草坪修复污泥中重金属的研究与应用

植物修复凭借低成本和环境友好的优点,在土壤修复中担任着至关重要的角色。将营养成分高且产量巨大的市政污泥用于园林栽培基质,不仅可以降低其处置成本,还可通过植物修复降低其重金属风险。本文对污泥中重金属的含量地域分布与形态特征、草坪草的生长特性及其对重金属的富集特征进行了论述,探讨了草坪富集重金属的影响因素,为污泥资源化以及后期草坪草修复土壤重金属提供技术支撑,对深入研究污泥中重金属修复及污泥的资源化利用具有指导意义。     

污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染特征、来源及潜在风险

污水处理厂是抗生素抗性基因（antibiotic resistance genes,ARGs）和抗生素抗性细菌（antibiotic resistant bacteria,ARB）重要的源和汇,生物气溶胶是ARGs和ARB自污水处理厂向周边环境释放的关键载体。目前缺乏对污水处理厂生物气溶胶抗生素抗性污染特征、来源及潜在风险的系统性总结。本文从采样方法、检测方法、逸散特征、来源、潜在危害和风险评估等方面对污水处理厂抗生素抗性污染研究现状进行综述。惯性采样法和过滤法是常用的污水处理厂抗生素抗性生物气溶胶主要采集方法,而宏基因组测序、组装和分箱为其ARGs组成、可移动性和宿主提供了有效的检测方法,抗多药类、抗杆菌肽类、抗氨基糖苷类、抗四环素类、抗β-内酰胺类、抗磺胺类、抗大环内酯类和抗糖肽类等抗性基因在污水处理厂PM₁₀、PM_2.5和PM_1.0颗粒物中广泛检出。格栅间、生化反应池和污泥处理单元是污水处理厂PM₁₀、PM_2.5和PM_1.0负载ARGs和ARB的主要释放单元。污水处理厂不同粒径生物气溶胶中致病性ARB的存在增加了抗生素治疗的难度,而污水和污泥对ARGs和ARB的释放起到了重要的源的贡献。本文在研究内容、研究技术和控制策略等方面也提出了相关展望,以期为污水厂生物气溶胶抗生素抗性污染的监测和防护提供参考和借鉴。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)PmHEXL基因的分子特征与表达分析

几丁质作为有机框架主要成分参与贝壳的形成。β-N-乙酰-己糖胺酶(Beta-hexosaminidase/Beta-N-acetylhexosaminidase, HEX)属于糖苷水解酶家族20,在几丁质水解过程发挥重要作用。为了探究Pm HEXL在马氏珠母贝贝壳形成中的作用,本研究利用RACE技术克隆获得Pm HEXL基因c DNA全长序列并检测其在不同组织的表达模式。研究显示,Pm HEXL基因序列全长2 760 bp,其中5'UTR为167 bp,3'UTR为268 bp,开放阅读框(ORF)为2 325 bp,编码774个氨基酸;预测其相对分子量为89.59 kD,理论等电点为5.93;SMART软件分析PmHEXL蛋白质序列,发现它具有典型的GH20、GH20b结构域和CHB-HEX结构域;多序列比对结果显示Pm HEXL与其它物种的HEX具有较高的保守性;qPCR表达分析显示Pm HEXL在外套膜套膜区表达量最高,边缘区次之。综上所述,Pm HEXL可能参与马氏珠母贝贝壳的形成过程。     

马氏珠母贝(Pinctada fucata martensii)细胞粘附分子3(Pm-CAM3)基因的克隆与表达分析

细胞粘附分子3 (cell adhesion molecule 3, CAM3)是免疫球蛋白家族(immunoglobulin family, IgSF)的一员,在细胞黏连、外源病原体的识别等方面具有重要作用。本实验利用末端快速克隆(RACE)技术,克隆获得马氏珠母贝(Pinctada facata martensii)细胞粘附分子3的全长序列(Pm-CAM3),并使用荧光定量PCR(Real-time PCR, q RT-PCR)技术检测了Pm-CAM3在马氏珠母贝不同组织中的表达模式。结果显示,Pm-CAM3基因全长2 245 bp。其中5'UTR 335 bp,3'UTR 166 bp,开放阅读框(ORF)长度为1 744 bp,共编码581个氨基酸;预测其相对分子量为63.21 kD,等电点为5.07,脂溶指数(aliphatic index)为67.21;总平均亲水性(grand averageofhydropathy, GRAVY)为-0.549,属于亲水性蛋白;Pm-CAM3具有跨膜结构域,其胞外区域具有一个Ig SF家族典型的Ig结构域以及一个Ig-like结构域。多序列比对结果显示,Pm-CAM3在物种间的保守性较低,其中Pm-CAM3与太平洋牡蛎的CAM3 (Crassostrea gigas, Cg-CAM3)的氨基酸序列相似性最高,但仅为37%。qRT-PCR分析表明Pm-CAM3在马氏珠母贝的9个组织中均有表达,其中在鳃中的表达量最高(p<0.05)。     

天气条件对放归大熊猫活动的影响

放归已被广泛应用于濒危物种的保护和管理。作为重要环境因子之一,天气条件对动物活动有重要影响。了解不同天气条件下放归动物的活动特点,对于改进放归技术和提高放归成功率具有重要意义。本研究利用GPS项圈数据对5只人工繁育大熊猫Ailuropoda melanoleuca放归后的行为进行研究,比较不同天气条件下放归个体日移动距离、日活动率和日活动强度的差异。研究结果显示,放归个体在晴/多云天活动性更强,日移动距离(426.74 m±17.54 m)更长、日活动率(32.60%±0.60%)和日活动强度(21.00±0.49)更高,而长时间降雨(小雨、中/大雨)会导致放归个体活动性降低(日移动距离:359.32 m±18.95 m、338.19 m±32.36 m,日活动率:24.38%±0.71%、23.25%±1.28%,日活动强度:15.22±0.56、12.97±0.79),阴天的活动性(日移动距离:345.83 m±14.27 m,日活动率:27.79%±0.56%,日活动强度:18.15±0.47)总体介于晴天和长时间降雨天之间。短时间降雨(阵雨)对日活动率(28.78%±1.81%)和日活动强度(17.82±1.46)影响较小,大熊猫活动性更接近晴/多云天。结果表明,天气条件对放归大熊猫个体的活动有显著影响。此外,尽管大熊猫属食肉目Carnivora,但是放归大熊猫在不同天气条件下的活动模式更接近杂食动物。     

高黎贡山雉类生境预测

物种分布信息对野生动物的保护和管理至关重要。基于物种访查数据和气候数据,采用基于物种生境偏好、利比希最小因子定律和谢尔福德耐受性定律构建的生态位模型,综合考虑物种出现点和环境变量,预测了高黎贡山白尾梢虹雉Lophophorus sclateri、血雉Ithaginis cruentus、白鹇Lophura nycthemera、白腹锦鸡Chrysolophus amherstiae的潜在分布区域。结果表明,模型对4种雉类的预测均达到较好效果;白尾梢虹雉、血雉、白鹇和白腹锦鸡的潜在生境总面积分别为6 432 km^2、8 464 km^2、9 573 km^2和13 691 km^2,白鹇和白腹锦鸡的潜在生境面积大于白尾梢虹雉和血雉,但后两者具有更多的高质量生境。高黎贡山北段是4种雉类潜在生境的重叠区,为高黎贡山雉类保护的优先区域,尤其是白尾梢虹雉,建议加大该区域的雉类调查和保护力度。     

基于线粒体COⅠ序列的南海北部栉江珧遗传多样性分析

为了解南海栉江珧(Atrina pectinata)的群体遗传变异特征, 研究利用线粒体DNA COⅠ(细胞色素氧化酶亚单位Ⅰ)基因部分序列对7个群体共191个栉江珧个体进行群体遗传多样性和遗传结构分析。结果显示: 在600 bp长的序列中, 共检测到113个核苷酸变异位点, 定义了73个单倍型。南海北部栉江珧总体呈现较高的单倍型多样性(0.8996)和较高的核苷酸多样性(0.0257), 但L1组内6个群体(汕头、阳江、湛江、海口、琼海、北海)呈现较高的单倍型多样性(0.8133—0.9286)和较低的核苷酸多样性(0.0033—0.0045)。单倍型系统发育树和网络支系图将7个群体划分为L1和L2(防城港群体)两大类群, 但L1组单倍型并未表现出与地理位置相对应的谱系结构。F_st分析显示, L1组内6个群体间不存在明显的遗传分化(F_st= –0.0200— –0.0055, P>0.05), 但L1组与L2组间存在极显著的遗传分化(F_st=0.8729—0.8821, P<0.01)。L1组的Tajima’s D检验(D= –2.3190, P=0)和Fu’s F_s检验(F_s=–26.8316, P=0)均为显著负值, 核苷酸不配对分布呈明显的单峰分布; L2组的Tajima’s D检验(D=–1.4320, P=0.0565)为不显著负值, Fu’s F_s检验(F_s=4.9540, P=0.9620)为不显著正值。以上数据说明, L1组和L2组栉江珧可能已经分化为两个群体, L1组内6个群体具有频繁的基因交流, 导致了较高的遗传同质性。     

未折叠蛋白质的普遍初始热力学亚稳态

探索和理解蛋白质折叠问题一直是分子生物学、结构生物学和生物物理学的终极挑战.未折叠的蛋白质应该存在一种普遍初始热力学亚稳态,否则无法解释蛋白质是如何在剧烈的热振动干扰下完成快速精确折叠的.本文通过分析水溶液环境和蛋白质折叠的相关性,揭示了一种由水分子屏蔽效应引起的未折叠蛋白质的普遍初始热力学亚稳态,该亚稳态的存在是水溶液环境中水分子的物理性质决定,并赋予未折叠蛋白质抵抗热扰动和避免错误折叠的能力.我们通过研究已发表的实验数据和建立分子模型,找到了该初始热力学亚稳态存在的相关证据,并推测了该亚稳态导致蛋白质精确折叠的相关物理学机制.     

复杂性-稳定性研究: 数学模型的进展

对自然生态系统的观察给人们以复杂的群落更稳定的直观印象, 但数学模型却得出了截然相反的结论。这一“悖论”使得复杂性-稳定性研究自20世纪70年代以来成为长期的热点。本文对这一领域的数学模型研究进行简要综述。首先对这一论题进行概念剖析, 然后将各类模型分为线性和非线性两大类, 前者即群落矩阵法, 后者包括相互作用矩阵法、复杂网络数值模拟法和食物网构件动力学法。它们分别基于不同的群落构建方法和稳定性判断标准, 探求各物种是如何相互作用并实现共存的。总体而言, 在随机构建的群落模型中, 多样性和连接度的增长不利于系统稳定; 而在更接近真实自然群落的模型中, 相互作用方式、网络拓扑结构、相互作用强度分布等方面的机制提供了稳定效应, 按此组织的生态网络可达到很高的复杂度。然而, 复杂性-稳定性的研究还远未结束, 当前的模型仍不足以反映自然群落中的复杂相互作用, 稳定性的概念也有待拓展。对这一议题的深入研究在生态学理论和生态系统管理实践方面都具有重大价值。