中国近海浮游植物生产的二甲基硫和二甲基硫丙酸的分布状况及其影响因素

于1994-1998年期间调查了浮游植物生产的生源气候气体二甲基硫(DMS)及其前身二甲基硫丙酸(DMSPp)在我国胶州湾、芝罘湾、东海的分布状况及其影响因素。结果表明,自然海区中二者浓度都存在明显的时空变化。地理分布规律是,高值出现在沿岸海区和陆架海区,低值出现在外海特别是贫营养海区。就不同季节而言,高值出现在春季或夏季,低值出现在秋季。DMS或DMSPp的分布在大尺度上主要受海流和水团的影响,而在小尺度上营养条件和生物因子则更重要。在近岸海区,硅藻是DMS和 DMSPp的重要贡献者。研究海区硝酸盐与DMSPp的关系有两种情况：当硝酸盐浓度低于1 μmol／L时,二者为正相关,硝酸盐浓度高于这个阈值时,二者为负相关。表明浮游植物细胞中二甲基硫丙酸作为渗透压调节物质其含量受到氮源可得性的调控。此外,研究结果还显示,生活污水入海、海水养殖等也对DMS和DMSPp的浓度分布有一定影响。     

温度和盐度对球形棕囊藻细胞DMSP产量的影响

球形棕囊藻汕头株(Shantou strain,ST)和香港株(Hongkong,HK)是DMSP与DMS的高产株,在20℃、40盐度的培养条件下,二者DMSP产量分别达到161.3 437.60nmol/106cells.细胞内DMSP的积累与释放到细胞外DMS量受盐度、温度等环境因子的影响:在高盐低温条件下,单位藻细胞的DMSP与DMS产量较高.香港株DMSP/DMS的积累和释放与生长时期有关,稳定期细胞内的DMSP含量高达3898.3nmol/106cells,是指数期的12.3倍.       

围隔藻类水华演替过程中二甲基硫化物的含量动态

于2005年6月至7月,研究了海洋围隔不同藻类水华演替过程中二甲基硫化物的含量动态,并考察了相关环境参数对二甲基硫化物含量的影响。2个围隔实验组均出现未知藻水华-硅藻水华-甲藻水华的演替过程,这3次不同藻类水华分别对应了二甲基硫化物含量的3次高峰,表明藻类水华对二甲基硫化物含量有重要贡献。不同藻类水华的贡献有较大差异,甲藻水华的贡献最大,硅藻次之,未知藻类水华的贡献最小。实验结果还表明PO4^3-、NO2^-和NH4^＋主要通过影响藻类生长状态,进而影响DMSP和DMSO的含量;NO2^-和NH4^＋亦可能通过调节DMSP和DMSO在藻细胞内的生理功能,影响DMSP和DMSO的含量;PO4^3-、NO2^-和NH4^＋与DMS含量无显著相关。     

微生物二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)合成途径中关键酶的研究进展

二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是全球重要的有机硫化合物之一,参与全球硫循环、信号传递及气候调节。全球DMSP的产量每年高达10⁹ t。DMSP的主要生产者是海洋浮游植物及大型藻类,近年来发现一些海洋细菌也可以产生DMSP,是海洋中DMSP的一个重要来源。目前已报道的DMSP合成途径有3条：甲基化途径、转氨途径和脱羧途径,其中有5种DMSP合成关键酶被鉴定出来。根据近年来的研究成果,本文对DMSP合成过程中关键酶的研究进展进行综述,以期为进一步的研究提供思路。     

海洋微生物裂解二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)的酶促催化机制

二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)是全球硫循环和碳循环的重要载体物质。海洋浮游植物、大型藻类和临海被子植物是DMSP的主要生产者。每年DMSP的产量可以达到1×10~9吨。在北大西洋表面的某些区域,DMSP的产量可以达到碳固定总量的10%。微生物介导的DMSP的裂解是全球硫循环和碳循环的重要步骤。目前,8种参与裂解DMSP的DMSP裂解酶已被报道。在已发现的8种DMSP裂解酶中,3种DMSP裂解酶的催化机制得到了研究和阐明。本文根据国内外研究成果,主要对DMSP裂解过程的酶促催化机制的研究进展进行综述,认为在今后工作中需要继续发现新的DMSP裂解酶,并进一步揭示海洋微生物裂解DMSP的分子机制。     

雷州半岛近海夏季浮游植物和浮游细菌生物量的分布及其影响因素

于2010年7月(夏季)调查了雷州半岛近海海域浮游植物和细菌生物量的空间分布特征,并分析了其与海区主要环境因子间的相互关系。结果表明:雷州半岛近海海域夏季浮游植物生物量的变化范围为15.66～1114.92mg.m-3;平均值为192.49mg.m-3;夏季浮游细菌生物量的变化范围为3.36～50.12mgC.m-3,平均值为18.43mgC.m-3;浮游植物生物量水平分布格局在不同区域间没有显著差异,浮游细菌生物量的水平分布呈现西部海区>东部海区>南部海区的格局,差异极显著;浮游植物和浮游细菌生物量在表底层的垂直分布格局没有明显的规律,表、底层生物量或高或低,差异不显著;浮游植物和浮游细菌生物量多体现近岸站位>中间站位>远岸站位,即从陆向向海向呈递减的分布格局;夏季雷州半岛近海海域浮游细菌生物量与水温、pH和硅酸盐呈显著或极显著正相关,与盐度、TOC和磷酸盐呈极显著负相关;浮游植物生物量与pH和DO呈显著或极显著正相关,与盐度和TOC呈显极显著负相关;浮游植物生物量与浮游细菌生物量存在显著的正相关性,二者存在着相互影响的调控关系。     

重组大肠杆菌合成聚(3-巯基丙酸)和聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)的研究

利用Clostridium acetobutylicum的丁酸激酶基因 (buk) 和磷酸转丁酰基酶基因(ptb),以及Thiocapsa pfennigii的PHA合成酶基因,设计了一条能够合成多种聚羟基烷酸的代谢途径,用构建的质粒转化大肠杆菌,获得了重组大肠杆菌菌株.前期的研究表明,在合适的前体物条件下,该重组大肠杆菌能够合成包括聚羟基丁酸、聚(羟基丁酸-戊酸)等多种生物聚酯[Liu and Steinbüchel, Appl. Environ. Microbiol. 66739-743].利用该重组大肠杆菌,通过生物催化作用合成了3-巯基丙酸的同型共聚酯,同时利用该重组大肠杆菌还获得了含3-巯基丙酸单体的多种异型共聚物.实验首先研究了3-巯基丙酸对大肠杆菌生长的影响,在此基础上优化了培养过程中添加3-巯基丙酸的时机和浓度,结果表明,在实验的条件下,细胞合成聚(3-巯基丙酸)可达6.7%(占细胞干重),合成聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)(分子中3-巯基丙酸3-羟基丁酸=31)可达24.3%.实验进一步研究了同时或分别表达以上3个基因的重组大肠杆菌合成聚合物的能力,结果表明只有当3个基因同时表达时才能合成聚合物,说明3个基因对合成过程是必须的,从而表明了合成途径是按照设计的路线进行的.还通过GC/MS、GPC、IR等手段对合成的化合物进行了定性的研究.聚(3-巯基丙酸)或聚(3-羟基丁酸-3-巯基丙酸)等聚酯属于一类新型生物聚合物,它在分子骨架中含有硫酯键,不同于聚羟基烷酸酯的氧酯键,从而具有显著不同的物理、化学、光学等性质和具有重要的潜在应用价值.     

黄海南部和东海小黄鱼(Larimichthys polyactis)产卵场分布及其环境特征

根据2003～2005年和2007年4月份在黄海南部和东海海域进行的底拖网调查数据,分析了小黄鱼产卵场分布和产卵场环境特征等.结果表明,目前小黄鱼产卵场范围较过去有扩大,范围已经扩展到外海海域,产卵场可分为黄海南部产卵场和东海产卵场;其中黄海南部产卵场主要集中在33°00′～34°00′N,122°30′～124°00′E,产卵场最适水温范围为9.65～12.17℃,最适盐度范围为32.25～34.54,最适水深范围为29.74～76.49m;东海产卵场主要集中在30°30′～31°00′N,124°00′～125°00′E海域和30°30′～32°30′N,125°00′～126°00′E海域,产卵场最适水温范围为10.13～16.64℃,最适盐度范围为32.50～34.37,最适水深范围为40.23～85.61m;黄海南部和东海产卵场水温分布差异极显著(P<0.01);小黄鱼产卵场较过去发生较大变化的主要原因可能是在过度捕捞等扰动因素的影响下,小黄鱼对环境适应性明显提高.     

中国温带草地土壤硫的分布特征及其与环境因子的关系

以内蒙古和青藏高原的6种主要草地类型为研究对象,分析了不同类型草地表层土壤硫(S)的分布特征及其与环境因子的关系。结果表明:1)青藏高原草原表层土壤(0—10 cm)的全硫含量(430.8 mg/kg)显著高于内蒙古草原(181.4 mg/kg;P0.01)。土壤硫素一般以有机硫的形式存在,具有植物有效性的土壤无机硫所占比例较少,内蒙古土壤这一比例为14.7%,青藏高原为24.5%。2)土壤硫的含量与土壤C、N的分布格局关系紧密,呈显著正相关关系;与土壤p H呈负相关关系。内蒙古与青藏高原研究区土壤的C/S和N/S值较低,这表明硫可能成为对草原生产力起限制性作用的营养元素。3)内蒙古草原表层土壤全硫、水溶性硫、吸附性硫均与年均温呈显著负相关(P0.05);土壤硫与年均降水呈显著正相关关系(P0.05)。青藏高原草地土壤硫中,除水溶性硫与年均降水呈显著正相关关系外,其余土壤硫含量均未与气候因子呈现显著相关关系。     

硫营养对重金属胁迫下玉米和小麦根系导水率的影响

以‘秦单4号’玉米和‘小偃22’小麦为供试材料,通过室内玉米水堵和小麦盆栽试验,采用静态压力室法测定了不同硫营养水平与不同重金属胁迫处理下根系导水率（Lpr）的变化。结果表明：玉米Lpr经100μmol／LHg^2＋、Zn^2＋、Cu^2＋胁迫处理后分别降低到CK的13％、79％和45％,Cu^2＋、Zn^2＋对其Lpr的抑制效应分别为同浓度Hg^2＋的62．9％及24．3％;施硫处理的玉米Lpr在无Cu^2＋胁迫条件下都极显著高于无硫处理,且低硫处理显著较高,在Cu^2＋胁迫条件下亦都极显著高于无硫处理,并且Cu^2＋胁迫对其Lpr的抑制效应随着硫浓度增大而逐渐减小;不施硫和施硫处理的小麦Lpr在500mg／kgZn^2＋胁迫下分别比相应CK降低36．89％和37．71％,在400mg／kgCu^2＋胁迫下则分别比相应CK降低了34．61％和12．29％。研究发现,重金属Cu^2＋、Zn^2＋对玉米和小麦根系导水率具有显著的抑制作用且Cu^2＋〉Zn^2＋,施硫对Cu^2＋胁迫下的玉米和小麦根系导水率都具有显著的保护作用,并随硫浓度增加而增强。     

黑龙江省外来入侵植物分布格局及其影响因素

以省为单位开展外来入侵植物分布格局及其影响因素的研究,对于有效控制和预防外来入侵植物具有重要意义。本文在查阅文献资料、植物标本和野外调查的基础上,应用相关分析的方法,探讨了社会经济因素和生态环境因素对黑龙江省外来入侵植物分布的影响。结果表明,黑龙江省现有外来入侵植物52种,共隶属19个科,其中种数最多的科是菊科,其次是苋科。出现频率最高的是野西瓜苗、月见草,外来入侵植物生活型主要为一、二年生草本。北美洲和欧洲是黑龙江省外来入侵植物的主要来源地,哈尔滨市外来入侵植物种类最多,其次是牡丹江市、齐齐哈尔市、绥化市,双鸭山市、大庆市和七台河市最少。导致这一格局的主要因子为总人口数和交通运输业生产总值,而就外来入侵植物的物种密度而言,其与各行政区的面积、市/地区内自然保护区总面积呈显著的反比例关系。     

华东地区太子参品系的氨基酸比较分析

对江苏、安徽、山东、福建四省６个不同产地的栽培和野生太子参品系进行了１８各游离氨基酸含量分析测定。研究结果表明太子参各品系所含的氨基酸含量不同。在各品系的游离氨基酸中均以精氨酸的含量为最高。总氨基酸含量和必需氨基酸含量以安徽宣州品系为最高。江苏宜兴品系所含的γ－氨基丁酸含量最高。江苏老山野生品系的苯丙氨酸含量明显高于其他品系。本文为研究不同太子参品系质量及其医药价值提供科学资料。     

中国穿山甲和马来穿山甲头骨量度的测定及比较

全球共有7种穿山甲。本文报道的是中国穿山甲和马来穿山甲的头骨形态学资料,涉及头骨特征描述和一些形态学指标测定。被测定的指标主要有颅全长、基底长、腭长、眶间宽、后头宽、鼻骨长、鼻骨宽、脑颅高、听泡长和下颌长,并且在这两个物种之间进行了比较。结果表明,(1)这两个物种头骨形态十分相似,但马来穿山甲头骨细长,听泡长小于10mm(n=12),鼻骨狭长,前后部宽窄相似,两鼻骨外侧缘内凹或平行,鼻骨宽长之比值小于0 3000(0 2025～0 2811,n=12);而中国穿山甲头骨较粗短,听泡长大于11mm(n=46),鼻骨宽短,后部较前端宽,外侧缘外凸,鼻骨宽长之比值大于0 3000(0 3154～0 5325,n=33)。这些异同之处,可以作为区分这两个物种的依据。(2)中国穿山甲华南亚种与海南亚种头骨各变量之间的差异不显著(P>0 05),用颅全长是否大于83mm来区分这两个亚种不能成立,但海南亚种头骨上颌骨的颧突和鳞骨的颧突通常越过眶颞窝完全相接触,如果不是这样,则在它们之间有一个小的骨质棒状结构将它们连接起来。     

内蒙古退化草原中与小叶锦鸡儿相关的小尺度土壤碳、氮资源异质性动态

小叶锦鸡儿在内蒙古典型草原中有着广泛分布,从而对小空间尺度土壤资源异质性产生强烈影响。退化草原中小叶锦鸡儿能够通过克隆生长形成灌丛斑块,不同大小斑块对应于其发育的不同阶段。因此,通过对与不同大小灌丛斑块相关的土壤有机碳（SOC）、全氮（STN）空间分布状况的分析,能够推断内蒙古退化草原中、与小叶锦鸡儿相关的小尺度SOC与STN异质性动态。结果表明：在内蒙古退化草原中,就0-5cm,5-10cm,10-20cm 3个土壤层次,小叶锦鸡儿均导致了与灌丛斑块相关小尺度上SOC与STN分布的空间异质性,且随着灌丛斑块的发育,这种异质性均不断增强,其中土壤表层0-5cm碳氮资源异质性的增强最为强烈,表现在灌丛斑块内部相对于外部（或边缘）对SOC与STN富集程度均显著增加。这表明内蒙古退化草原中,随着灌丛斑块自身的扩展,与小叶锦鸡儿相关小尺度上土壤碳氮资源空间异质性趋于增强。     

千岛湖岛屿小型兽类群落分布格局及其影响因素

2007年秋季和2008年春季,采用夹夜法对千岛湖14个岛屿进行小型兽类群落组成调查,研究其群落空间分布格局及其影响因素。两季度共布置夹16 800只,捕获小型兽类1 037只,隶属2目2科7属11种。其中啮齿目（Rodenria）鼠科（Muridae）9种,食虫目（Insectivora）鼩鼱科（Soricdae）2种。结果显示：千岛湖小型兽类群落呈非随机分布格局;嵌套分析表明,千岛湖岛屿小型兽类群落呈现极显著嵌套格局,植物丰富度和生境专属性两项参数对其嵌套格局的形成具有显著影响,从而使适应力强的物种能够在多样的环境中生存,而适应力弱的物种则局限在特定的环境中。由于取样强度差异会过高地估计嵌套程度,故在研究中应尽量去除取样强度的干扰。     

RNAi靶向VP2基因抑制中蜂囊状幼虫病毒在中华蜜蜂幼虫体内复制研究

中蜂囊状幼虫病(Chinese sacbrood disease,CSBD)是造成中华蜜蜂患病死亡的主要原因之一,目前尚无有效的治疗方法。为了研究靶向中蜂囊状幼虫病毒(Chinese sacbrood virus,CSBV)结构蛋白VP2基因的siRNA介导的RNA干扰(RNA interference,RNAi)作用和其对CSBV在中华蜜蜂幼虫体内复制的影响,设计合成针对CSBV VP2基因的特异性siRNA,以100 nM的浓度与pEGFPN1-VP2-CSBV融合表达载体共同转染至293T细胞中,通过荧光显微镜和流式细胞仪观察和分析siRNA在体外对CSBV VP2基因表达的干扰效果。同时,将siRNA(1μg/μL)和1×10~7拷贝数的CSBV共同饲喂2日龄中华蜜蜂幼虫,检测幼虫体内CSBV拷贝数和幼虫存活率,研究siR-NA对中华蜜蜂幼虫体内CSBV复制的影响。荧光结果显示,在293T细胞中siRNA能抑制CSBV VP2蛋白的表达,并且通过流式细胞仪检测分析发现干扰效果接近40%。幼虫饲喂实验表明,饲喂siRNA组在各时间点幼虫体内CSBV拷贝数均低于CSBV对照组,且在摄入siRNA后感染CSBV的幼虫存活率明显上升,与CSBV组差异极显著(P<0.01)。通过本研究,证明了针对CSBV结构蛋白VP2基因的特异性siRNA能够介导产生RNAi,影响CSBV在中蜂体内的复制,为深入研究CSBV VP2基因的功能和研发抗CSBV生物制剂提供了理论基础。     

真菌发酵生产EPA及DHA影响因素的研究进展

对真菌发酵生产EPA及DHA的影响因素进行综述 ,介绍了菌种、碳源、氮源、C/N比、pH值、温度、发酵时间、通气量、代谢途径的调控、种龄和接种量等因素对EPA及DHA产量的影响。     

不同喂食方法对产后野生中华鲟的摄食促进

2006年1月13日~7月15日,研究了不同喂食方法对产后野生雌性中华鲟(Acipenser sinensis)的摄食促进效果。研究表明,经人工繁殖后的中华鲟身体较虚弱,在人工环境下无主动摄食行为。野生中华鲟对投洒的人工配合饲料及天然饲料均无摄食反应,水下直接喂食天然饲料的效果依赖于中华鲟主动摄食能力的恢复,而采用导管喂食方法可以实现中华鲟的被动摄食,摄食量由76g逐步增加至382g,20d后开始出现主动摄食行为,日食量逐步上升至1822g并趋于稳定。导管喂食过程中健康状况也逐步得到改善,胸围和腹围开始提高,主动摄食后健康状况得到彻底改善。实验表明产后野生中华鲟的体能恢复有望在水族馆较好的环境条件中得以实现。