浙江省主要亚热带森林群落类型物种和谱系水平的α和β多样性比较

了解不同森林群落类型的物种和谱系水平的α和β多样性, 有助于指导森林经营和生物多样性保护。本研究比较了浙江省内不同地点主要森林类型(包括常绿阔叶林、常绿落叶阔叶混交林、落叶阔叶林和针阔叶混交林)的物种α多样性和谱系α多样性, 以及物种β多样性和谱系β多样性。研究表明, 该地区主要森林类型的物种和谱系α多样性均存在较大差异, 但控制了空间和地形因子的作用后, 差异几乎全部消失; 森林类型内部及相互间的物种和谱系β多样性均存在显著差异, 同种森林类型内部的物种和谱系β多样性分别小于不同森林类型之间的物种和谱系β多样性, 且在控制了空间和地形因子的作用后, 以上差异仍然显著。本研究表明影响亚热带主要森林群落类型物种和谱系水平的α和β多样性的因素存在差异: α多样性可能主要受到空间和地形因子等的影响, 而β多样性则可能受到森林类型的重要影响。     

黑河中游春玉米叶片水δD和δ18O的富集过程和影响因素

植物水的稳定同位素分馏过程是水在土壤-植物-大气连续体中循环的重要环节。以往研究由于叶片水¹⁸O同位素比值(δ¹⁸O _l,b)和氘(D)同位素比值(δD_l,b)(合称δ_l,b)实测数量少只能作为模型验证数据, 导致δ_l,b富集机制研究多集中于模型研究, 缺乏基于野外试验条件的δ_l,b富集的控制机制研究。叶片水δD_l,b和δ¹⁸O _l,b的富集程度(ΔD_l,b和Δ¹⁸O _l,b, 合称Δ_l,b)通常表示为δ_l,b与茎秆水D同位素比值(δD_x)和¹⁸O同位素比值(δ¹⁸O_x) (合称δ_x)之差, 即Δ_l,b = δ_l,b - δ_x。该研究以黑河中游沙漠绿洲春玉米(Zea mays)生态系统为研究对象, 重点采集和分析了季节和日尺度δ_l,b和δ_x数据, 配套开展了大气水汽δ¹⁸O和δD (合称δ_v)等辅助变量的原位连续观测, 探讨了季节和日尺度上的δ_l,b富集特征及其影响因素。结果表明: 叶片水δ_l,b和Δ_l,b的季节变化趋势不明显, 而受蒸腾作用影响表现出白天富集夜间贫化的单峰日变化特征。对于D来说, 无论季节尺度上还是日尺度上, 大气水汽δ_v和相对湿度是δD_l,b和ΔD_l,b的主要环境控制因素; 而对于¹⁸O来说, 无论季节尺度上还是日尺度上, 相对湿度是δ¹⁸O _l,b和Δ¹⁸O _l,b的主要环境控制因素。由于D和¹⁸O在热力学平衡分馏上有约8倍差异, 直接分析叶片水ΔD_l,b和Δ¹⁸O_l,b与影响因素的差异性, 有助于理解叶片水δD和δ¹⁸O富集过程以及对模型发展有一定的指导意义。     

不同处理方法对灵芝β-葡聚糖降解效果的比较研究

本研究采用酸法、碱法、酶法和微波法对灵芝β-葡聚糖进行降解,通过降解率、产物分子量变化、产物聚合度分布等指标比较了不同方法的降解效果。结果表明,微波法降解率高达94%,处理后产物的分子量明显降低,寡糖产物聚合度分布广。酶法降解率约为40%,寡糖产物中含有DP2-5的成分。酸法及碱法降解率低于20%,寡糖产物少。研究表明,与其他3种方法相比,微波法降解率高、产物丰富、操作条件易于控制,是一种简单、高效的降解灵芝β-葡聚糖、制备灵芝β-葡寡糖的方法。     

青弋江鱼类分类群和功能群的α和β多样性纵向梯度格局

确定溪流鱼类多样性的时空分布格局可为鱼类多样性保护与管理提供科学基础。尽管溪流鱼类分类群多样性的纵向梯度格局已有大量报道, 但以鱼类生物学特征为基础的功能多样性研究较少。本文基于2009-2010年4个季度对青弋江1-5级溪流共15个样点的调查数据, 利用形态特征数据和食性构建了鱼类复合功能群, 研究了不同级别溪流间鱼类分类群和功能群组成及多样性的异同, 着重探讨了鱼类分类群和功能群的α和β多样性沿溪流纵向梯度的变化规律。采集到的56种鱼类可分为4个营养功能群和5个运动功能群, 共计14个“营养-运动”复合功能群。双因素交互相似性分析结果显示, 鱼类分类群和功能群组成都随河流级别显著变化, 但季节动态不显著; 双因素方差分析后发现, 鱼类分类群和功能群α、β多样性都随河流级别显著变化, 但受季节影响不显著。经回归分析, 分类群和功能群α多样性与河流级别大小呈显著的线性正相关, 但最大分类群α多样性出现于4级河流, 最大功能群α多样性在4级和5级河流间一致; 分类群和功能群β多样性与河流级别大小呈显著的二项式关系, 呈U型分布。分类群β多样性的空间变化主要取决于物种周转, 而功能群β多样性主要由嵌套所驱动。本研究表明, 沿着“上游-下游”的纵向梯度, 河流鱼类的α和β多样性的空间变化规律不同, 分类群和功能群α多样性的空间格局基本一致, 但分类群(主要是物种周转)和功能群β多样性(主要是功能嵌套)的空间变化过程的驱动机制不同。     

生物法合成γ-氨基丁酸的研究策略*

γ-氨基丁酸(γ-aminobutyric acid,GABA)是一种极易溶于水的非蛋白质氨基酸,被广泛应用于食品和制药工业中,市场需求量极大。可通过化学合成法、植物富集法、微生物直接发酵法和生物转化法生产。近年来,因生物法合成GABA具有相对优势,受到研究者们的重视。对GABA的生产方法、生产GABA的微生物、微生物合成GABA的关键代谢途径和GAD酶的定向改造策略进行了论述。     

高原鼠兔干扰对高寒草甸β多样性的影响

β多样性反映生物群落沿某一环境梯度的物种周转速率, 该研究尝试采用β多样性揭示植物群落随小型啮齿草食动物干扰梯度变化的生态过程。该研究利用野外随机样地的采集数据, 分析了高原鼠兔(Ochotona curzoniae)不同干扰强度下Whittaker指数的变化特征, 并利用群落二元丰富度的方差分解法, 确定了单个物种(SCBD)和单个干扰位点(LCBD)对β多样性的贡献。主要结果: 随高原鼠兔干扰强度增加, 植物群落内物种周转速率呈先增加后降低的趋势; 占据位点数居中的物种对区域内的β多样性贡献较大, 其中冰草(Agropyron cristatum)、臭蒿(Artemisia hedinii)、小花草玉梅(Anemone rivularis var. flore-minore)等单个物种对整个区域内β多样性的贡献最为突出; 整个区域内干扰位点T₀ (高原鼠兔干扰强度为0)对区域β多样性贡献值最大, LCBD值和该位点的群落丰富度呈显著负相关关系, 但与高原鼠兔干扰强度无显著关联。说明重点保护LCBD值高的干扰位点所在的高寒草甸, 以及SCBD值较高的冰草、臭蒿、小花草玉梅, 对保护高原鼠兔存在时高寒草甸植物群落多样性具有重要意义。     

壳聚糖和ε-聚赖氨酸处理对双孢蘑菇贮藏过程中品质的影响

以延长双孢蘑菇货架期为目标,探讨壳聚糖和ε-聚赖氨酸处理对采后双孢蘑菇在4 ℃贮藏过程中生理特性、营养品质和贮藏特性的影响。结果表明：与对照组双孢蘑菇相比,壳聚糖与ε-聚赖氨酸6:4复配溶液处理能够有效抑制双孢蘑菇表面微生物的生长和多酚氧化酶活性的增加,保持双孢蘑菇子实体较高的L*值和硬度,延缓双孢蘑菇的质量损失和细胞膜透性的升高,减少双孢蘑菇子实体的腐烂,保持较高商品率。在4 ℃条件下,壳聚糖与ε-聚赖氨酸6:4复配溶液对双孢蘑菇的保鲜性能最优,能够有效保持双孢蘑菇的商品品质和延长其贮藏时间。     

青藏高原北部戈壁植物群落物种、功能与系统发育β多样性分布格局及其影响因素

戈壁荒漠广泛分布于全球干旱和极旱区域, 是我国陆地生态系统的重要组成部分。由于自然环境恶劣和交通条件限制, 目前有关戈壁植物群落物种、功能和系统发育等多维度β多样性形成机制的系统研究还很缺乏, 严重制约着对戈壁植物多样性维持机制的认知。本文以青藏高原北部61个典型戈壁生境植物群落为研究对象, 通过构建系统发育树和测量8个关键功能性状, 获取戈壁生境的物种、功能和系统发育β多样性, 比较3个维度β多样性格局与零模型的差异, 同时量化环境距离和地理距离对其的相对影响, 以探讨戈壁植物多样性的形成机制。结果显示: (1)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现出显著的距离衰减效应; (2)戈壁植物的物种、功能和系统发育β多样性均表现为非随机的格局; (3)由于功能性状趋同进化, 植物功能和系统发育β多样性变化趋势并不一致; (4)环境差异对植物3个维度β多样性均有着比空间距离更为重要的影响, 且土壤含水量、地表砾石盖度等局域生境因素的影响比气候更为强烈。以上结果表明, 戈壁植物的β多样性可能主要由局域生境过滤作用控制, 且不同维度的β多样性分布格局并不一致。     

迷走神经刺激对难治性癫痫大鼠海马神经炎性反应及α7nAChR表达的影响*

目的: 探讨迷走神经刺激(VNS)对难治性癫痫(IE)模型大鼠海马神经炎性反应及α7nAChR表达的影响。方法: 80只成年雄性SD大鼠,SPF级,随机分为对照组、模型组、VNS组、甲基牛扁亭(MLA)+VNS组,其中对照组与MLA+VNS组分别20只,模型组与VNS组因模型制作失败与动物死亡,分别剩下15只和14只。除对照组之外,其余各组皆通过腹腔注射皮罗卡品建立氯化锂-皮罗卡品IE大鼠模型。对照组仅分离迷走神经,不采取电刺激;模型组不采取任何干预措施;VNS组在模型制作成功后7 d采取VNS,连续4周;MLA+VNS组先侧脑室给药MLA(3.4 μg/μl,5 μl),然后给予VNS,连续4周。观察并记录各组大鼠癫痫发作的次数与持续时间的变化;然后断头处死大鼠,快速分离海马并制备10%组织匀浆,离心并提取上清液,通过分光光度法测定上清液中AChE、ChAT活性;ELISA法检测TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达;Western blot检测海马组织α7nAChR蛋白表达;免疫荧光染色法检测海马组织α7nAChR与小胶质细胞共表达。结果: ①通过VNS治疗4周后,大鼠癫痫发作的频率以及持续的时间都明显低于模型组(P<0.01);MLA阻断后在给予VNS,大鼠癫痫发作的频率以及持续的时间也明显低于模型组,但高于VNS组(P<0.01)。②与对照组比较,模型组大鼠海马组织ChAT表达明显下降,AChE表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,VNS组与MLA+VNS组大鼠海马组织ChAT表达明显升高,AChE表达明显降低(P< 0.01);与VNS组比较,MLA+VNS组大鼠海马组织ChAT、AChE表达无明显变化(P>0.05)。③与对照组比较,模型组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达明显升高(P<0.01);与模型组比较,VNS组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达明显降低(P<0.01);与VNS组比较,MLA+VNS组大鼠海马组织TNF-ɑ、IL-6和IL-1β表达明显升高(P<0.01)。④与对照组比较,模型组大鼠海马组织以及小胶质细胞上α7nAChR表达明显降低(P<0.01);与模型组比较,VNS组大鼠海马组织以及小胶质细胞上α7nAChR表达明显上调(P<0.01);与VNS组比较,MLA+VNS组海马小胶质细胞上共表达α7nAChR数量明显减少(P<0.01)。结论: VNS对IE大鼠有明显的治疗作用,其机制可能是通过直接激活海马小胶质细胞CAP,抑制海马神经炎性反应来实现的。     

提高源自Bacillus circulans 251的β-CGTase对麦芽糖亲和性及其在生产海藻糖中的应用 *

将B. circulans 251 β-CGTase应用于海藻糖制备,海藻糖转化率从50.4%提高至71.9%。为进一步提高底物的转化率,运用易错PCR-高通量筛选技术筛选对以麦芽糖为歧化反应受体的亲和性提高的B. circulans 251 β-CGTase突变体。利用低底物浓度的96孔板4,6-亚乙基-对硝基苯-α-D-麦芽七糖苷(EPS)显色法,最终筛选得到了一株对麦芽糖亲和性提高的突变体M234I。将野生型β-CGTase和突变体酶M234I进行蛋白质纯化,测定其酶学性质。结果表明,突变体的比活为345.25U/mg,野生型则为357.63U/mg;突变体M234I对麦芽糖的K_m为0.258 2mmol/L,仅为野生型(0.474 9mmol/L)的54.4%,对麦芽糖的亲和性显著提高;突变体的最适温度、最适pH较野生型未发生较大变化。以麦芽糊精(DE值16)为底物,将突变体M234I用于多酶复配体系生产海藻糖,酶反应结果表明海藻糖的转化率最高达74.9%,较野生型β-CGTase提高约3%。     

The antibacterial mechanism of carvacrol and thymol against Escherichia coli

Aims:  To investigate the antibacterial mechanism of carvacrol and thymol against Escherichia coli.
Methods and Results:  The time-kill curve results showed that carvacrol and thymol at 200 mg l⁻¹ could inhibit the growth of E. coli . Flow cytometry and fluorescent dyes were used to explore the effect of two components on membrane permeability and membrane potential. In membrane permeability experiment, the mean fluorescence intensity of cells treated with 200 mg l⁻¹ carvacrol or thymol were lower than nonexposed cells. The ratio of red to green fluorescence intensity of DiOC₂(3) reflected the change of membrane potential. Carvacrol and thymol at 200 mg l⁻¹ caused the ratio of red/green decreasing from 0·42 of control to 0·08 and 0·07, respectively.
Conclusions:  Carvacrol and thymol had desired antimicrobial effect on E. coli . The antibacterial effects were attributed to their ability to permeabilize and depolarize the cytoplasmic membrane.
Significance and Impact of the Study:  This study showed the potential use of flow cytometry as a suitable method to investigate the mode of antibacterial action of essential oil components.     

Bioactivity of carvacrol and thymol against Frankliniella occidentalis and Thrips tabaci

Abstract: Two constituents of essential oils, carvacrol and thymol, were tested for their effects on the feeding activity, oviposition preference and oviposition rate of Frankliniella occidentalis and Thrips tabaci . Given a choice between treated and untreated leaf discs, F. occidentalis avoided ovipositing on leaf discs treated with 1 or 0.1% thymol. In no-choice experiments, 1 and 0.1% thymol and 1% carvacrol resulted in a reduced oviposition rate of F. occidentalis compared with the control. Both constituents caused a slight reduction of the feeding damage of F. occidentalis . 1 and 0.1% carvacrol had a pronounced deterrent effect on the oviposition site selection of T. tabaci . Both constituents served as anti-ovipositants for both thrips species, albeit F. occidentalis was more affected than T. tabaci .     

百里香杀螨活性成分的分离及鉴定

为了探讨百里香的杀螨活性成分,以山楂叶螨(Tetranychus viennensis)为供试对象,采用生物活性示踪法从百里香(Thymus mongolicus)乙醇提取物中分离纯化出5种活性成分,其化学结构经MS、1H-NMR、13C-NMR分析鉴定为百里香酚、香芹酚、松油烯-4醇、豆甾醇和β-谷甾醇.采用玻片浸渍法测试了5种化合物对山楂叶螨的触杀活性,结果表明,百里香酚和香芹酚对山楂叶螨有较强的触杀活性,12 h和24 h的触杀LC50值分别为0.103、0.135 mg·mL-1和0.048、0.096 mg·mL-1;松油烯-4-醇也有一定的杀螨活性,12 h和24 h的触杀LC50值分别为0.320和0.231 mg·mL-1;而两种甾醇类化合物β-谷甾醇和豆甾醇对山楂叶螨没有明显的触杀作用.分析认为百里香酚可能是百里香的主要杀螨活性成分之一.     

Determination of isopropylmethylphenols in black seed oil by differential pulse voltammetry

A differential pulse voltammetric method is presented for the determination of isopropylmethylphenols (carvacrol and/or thymol) in phytotherapeutic black seed oils. The voltammetric behaviours of these phenols were examined in various buffer systems over the pH range 3.5-10.0. In S?rensen buffered methanol solution (3:7; v:v; pH 8.5), the differential pulse voltammograms exhibited reproducible peaks at Ep + 0.49 V vs. silver-silver chloride-potassium chloride 3 M for both carvacrol and thymol. Under these conditions, a plot of peak height against concentration of the isopropylmethylphenols was found to be linear over the range 0.25-2.5 microg/mL (r = 0.999). The detection limit was 0.04 microg/mL. The described voltammetric method was tested on two black seed oils available on the Austrian market.     

百里酚和香芹酚改变肠道微生物组成抑制羔羊腹泻的作用研究

【目的】本试验研究百里酚和香芹酚对滩羊羔羊腹泻、肠道短链脂肪酸和微生物组成的影响,旨在为利用植物提取物手段治疗羔羊腹泻提供可用的添加剂和理论基础。【方法】本研究选择腹泻发病时间为2-3 d的10只腹泻羔羊,随机分为2组,分为腹泻羔羊组(CON组)和百里酚和香芹酚处理组(SCAT组),试验期间SCAT组羔羊补充200 mg/只/d的百里酚和香芹酚1:1混合品,处理时间为7 d。【结果】百里酚和香芹酚处理能够显著提高腹泻羔羊日增重,降低羔羊腹泻指数和腹泻率(P<0.05),降低血清促炎因子表达水平(P<0.05),提高肠道短链脂肪酸(short-chain fatty acids,SCFA)丁酸浓度(P<0.05);同时百里酚和香芹酚能够改变腹泻羔羊肠道微生物组成,提高肠道中双歧杆菌(Bifidobacteriaceae)和阿克曼氏菌(Akkermansiaceae)的相对丰度,降低肠杆菌科(Enterobacteriaceae)相关菌的相对丰度。【结论】百里酚和香芹酚能够提高肠道有益菌相对丰度和有益代谢物丁酸的浓度,降低致病菌相对丰度,从而有效抑制羔羊腹泻,可作为新型替...