信号分子在生物脱氮中的作用及检测方法

生物脱氮是由微生物主导的地球氮循环中的重要环节之一,主要包括硝化、反硝化和厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)等过程。在微生物联合作用下,污水中的有机氮及氨氮经一系列作用转化为氮气,这种经济高效、环境友好的处理工艺在世界范围内得到广泛应用。群体感应(quorum sensing,QS)以信号分子为媒介通过改变菌群密度和周围环境变化来调节微生物的各种行为。大量的研究已证实调控QS信号分子在生物脱氮中具有应用潜力。本文介绍了各种信号分子类型,从基因组学、实际应用等方面综述了各类信号分子以及检测方法,同时针对酰基高丝氨酸内酯(acyl homoserine lactones,AHLs)类信号分子在生物脱氮中的作用进行详细介绍。然而不足之处在于信号分子研究只是停留在实验室阶段,仅仅研究了单一信号分子对生物脱氮的影响。未来可将信号分子应用于实际污水,研究多种信号分子共同作用以及多种微生物之间的QS现象。     

干旱和遮荫对马尾松幼苗瞬时水分利用效率及δ13C的影响

水分利用是植物光合固碳的关键过程,其效率反映植物对胁迫环境的适应能力,δ¹³C作为反映植物长期水分利用效率的关键指标,对于揭示植物与环境长期作用的关系具有重要意义。本研究以马尾松幼苗为对象,通过土壤水分和光照条件控制,设置干旱(土壤水分为30%饱和含水量)、遮荫(光照强度为全光照的30%)及干旱+遮荫(土壤水分为30%饱和含水量和光照强度为全光照的30%)3种胁迫方式和对照(CK,土壤水分为70%饱和含水量和全光照),研究干旱和遮荫对马尾松瞬时水分利用效率和δ¹³C的影响。结果表明：干旱和干旱+遮荫处理分别使马尾松当年生叶的瞬时水分利用效率显著增加了67.96%和60.78%,遮荫对瞬时水分利用效率的影响不显著;当年生叶的δ¹³C在干旱处理下显著增加了14.35%,但在遮荫和干旱+遮荫处理下未发生明显改变;各处理对1年生叶δ¹³C的影响均不显著;表明瞬时和长期水分利用效率的变化不同步,且马尾松的水分利用效率对干旱的响应较早;在各处理下,各库器官中的δ¹³C均大于源叶,茎干和根中...     

科尔沁沙地不同种源元宝枫功能性状变异及其环境驱动因子

【目的】研究不同种源地木本油料植物功能性状变异及其环境驱动因子,对其核心育种群体构建和良种选育具有重要的意义。【方法】文章以分布于科尔沁沙地周围的乌丹塔拉、松树山、代钦塔拉3个中国现存最大的元宝枫天然林为研究对象,测定其叶片和种子功能性状、土壤理化性质,同时结合气候数据,采用方差分析、相关性分析、RDA排序分析以及构建PLS-SEM模型等方法,研究内蒙地区不同种源地元宝枫功能性状的变异程度以及性状与环境之间的相关性,探究元宝枫功能性状与环境因子之间的关系。【结果】结果表明：（1）3地元宝枫各个功能性状的差异性明显,各性状的变异系数表现为比叶面积（SLA）>油酸含量（OA）>种子长宽比（ZC∶ZK）>碳氮比（C∶N）>神经酸含量（NA）>种子油脂含量（OC）>亚油酸（LOA）>叶片碳含量（LCC）,种源间变异系数范围为3.81%～19.51%,种源内变异系数范围为3.60%～14.64%,种源间变异大于种源内变异;（2）3个种源地中,代钦塔拉地区油脂、亚油酸含量最高,乌旦塔拉地区的神经酸含量最高;（3）相关性结果显示,元宝枫功能性状与环境因子间存在显著的相关关系;（4）RDA分析结果显示,环境因子可以解释24.1%的元宝枫功能性状变异,土壤有机质（SOM）和气温季节性变异系数（BIO-4）为主导生态因子,气象和土壤共同决定元宝枫功能性状的变异,且气象因子起主导作用;（5）PLS-SEM模型显示,元宝枫叶片及种子性状与油脂指标之间的路径系数较小,协同作用不显著,年均温是元宝枫油脂相关指标的主要影响因子,且其与油脂相关性表现出负相关,即较低的温度有利于元宝枫种实油脂的积累。【结论】研究表明,气象是驱动元宝枫功能性状变异的主导环境因子,且气温是决定元宝枫种实油脂含量的关键因子,该研究结果可为油用元宝枫定向培育提供理论基础。     

基于微视频的翻转课堂在医学微生物学实验教学中的探索

翻转课堂是一种新兴的、打破固有的教学模式,能够突破传统微生物实验教学受学时、生物安全、场地等方面的限制,故在暨南大学医学微生物学实验教学中引入基于微视频的翻转课堂教学模式,并通过学习效果和认可度进行评价。研究表明,翻转课堂能够提高学生的教学成绩,促进知识的内化吸收并提高知识应用能力。95.31%的学生对该模式评价为满意。继续不断探索和完善,促进医学微生物实验课教学改革的稳步推进。     

中草药对小鼠肠道菌群影响的实验研究

目的研究党参、茯苓、白术、白芍和陈皮五味中药制成的复方合剂对肠道菌群调节作用。方法将小鼠分为正常对照组、低剂量组、中剂量组和高剂量组。对照组灌服蒸馏水14 d,低剂量组、中剂量组和高剂量组灌服不同剂量的复方合剂14 d,检测实验前后肠道菌群数量。结果灌服后小鼠肠道菌群与灌服前比较,乳杆菌、双歧杆菌数量明显增加,肠球菌数量明显减少,肠杆菌数量差异无统计学意义。结论党参、茯苓、白术、白芍和陈皮五味中药制成的复方合剂对小鼠肠道菌群具有一定的调节作用。     

OsGA3ox通过合成不同活性GA调控水稻育性及株高

赤霉素(gibberellin,GA)是一种重要的激素,参与调控植物多种生长发育过程。GA生物合成通路已基本阐明,其中赤霉素3β羟化酶(gibberellin 3β-hydroxylase,GA3ox)是多种活性GA合成的关键酶。水稻中有2个GA3ox基因(OsGA3ox1和OsGA3ox2),其生理功能虽有初步研究,但它们在合成活性GA调控水稻发育过程中是如何分工协作尚不清楚。本研究通过CRISPR/Cas9技术获得基因编辑突变体ga3ox1和ga3ox2,发现ga3ox1花粉育性显著下降,而ga3ox2株高显著变矮,表明OsGA3ox1是花粉正常发育必需的,而OsGA3ox2是茎叶伸长必需的。组织表达分析表明,OsGA3ox1主要在未开的花中表达,OsGA3ox2主要在未伸长的叶中表达。进一步对野生型(WT)和两个ga3ox突变体未开的花、未伸长的叶及根中的GA进行检测分析,发现OsGA3ox1在花中催化GA9形成GA7与花粉育性密切相关;OsGA3ox2在未伸长的叶中催化GA20形成GA1调控株高;OsGA3ox1在根中催化GA19形成GA20,调控GA3的生成。总之,OsGA3...     

九龙山林缘地区空气负离子浓度变化特征及与气象因素关系

文章以九龙山林缘地区空气负离子浓度变化特征为研究对象, 通过观测 9 月和 10 月北京九龙山林缘地区空气负离子浓度, 研究空气负离子浓度日变化和林缘、林内海拔梯度变化。通过观测空气温度、湿度、风速、饱和水汽压、净辐射、光合有效辐射等指标的平均值、极大值和极小值, 采用通径分析方法定量化研究气象因素和空气负离子浓度的关系。结果表明：(1)九龙山林缘地区 10 月空气负离子浓度平均值比 9 月的空气负离子浓度高 80%; 9 月的空气负离子浓度日变化整体呈下降趋势, 10 月上旬日变化呈单峰曲线型上升趋势, 10 月中旬和下旬空气负离子浓度日变化为幂函数曲线型, 整体为下降趋势; (2)林缘地区空气负离子浓度比林内空气负离子浓度高 4%, 林缘地区空气负离子浓度随海拔变化成波浪形, 对应林内空气负离子浓度随着海拔梯度变化成显著单峰型, 变化趋势与林缘地区相反; (3)在所有气象因素指标中, 通过逐步回归分析提取空气湿度最低值, 饱和水汽压最低值和空气温度最低值进行通径分析, 其直接通径系数分别为 1.064, -0.817 和 0.468。因此空气湿度最低值是影响空气负离子浓度的最大直接因素。空气温度最低值通过空气湿度最低值和饱和水汽压的作用, 成为空气负离子浓度的最大间接影响因素。通过研究林缘地区空气负离子情况并与林内进行对比, 揭示了林缘地区在森林康养规划中的重要性。