青藏高原草地承载力空间演变特征及其预警

为研究青藏高原草地承载力的空间演变特征并对其进行预警，以已有的青藏高原净初级生产力数据为基础，核算了该地区的草地理论载畜量及演变趋势，并结合县域实际存栏量，划定了草地承载力的预警等级。结果表明：（1）青藏高原草地承载力整体呈东高西低的格局，其中高寒草原和高寒草甸是该地区草地承载力的主要组成部分；（2）2000-2015年，青藏高原理论载畜量由8614.89万羊单位增至9451.53万羊单位；（3）青藏高原整体处于超载状态，2000-2010年超载状况加剧，至2015年超载状况稍有缓解，草畜平衡指数由67.88%增至79.90%，再降至67.91%。目前亟需优先控制72个红色预警县（超载状态正在加剧）的牲畜存栏量，避免超载状况进一步恶化。未来需要通过控制牲畜存栏量、调整畜牧区发展布局和提高草地生产力等多项措施的结合来改善青藏高原地区的草地承载状况，维持草地生态系统的可持续发展。     

严重急性呼吸综合征冠状病毒2膜蛋白对宿主细胞pre-mRNA 3"UTR加工的影响

目的 研究严重急性呼吸综合征冠状病毒2（SARS-CoV-2）膜蛋白对宿主细胞mRNA前体（pre-mRNA）3"非翻译区（UTR）加工的影响。方法 本研究以人肺上皮细胞系A549为模型，利用瞬时转染在细胞内过表达SARS-CoV-2膜蛋白；利用RNA-Seq测序技术及生物信息学分析方法，系统性描绘宿主细胞选择性多聚腺苷酸化（alternative polyadenylation，APA）事件；Metascape数据库对发生显著APA变化的基因进行功能富集分析；RT-qPCR验证靶基因3"UTR长度变化；蛋白质免疫印迹（Western blot）检测目的蛋白表达水平。结果 SARS-CoV-2膜蛋白外源表达后宿主细胞内共813个基因发生显著APA变化。GO和KEGG分析显示，差异APA基因广泛参与有丝分裂细胞周期、调节细胞应激等生物过程，涉及病毒感染和蛋白质加工等。从中进一步筛选出AKT1基因，在IGV软件中显示3"UTR延长；RT-qPCR验证AKT1基因的3"UTR长度变化趋势；Western blot结果显示AKT1蛋白磷酸化水平增加。结论 SARS-CoV-2膜蛋白潜在影响宿主pre-mRNA的3"UTR加工，其中参与多种病毒性生物过程的AKT1基因 3"UTR延长，且其编码的蛋白质功能在细胞内被激活。     

北京城市化进程中家庭食物碳消费动态

不可持续的家庭消费是造成全球环境问题的主要原因,食物碳消费研究是促进可持续家庭消费的重要内容。基于政府宏观统计数据,分析北京城市化进程中城市家庭食物碳消费的变化趋势和影响因素。结果表明,与1979年相比,1999年北京城市家庭人均及户均食物消费量分别减少了15.2%和38.6%,而食物碳消费总量增加了28.5%,食物碳消费结构由“以粮食为主”转变成“以粮食和肉类为主”。城市化进程中,以1993年为界,家庭食物人均及户均碳消费量均由明显减少趋势转变为明显增长趋势,变化的主要原因由“食物消费结构变化引起的人均谷物类碳消费量的减少”转变为“人均食物消费量增加引起的人均肉类碳消费量的增加”。北京城市家庭已基本完成食物消费结构的转变,人均食物消费量仍继续增加。GDP指数是影响人均食物碳消费量的主要经济因素,经济的继续增长可能带来人均食物碳消费量的增加,北京城市家庭食物碳消费尚未达到稳定状态。     

巴斯德毕赤酵母表达的突变型人白细胞介素-2的发酵条件与纯化研究

在以前的研究中,通过蛋白质工程技术获得了三突变体白细胞介素_2基因(编码125位半胱氨酸→丙氨酸;18位亮氨酸→蛋氨酸;19位亮氨酸→丝氨酸) ,并在毕赤酵母中加以表达。进一步优化表达条件,其最适诱导条件:80 %以上的通气,诱导2d ,初始pH60 ,甲醇终浓度为10%。在上述条件下表达量占菌体总蛋白的30%以上,大约200mg L。建立了一套从毕赤酵母表达上清中分离纯化分泌型表达蛋白IL_2的方法,经离心,超滤浓缩,强阳离子交换S柱和分子筛层析得到纯化的突变型和野生型IL-2 ;其得率为27% ,纯度达电泳纯并且HPLC检测只有一个峰。纯化的突变蛋白对CTLL-2细胞具有刺激性;与野生型IL-2相比,在各种温度条件下储存的突变蛋白保留有更高的活性;突变型IL-2的活力是野生型的4～5倍,具有更高的利用价值。     

北京市三个功能区空气微生物中值直径及粒径分布特征

空气中微生物对人类健康的危害除了与微生物的种类和浓度有关外,还与微生物粒子的大小密切相关,并且不同粒径的空气微生物对人们健康影响的作用机理不同。通过定点试验调查,运用国产安德森生物粒子取样器着重研究北京市3个功能区(文教区-中国科学院生态环境研究中心所在区域、交通干线-西直门和公园绿地-北京植物园)空气微生物的中值直径和粒径分布。结果表明,不同功能区空气微生物的粒径分布相同,空气细菌,真菌与放线菌的粒径分布各不相同。空气细菌粒径呈偏态分布,空气真菌呈对数正态分布,空气放线菌的分布特征与空气真菌相反,主要分布在>8.2μm和<2.0μm级中。不同属真菌的粒径分布也不相同,枝孢属、青霉属和曲霉属呈对数正态分布,链格孢属和无孢菌为偏态分布。空气细菌的中值直径明显大于空气真菌和放线菌。交通干线和公园绿地空气细菌和真菌粒子中值直径明显大于文教区,放线菌粒子中值直径交通干线明显高于文教区和公园绿地。空气微生物中值直径在一年各月中没有明显的变化规律。     

高速逆流双水相色谱法纯化卵白蛋白

生物大分子的液_固色谱纯化过程中固相载体会产生产物吸附、变性等不良影响。高速逆流色谱无需固相载体 ,且具有高分便率和高回收率的优点 ,其中有机相 水相体系在分离天然产物中应用广泛 ,而应用双水相体系分离生物大分子尚处于研究阶段。双水相高速逆流色谱体系的建立与仪器设备及操作工艺条件密切相关 ,因此利用多分离柱高速逆流色谱仪 ,研究了PEG1000-无机盐双水相体系对标准蛋白质混合物以及卵白蛋白的分离。pH值和PEG浓度对不同种类蛋白质的分配系数影响不同 ,实验发现在pH9.2的150% (W/W)PEG1000 170% (W/W)磷酸钾盐体系中 ,细胞色素C、溶菌酶和肌红蛋白的分配系数差异较大 ,且分布合理 ,因而采用该体系在 0 8mL min流速 ,85 0r min转速的条件下 ,成功分离了细胞色素C、溶菌酶和肌红蛋白的混合物。实验也发现在pH9 2的 16 0 % (W/W)PEG10 0 0 17 0 % (W/W)磷酸钾盐体系中 ,鸡蛋清样品中的主要蛋白质成分:卵转铁蛋白、卵白蛋白和溶菌酶的分配系数差异最大 ,因而采用该体系在 1 8mL min流速、85 0r mi转速的条件下,200min内从鸡蛋清样品中成功分离卵白蛋白,其电泳纯度为100%,收率为95%.     

乳糖对产木聚糖酶基因工程菌1020的诱导作用及碳氮源优化

研究了国产及进口LB培养基对产嗜热性木聚糖酶基因工程菌1020生长及产酶的影响,并以国产原料为基准,优化了培养基。结果表明,国产的酵母膏及蛋白胨和进口原料相比,缺少某些成分,单纯增加用量不能弥补这种差别;乳糖可以代替昂贵的IPTG起到有效的诱导作用;10g·L-1的乳糖可兼起能源及诱导剂的双重效果,菌的生物量和产酶量达到最佳;发酵8h后补加5g·L-1乳糖,生物量及酶活皆有提高。复合氮源优于单一的无机或有机氮源。优化后的酶活从进口LB培养基的270U～290U提高到1700U～1800U。     

城市生态系统景观格局特征及形成机制

以城市生态系统的格局一过程一功能等相关概念的辨析为基础,重点分析了城市景观格局的基本特征,以及城市格局对生态系统过程和功能的影响。结果表明,高度人工化、高度的时空异质特性、破碎性、不稳定性是城市景观格局最为显著的特征。城市所在区域的自然环境条件,历史文化传统,城市格局的基本骨架——交通系统和城市职能是影响城市格局形成和演变的重要驱动因素。城市景观结构决定了其生态过程。综合研究城市景观格局-过程-功能的关系,认识城市的发展演变过程,可为城市规划、建设和管理提供重要的科学基础。     

鼎湖山森林群落多样性垂直分布格局的研究

根据鼎湖山10 m×1 200 m的植物固定样带调查,沿海拔梯度对植物群落分布格局及生物多样性特性进行了分析。结果表明,本固定样带有3个森林类型,5个群落类型,构成一演替序列,但在垂直梯度上有交错现象。生物多样性指数为:乔木层,中生性阔叶林>针阔混交林>阳生性阔叶林;草本层,针阔混交林>阔叶林。阳性草本植物为主的草本群大部分生长在阳性树种为主的阔叶林和针阔混交林下,但是林下微环境变化对草本层植物优势度的影响也较大,以耐荫植物为主的草本群在阳性树种为主的阔叶林和针阔混交林也有分布,表明相同群落类型林下小环境的变化。