假结核耶尔森氏菌中Phd-Doc毒素-抗毒素系统的功能鉴定

【背景】毒素-抗毒素系统在微生物体内广泛存在,在微生物对抗外界不良环境方面发挥重要作用。【目的】以模式细菌假结核耶尔森氏菌(Yersinia pseudotuberculosis,Yptb)为材料,探究其编码的Phd-Doc毒素-抗毒素系统的作用机制和生物学功能。【方法】通过生物信息学方法预测Yptb中编码的Phd-Doc毒素-抗毒素系统,通过毒性分析、基因表达分析及蛋白相互作用对其进行鉴定;通过抗生素胁迫、氧胁迫、生物被膜形成等实验研究Phd-Doc在体内发挥的生物学功能。【结果】生物信息学分析鉴定出一对Phd-Doc毒素-抗毒素系统,发现二者共转录且相互作用;毒素蛋白Doc能够引起大肠杆菌形态发生变化并抑制其生长,抗毒素蛋白Phd能中和Doc的毒性;Phd-Doc毒素-抗毒素系统具有自调控抑制效应;phd-doc的缺失对Yptb自身的生长无影响,而且毒素蛋白Doc在野生型Yptb内过表达并未显示毒性;phd-doc在转录水平上响应了抗生素胁迫和氧胁迫,其中,对氯霉素胁迫最为敏感,但并不影响Yptb的生长;同时,Phd-Doc能够影响Yptb的生物被膜形成能力。【结论】Yptb中Phd-Doc毒素-抗毒素系统的功能鉴定对于更好地了解在多变的外部环境下微生物的定殖和响应机制具有重要意义。     

微生物修复返溶铬污染场地的研究进展

目前,我国历史遗留铬渣堆场多数采用湿法解毒工艺进行处理,但大量化学药剂的添加不仅增加了成本,引入了污染物,而且随时间的延长铬渣中的Cr(Ⅵ) 源源不断的返溶,场地出现返黄现象,形成二次污染。为了持久稳定的修复铬渣,研究人员提出用微生物修复技术处理湿法解毒后铬渣中Cr(Ⅵ) 的返溶。文中综述了国内外微生物修复铬渣污染场地的研究进展,首先简述了铬渣的危害、处理现状及传统的铬污染修复技术,并以湿法解毒铬污染为例,重点揭示了处理后铬渣中Cr(Ⅵ) 的返溶机理,由此可知湿法解毒后的二次污染不可避免。随后详述了微生物修复Cr(Ⅵ) 过程中生物还原、生物吸附和生物矿化三大作用机理,并阐述了铬污染场地修复过程中微生物物种的响应及群落结构的演替,最后,总结了微生物修复铬渣的研究进展并展望了未来的研究方向。     

植物内生菌增强植物对生物胁迫抗性的研究进展

植物在生长发育过程中因遭遇多种逆境的威胁而出现营养流失、产量大幅下降等问题，而使用传统的化学农药调控植物抗逆作用会对环境造成严重污染甚至危及人类健康，因此需要从天然成分中寻找合适的农药代替品。生活在每种植物体内的内生菌几乎都是植物微生态系统中的天然成分，因其特殊的生态位而可能对植物具有更加积极和直接的影响。然而目前，关于内生菌在提高宿主生物胁迫抗性等方面的作用机制还知之甚少。该文就植物内生菌的来源、多样性和对生物胁迫的抗性展开叙述。首先，总结了植物内生菌传播的主要方式，即水平传播和垂直传播；其次对内生菌种类的多样性以及在植物中的分布多样性进行了归纳与分析；最后，详细阐述了植物内生菌增强植物对生物胁迫应激耐受性(抗致病菌病害、抗虫害)的基本特点与作用机制，即植物内生菌可利用生态位竞争或营养位竞争产生的诱导抗性遏制病原菌感染，或合成抗生素类、生物碱类、几丁质类等次生代谢产物抑制病原菌或线虫的生长，从而防治病虫害。此外，基于内生菌增强植物生物胁迫抗性的研究现状进行了展望，为更加环保的生物防治制剂的开发与利用提供了参考。     

农林复合系统种间关系研究进展

种间相互作用在很大程度上决定了农林复合系统的生产力和可持续性,理解种间相互作用是经营和管理农林复合系统的关键。地上部分相互作用主要包括复合系统组分对光的竞争与互利、小气候的改变对系统生产力的影响;地下部分相互作用主要包括复合系统组分对水分和养分资源的竞争与互利、固氮树种对系统生产力的影响以及化感作用。今后需加强不同立地条件下的不同农林复合系统种间关系的比较、农林复合系统组分的空间分布格局、化感作用以及农林复合系统种间关系模型等研究。     

杂质对蛋白质晶体影响研究进展

综述了杂质对蛋白质晶体生长影响研究领域的进展情况. 对可能的杂质来源以及杂质对结晶过程的影响进行了介绍.重点介绍了和结晶蛋白质分子结构相似的杂质分子的影响, 包括晶体成核、生长形态、表面形貌、生长动力学、质量等,以及杂质在晶体中的重新分配.     

储存温度对单瓣和重瓣紫斑牡丹花粉活力及生理特性的影响北大核心CSCD

以紫斑牡丹‘象牙白’单瓣和重瓣花的花粉为材料,对其超微结构及生理生化特性进行观察和分析,探讨单瓣和重瓣花花粉超微结构以及不同温度储存花粉活力与其可溶性蛋白含量、MDA含量和3种保护酶活性(POD、SOD、CAT)的关系,以确定紫斑牡丹单瓣和重瓣花花粉最佳储存温度。结果表明:(1)紫斑牡丹重瓣花花粉平均极轴长、平均赤道轴长、极轴长/赤道轴长均小于单瓣花花粉;室温(25℃)条件下,单瓣花花粉萌发率(83.62%)高于重瓣花(72.06%),单瓣花和重瓣花花粉的半衰期分别为40 d和60 d;随着储存温度降低和储存时间的延长,单瓣花和重瓣花的花粉萌发率较室温均显著提高,且单瓣花花粉萌发率始终高于重瓣花花粉。(2)紫斑牡丹单瓣和重瓣花花粉在短期储存(1~120 d)、较长时间储存和长期储存的适宜温度分别为4℃、-20℃,-80℃。(3)与室温相比,低温可提高储存期间紫斑牡丹花粉的可溶性蛋白质含量和保护酶活性,并降低MDA含量,从而有效延缓花粉萌发率的下降。(4)低温胁迫对紫斑牡丹单瓣花花粉的影响低于重瓣花花粉,在相同储存温度条件下,重瓣花花粉细胞受损程度更高、萌发率下降速率更快。研究认为,紫斑牡丹花粉在-80℃储存条件下基本处于代谢平衡状态,故低温能有效延长其花粉储存寿命;储存期间花粉萌发率下降的主要原因是细胞膜脂过氧化程度加剧,细胞损伤加重;紫斑牡丹重瓣花花粉粒小、瘪粒和畸形是导致其较单瓣花花粉萌发率低的主要原因。     

樟子松针叶磷组分浓度与土壤有效磷浓度的关系

为弄清科尔沁沙地东南部樟子松人工林是否受土壤磷素供应的限制,找出反映土壤磷素供应状况的最佳叶片养分指标,分析了樟子松人工林不同年龄针叶中全磷、无机磷、有机磷和全氮浓度以及土壤有效磷浓度.结果表明：研究区樟子松人工林土壤有效磷浓度较低,为0.12～0.63 mg·kg^-1;土壤有效磷浓度与当年生针叶无机磷和全磷浓度显著相关,而与针叶全磷的相关性来源于针叶中无机磷与全磷的相关.与当年生针叶全磷浓度相比,针叶无机磷浓度能更为准确、直接地反映土壤的供磷水平.     

紫斑牡丹单瓣与半重瓣花粉超微结构及生理生化特性比较北大核心CSCD

该研究以3个紫斑牡丹品种(‘象牙白’、‘美人面’、‘紫金冠’)的单瓣与半重瓣花粉为材料,对其超微结构和生理生化特性进行观察分析,并对其花粉培养基进行筛选优化,探讨单瓣和半重瓣花粉的超微结构与花粉萌发率以及物质代谢与花粉萌发率之间的关系。结果表明:(1)紫斑牡丹花粉萌发的最适宜培养基为100 g·L^(-1)蔗糖+0.15 g·L^(-1)硼酸+10 g·L^(-1)琼脂。(2)花粉饱满率是影响花粉萌发的主要原因。(3)3个紫斑牡丹品种的单瓣花粉离体培养萌发率均显著高于半重瓣的花粉。(4)‘象牙白’、‘美人面’、‘紫金冠’单瓣花粉可溶性蛋白含量均高于半重瓣花粉,但三者单瓣花粉的MDA含量和3种保护酶(CAT、SOD、POD)活性均低于半重瓣花粉。研究认为,花粉体内蛋白质亏损和MDA、CAT、SOD、POD的积累可能是引起半重瓣紫斑牡丹花粉萌发率较低的生理原因之一。     

分离自活性污泥的硫酸盐还原菌用于铅锌冶炼渣重金属污染修复

【背景】从活性污泥中分离出一类具有硫酸盐还原能力的菌株,探讨了其用于铅锌冶炼渣重金属污染修复的可行性。【目的】研究硫酸盐还原菌(Sulfate reducing bacteria)对铅锌冶炼渣中重金属的固化作用。【方法】将从活性污泥中分离出的硫酸盐还原菌接种到铅锌冶炼渣中进行修复,采用X射线衍射、Tessier、电感耦合等离子体发射光谱仪检测、高通量测序等方法进行实验。检测铅锌冶炼渣中矿物组成,以及修复过程中重金属化学形态、各金属离子浓度和微生物群落结构的变化。【结果】修复实验表明,体系中电位降低、pH值提高、各重金属稳定态增加、离子浓度降低且微生物群落结构变化显著,硫酸盐还原菌成为优势菌群。【结论】接种硫酸盐还原菌后铅锌冶炼渣中的重金属原位固化效果显著,从而降低生物可利用性,将恶性循环变为良性循环,所以硫酸盐还原菌可用作重金属污染修复的固化药剂。