PCBs对红树林沉积物中微生物及酶活性的影响

研究了多氯联苯（PCBs）对沉积物及红树植物秋茄根区沉积物微生物及酶活性的影响。结果表明,种植秋茄可提高沉积物中细菌和放线菌的数量,但不能提高真菌的数量。PCBs处理可显著提高沉积物中细菌和放线菌的数量。土壤呼吸与微生物量具有相似的变化趋势。由于细菌在沉积物微生物中占有绝对的优势,因此细菌的数量是微生物多样性指数的决定性因素。与未种植红树植物的相比,种植沉积物微生物多样性指数相对较低,PCBs处理与对照相比,微生物多样性指数差异不显著。在试验过程中,未种植的PCBs处理组多酚氧化酶和过氧化物酶活性均高于对照组,表明这两种酶是沉积物PCBs污染的敏感指标,而这两种酶被报道在植物修复中与PCBs的降解有关。     

连续温度变化对β-1,3-葡聚糖酶酶解酵母β-葡聚糖的影响

为了探索反应温度对产物组分的影响,利用自制连续变化的温度梯度实验装置,研究了22 ℃~60 ℃ (±0.1 ℃) 区间内温度对一内切β-1,3-葡聚糖酶酶解酵母β-葡聚糖的影响,获得了酶解过程多点温度特性数据。分析表明：该酶酶解酵母β-葡聚糖的活化能为84.17 kJ/mol;以产物积累表示的最适酶解温度随时间延长呈指数下降;酶解产物组分受温度的影响,低温较高温获得的寡糖链长,高温区大于46 ℃可以获得以昆布二糖、昆布三糖为主的组分,而低温区小于30 ℃可以获得昆布五糖及更大分子量的产物。研究结果可为寡糖     

天麻球茎几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶的初步研究

天麻(Gastrodia elata)是真菌寄生植物。密环菌侵入初生球茎并在其皮层被消化,营养物供次生球茎生长需要;密环菌不能侵染生长小的次生球茎。我们从初生球茎分离并纯化了几丁质酶和β—1,3—葡聚糖酶,分子量各为31.5 kD和94kD,得率各为0.8和0.4 mg/100 g鲜重。纯化几丁质酶的内切酶比活为208 nmol GlcNAc s~(-1)mg~(-1),外切酶比活为4.1 nmol GlcNAcs~(-1)mg~(-1);纯化葡聚糖酶比活为546 nmol Glc s~(-1)mg~(-1)。以相同鲜重计,初生球茎中二种酶的总活性各为次生球茎的34和56倍;这主要是由于次生球茎的酶比活性很低。二种酶对平板上培养的木霉菌丝的生长均有抑制作用,但抑菌活性均较天麻抗真菌蛋白(GAFP)低。我们认为这两种酶在天麻初生球茎消化密环菌菌丝的过程中起重要作用,而对天麻球茎阻止和限制密环菌侵染的抗菌作用贡献甚少,后者主要属于天麻抗真菌蛋白。     

诱抗处理对甜瓜叶片防卫酶活性的影响

以黄河蜜幼苗为材料,分析了化学诱导物处理后甜瓜叶片中几丁质酶(CHI)、β-1,3葡聚糖酶(GLU)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)和多酚氧化酶(PPO)活性的变化.结果显示:经5种化学诱导物处理后,甜瓜叶片PAL活性快速增加,于处理后第6天出现活性高峰;苯丙噻二唑(BTH)、水杨酸(SA)、草酸(OAA)和硅酸钠(Na2SiO3)处理后GLU活性变化与PAL相似,PPO活性在测定期内持续升高;磷酸氢二钾(K2HPO4)处理对GLU和PPO活性无明显影响;SA处理后叶片CHI活性明显升高,其它诱导物处理对CHI活性无明显影响.结果表明,防卫酶(特别是GLU和PPO)活性表达增强是BTH、OAA、SA和Na2SiO3等诱导物处理系统诱导甜瓜幼苗白粉病抗性增强的重要生化机制.     

超声波对酵母过氧化氢酶及多酚氧化酶活性的影响

用微超声处理酵母过氧化氢酶(CAT)和多酚氧化酶(PPO),结果表明,在一定参数范围内CAT和PPO活性都升高。对CAT来说,其最适当的超声参数是135kHz、40Wcm2、处理10min。对PPO来说,其最适当参数是135kHz、25Wcm2、处理10min。经光谱分析,PPO超声处理后紫外差示光谱在一定的波长下呈现出明显的正峰和负峰 。     

生物发酵法生产1,3-丙二醇和2,3-丁二醇

1,3-丙二醇(1,3-PDO)和2,3-丁二醇(2,3-BDO)是工业生产中常见的二醇,可以直接由可再生原料经生物转化生成,在化学、能源等方面具有广泛的用途。本文综述并讨论了微生物发酵法生产这两种二醇的进展,重点介绍了生产菌株的改造及发酵过程的优化。     

牛蒡寡糖诱导黄瓜抗炭疽病的研究

本研究证明了牛蒡寡糖能显著诱导黄瓜对炭疽病的抗性。黄瓜幼苗经0.05%的牛蒡寡糖处理后,以病斑数计算的对炭疽病诱抗效果为50.01%,以病斑面积计算的诱抗效果为56.83%。而用牛蒡寡糖诱导后,四种与植物抗性有关的酶的活性随诱导时间的延长呈现出不同的动态变化。β-1,3-葡聚糖酶在诱导后第4天的活性最高,超氧化物岐化酶(SOD)在诱导后第3天活性最高,多酚氧化酶(PPO)的活性从诱导后第4天开始持续升高,而过氧化氢酶(CAT)的活性在诱导后则有所降低,与同期对照相比最大降低幅度为29%。     

四种绿化树种土壤酶活性对不同浓度多环芳烃的响应

多环芳烃(PAHs)是一类广泛存在于环境中的有机污染物, 由于其致癌性和致突变性而受到广泛关注.采用盆栽实验,在3种多环芳烃污染水平(重度L3 )、(中度L2)、(轻度L1)下,研究了樟树(Cinnamomum camphora)、广玉兰(Magnolia grandiflora)、栾树(Koelreuteria bipinnata)、马褂木(Liriodendron chinense)南方4种绿化树种的土壤酶活性在6个月后的响应差异.结果表明:在不同PAHs污染水平下,磷酸酶活性表现为L2＞L3＞ L1;多酚氧化酶和过氧化氢酶的趋势一致,表现为L3＞L1＞ L2.土壤酶活性在4个树种间有明显差异,在L1污染水平下,各土壤酶活性表现为马褂木＞广玉兰＞樟树＞栾树;在L2污染水平下,各土壤酶活性表现为栾树＞马褂木＞樟树＞广玉兰;而在L3污染水平下,表现为马褂木＞樟树＞广玉兰＞栾树.不同PAHs水平下的多酚氧化酶活性呈极显著差异(P＜0.01),过氧化氢酶活性呈显著差异(P＜0.05),而磷酸酶活性变化率受污染物浓度影响不显著.此外,土壤酶活性与微生物相关性不显著.土壤过氧化氢酶和多酚氧化酶可以作为土壤污染程度的评价指标.     

不同年限对栽参土壤生物活性的影响

通过对不同年限栽参土壤微生物功能多样性和土壤酶活性的动态变化分析,探究人参生长年限与微生物碳源利用、土壤酶活性之间的相互关系,寻找人参生长与土壤生物活性之间的变化规律,旨在从生物活性角度分析人参连作障碍成因及为科学指导栽参提供理论依据。分析表明,随着人参生长年限的增加,AWCD值、物种丰富度指数和碳源利用丰富度指数均降低,而优势度度指数升高。土壤脲酶,蔗糖酶活性随栽培年限增加活性降低,而过氧化氢酶活性升高。相关性分析表明,微生物代谢与土壤酶活性关系密切,微生物种类多,奇异度高,微生态系统稳定,土壤酶活性高。因此,保证土壤微生物的多样性,保持土壤酶活性,是提高土壤质量的重要手段,也是解决人参连作障碍的有效途径。     

β-1,3-葡聚糖酶的研究和应用

β-1,3-葡聚精酶的生产菌种由冻土毛霉经紫外线诱变获得,据正交试验确定培养条件。经硫酸铵盐析和SephadexG-100柱层析,酶得到纯化,并对酶的性质进行了研究。酶对酵母自溶有明显促进作用,使自溶产物的游离氨基氮含量、还原糖含量、总蛋白质得率、干物质得率均得以提高。     

Effects of putrescine and ethephon on some oxidative stress enzyme activities and proline content in salt stressed spinach leaves

The effects of putrescine and ethephon on peroxidase (POD; EC 1.11.1.7), polyphenol oxidase (PPO; EC 1.14.18.1), catalase (CAT; EC 1.11.1.6) activities and proline content in spinach leaves under saline stress were investigated. In control conditions, putrescine increased PPO and CAT activities and proline content, but decreased POD activity. Ethephon increased these three enzyme activities but did not affect proline content. In saline conditions, putrescine increased POD and CAT activities and proline content, while it decreased PPO activity. Ethephon increased both PPO and CAT activities and proline content, but decreased POD activity. Putrescine and ethephon have opposite effects on the enzyme activities and proline accumulation because they acts as antagonists.     

扎龙盐碱湿地芦苇根际土的优势产甲烷途径分析

【背景】芦苇湿地是甲烷主要的排放源之一,产甲烷古菌是唯一产生大量甲烷的生物,而盐碱湿地芦苇根际土优势甲烷途径鲜有研究。【目的】调查扎龙低温盐碱湿地芦苇根际土中的优势产甲烷途径。【方法】通过16S rRNA基因扩增子测序,分析扎龙湿地芦苇生长季根际土壤深度0–20 cm的产甲烷古菌和细菌组成。用已知的产甲烷底物三甲胺、甲醇、乙酸和H₂/CO₂,以及高盐环境植物和细菌的相似相容物质——甜菜碱(被细菌还原成三甲胺)在pH 8.0培养获得芦苇根际土的产甲烷富集物。测定各种富集物的产甲烷速率鉴定芦苇根际土的优势产甲烷途径;测定甜菜碱富集物中的16S rRNA基因多样性,并用RT-qPCR定量优势细菌和古菌的物种组成,从而推测协同代谢甜菜碱产甲烷的细菌和古菌类群。【结果】扎龙盐碱湿地芦苇根际土含有氢营养型的甲烷杆菌属(Methanobacterium,36.42%)、偏好低氢的Rice Cluster Ⅱ (11.55%)、乙酸营养型的甲烷鬃菌属(Methanosaeta,11.29%)、甲基营养型的甲烷八叠球菌属(Methanosarcina,6.53...     

异丙甲草胺对芹菜根际与非根际生物活性的影响

通过根际袋法土培试验,研究了异丙甲草胺对芹菜根际与非根际土壤酶活性、土壤微生物数量的影响以及异丙甲草胺在根际与非根际土壤中的降解特性.结果表明,异丙甲草胺对土壤过氧化氢酶活性有一定的抑制作用,对土壤脱氢酶活性有激活作用.一般情况下根际土壤酶活性均要大于非根际土壤.异丙甲草胺作用45 d后,芹菜根际土壤细菌、真菌数量大于非根际土壤,根际效应R/S在1.76～2.51之间;异丙甲草胺对土壤放线菌数量影响不大,根际效应不明显.异丙甲草胺在根际土壤与非根际土壤中的降解速率分别为0.0217和0.0176,相应的半衰期分别为31.9和39.4 d.在根际土壤中异丙甲草胺更易降解.     

Size, activity and catabolic diversity of the soil microbial biomass in a wetland complex invaded by reed canary grass

Reed canary grass (Phalaris arundinacea, L.) invasion of wetlands is an ecological issue that has received attention, but its impact on soil microbial diversity is not well documented. The present study assessed the size (substrate-induced respiration), catabolic diversity (CLPP, community level physiological profiles) and composition (selective inhibition) of the soil microbial community in invaded (>95% P. arundinacea cover) and in non-invaded areas of a wetland occupied by native species grown either as a mixed assemblage (22 species) or as quasi-monotypic stands of Scirpus cyperinus (74% cover). The study also tested the hypothesis that decomposition of lignin- and phenolics-rich plant tissues would be fastest in soils exhibiting high catabolic diversity. Results showed that soil respiration, microbial biomass and diversity were significantly higher (P?<?0.03; 1.5 to 3 fold) in P. arundinacea-invaded soils than in soils supporting native plant species. Fungal to bacterial ratios were also higher in invaded (0.6) than in non-invaded (0.4) plots. Further, canonical discriminant analysis of CLPP data showed distinct communities of soil decomposers associated with each plant community. However, these differences in microbial attributes had no effect on decomposition of plant biomass which was primarily controlled by its chemical composition. While P. arundinacea invasion has substantially reduced plant diversity, this study found no parallel decline in the size and diversity of the soil microbial community in the invaded areas.     

不同类型人工湿地微生物群落的研究进展

微生物是人工湿地不可缺少的成员,对湿地生态系统中物质转化、能量流动起着重要作用.本文从人工湿地微生物群落的研究方法、微生物群落结构与组成、微生物群落调节作用与环境因素的关系等方面,综述了人工湿地微生物的研究进展.各种新颖的分子生物学方法已经成为研究人工湿地的微生物多样性的有力工具,其中最常见的是变性梯度凝胶电泳(DGGE)和寡核苷酸荧光探针原位杂交(FISH);人工湿地微生物群落的调节作用主要取决于湿地的水文条件、废水的特点(包括组成成分,污染物的特点和利用性)、湿地的过滤材料或土壤类型、植物和各种环境因素;不同人工湿地类型的微生物群落组成,从多到少依次是变形菌、噬纤维菌.黄杆菌菌群、放线菌和厚壁菌.如何进一步加深对氮循环相关微生物多样性的研究,提高废水中氮的去除效率依然是未来人工湿地技术需要解决的重要问题之一.     

Characterization of alkaliphilic laccase activity in the culture supernatant of Myrothecium verrucaria 24G-4 in comparison with bilirubin oxidase

An enzyme showing alkaliphilic laccase activity was purified from the culture supernatant of Myrothecium verrucaria 24G-4. The enzyme was highly stable under alkaline conditions, showed an optimum reaction pH of 9.0 for 4-aminoantipyrine/phenol coupling, and decolorized synthetic dyes under alkaline conditions. It showed structural and catalytic similarities with bilirubin oxidase, but preferably oxidized phenolic compounds. The enzyme catalyzed veratryl alcohol oxidation at pH 9.0 with 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) as a mediator, suggesting that the laccase mediator system functioned well under alkaline conditions.     

温带荒漠生物土壤结皮微生物群落结构与功能演替研究综述

生物土壤结皮(biological soil crusts,BSC)在荒漠植被的恢复及稳定性维持方面发挥了重要作用,被誉为“荒漠生态系统工程师”。BSC微生物群落是其发挥功能的主要成分,参与了BSC的形成、土壤性状的改善、土壤团聚体的稳定及植被的发育等过程。由于技术方法的限制,以往对BSC微生物群落发育如何调控荒漠植被稳定性的机理尚不清楚。近年来,随着土壤微生物组学技术的快速发展,BSC微生物群落组成及其功能的研究取得了较大进展,关于BSC微生物群落对荒漠生态系统贡献的认识日渐清晰。本文总结了温带荒漠BSC演替过程中微生物不同类群细菌、真菌、古菌群落的组成结构及参与碳氮循环的潜在功能变化,并对影响微生物群落结构和功能的土壤因素进行了剖析,阐释了BSC微生物群落与土壤功能性状相互作用及协同演替的模式,厘清了BSC促进荒漠土壤改善的机理,为温带荒漠植被恢复及荒漠生态系统对全球贡献的理解提供了依据。