固相反硝化系统中微生物群落结构的研究进展

固相反硝化是一种新型的异养反硝化工艺,采用固体有机物同时作为反硝化微生物的碳源和生物膜载体,可用于地下水和低C/N比污水的脱氮处理。固相反硝化系统生物膜的微生物群落结构决定固体碳源的降解效率,进而决定反硝化脱氮的速率和系统的稳定运行。因此,微生物群落结构的研究对于固相反硝化工艺的优化以及反应机理的解析具有重要意义。对不同固相反硝化系统微生物群落结构的研究现状和进展进行了综述,并探讨了当前研究中存在的问题和发展趋势。     

以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为碳源去除循环水养殖系统的硝酸盐及生物膜中微生物群落动态

【目的】利用聚羟基丁酸戊酸共聚酯(PHBV)作为固体碳源和生物膜载体,去除循环水养殖系统的硝酸盐,并研究固体碳源反硝化反应器不同运行阶段生物膜中微生物群落结构的动态变化。【方法】采用PCR-DGGE技术对反硝化反应器中微生物群落结构的动态变化进行了分析,采用传统纯培养方法分离反应器中降解PHBV的细菌。【结果】连接固相反硝化反应器能使循环水养殖系统中积累的硝酸盐显著降低,并维持在较低水平(小于10 mg/L),而常规循环水养殖系统中硝酸盐浓度持续增加。系统发育树聚类分析结果表明,反硝化反应器生物膜细菌归属于变形菌门(β-proteobacteria、γ-proteobacteria和δ-proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)和拟杆菌门(Bacteroidetes)。反应器运行初期(40 d)的优势种群主要为Acidovorax和Bacillus;运行后期(150 d)的优势种群依次为Clostridium、Desulfitobacterium、Dechloromonas、Pseudoxanthomonas和Flavobacterium。从反应器中分离到的PHBV降解菌株分别归属于Acidovorax、Methylibium、Pseudoxanthomonas和Dechloromonas。【结论】利用PHBV为碳源能有效去除循环水养殖系统的硝酸盐。明确了反硝化反应器在运行过程中,碳源表面生物膜的优势菌群及其动态变化。     

好氧反硝化生物脱氮技术的研究进展

好氧反硝化生物脱氮技术自提出以来,凭借能实现同步硝化反硝化、节省基建投资及运行费用等诸多优点,受到国内外环境领域学者的广泛关注。本文首先总结了近年来好氧反硝化菌种的筛选分离情况,以及环境因子对好氧反硝化菌脱氮效能的影响,包括溶解氧(dissolved oxygen,DO)、碳氮比(C/N)、温度等。然后深入探讨了好氧反硝化生物脱氮技术的原理,好氧反硝化过程中的关键功能基因及酶,同时介绍了分子生物技术在好氧反硝化研究过程中的应用,以及好氧反硝化生物脱氮技术在实际应用方面的研究现状。最后,基于目前的研究瓶颈问题,对未来好氧反硝化生物脱氮技术的研究方向提出了科学展望。     

滩涂湿地中全程硝化菌随季节和深度变化的分布特性

采集不同季节和深度的崇明东滩沉积物土壤样品,结合部分巢式PCR扩增和高通量测序方法,分析全程硝化菌在滩涂湿地中的群落结构,并结合相关理化参数进行冗余（RDA）分析,研究全程硝化菌不同类型的生态分布特点。结果显示,在所有沉积物样品中,全程硝化菌clade A.1和clade A.2比例明显高于clade B。全程硝化菌clade A.1在夏季所有沉积物样品中,占比最高;在夏冬两季浅表层沉积物(1～5 cm)和春秋深层沉积物(5～10 cm)中,比例相对偏高;全程硝化菌clade A.2情况与其相反。全程硝化菌clade B在秋冬两季比例相对其它季节偏高。RDA分析证实,相对于clade A.2,clade A.1与铵浓度呈正相关,而clade B则与总碳（TC）更密切相关。结果表明,长江口崇明东滩滩涂沉积物中全程硝化菌分布广泛,其分布特点和群落结构随季节和深度的变化而变化。滩涂环境因子与全程硝化菌群落结构的相关性研究有助于了解全程硝化菌对滩涂生态系统的贡献。     

电极生物膜研究概述

电极-生物膜反硝化脱氮技术由于在脱除硝酸盐方面具有较好的反硝化效果,而被广泛应用于废水的反硝化过程中。结合国内外发展现状,本文系统地介绍了电极生物膜反应器原理、脱除硝酸盐等方面的研究现状。     

喹啉废水反硝化反应器中优势菌的代谢功能分析

采用纯培养技术对一个降解喹啉的反硝化反应器筛选到的26株优势菌株进行反硝化能力以及好氧降解喹啉能力研究,其中的反硝化菌还测定了反硝化条件下的喹啉降解能力。结果发现Bacillus、Staphylococcus、Pseudomonas、Brucella、Delftia等5个属的10株菌具有反硝化能力,Rhodococcus属的9株细菌能够好氧降解喹啉,揭示了反硝化喹啉降解反应器中主要细菌类型的代谢特性,发现在缺氧反硝化反应器中存在多样的代谢类型的细菌。     

生物炭对土壤氮循环的影响研究进展

在定性资料调研的基础上,基于ISI Web of Science数据库,采用文献计量学方法,针对"生物炭对土壤氮循环的影响"及其分支技术进行文献检索、数据整理、分类以及主题分析,从国际整体研究态势和分支技术主题两个角度探讨了目前国内外生物炭影响土壤氮循环方面的研究进展,并从生物炭对土壤N_2O排放、肥料利用率、硝化速率、NH_4~+/NH_3吸附、NO_3~-吸附以及土壤微生物氮素固持等6个方面的影响进行了详细论述。近年来,生物炭对土壤氮循环的影响研究急剧增温,发文量逐年增加,截止2014年6月,SCI数据库中共检索到2468篇论文。其中,期刊论文2188篇、综述性论文93篇,其它类论文177篇。美国、加拿大、英国等欧美国家在该领域的研究中占有明显优势,而自2010年以来,中国已成为该领域全球第一的年发文大国。发文热点主要集中在生物炭对土壤N_2O排放和对氮肥利用率的影响2个方面,占总发文量的73.7%。从6个方面的分支技术主题来看,生物炭的影响作用争议性较大。大部分研究认为,生物炭能够抑制土壤N_2O排放、提高氮肥利用率、促进土壤硝化速率、提高土壤对NH_4~+/NH_3和NO_3~-的固持作用以及土壤微生物氮素固持作用等,但也有研究表明生物炭会促进土壤N_2O排放、抑制土壤硝化速率,且不具备NO_3~-固持能力。这主要与生物炭的类型、老化过程,以及土壤类型及其含水孔隙率等密切相关。总之,探讨了生物炭对土壤氮循环影响的研究动态、热点及主要结论,为深入了解生物炭对土壤理化特性影响的作用机制提供了一定研究思路,为生物炭的农业应用提供了一定借鉴和参考。     

海洋环境异养硝化-好氧反硝化菌的研究进展

异养硝化-好氧反硝化（heterotrophic nitrifying-aerobic denitrification,HN-AD）菌的发现打破了传统的脱氮理论,可以在有氧条件下同时进行硝化和反硝化,成为近年来的研究热点。HN-AD细菌在海洋氮循环中发挥着重要作用。本文对海洋环境中HN-AD菌的多样性和部分已知氮代谢途径及相关酶系进行了介绍,分析了盐度、碳氮比、溶解氧、pH等环境因素对HN-AD菌脱氮效果的影响,对其工艺和技术应用、前景和发展方向进行了综述和展望。     

化肥对稻田土壤细菌多样性及硝化、反硝化功能菌组成的影响

以中国科学院桃源农业生态试验站长期定位施肥试验为平台,采用聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)和DNA序列测定技术分析研究了3种长期施肥制度(对照不施肥-CK,单施氮肥-N,氮磷钾肥-NPK)对土壤细菌群落以及硝化、反硝化微生物种群的影响.通过系统分析细菌16S rDNA、细菌的硝化基因氨单加氧酶(ammonia monooxygenase,amoA)和反硝化基因氧化亚氮还原酶(nitrous oxide reductase,nosZ)等基因文库发现,长期单施氮肥导致细菌16S rDNA和amoA的多样性明显低于CK和NPK处理,而nosZ的多样性与之相反,即单施氮肥处理明显高于CK和NPK处理.LUBSHUFF软件统计分析显示:16S rDNA和amoA基因文库在CK与N,CK与NPK,NPK与N处理间均存在显著性差异.而对于nosZ基因文库,N和NPK与CK处理相比呈现出了显著性差异,N与NPK之间的差异没有达到显著水平.上述结果表明长期施用化肥对水稻土细菌的群落结构及硝化和反硝化细菌组成产生了明显的影响,但这种影响因基因类型而异.     

饮用水系统硝化微生物分布规律、环境影响因素及调控应用的研究进展

硝化微生物广泛存在于饮用水系统中。水处理过程中,硝化微生物对含氮污染物的去除有突出贡献;而输配水过程中,硝化微生物会加剧消毒剂氯胺的降解,造成一系列饮用水微生物安全问题。本文介绍了常用硝化微生物检测方法,综述了硝化微生物在滤池、市政主管网、二次供水系统中的分布特征和规律,分析了环境因子及工程条件对硝化微生物的影响机制,探讨了硝化微生物强化应用及管控的实际工程措施,展望了未来饮用水系统中硝化微生物的研究重点与应用前景。     

Recent advances in the study of Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus replication and pathogenesis

It has now been over twenty years since a novel herpesviral genome was identified in Kaposi's sarcoma biopsies. Since then, the cumulative research effort by molecular biologists, virologists, clinicians, and epidemiologists alike has led to the extensive characterization of this tumor virus, Kaposi's sarcoma-associated herpesvirus(KSHV; also known as human herpesvirus 8(HHV-8)), and its associated diseases. Here we review the current knowledge of KSHV biology and pathogenesis, with a particular emphasis on new and exciting advances in the field of epigenetics. We also discuss the development and practicality of various cell culture and animal model systems to study KSHV replication and pathogenesis.     

The structure, reproduction and taxonomy of Vidalia and Osmundaria (Rhodophyta, Rhodomelaceae)

Comprises species occurring mostly in subtidal habitats in tropical, subtropical and warm-temperate areas of the world. An analysis of the type species, V. spiralis (Sonder) Lamouroux ex J. Agardh, a species from Australia, establishes basic characters for distinguishing species in the genus. These characters are (1) branching patterns of thalli, (2) flat blades that may be spiralled on their axis, (3) width of the blade, (4) primary or secondary derivation of sterile and fertile branchlets and (5) position of sterile and fertile branchlets on the thalli. Application of the latter two characters provides an important basic method for separation of species into three major groups. Osmundaria , a genus known only in southern Australia, was studied in relation to Vidalia , and its separation from the Vidalia assemblage is not accepted. Species of Vidalia therefore are transferred to the older genus name, Osmundaria. Two new species, Osmundaria papenfussii and Osmundaria oliveae are described from Natal. Confusion in the usage of the epithet, Vidalia fimbriala Brown ex Turner has been clarified, and Vidalia gregaria Falkenberg, described as an epiphyte on Osmundaria pro/ifera Lamouroux, is revealed to be young branches of the host, Osmundaria prolifera.     

New or rare chromosome counts in Artemisia L. (Asteraceae, Anthemideae) and related genera from Kazakhstan

Fifteen chromosome counts of six Artemisia taxa and one species of each of the genera Brachanthemum, Hippolytia, Kaschgaria, Lepidolopsis and Turaniphytum are reported from Kazakhstan. Three of them are new reports, two are not consistent with previous counts and the remainder are confirmations of very scarce (one to four) earlier records. All the populations studied have the same basic chromosome number, x = 9, with ploidy levels ranging from 2x to 6x. Some correlations between ploidy level, morphological characters and distribution are noted.     

肝癌中HBV和HCV基因和抗原的分布及意义

采用原位分子杂交方法检测HCV RNA及HBV X基因;采用免疫组织化学方法研究HCV核心抗原,非结构区C33c抗原及HBxAg在肝细胞肝癌中的定位及分布.结果表明(1)HCV RNA、HBV X基因在肝细胞肝癌组织检出率分别为40%(55/136)和82%(112/136).HCV RNA定位于癌细胞的胞浆内,阳性细胞呈散在、灶状及弥漫分布三种形式;HBV X基因在肝癌细胞中的分布呈胞浆型、核型及核浆型,阳性细胞也呈上述三种分布形式;(2)HCV C33c抗原、核心抗原在肝细胞肝癌中的阳性率为81%(133/164)及86%(141/164).C33c抗原定位于癌细胞及肝细胞的胞浆内;核心抗原既定位于癌细胞核中,又可定位于胞浆中.C33c抗原阳性细胞以灶状分布为主;而核心抗原阳性细     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.