光合作用的CO_2阶跃响应动态生化模型

针对CO2阶跃变化下光合动态响应的振荡现象,依据经典的光合系统酶触反应动力学,初步尝试构建了光合系统反馈控制动态生化模型。该模型以卡尔文环的核酮糖-1,5-二磷酸羧化/加氧酶(ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,Rubisco)接触反应的酶动力学进程作为核心,以磷酸甘油酸(phosphorylglyceric acid,PGA)还原和接续的核酮糖-1,5-二磷酸(ribulose-1,5-bisphosphate,RuBP)再生的多级过程高度简化为复合酶接触反应的酶动力学进程为反馈,构成反馈控制系统。采用经典的控制系统传递函数分析手段,将反馈控制系统表达为光合动态生化模型传递函数。据此模型将实测羧化速率Vc振荡动态进行仿真拟合,呈现出很高的拟合度(r=0.9377)。这表明,在卡尔文环或者光合系统反馈环中,因RuBP的消耗和再生补充不平衡引起的光合振荡现象,与光合系统酶接触反应动力学参数(k)造成各个中间产物再生的"滞后"效应有关。从而在机理上解释了Laisk和Walker(1986)的无机磷(inorganic phosphate,Pi)再生供应的光合动态生化模型中,需要假定代谢途径中蔗糖合成"滞后15～20s"才能表现出光合振荡效果的现象。     

温室茄子（Solanum melongena L.）光合数学模型与光合生化模型模拟分析

针对植物光合与内外环境因子间的关系以及光合“午睡”现象中的气孔限制与非气孔限制问题,以温室茄子‘茄杂一号’为试材,对叶室温光组合方式下测定的净光合速率Pn对胞间CO2浓度Ci响应曲线,和人工增施CO2处理下测定的Pn日变化进程,进行了光合数学模型和Farquhar、von Caemmerer和Berry的光合生化动力学模型（简称为FvCB模型）模拟分析。采用美国思爱迪生态仪器有限公司的CI-301PS光合作用测定仪进行净光合速率（Pn）、光合有效辐射（PAR）、气温（Ta）、叶温（Tl）、环境二氧化碳浓度（Ca）、胞间二氧化碳浓度（Ci）和空气相对湿度（Hr）参数测定。其结果表明,无论是Pn对Ci的响应曲线还是光合日进程中,数学模型对Pn的拟合度明显优于为FvCB模型。因此,通过数学模型可以解析出光合日进程受单一环境因子（PAR、Ta、Ca、Hr）及其复合环境因子的综合影响。然而,FvCB模型模拟结果显示出,温光组合下受Rubisco（即RuBP羧化/加氧酶）数量与活性及动力学特性限制的羧化速率Ac、受RuBP（1,5-二磷酸核酮糖）再生限制的羧化速率Aj以及受TPU（磷酸丙糖）可利用量限制的羧化速率Ap对Ci响应的主控作用呈现交替变化趋势。其交替变化转折点胞间二氧化碳浓度Cicj在强光高温组合中较高,而在弱光低温组合中较低;同时还发现,Cicj和Cijp受叶温的影响强于光照。光合日进程中的FvCB模型模拟分析揭示出,早晨和傍晚弱光下为Aj限制时段;晴天上午和中午前后的充足日照下为Ac限制时段。多云和阴天下Aj的限制时段延长。增施CO2会延长Aj的限制时段,同时相应缩短Ac的限制时段;冬季2次增施CO2的出现了Ap限制时段。     

FTA滤膜用于PCR检测肉中的金黄色葡萄球菌

利用FTA滤膜,采用PCR技术可直接检测肉及肉制品中的金黄色葡萄球菌,无需增菌,灵敏度高。在采用浮选与溶剂萃取相结合方法的基础上,使用FTA膜可高效地从鲜肉中提取金黄色葡萄球菌的DNA,消除PCR反应的抑制因子。以金黄色葡萄球菌耐热核酸酶基因（nuc）为靶基因,经过PCR扩增得到279bp的产物。经过DNA测序证实该产物为目的扩增产物。使用FTA滤膜处理样品,再通过PCR方法检测金黄色葡萄球菌,猪肉、牛肉、羊肉、鸡肉匀浆液的检出限均为10cfu/mL,可在6h内完成对肉中金黄色葡萄球菌的检测,比目前普遍采用的先增菌再进行PCR检测的方法缩短了12～24h 。实际检测了72份样品,同时与GB 4789.10-94方法及两种快速检测致病性金黄色葡萄球菌检测方法做比较,PCR方法的检出率为72.2％,检出时间为6h,GB 4789.10-94方法检出率为70.8%,检出时间为5d,Prfilm RSA方法的检出率为61.1％, 检出时间为18h,BairdParker R.P.F方法的检出率为69.4％,检出时间为18h,结果表明FTA滤膜用于PCR检测肉中金黄色葡萄球菌检出率高,耗时短。使用FTA滤膜法制备模板DNA,为食品中的致病菌快速检测构建了一个技术平台。