萱草响应非生物胁迫的研究进展

萱草是萱草属(Hemerocallis)多年生宿根花卉,被誉为中华母亲花,具有重要的观赏和药用价值。非生物胁迫导致光合效率降低,渗透调节物质浓度改变,活性氧(ROS)含量上升,膜系统持续受损,诱导AP2/ERF (APETALA2/ethylene-responsive element binding factors)、WRKY等家族基因的表达。该文综述了干旱、涝渍、盐碱、极端温度和重金属胁迫非生物胁迫因子对萱草形态学、生理生化及分子水平的影响,统计了各胁迫下的萱草抗性品种资源,认为地域与胁迫对萱草药用成分代谢变化的影响、抗逆相关基因调控网络与多种胁迫复合分子育种为未来的重点研究方向,为萱草资源开发利用与抗逆品种育种提供理论参考。     

萱草叶片响应低温胁迫的转录组分析

低温胁迫是萱草（Hemerocallis fulva）生长过程中经常会遭遇的一种非生物胁迫。比较了萱草叶片在低温处理（10、5、0 ℃）下转录组与对照（15 ℃）数据的差异,共筛选出差异表达基因2 457个,其中上调基因1 253个,下调基因1 204个。差异表达基因主要富集在细胞过程、代谢过程和催化活性等49个GO过程,代谢途径、次生代谢产物的生物合成、植物激素信号转导等42条KEGG代谢途径中。其中参与植物激素信号转导通路的差异表达基因发生了不同程度的变化,GH3.10基因上调至对照组的13.624倍,IAA1基因下调0.120倍;参与可溶性糖合成通路的差异基因发生了0.076~28.114倍不同程度的变化。随后对3个低温处理组共有的29个差异表达基因进行热图和网络调控分析,基于基因在网络调控中的位置,对ABCF5、OFPs和SWEETs等基因在冷应答的作用进行了分析。本研究结果为进一步挖掘萱草低温响应的关键基因及耐寒萱草种质开发、分子育种提供了一定的理论支撑。     

米曲霉(Aspergillus oryzae)FSO179产α-淀粉酶固体发酵优化的研究

米曲霉(Aspergillus oryzae)FSO179产α-淀粉酶固体发酵优化结果表明:最佳有机碳源为玉米粉,最佳有机氮源为花生饼粉;培养基正交试验表明最佳培养基配方为:花生饼粉20%,玉米粉5%,无机盐为c组配方;初始发酵pH为7.4;最适的发酵温度为33℃;在以上最适条件下固体培养6d,发酵产酶水平可达1300.6u/g,优化结果比初始设计提高了42.9%。该酶酶学特性研究表明:该酶作用的最适温度为55℃;最适作用pH为4.0;Fe2 、Ba2 、Cu2 、Mn2 、Fe3 金属离子对酶具较强抑制作用,而Ca2 对酶具有一定激活作用。     

牛NAD(+)异柠檬酸脱氢酶生物信息学分析

异柠檬酸脱氢酶(IDH)是三羧酸循环中的关键酶。为了进一步探索IDH的结构与功能,利用生物信息学方法对牛NAD(+)IDH进行分析。结果表明,该蛋白为亲水性蛋白,呈碱性,无跨膜区,在β亚基N端存在长度为16个氨基酸的信号肽,亚细胞定位在线粒体。二级结构预测结果显示该蛋白的三个亚基均以α螺旋为主,并且其上的螺旋和折叠均紧密有序排列,这有助于形成特定的结构域并发挥特定的生物学功能。对α和γ两个亚基采用同源建模法预测其三级结构模型,β亚基采用折叠识别法预测其三级结构模型,预测结果质量评估均较好。此外,分析了不同亚基的表面电荷分布,并预测了最可能的异柠檬酸和ADP的结合位点。通过生物信息学方法进行合理预测,为进一步研究IDH家族尤其是哺乳动物NAD(+)IDH提供了重要理论依据。     

260株气单胞菌的表型特性与毒素原性研究

本文对山东省9市（地）临床和外环境等6种标本中检出的260株气单胞菌进行了表型特性研究。结果表明：山东省以温和气单胞菌为主（52.69％）,嗜水气单胞菌（23．4％）、豚鼠气单胞菌（23.08％）次之。自淡水鱼中检出维隆气单胞菌和易损气单胞菌各1株。随机抽取163株应用溶血试验、CHO细胞测毒素试验、兔肠结扎及CT基因探针杂交试验进行毒素原性研究,温和、嗜水及豚鼠气单胞菌均可产生溶血素、肠毒素,某些菌株的肠毒素具有与严乱肠毒素呈交叉反应因子（CTCE）。     

基于地形因子的天童地区常绿树种和落叶树种共存机制研究

位于亚热带的浙江天童和古田山常绿阔叶林大样地分布有较高比例的落叶树种,那么它们与常绿树种的共存机制是什么?常绿树种和落叶树种生态习性差异较大,二者对生境的选择应有所不同,我们推测生境分化可能是两类植物实现共存的主要机制。为检验该假设,我们以天童20ha动态样地调查数据为依托,选择个体数≥20的55个常绿树种和42个落叶树种作为分析对象,用典范对应分析(CCA)研究了地形因子对二者分布的影响差异,用torus转换检验来分析常绿树种和落叶树种与各类地形生境的关联。结果如下:(1)CCA分析表明地形因子对常绿树种分布的解释量为19.2%,对落叶树种分布的解释量为7.0%。(2)torus转换检验结果表明,与沟谷成正关联的常绿树种和落叶树种的比例分别为16.4%和28.6%,成负关联的比例分别为40%和7%;与山脊成正关联的常绿树种和落叶树种的比例分别为41.8%和4.8%,成负关联的比例分别为10.9%和47.6%;与受干扰生境成正关联的常绿树种和落叶树种的比例分别为16.4%和42.9%。上述结果说明地形对常绿树种分布的影响大于落叶树种;两个植物类群对生境的选择多呈现相反格局,尤其是在沟谷生境和山脊生境,这进一步表明生境分化是常绿树种和落叶树种共存的重要机制之一,生态位理论在一定程度上能较好地解释亚热带常绿阔叶林物种多样性的维持。     

亚热带常绿阔叶林林窗物种丰富度的影响因素

林窗是森林群落物种多样性维持中十分重要的结构,但其本身物种多样性的维持机制尚不清楚,可能与相邻群落的物种丰富度、林窗面积以及土壤和地形因子等有关。本文选取浙江天童20 ha森林动态监测样地内的84个冠林窗作为研究对象,分析了林窗内部以及不同距离邻域内的物种组成,选取包含大部分林窗内物种(≥75%),并且对林窗内物种丰富度影响最大的邻域作为相关邻域(林窗周围成熟植株通过种子传播影响林窗物种丰富度,把距离冠林窗边缘5 m范围内的区域作为种源效应邻域;由于距离林窗较近,物种组成与林窗形成时仍存活个体的物种组成相似,故把距离冠林窗边缘4 m范围内的区域作为距离效应邻域),然后计算种源效应邻域内成熟植株的物种丰富度、距离效应邻域内所有植株的物种丰富度、冠林窗的面积、地形因子(海拔、坡度、坡向、凸度)和土壤因子(p H值、全氮、全碳、全磷),最后对11个潜在的影响因素进行随机组合,构建广义线性回归模型,筛选最优模型(AICc最小)进行分析。结果显示:种源效应邻域内成熟植株的物种丰富度和冠林窗面积显著影响林窗内物种丰富度,其他因素并未对冠林窗内物种丰富度产生显著影响。上述结果说明,冠林窗面积的大小以及外部种源的丰富程度是决定冠林窗内物种丰富度的主要因素,其他因素可能只产生间接影响。     

纯林、混交林型园林绿地的生态效益

试验选择元大都城垣遗址公园西段4块不同结构类型的绿地为研究对象,即草坪、刺槐纯林、油松纯林、刺槐．油松混交林,每一块试验地的面积在1000m^2左右,进行了连续8d的测试,通过试验观测与调查资料的分析,得出4块不同结构类型的园林绿地在水平方向和垂直方向上温度、湿度、风速的分布规律及差异。结果表明,在水平方向上,在3种天气条件下,油松纯林的水平日平均温度最低、相对湿度最高;在晴朗天气一天中的高温时段,草坪的温度最高,相对湿度最低,刺槐一油松混交林的相对湿度最高,温度最低。在水平方向上,经SPSS方差分析,4种绿地间的温、湿度差异均达到显著水平（α=0．05）。在垂直方向上,4种绿地的温度随着高度的升高逐渐升高,而相对湿度则随着高度的升高而逐渐降低;相对于其他绿地,混交林的温度和相对湿度变化比较复杂。刺槐-油松混交林的降温增湿效果最好,草坪的降温增湿效果最差。混交林型绿地降低风速的效果好于2种纯林。根据4种绿地在夏季的降温增湿效应提出混交林是园林绿地中生态效益较好的植物配置模式并提出了营造城市园林绿地植物景观的建议。     

浙江天童20ha常绿阔叶林动态监测样地的群落特征

常绿阔叶林是我国东部低海拔地区的典型植被,基于大型动态监测样地的群落特征分析是揭示其生物多样性维持机制的基础.作者在天章国家森林公园建立了20 ha的样地,并完成了第一次群落学特征调查和分析.结果显示,样地内共有胸径≥1 cm的木本植物152种94,603株,隶属51科94属.重要值最大的前3个科依次是山茶科、樟科和壳斗科.属水平上热带区系成分占总属数的52.1%,温带区系成分占42.6%.常绿物种在样地内占绝对优势,占总重要值的80.3%.重要值最大的3个种依次是细枝柃(Eurya loquaiana)、黄丹木姜子(Litsea elongata)和南酸枣(Choerospondias axiliaris);稀有种共计55种,占总物种数的36.2%.木本植物整体径级结构呈逆"J"字型.萌枝分枝 情况表明,常绿物种的萌、分枝能力强于落叶物种.此结果表明天童常绿阔叶林物种组成丰富,群落成熟稳定,更新良好,反映了亚热带东部常绿阔叶林的典型特征.     

利用数学统计方法快速优化木聚糖酶液体发酵培养基

木聚糖是植物中半纤维素的主要成分,含量仅次于纤维素的可再生多糖资源。木聚糖酶的使用可以有效提高半纤维素的利用,降低原料成本,减少污染,保护生态环境。应用快速有效的数学统计方法对木聚糖酶生产菌黑曲霉（A8pergillus niger）FS418液体发酵培养基进行优化。首先采用Plackett-Burman设计对培养基中8因素进行筛选,获得影响产酶3个最重要的营养组分：蛋白胨、麸皮、甘蔗渣;然后采用响应面分析法对3个因素进行3水平的优化,得到它们的最佳组合：麸皮6.0％、蛋白胨0.2％、甘蔗渣0.4％。优化后液体发酵水平比初始设计有了较大提高,最终产酶水平达到5147.29U／mL、实测值与模型的预测值只有0.8％的误差。