退化高寒草地土壤真菌群落与土壤环境因子间相互关系

【目的】为探究祁连山高寒草地退化过程中土壤真菌群落分布特征与土壤环境因子间的相互关系。【方法】利用Illumina Miseq PE250高通量测序技术对轻度、中度和重度退化草地土壤真菌群落结构变化及其多样性进行分析,并对土壤真菌群落与土壤环境因子的相互关系进行冗余分析(RDA)。【结果】随着退化程度加剧,土壤pH呈现出升高趋势,电导率呈现出先升高后降低趋势,土壤含水量、有机碳、全氮、全磷和全钾含量均逐渐降低。高通量测序共得到750575条有效序列和5788个OTUs;各试验点样地中真菌群落Chao1指数和Shannon-Wiener指数变化各异。在门分类水平上,子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)、接合菌门(Zygomycota)、球囊菌门(Glomeromycota)和壶菌门(Chytridiomycota)是各草地土壤的优势类群。RDA分析表明,土壤速效钾、全氮、速效氮和有机碳是祁连山不同退化高寒草地土壤真菌群落分布的主要驱动因子。【结论】祁连山不同退化高寒草地土壤真菌群落间差异明显,土壤环境因子是影响土壤真菌群落分布的重要因素。     

嗜热毛壳菌多糖单加氧酶的氧化特性及协同作用

以嗜热毛壳菌Chaetomium thermophilum多糖单加氧酶CtPMO1为研究对象,利用薄层层析色谱法(TLC)、高效液相色谱-示差折光检测法(HPLC-RID)和飞行时间质谱(MALDI-TOF-MS)检测CtPMO1的酶活性,并根据定点突变的原理,将CtPMO1第1位的组氨酸(His1)和第166位的谷氨酰胺(Gln166)突变为H1A、Q166A和Q166E,研究两个突变位点是否参与CtPMO1的氧化作用;另外,采用3,5-二硝基水杨酸(DNS)法检测CtPMO1与纤维素酶(EGⅡ、BGLⅠ和CBHⅠ)的协同效应。研究发现CtPMO1在温度为50 ℃、pH为5.0的条件下降解磷酸膨胀纤维素(PASC),其酶解产物中不仅存在纤维二糖至纤维五糖,还存在C1氧化寡糖和C4氧化寡糖;此外,发现突变酶H1A完全丧失了酶活,Q166A丧失了C1和C4氧化活性,而Q166E保留了部分C1氧化活性;通过对CtPMO1与纤维素酶协同作用的探究,发现利用CtPMO1预处理磷酸膨胀纤维素(PASC),分别添加EGⅡ、BGLⅠ和CBHⅠ,使还原糖产量分别提高2.10倍、2.08倍和2.16倍,协同度分别是1.022、0.799和0.875。研究结果表明CtPMO1对底物具有C1和C4氧化的功能,其反应的最适温度为50 ℃、最适pH为5.0;CtPMO1活性中心氨基酸His1和平坦表面氨基酸Gln166均是关键性位点;CtPMO1预处理PASC,使纤维素酶的降解效率发生不同程度的提高。