博斯腾湖枝角类群落结构特征及其影响因子

2010—2013年对博斯腾湖17个站位的枝角类及其影响因子进行了11次季度采样调查,阐述了枝角类群落结构特征及其演替动态,分析了博斯腾湖枝角类物种和多样性对环境变量的响应.结果表明： 1)调查期间共鉴定枝角类14种,其中优势种3种.与历史数据比较,喜贫营养型水体的种类减少甚至消失,喜富营养型水体的种类逐步占据群落优势地位.2)枝角类密度时空变动较大,调查期间各站位密度变幅为0～567.0 ind·L^-1,总平均为30.0 ind·L^-1;年际变动上2011年最高(82.5 ind·L^-1),之后逐年递减;水平分布上密度差异显著,主要呈沿岸浅水区高、中心深水区低的特点.3)水温是影响枝角类群落最重要的生态因子;种类分布对水深的响应表现在长刺溞在深水区分布较多,长额象鼻溞多集中在浅水区;食物限制和食浮游动物鱼类的捕食可能是影响博斯腾湖枝角类群落结构变动的重要原因.     

强化类球红细菌辅因子NADPH再生以提高法尼醇的产量

法尼醇(Farnesol,FOH)是由焦磷酸异戊烯基(IPP)和焦磷酸二甲基烯丙基(DMAPP)合成的法尼酰基焦磷酸盐(FPP)去焦磷酸化作用生成的。在类球红细菌中IPP和DMAPP是由MEP途径生成,而完整的MEP途径需要消耗大量的辅因子NADPH,增加胞内NADPH的量有可能强化FOH的合成。文中从增加NADPH的生成和降低NADPH的消耗这两个策略出发,分别干扰了编码6-磷酸葡萄糖异构酶基因(pgi)和谷氨酸脱氢酶基因(gdhA)的表达,同时强化了磷酸戊糖途径中6-葡萄糖磷酸脱氢酶基因(zwf)和6-葡萄糖酸磷酸脱氢酶基因(gnd)的表达。实验结果表明,经改造的菌株NADPH含量显著增加,干扰菌株中菌株RSpgii的产量较高,为3.91 mg/g,在过表达的菌株中同时过表达zwf和gnd基因的重组菌株(RSzg)的FOH产量提高到了3.43 mg/g。为了获得FOH产量更高的菌株,以RSpgii为出发菌株,分别与zwf和gnd组合调控,获得的菌株RSzgpi的产量达到了最高量为4.48 mg/g,是出发菌株RS-GY2产率的2.24倍。     

利用大肠杆菌细胞工厂生产吲哚-3-乙酸的研究

目的:利用重组大肠杆菌全细胞转化色氨酸生产IAA。方法:在大肠杆菌胞内构建两条全新的IAA合成途径,即吲哚-3-乙酰胺(indole-3-acetamide,IAM)途径和色胺(tryptamine,TRP)途径。结果:IAM途径涉及两个酶,分别是色氨酸-2-单加氧酶(IAAM)和酰胺酶(AMI1),构建好的重组大肠杆菌TPA-4以2g/L的色氨酸为底物,可以产生0.803g/L的IAA;敲除控制色氨酸合成副产物吲哚的tnaA基因后,菌株MPA-3的IAA产量达到1.43g/L,提高了78%。第二条TRP途径合成IAA涉及三个酶:左旋色氨酸脱羧酶(TDC),二胺氧化酶(AOC1)和吲哚-3-乙醛脱氢酶(IAD1)。包含这条途径的重组大肠杆菌TPTA-2以2g/L的色氨酸为底物能够合成13.0mg/L的IAA。在菌株MPTA-3中,最终产生了21.0mg/L的IAA,产量增加了61.5%。结论:首次通过IAM途径和TRP途径利用重组大肠杆菌全细胞催化生产IAA,其中IAM途径的IAA产量较高,有较高的工业化应用前景。     

藻类胞外聚合物的产生因素及其在污水处理和生物絮凝方面的应用

藻类胞外聚合物(extracellular polymeric substances, EPS)是一种复杂的高分子聚合物,主要由多糖、蛋白质等物质组成。由于EPS具有独特的结构、大的比表面积及含有大量官能团等物理-化学特性,使其在污水处理及微藻生物质的絮凝回收等方面都有着非常重要的作用。本文系统介绍了EPS的组成及特性,重点论述了影响藻类EPS产生的生物因素及非生物因素,如光照、营养盐、pH及温度等,并对EPS在污水处理及生物絮凝方面的应用进行了总结。对藻类EPS产生机制及机理的深入研究有望为微藻提供更广阔的应用前景。     

博斯腾湖浮游植物群落结构特征及其影响因子分析

2011年对博斯腾湖大湖区17个采样站位的浮游植物及水体主要理化因子进行了4次系统调查。结果表明, 在17个站位共鉴定出浮游植物127种（属）, 其中优势种（属）9种。浮游植物群落全年均以硅藻为主导, 冬、春季节, 浮游植物组成呈硅藻-甲藻型, 优势类群主要为贫-中营养型浮游藻类, 到夏、秋季节逐渐形成硅藻-绿藻型, 以富营养型的浮游藻类为优势类群。浮游植物总平均生物量为（2.512.95） mg/L, 生物量季节变动显著, 峰值出现在夏季, 冬季最低。基于Canoco的多变量分析表明: 环境变量共解释了浮游植物群落总变异的54.5%, 水温是影响浮游植物分布最重要的环境因子, 其次为枝角类丰度。水中氮含量是影响浮游植物丰度的主要因子, 同时浮游植物对水体有机物含量也有较大的影响。