一个新的高温产氢菌及产氢特性的研究

利用Hungate滚管技术从西藏山南地区热泉淤泥中分离到一株高温产氢的厌氧发酵细菌T42。菌株T42革兰氏染色反应为阴性,但KOH裂解试验证实其为革兰氏阳性杆菌。菌体大小为0.7μm~0.9μm×3.2μm~7μm,不运动,不产芽孢。其生长温度范围为32℃~69℃,最适生长温度为60℃~62℃,生长pH范围为5.0~8.8,最适生长pH为7.0~7.5,代时30min。有机氮源是T42菌株的必需生长因子。菌株T42利用淀粉、纤维二糖、蔗糖、麦芽糖、糊精、果糖、糖原和海藻糖等底物生长并发酵产氢,发酵葡萄糖的终产物为乙酸、乙醇、H2和CO2。G C含量为31.2mol%。系统发育分析表明菌株T42与Thermobrachium celere和Caloramator indicus位于同一分支,生理生化特征也表明菌株T42应是Thermobrachium属的一个新菌株,在中国普通微生物菌种保藏中心的保藏号为AS1.5039。菌株T42的最佳产氢初始pH为7.2,最佳产氢温度为62℃,其氢转化率为1.06mol H2/mol葡萄糖,最大产氢速率为24.0mmol H2/gDW/h。20mmol/L的Mg2 和2mmol/L的Fe2 可分别提高菌株T42的产氢量20%和23.3%,而Ni2 对其产氢无明显的作用。当菌株T42和热自养甲烷热杆菌(Methanothermobacter thermautotrophicus)Z245共培养时,由于降低了氢分压,使其葡萄糖利用率和氢产量分别提高1倍和2.8倍,发酵产物乙酸和乙醇的比例也从1提高到1.7。     

低等白蚁肠道共生微生物的多样性及其功能

低等白蚁肠道里存在着复杂的微生物区系,包括真核微生物鞭毛虫和原核生物,细菌及古细菌。低等白蚁的后肠以特别膨大的囊形胃及其氢氧浓度的明显梯度分布和丰富的微生物区系为特征,是白蚁进行木质纤维素消化的主要器官。后肠内的鞭毛虫能将纤维素水解并发酵为乙酸,二氧化碳和氢,为白蚁提供营养和能源。系统发育研究表明,低等白蚁肠道共生细菌的主要类群为白蚁菌群1、螺旋体、拟杆菌,低G C mol%含量的革兰氏阳性菌和紫细菌等。而古细菌主要为甲烷短杆菌属的产甲烷菌。共生原核生物与二氧化碳的还原和氮的循环等代谢有关。但肠道共生微生物的具体功能和作用机制还有待进一步的揭示。     

一个新的产氢细菌的鉴定及产氢特性的研究

利用Hungate滚管技术从福建省漳州垃圾处理厂厌氧消化器的颗粒污泥中分离到一株产氢的细菌L15。菌株L15为严格厌氧的革兰氏阳性杆菌,菌体大小为0.5μm～0.7μm×2.5μm～5.0μm,以侧生鞭毛运动。在孢肉培养基上产生端生的卵圆形芽孢。温度生长范围15℃～45℃（最适温度30℃～37℃）;pH 范围5.0～8.4（最适pH 6.3～6.8）。该菌株不水解明胶和七叶灵,不还原硫酸盐,牛奶变酸但不凝固,发酵多糖和少数的单糖、双糖和寡糖;发酵葡萄糖的最终产物为乙酸、丁酸、H2和CO2。G+C含量为298mol%。16S rDNA序列分析表明,该菌株属于梭菌的簇Ⅰ,与Clostridium paraputrificum较为接近（相似性为97.1%）。通过生理特征和16S rDNA序列的同源性分析,表明菌株L15应是梭菌属簇Ⅰ中的一个新种,命名为Clostridium defluvii。菌株L15保藏在中国普通微生物菌种保藏中心,保藏号为AS1.3489。菌株L15的最佳产氢温度为34℃、pH为7.0。当葡萄糖浓度为0.4%时,氢气产率可达到1.41mol H2/mol 葡萄糖。该菌可利用下列底物产酸产氢,括号内为产氢率(底物浓度1%)：果糖(1.00mol H2/mol)、麦芽糖(2.17mol H2/mol)、蔗糖(1.69mol H2/mol)、菊糖(4.70mol H2/mol)、糖原(5.49mmol H2/g)、淀粉(7.34mmol H2/g)。     

农药鱼藤酮对表达α-突触核蛋白细胞的作用

本研究利用农药鱼藤酮作用于神经细胞 ,观察鱼藤酮对神经细胞的损伤作用以及线粒体功能障碍与α- synuclein积聚之间的关系。方法 :本实验选用人神经母细胞瘤细胞株SH-SY5Y ,实验组为α-synuclein GFP基因转染的细胞 ,鱼藤酮处理的转基因细胞和非转基因细胞 ,对照组为未处理的SH-SY5Y细胞。通过RT-PCR检测α-synuclein基因转染细胞的基因表达情况。荧光显微镜观察细胞内α-synuclein GFP表达产物绿色荧光蛋白。MTT法检测各组细胞活性。DCF检测细胞氧应激。HE染色、免疫组化检测α-synuclein在细胞中的状态。电镜观察细胞超微结构的改变。结果 :RT-PCR显示转基因细胞α-synuclein基因的表达。荧光显微镜观察显示细胞浆内可见绿色荧光蛋白 ,绿色荧光分布不均匀 ,可见蛋白积聚。MTT检测结果显示 ,与对照组相比 ,鱼藤酮处理的细胞增殖速度明显减小 (P <0. 01 )。鱼藤酮的浓度为 75nmol/ L、1 0 0nmol/ L时 ,未转基因与转基因的细胞活性相比较 ,前者的细胞活性低于后者 (P <0 .0 5 )。HE染色 ,鱼藤酮处理的转基因细胞胞浆减少、转基因细胞胞浆内也可见自噬体。胞浆内有嗜酸性包涵体样结构。免疫组化可见鱼藤酮处理高表达α-synuclein细胞明显变成梭形并有很长的突起。电镜显示鱼藤酮处理的细胞线粒体肿胀 ,嵴断裂 ,胞浆内形成自噬体。DCF检测转基因细胞内存在明显的氧化应激 ,并随鱼藤酮处理加重。结论 :农药鱼藤酮对多巴胺能神经细胞有明显的损伤作用 ,转基因细胞显示对较高浓度的鱼藤酮损伤有一定的耐受作用。α-synuclein可引起神经细胞的氧化应激并随鱼藤酮处理加重。提示环境因素可能与α-synuclein表达相互作用使多巴胺能神经元氧化应激进行性加重 ,这可能是引起PD的主要原因。     

中国动物行为学研究现状的文献计量学分析

采用文献计量学的方法,在《中国学术期刊网络出版总库》和《Science Citation Index》数据库中,以“动物行为”、“animal behavior”、“ethology”作为检索词,检索了中国学者在国内外期刊上发表的中英文文献,并对中国动物行为学领域发文的年代、期刊、研究单位、作者、被引频次、国际合作、基金项目、研究对象和领域等内容进行了定量分析。结果表明：中国动物行为学研究起步较晚,近三十多年来相关动物行为学文献在波动中增长,并在近几年有从中文向英文转移的趋势;平均每篇文献被引2.81次;作者和研究单位虽然分散,但已经形成了专门从事动物行为研究的核心作者群、研究机构群;国内外均存在动物行为学文献的主要期刊分布区,但国内迫切需要一种动物行为学的专业期刊;动物行为研究的基金来源广泛,其中国家自然科学基金占重要地位;有国外作者参与的英文文献比例远大于中文文献,主要合作国家是美国;中国动物行为研究对象主要为哺乳动物,鸟类是中文文献第二位研究对象而昆虫是英文文献的第二位研究对象;繁殖行为是中国动物行为主要研究领域,中文文献在行为观察记录和行为谱、活动节律和时间分配方面的比例远远大于英文文献。总体上看,中国动物行为学文献发展符合科学文献逻辑增长曲线;整体研究水平偏低,国际影响力有待提高;中国动物行为学已步入新的发展阶段。     

nisZ启动子结构与功能的研究

应用βGlucuronidase基因(gusA)作为报告基因,通过定点突变方法分别缺失nisZ编码区上游两个启动子结构(promoter1和promoter2)中的一个,发现只有靠近编码区的promoter2是nisZ启动子诱导表达所必需。将promoter2中10区及其上游的一个碱基突变为乳酸菌中典型的组成型启动子的10区结构,该改变使nisZ启动子诱导功能下降;将promoter2的10区和35区的间隔区由20个碱基缺失突变为17个碱基,则nisZ启动子失去诱导功能。据此认为该间隔区的结构与nisZ启动子的诱导表达密切相关。     

利用反向PCR方法扩增细菌热激蛋白HSP60基因

利用PCR简并引物扩增出HSP6 0基因中一段约 6 0 0bp的核心片段 ,将该核心片段标记为探针 ,与基因组DNA进行Southern杂交 ,选择出适宜的限制性内切酶 ,以便消化基因组DNA得到大小合适的、含有HSP6 0基因的酶切片段。将酶切片段自身环化后作为模板进行反向PCR ,引物的延伸方向自核心片段出发延环化分子向未知序列区进行 ,可扩增出核心区上下游的序列。应用该方法 ,扩增并测定了寓齿双歧杆菌 (Bifidobacteriumdenticolens)DSM1 0 1 0 5 T、奇异双歧杆菌 (Bifidobacteriuminopinatum)DSM1 0 1 0 7T 和阴道加德纳氏菌 (Gard nerellavaginalis)ATCC1 40 1 8T 的HSP6 0全基因序列及青春双歧杆菌 (Bifidobacteriumadolescentis)JCM1 2 75 T98%以上的HSP6 0全基因序列。结果表明 ,反向PCR方法可有效的扩增细菌HSP6 0基因     

《生物多样性》2000年度优秀论文奖

经我刊2/3以上编委投票,并经编委会讨论评选出2000年度优秀论文奖,公布如下： 　　黄宏文,龚俊杰,王圣梅,何子灿,张忠慧,李建强.猕猴桃属(Actinidia)植物的遗传多样性.2000,8(1)1～12 　　东秀珠,沈德龙,辛玉华.16S rDNA同源性所揭示的双歧杆菌与有关细菌的亲缘关系.2000,8（2）146～152 　　王剑伟,王伟,崔迎松.野生和近交稀有鮈鲫的遗传多样性.2000,8（3）241～247 　　本刊将对以上作者颁发荣誉证书、赠送2001年全年刊物并给予一定的物质奖励。 《生物多样性》编辑部     

西藏飞蝗蝗蝻群集迁移特性及其群集效应

西藏飞蝗Locusta migratoria tibetnsis Chen暴发成灾的重要原因之一是蝗蝻具有群集迁移危害习性。为阐明西藏飞蝗灾变的行为机制,为西藏飞蝗的监测预警和防治提供科学依据,利用视频跟踪技术测定了自然环境中西藏飞蝗蝗蝻群集迁移的运动速度、方向,建立自推进粒子模型模拟蝗蝻群集迁移行为,分析群集迁移效应。结果表明,①不同自然环境中的西藏飞蝗蝗蝻在群集迁移过程中,群体内个体的运动表现出定向集体运动,群集迁移速度为0.1256 m/s,0.2 m以内的个体蝗蝻方向趋向一致。沙滩、翻耕农田和草地蝗蝻群运动一致性参数均较高,分别为0.8502、0.7870和0.6987。②西藏飞蝗蝗蝻群由分散运动转变为群集迁移存在临界密度,密度较低时群体内个体分散运动,当蝗蝻密度达到12-15头/m²时,蝗蝻群体由分散运动转变为高度一致的群集迁移运动。③蝗蝻群通过群集迁移可以显著增加迁移距离,随机运动蝗蝻1 d扩展只有70-80 m,而群集迁移1 d最大距离可达2.5 km。蝗蝻群集迁移可以提高发现特别是远距离食物等资源的概率,使群体中更多的个体受益。④尽管未发现室外蝗蝻群存在先验个体,但模拟发现在群集迁移群体中,只需要少数先验个体（3%-5%）即可引导整个蝗蝻群运动。     

增温对青藏高原高寒草甸呼吸作用的影响

生态系统呼吸(ER)和土壤呼吸(SR)是草地生态系统碳排放的关键环节,其对气候变化极为敏感。高寒草甸是青藏高原典型的草地生态系统,其呼吸作用对气候变化的响应对区域碳排放具有重要的影响。以高寒草甸生态系统为对象,于2012—2016年采用模拟增温的方法研究呼吸作用对增温的响应。结果表明:增温对高寒草甸ER的影响存在年际差异,2013年和2014年增温对ER无显著影响,其他年份显著增加ER(P0.05),综合5年结果,平均增幅达22.3%。增温显著促进了高寒草甸SR(P0.05),较对照处理5年平均增幅高达67.1%;增温总体上提高了SR在ER中的比例(P0.05),最高增幅达到59.9%。ER和SR与土壤温度有显著的正相关关系(P0.05),与土壤水分没有显著的相关关系(P0.05)。对照样地中,土壤温度分别能解释33.0%和18.5%的ER和SR变化。在增温条件下,土壤温度可以解释20.5%和13.0%的ER和SR变化。在增温条件下,SR的温度敏感性显著增加,而ER的温度敏感性变化较小,导致SR的比重进一步增加。因此,在未来气候变暖条件下,青藏高原高寒草甸生态系统碳排放,尤其是土壤碳排放有可能进一步增加,土壤碳流失风险增加。