍。     

氦氖激光和亚硝基胍复合诱变选育高产乙醇的休哈塔假丝酵母

木糖的乙醇发酵一直被视为木质纤维原料生物转化产生乙醇的关键因素,休哈塔假丝酵母(Candidashehatae)是木糖发酵性能较好的天然酵母之一。对Candida shehatae HDYXHT-01进行了氦氖激光诱变和NTG诱变,力求选育出发酵木糖产乙醇能力强的菌株。氦氖激光诱变得到的突变株HN-3乙醇产量为17.03g/L,乙醇得率达到0.3393g/g,相比原始菌株提高20.36%。再对HN-3进行NTG诱变,得到的突变株NTG-2乙醇产量为24.20g/L,相比HN-3提高42.10%。进而对NTG-2菌株进行了摇瓶48h连续发酵试验,测得其乙醇产量、木糖利用率、乙醇得率和乙醇产率分别达到24.16g/L,69.26%,0.4360g/g和0.7075g/(L·h)。     

扩散张量成像对颈椎病脊髓早期损伤的研究

目的:探讨磁共振(MR)扩散张量成像(DTI)作为定量分析方法,对脊髓型颈椎病(CSM)脊髓早期损伤诊断的应用价值.方法:选择45例经临床及影像诊断为脊髓型颈椎病患者,颈椎常规MRI检查显示脊髓内无异常信号,使用单次激发自旋回波平面(SE-EPI)序列,进行DTI扫描.测量压迫部位脊髓的ADC值及FA值作为病例组,选择病变上或下方两个节段以上未受压正常脊髓作为正常对照组,测量其ADC值及FA值.分析病例组与对照组间ADC及FA值差别,计算ADC值及FA值诊断脊髓损伤的敏感性.结果:所有脊髓型颈椎病患者经DTI检查均可得到ADC图及FA图,经图像后处理,脊髓显示清晰,图像无变形及伪影.3例脊髓型颈椎病患者ADC值降低,42例脊髓型颈椎病患者ADC值增高,平均ADC值为(1.388± 0.149)x 10-3 mm2/s.44名脊髓型颈椎病患者FA值降低,1名脊髓型颈椎病患者FA值增高,平均FA值为0.476±0.085,受压处脊髓平均ADC值升高,平均FA值下降,与正常值比较差别有统计学意义.ADC值诊断的敏感性为93.33％,FA值诊断的敏感性为97.78％.结论:DTI与常规MR比较,能早期而准确地诊断脊髓型颈椎病脊髓早期损伤.     

水杨酸和霜霉病诱导黄瓜PCD过程中线粒体相关基因的表达分析

为研究水杨酸(SA)和霜霉病两种处理诱导黄瓜PCD过程中线粒体相关基因的表达差异及其引发的黄瓜叶片PCD发生方式。选择长出4片真叶的黄瓜植株为试材,用10 mmol/L SA处理叶片,用5×105-10×105个孢子囊/m L的霜霉菌菌液接种叶片,分别取SA处理0、3、12和24 h及接种菌液0、36、72和96 h的叶片提取RNA,用q RT-PCR技术分析16个线粒体相关基因的表达动态。实验结果表明:16个基因在SA处理和霜霉病接种后都表达,呈现相似或相悖的表达趋势,说明SA诱导的PCD相关基因与霜霉病诱导的PCD信号通路有明显的相互联系,其中11个基因在霜霉病处理中结果与SA处理相似皆为上调,5个基因在SA处理中为上调表达,在霜霉病处理过程中却是下调表达,这也表明SA和霜霉病引发抗病信号途径存在差异,从而使黄瓜叶片PCD发生方式不同。通过查找文献分析16个基因的功能及研究现状,这些基因属于4个功能类群,主要包括参与线粒体膜转运、细胞呼吸作用、蛋白质合成、折叠和转运、线粒体信号转导以及其他或未知功能。     

三江平原农田地表和地下土壤螨类丰富度与环境因子的空间关联性

地表和地下土壤动物群落空间格局及其与环境因子的空间作用关系,是揭示地表-地下生态系统格局与过程及生物多样性维持机制的重要基础。于2011年在三江平原农田生态系统,在50m×50m的空间尺度内,基于地统计空间分析方法,揭示地表和地下土壤螨群落及不同螨类物种丰富度的空间格局,并分析这种空间格局与土壤含水量、土壤p H值及大豆株高空间格局的空间关联性。半方差函数和普通克里格插值表明,8月份地表、地下和10月份地下螨群落及这些群落内大部分螨类物种在特定空间尺度内形成集群,表现为空间异质性特征,且这种空间分异多由结构性因素或结构性因素和随机性因素共同调控。交叉方差函数表明,土壤螨群落和不同螨类物种的空间格局与环境因子的空间格局在多种尺度上表现出复杂的空间关联性(正的或负的)。但简单Mantel检验仅发现8月份地表中气门亚目未定种1(Mesostigmata unidentified sp.1)和大豆株高存在明显的正的空间关联性。研究结果表明地下螨群落和生长季节的地表螨群落具有明显的空间异质性结构,地表和地下螨群落及大多数螨类物种丰富度与土壤含水量、土壤p H值及大豆株高的空间关联性并不显著。促进地表-地下生态系统土壤动物群落空间格局研究,为地表-地下格局与过程研究奠定基础。