密叶红豆杉自然分布及群落生态学特征

密叶红豆杉(Taxus fuana)为我国I级保护野生植物,由于其对生长环境要求严苛,在全球范围内少有分布。依据对西藏自治区日喀则市吉隆县区域密叶红豆杉自然分布的调查,对其群落组成、结构特征和种群竞争等进行了研究。通过计算各植物的重要值(P_i),并根据重要值进行了聚类分析,将研究地区划分为铁杉(Tsuga chinensis)+密叶红豆杉群落(C1)、高山栎(Quercus semicarpifolia)+密叶红豆杉+朴树(Celtis sinensis)+华榛(Corylus chinensis)群落(C2)、密叶红豆杉+刺叶高山栎(Quercus spinosa)群落(C3)、铁杉+密叶红豆杉+华榛群落(C4),群落中密叶红豆杉多为散生,4种群落分布于吉隆县的热玛村、郎久村和吉普村。通过对各个群落中所有树种树高(H,Hight)胸径(DBH,Diameter at Breast Height)的整理,得出:四种群落的垂直结构明显,铁杉最高,平均树高可达25 m,密叶红豆杉与其他乔木较矮,处于亚优层,平均树高约为7 m;除C3群落乔木层比例为17.8%外,其他群落乔木层比例皆大于50%;四种群落中密叶红豆杉更新层比例均为0,缺乏小径级个体;密叶红豆杉的立木结构在不同群落中表现不同,C1、C2群落径级分布较好,C3群落多为中小径级,而C4群落则出现了严重的断代问题。垂直结构和立木结构都说明密叶红豆杉存在严重的更新不足问题。通过对所有物种丰富度指数、多样性指数、均匀度指数的计算,得出群落间物种多样性和丰富度较好,但均匀性较差。研究地区的密叶红豆杉分布稀疏,平均每100 m~2密叶红豆杉仅有1.34株,由于分布稀疏,密叶红豆杉的种间竞争大于种内竞争,其主要竞争压力来自于铁杉和高山栎。这一系列问题必将导致密叶红豆杉的种群衰退,因此,其更新和保护问题,应该受到密切的关注。     

嗜热绿色糖单孢菌木聚糖酶XyN10A基因在毕赤酵母中的分泌表达及其酶学性质研究

木聚糖酶(Xylanase)可降解自然界中大量存在的木聚糖类半纤维素,由于其在饲料、食品、造纸等领域的广泛应用,越来越受到人们的关注。利用分子生物学技术首次成功构建了一株高效表达嗜热绿色糖单孢菌(Saccharomonospora viridis)木聚糖酶SviXyN10A的重组工程菌,建立了SviXyN10A的毕赤酵母表达体系,实现了SviXyN10A在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的分泌表达,并对表达产物进行了诱导表达及纯化,以及酶学性质的研究。结果表明,重组木聚糖酶SviXyn10A用甲醇诱导2 d后酶活即达到7.53IU/mL,最适反应温度为70℃,pH7.0。pH作用范围较广(pH5.0-9.0),具有较强的热稳定性和耐碱性,几乎没有纤维素酶活性,故可以应用在很多工业领域,尤其是在纸浆造纸行业具有很大的潜在应用价值。     

白色链霉菌乙酰木聚糖酯酶基因的克隆及生物信息学分析

乙酰木聚糖酯酶可以水解乙酰化木聚糖中的O-乙酰取代基团,消除该基团对木聚糖酶水解的空间阻碍作用,增强木聚糖酶对木聚糖的亲和力和降解能力。以白色链霉菌基因组为模板,利用简并PCR和TAIL-PCR扩增获得长约741 bp阅读框片段,编码247个氨基酸。生物信息学分析表明,该多肽片段具有AXE1家族蛋白保守区域;与已知的乙酰木聚糖酯酶蛋白C端区相比,相似性较高,二级和三级结构空间排布特点极为相似;初步判定该多肽片段为白色链霉菌乙酰木聚糖酯酶的C端区域。     

不同林业废弃物配方基质的理化性质及其对西桦幼苗生长效应的综合评价

以林业废弃物木纤维、沤制树皮、椰糠和锯末为基质主料,分别与辅料草炭、黄心土、珍珠岩、蛭石、火烧土和碳化树皮以不同体积比配制16种配方基质,研究了16种配方基质的理化性质及其对西桦(Betula alnoides Buch.-Ham.ex D.Don)幼苗的生长和叶片部分生理指标的影响,综合评价各配方基质对西桦幼苗的育苗效果,并筛选出适宜西桦幼苗生长的最佳配方基质。结果表明:16种配方基质的容重、总孔隙度、通气孔隙度、持水孔隙度、电导率和p H值分别为0.21~0.81 g·cm~(-3)、35.87%~63.35%、2.00%~21.74%、24.78%~53.03%、0.04~0.15 m S·cm~(-1)和p H 5.29~p H 7.43,碱解氮、有效磷、速效钾和有机质的含量分别为94.50~652.75 mg·kg~(-1)、3.37~72.67 mg·kg~(-1)、49.50~227.75 mg·kg~(-1)和5.45~43.80 g·kg~(-1)。其中,以林业废弃物为主料的T5[V(沤制树皮)∶V(锯末)∶V(碳化树皮)=6∶3∶1]至T16[V(锯末)∶V(椰糠)∶V(火烧土)∶V(珍珠岩)=3∶3∶2∶2]配方基质的电导率、持水孔隙度、碱解氮含量、速效钾含量和有机质含量总体上显著高于T1[V(黄心土)∶V(锯末)∶V(火烧土)=6∶3∶1]配方基质(对照),容重显著低于对照。不同配方基质中西桦幼苗的根冠比、单株根干质量和叶片叶绿素a含量与叶绿素b含量的比值的差异较小,其他生长指标和生理指标均存在明显差异,其中,T11[V(木纤维)∶V(草炭)∶V(椰糠)=4∶3∶3]和T12[V(木纤维)∶V(草炭)∶V(椰糠)=3∶4∶3]配方基质中西桦幼苗的单株茎叶干质量、单株根干质量、单株总干质量、株高增长量、地径增长量、高径比、苗木质量指数和叶片总叶绿素含量均高于或显著高于对照,表现出明显的生长优势。综合评价结果显示:T11和T12配方基质中西桦幼苗的综合评价指数较高,分别为0.444和0.440,西桦幼苗实际生长效果也较佳。为了减少草炭使用量,建议将T11配方基质作为西桦幼苗育苗的最佳配方基质。     

灰色链霉菌中乙酰木聚糖酯酶基因的克隆、表达及酶学性质研究

根据Gen Bank数据库中已报道的灰色链霉菌(Streptomyces griseus)全基因组序列,分析得到假定的乙酰木聚糖酯酶基因序列并设计引物;利用分子克隆的方法得到该菌株基因组中乙酰木聚糖酯酶基因,并构建原核表达载体p ET28a-Sgraxe,经IPTG诱导表达重组Sgr Axe,Ni-NTA亲和层析法纯化该蛋白。结果显示,克隆得到乙酰木聚糖酯酶基因axe,其序列全长1 008 bp,编码336个氨基酸。SDS-PAGE检测带有p ET28a-Sgraxe转化菌株诱导表达产物相对分子量约为37 k D,与理论值相符。纯化的重组Sgr Axe酶学性质表明,该酶最适反应温度为50℃,最适p H8.0,热稳定性较强,p H作用范围广;金属离子对酶均表现为抑制作用,尤其是Zn2+严重抑制酶活力;重组酶特征的分析揭示了其在工业中潜在的应用价值。