杂交粳稻超高产群体的冠层结构特点研究

研究了杂交粳稻超高产群体的苗穗粒结构及干物重在冠层不同层次、不同器官的分布,叶面积配置及光强分布等冠层结构特点．结果表明,杂交粳稻超高产群体冠层总干物重及40cm以下、40～60cm、60～80cm和80cm以上4个层次的干物重分别比常规粳稻高32．29％及29．12％、13．95％、16．45％和100．17％．杂交粳稻叶片(同化器官)与穗(库器官)干重分别占总干物重的248％与12．8％．高于常规稻;而叶鞘与茎(贮藏器官)的干重分别占总干物重的33．6％和28．9％,低于常规粳稻．杂交粳稻超高产群体冠层叶面积配置比较合理,齐穗期40cm以上冠层LAI达5．44．冠层光强上下分布比较均匀,60cm以下冠层光强比常规稻高13．1％～37．0％,而60cm以上冠层光强比常规稻低5．9％～12．2％;20cm、20～40cm、40～60cm和60～80cm各层消光系数分别比常规粳稻低35．1％、13．5％、29．1％和17．2％．     

宏蛋白质组学研究策略及应用

宏蛋白质组学是近年来出现的一种对天然环境微生态进行大规模蛋白质组学研究工作,其定义为对给定位点的环境微生物群落的所有蛋白质组成进行的即时的大规模的分析。以下将通过分析已有的宏蛋白质组学研究,并结合本研究组的研究经验,对本领域的研究策略、进展情况等加以综述。     

土壤宏蛋白质组学在土壤污染评价中的应用

土壤微生物指标是评价土壤污染程度的重要生物学指标之一.近年来,随着分子生物学的发展,应用宏基因组学、宏转录组学和宏蛋白质组学技术考察土壤微生物的生态功能成为土壤功能的研究热点.相对于宏基因组学和宏转录组学,土壤宏蛋白质组学是以土壤微生物基因的功能组分——蛋白质为直接研究对象,考察不同时空点提取出来的土壤蛋白质的变化规律,更有助于揭示土壤微生物的生态功能及其在污染物迁移转化过程中的作用,在评价土壤污染方面也更具潜力.目前,土壤宏蛋白质组学正处于起步阶段,而土壤蛋白质的提取方法是制约其发展的主要因素之一,因此本文综述了蛋白质作为土壤污染评价指标的优势,重点比较了不同土壤蛋白质提取方法的优劣,结合案例分析了蛋白质作为土壤污染评价指标的可行性及存在的问题,并对土壤宏蛋白质组学的发展进行展望.     

宏蛋白质组学——研究微生物群落基因表达的新技术

宏蛋白质组学是应用蛋白质组学技术对微生物群落进行研究的一项新技术,其定义为在特定的时间对微生物群落的所有蛋白质组成进行大规模鉴定。通过对宏蛋白质组学的研究策略、进展情况的综述、介绍,展望了宏蛋白组学在研究微生物群落基因表达中的应用前景。     

宏组学方法在污水处理系统中的应用进展

污水生物处理由微生物生理过程驱动,宏组学方法能够获得不同水平的分子信息,为认识污水处理系统中的微生物提供了新途径。本文对宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白质组学与代谢组学等宏组学方法的发展进行综述,着重介绍各组学及整合宏组学在污水处理系统中的研究现状,并指出其应用前景。     

临床蛋白质组学———蛋白质组学在临床研究中的应用

临床蛋白质组学是将蛋白质组学技术应用于临床医学研究,它主要围绕疾病的预防、早期诊断和治疗等方面开展研究,其中,恶性肿瘤是临床蛋白质组学研究的一个重点研究对象.由于肿瘤生物标志物对早期诊断具有重要价值,所以临床蛋白质组学的主要目标之一是寻找合适的肿瘤生物标志物,多分子生物标志物已成为寻找肿瘤生物标志物的一个研究趋势.简要介绍了临床蛋白质组学的基本概念,实验设计,临床样本收集与预处理以及蛋白质组学技术在临床研究中的应用与进展.     

生态学原理在废水生物处理中的应用

本文主要讨论了生态因子对生物的影响、同住、互惠共生、捕食、优势菌、生态演替、食物链和食物网等生态学原理在废水生物处理中的应用,同时提出了一些在处理过程中仍然有待于解决的问题。     

宏蛋白质组学:研究微生物群落的一种新策略

宏蛋白质组学是一种运用蛋白质组技术对特定微生物群落所产生的全部蛋白质进行大规模研究与分析的新技术。简要概述宏蛋白组学的产生、研究策略及其应用情况,并对其应用前景进行展望。     

环境DNA宏条形码在生物多样性研究与监测中的应用

环境DNA宏条形码(eDNA metabarcoding)技术通过提取水体、土壤、空气中的环境DNA,使用引物PCR扩增与高通量测序,进行物种鉴定与生物多样性评估.作为一种新的监测技术,相比于传统监测技术更加快捷、准确以及对自然环境的破坏小,因此在一定程度上改变了我们调查地球生物多样性的方式.本文综述了环境DNA宏条形...     

蛋白质组学研究中的双向电泳技术

蛋白质组学研究已经成为后基因组时代的研究热点,其两大支柱是双向凝胶电泳技术和生物质谱技术。尽管双向电泳技术近几年已经取得了突破性进展,是当前蛋白质分离的最常用技术,但其本身还有一些难以克服的问题。随着质谱技术的快速发展,双向电泳逐渐成为蛋白质组学研究的瓶颈。本综述双向电泳主要技术步骤的现状、存在问题及其改进方向。     

微生物处理高盐工业有机废水工艺研究进展

随着我国工业化进程加快,其所造成的水污染现象也越来越严重。含盐有机废水的排放会导致环境进一步恶化,为了合理循环利用水资源,相关废水的有效处理至关重要。本文从微生物角度出发,通过典型案例阐述了目前基于微生物所运行的生物工艺技术在高含盐有机废水领域中的研究进展,综述了微生物在高盐环境中的生存与耐受机制,以及在处理高盐工业有机废水方面的研究与应用情况,进一步提出了目前存在的问题及未来在本领域研究与应用的展望,为高盐工业有机废水的生物处理发展方向提供一定的参考。     

New concept of contaminant removal from swine wastewater by a biological treatment process

Pollution from concentrated animal feeding operations (CAFOs) are the most serious pollution source in China now, and swine wastewater contains high concentrations of nutrients such as chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand 5 (BOD5), ammonium, and emergent contaminants related to public health. Biological processes are the most popular treatment methods for COD and ammonium removal. Considering the low operation cost, easy maintenance and high removal rate of contaminants in recent years, nitrogen removal via nitrite and real-time control processes using oxidation-reduction potential (ORP) and/or pH as parameters to control the aerobic and anaerobic cycles of a system has received much attention for animal wastewater treatment. During the biological treatment process, the emergent contaminants such as estrogen, antibiotics, and disinfec-tion reagents have been the focus of research recently, and degradation bacteria and resistance bacteria have also been extracted from activated sludge. The microbial analysis technique is also advancement in the field of biodegrada-tion bacteria and resistance bacteria. All of these advance-ments in research serve to improve wastewater treatment and decrease environmental hazards, especially for using manure as a fertilizer source for crop production.     

厌氧氨氧化菌脱氮机理及其在污水处理中的应用

厌氧氨氧化细菌(anammox)可以将亚硝酸盐和氨氮转化为氮气从而缩短氨氮转化的过程,它已经成为新型生物污水脱氮技术研究的热点之一。当前,有关厌氧氨氧化菌特有的生理结构特点、种群分类及其功能酶等方面的研究取得了一定突破,为实现其工业应用奠定了良好的理论基础;同时分子生物学技术在厌氧氨氧化细菌种群分布、群落多样性及其共生关系等方面的应用也大大促进了污水生物脱氮技术的革新和进步。总结了厌氧氨氧化菌主要的生理生化特点、细胞结构特点、脱氮机理、污水处理体系中的应用以及分子生物学方法对污水处理体系中厌氧氨氧化菌种群分析的研究现状,并指出未来anammox细菌在生物特性及在污水脱氮处理实际应用的研究中的热点问题。生物特性方面的主要研究热点有：（1）anammox细菌除厌氧氨氧化作用外,其它新陈代谢途径有待探索;（2）anammox细菌在不同环境中分布的倾向性问题;（3）新型anammox细菌的确定。污水处理的实际应用方面的主要研究热点有：（1）anammox污泥的快速高效富集问题;（2）设计高特异性引物;（3）anammox细菌和其他微生物的共生关系。     

微生物絮凝剂在养殖废水处理中的应用

微生物絮凝剂作为一种新型的絮凝剂,因其安全、高效等特性,正逐渐成为目前水产养殖废水处理研究的热点。主要从微生物絮凝剂的概念、絮凝机理、特点、研究现状、应用实例等方面,分析了微生物絮凝剂作为水质改良剂在水产养殖中的应用前景,并就今后的研究趋势作了展望。     

可持续的污水处理过程与展望

传统上,污水在处理过程中其所含有的能源和营养物质等也被消耗了。可持续的水处理不仅包括污水无害化处理,还包括能源和营养物的综合回收利用。综合论述了可持续的污水处理概念、理论、方法和污水处理过程中物质回收技术的发展。     

用ERIC-PCR结合分子杂交监测焦化废水处理系统(A2/O)中微生物群落结构的变化

建立一种不依赖纯培养 ,可以在废水处理工业现场使用的监测微生物群落结构变化的分子技术。以处理焦化工业废水(A2 /O生物膜工艺 )不同构筑物中的悬浮污泥的微生物群落为研究对象 ,每周采样 1次 ,连续 4周。获得悬浮污泥总 DNA的ERIC- PCR指纹图谱 ,结合分子杂交进一步区分相同条带间的不同序列信息。结果表明 ,在缺氧池 (A2池 )和好氧池 (O池 )之间 ,各个采样点的 ERIC- PCR图谱差异不大 ,悬浮污泥在各构筑物之间交流充分 ;同一采样点的图谱在不同采样时期具有明显差异 ,显示了在此期间微生物群落的连续动态变化过程。通过对生物膜系统中悬浮污泥的微生物群落结构的指纹图谱分析 ,可开发出对该系统微生物群落结构动态变化进行检测的技术     

Laboratory-scale evaluation of fluidized bed reactor technology for biotreatment of maleic anhydride process wastewater

Fluidized bed reactor (FBR) technology has emerged in recent years as an attractive approach for the biotreatment of chemical industry wastestreams. A laboratory-scale FBR study was conducted to investigate the feasibility of utilizing FBR technology for the biotreatment of maleic anhydride wastewater generated during manufacturing operations. The maleic anhydride wastestream contains a mixture of maleic acid, fumaric acid, phthalic acid and di-n-butylphthalate (DBP). The FBR removed >98% of chemical oxygen demand (COD) and total organic carbon (TOC) from the wastewater at a chemical loading rate of 4.86 kg of COD m^–3 bed day^–1. Maleic acid, fumaric acid or phthalic acid were not detected in the FBR effluent indicating removal of these diacids. Residues of DBP adsorbed to granular activated carbon (GAC) stabilized at low levels indicating that the >99% removal efficiency for DBP in the FBR resulted from microbial degradation. Solids measurements showed microbial biomass levels on the GAC ranging from 10500 to 32400 mg L^–1 and effluent solids production ranged from 0.027 to 0.041 kg solids kg^–1 COD treated. This laboratory-scale study demonstrated that FBR technology was highly effective for the biotreatment of the maleic anhydride wastestream and may offer several advantages over traditional activated sludge systems.     

微藻废水生物处理技术研究进展

微藻因生长速率快、细胞脂质含量高及具有生物隔离二氧化碳能力,已作为新一代生物质能源受到广泛关注.然而,投入大量淡水资源并需在生长期间持续提供营养物质已成为规模化培育微藻的主要障碍.将微藻培育系统与废水处理相结合是经济可行的污水资源化方案.基于微藻生长期间对氮磷等营养物质的利用机制,本文综述了微藻在各类废水生物处理过程中的应用情况,着重分析了其对废水中有机与无机化合物、重金属以及病原体的去除或抑制能力.同时,考察了废水初始营养物浓度、光照、温度、pH与盐度以及气体交换量等环境因素对微藻生长代谢的影响.此外,结合微藻规模化应用所面临的问题,对微藻废水处理技术的应用前景及发展方向进行了展望,旨在为水生态系统的建设与管理提供参考.     

Enhanced biological treatment of saline wastewater by using halophilic bacteria

Biological treatment of saline wastewater by conventional activated sludge culture usually results in low removal of chemical oxygen demand (COD) because of plasmolysis of the organisms at high salt concentrations. Since salt removal operations by physicochemical processes before biological treatment are costly, a salt-tolerant organism (Halobacter halobium) was used for effective biological treatment of saline wastewater in this study. Halobacter halobium was used in activated sludge culture for COD removal from saline wastewater (1–5% salt) by fed-batch operation of an aeration tank. Inclusion of Halobacter halobium into activated sludge culture improved the rate and extent of COD removals especially with salt above 2% (w/v).     

Critical review of the influences of nanoparticles on biological wastewater treatment and sludge digestion

Nanoparticles (NPs), with at least one dimension less than 100?nm, are substantially employed in consumer and industrial products due to their specific physical and chemical properties. The wide uses of engineered NPs inevitably cause their release into the environment, especially wastewater treatment plants. Therefore, it is essential to systematically assess their potential impact on biological wastewater treatment and subsequent sewage sludge digestion. This review aims to provide such support. First, this paper reviews the recent advances on the analytical developments and nano–bio interface of NPs in wastewater and sewage sludge treatment. The effects of NPs on biological wastewater treatment and sewage sludge digestion and related mechanisms are discussed in detail. Finally, the key questions that need to be answered in the future are pointed out, which include on-line revelation of the changes of NPs in sewage and sludge environments, in situ assessment of the variations of microorganisms involved in these biological systems after they are exposed to NPs. Differentiation of the contribution of individual toxicity mechanisms to these systems, and the identification of under what conditions the nanoparticle-induced toxicity will be increased or decreased are also considered.