H^＋、N^＋、Ar^＋注入对啤酒酵母存活率的影响及SEM和ESR研究

研究了H+、N+、Ar+低能离子注入酵母菌剂量对存活率的影响;离子注入对酵母细胞的刻蚀损伤作用和离子注入后对细胞内自由基产生的影响.结果表明酵母的存活率随着注入剂量的增加而减少,离子注入对其存活率影响程度是H+>N+>     

低能N＋离子束辐照甜叶菊种子的当代效应研究

用不同剂量低能N＋离子注入甜叶菊种子后,观察并记录种子发芽率、幼苗和移栽植株性状及糖苷含量的影响.结果表明低剂量的氮离子束能促进甜叶菊发芽率,高剂量则抑制其发芽率;随着辐照剂量的增高,移栽植株株高、糖苷含量等主要指标出现了先下降后升高的＂马鞍型＂曲线;经辐照后出现了植株高、叶片多、叶面积大、糖苷含量高的有益变异,为进一步品种选育和诱变机理研究奠定基础.     

低能Ar^＋注入家蚕卵的生物学效应研究

家蚕作为鳞翅目昆虫的模式生物,是研究遗传和变异的极好模型.本文以家蚕卵为材料,研究不同能量和剂量的低能Ar+注入家蚕卵的生物学效应,结果表明:在真空10 min时间内,对家蚕卵的孵化无明显影响;在25 keV和30 keV的能量下,2.6～8×2.6×1015 ion/cm2的剂量作用于家蚕卵,对家蚕卵的孵化影响较为显著;在能量为30 keV, 剂量为8×2.6×1015 ion/cm2和9×2.6×1015 ion/cm2的Ar+轰击下,以扫描电镜可观察到蚕卵壳表面有明显的刻蚀痕迹;并且经30 keV, 9×2.6×1015 ion/cm2处理的饲养区至5龄期发现了3例突变性状.     

超低能离子束注入后番茄的生物学效应

利用超低能氮离子束注入河南四号番茄干种子,观察发芽率及田间农艺性状的表现,采用聚丙稀酰胺凝胶电泳的方法分析M0代、M1代幼苗期过氧化物酶和酯酶同工酶的变化。结果表明,不同剂量间芽率的变化幅度较小,其总趋势是先升高后略微下降,呈现“马鞍型”曲线。但在幼苗期群体内某些单株的子叶呈镰刀型,其刺激效应十分明显,并且在7×1017N /cm2剂量下M1材料中发现5株突出的变异单株,呈细叶型、长花瓣,株型、果形已发生明显得变异,并且已经稳定遗传到第四代。同工酶分析显示:超低能离子束注入河南四号番茄后不同剂量间POD酶活性有差异,比对照酶活性增强,M1代突变体的POD酶活增强更显著;EST同工酶的活性表现不同,M1-1酶谱的带数比对照少四条,M1-2比对照多出四条,且主酶带比对照颜色深。由此认为,超低能离子注入技术对番茄的遗传改良有一定效果。     

低能N+离子束注入对不同染色体组倍性水稻幼苗期生理特性的影响

以2份水稻二倍体及其相应的同源四倍体为试验材料,采用3种不同剂量的低能N+离子束对其种胚进行注入处理,对其出芽率、成苗率以及幼苗期5种主要生理指标:超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、丙二醛(MDA)和可溶性糖进行初步测定。结果表明:随着辐射剂量的增加,试验材料的出芽率和成苗率均呈下降趋势,在最高剂量处理条件下(5.0×1017N+/cm2)试验材料的出芽率、成苗率与对照相比差异达极显著水平(P<0.01)。二倍体材料幼苗SOD、POD、CAT的活性均呈先上升后下降的趋势,并在3.0×1017N+/cm2的剂量下达到最高,而四倍体材料幼苗SOD、POD、CAT的活性则呈先上升后下降再上升的趋势,并在1.0×1017N+/cm2的剂量下达到最高。二倍体材料幼苗MDA含量的变化呈先下降再上升的趋势;四倍体材料幼苗MDA含量的变化呈先下降后上升再下降的趋势。两种染色体组倍性水稻材料中可溶性糖含量在各处理组间差异不是特别显著,但均低于空白对照组。由此可见,不同剂量的低能N+离子束会对试验材料的出芽率、成苗率以及幼苗期的主要生理特性产生显著的影响,且不同染色体组倍性材料间也存在一定的差异。     

N^＋注入对紫薇光合特性和叶绿素含量的影响

采用离子注入诱变育种技术对紫薇种子进行处理,正常播种后测两年生植株叶片的光合特性和叶绿素含量,结果表明：与对照相比,经离子注入处理后,各处理的净光合速率都有不同程度的增加,光合速率饱和时所需要的光合有效辐射均较未注入处理的低。叶绿素a和b的绝对含量呈现双峰型变化趋势,但叶绿素a的增加量受注入剂量的影响较大,叶绿素a/b比值变化不明显,离子注入处理能提高紫薇幼苗的潜在光合能力和耐荫性。     

低能N^＋离子束注入香瓜种子引起的变异及后代基因组的RAPD分析

用低能N^ 离子束对香瓜种子进行不同能量和剂量组合的处理,从各处理组与对照组当代和第三代苗期形态特征观察,考种中发现：在一定能量和剂量组合下,处理组香瓜叶型和果肉厚度发生了明显的变化。这种形态学变化是可遗传的,应用随机引物扩增多态性DNA（Random amplified polymkorphicDNA即RAPD）技术分析对照组和注入低能N^ 离子束处理组的香瓜总DNA的结果显示：100种随机引物中的24种引物扩增出44条多态性片段,且其中一种引物所扩增的条带与叶型变化相连锁,表明低能N^ 注入香瓜种子可引起其基因组DNA发生变异,一定注入剂量和能量的组合,可导致特异性的变异。     

N^+注入对蒙古黄芪多倍体生化指标的影响北大核心CSCD

为了研究N+注入对蒙古黄芪多倍体生化指标的影响,采用培养基中添加秋水仙素的方法诱导多倍体,测定不同剂量N+注入的情况下,不同诱导时间内分化出的不定芽及二倍体和四倍体植株叶片的生化指标变化情况。结果表明:未注入组丙二醛(malonaldehyde,MDA)的含量,以及过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)的活性,随诱导时间的延长而增高,蛋白质含量随诱导时间的延长而降低,蛋白质含量与MDA含量呈负相关;注入组的生化指标在诱导时间内都有一定的波动,但总体趋势与未注入组一致;四倍体与二倍体相比较,四倍体的MDA含量及POD、CAT和SOD的活性都高于二倍体,而蛋白质含量却低于二倍体。说明离子束注入能使种子产生大量自由基,自由基的增加可导致MDA的产生,从而破坏蛋白质的合成,同时,N+注入又可诱发新的修复机制;四倍体植株受伤害程度更大,但四倍体植株的自我保护能力高于二倍体植株,即四倍体植株的抗逆性较二倍体增强。     

低能重离子在作物种胚内射程分布的研究技术

我国科学工作者率先将低能重离子束成功地应用于作物诱变育种,并建立了能量,质量和电荷三因子作用机制体系,但至今有关理论射程很短的低能重离子注入生物体后如何通过信息传递而诱发生物学效应的机理尚不完全清楚,低能重离子在作物种胚内的实际射程分布迄今仍是一个颇有争议的热点问题,而该项研究就直接触及低能离子束与生物组织细胞的原初作用机制,应用低能放射性束或具有可探测放射性的核反应产物,通过超薄切片和逐层分析测定,即可定量计算不同能量的低能离子束在作物种胚内的射程分布,本文还探讨了激光共聚焦扫描显微镜,原子力显微镜,X-射线能谱分析技术,单粒子微束技术和图像处理等技术途径在该项研究中的应用。     

低能离子注入拟南芥DNA变异的AFLP检测及差异片段的序列分析

低能离子注入是我国独创的新型生物诱变技术。该技术以数十至数百千电子伏特能量的离子注入植物体影响基因组结构,实现植物的诱变育种。扩增片断长度多态(Amplified Fragment Lengment Polymorphism,AFLP)是近年来在PCR和RFLP技术的基础上发展起来的一种新的DNA指纹技术。虽然AFLP技术诞生时间     

低能氮离子注入同源四倍体水稻的生物学效应

以低能氮离子束为诱变源,对同源四倍体水稻进行注入处理后,对其生物学效应进行了研究。研究结果表明,同源四倍体水稻比二倍体水稻对低能氮离子束注入处理更敏感。在注入离子剂量为3×1017N+/cm2时,同源四倍体水稻所受到的损伤比二倍体水稻所受到的损伤更严重。4份同源四倍体水稻(即IR36(4)、IR28(4)、紫血稻(4)、明恢63(4))的成苗率分别是2.0%、3.5%、3.0%和4.0%,致死率非常高。在同样条件下,4份相应的二倍体水稻(即IR36(2)、IR28(2)、紫血稻(2)、明恢63(2))的成苗率分别是33.0%、31.5%、29.0%和24.5%,致死率也比较高。在经过注入处理后的当代群体内,4份同源四倍体水稻的平均变异频率为32.5%,而4份相应的二倍体水稻的平均变异频率为9.5%。在同源四倍体水稻IR36(4)和IR28(4)的变异群体内分别发现22株和14株结实率均达到75.0%以上的单株,其中在IR36(4)群体内有1单株的结实率高达91.89%;在紫血稻(4)的变异群体内发现2株具有双胚苗性状的单株;在二倍体水稻明恢63(2)的变异群体内发现1株具有红心米性状的单株。在第二代群体中,除了叶鞘变异和米质变异这两个变异性状能稳定遗传之外,其它变异性状在群体内都发生了明显的性状分离现象。同源四倍体水稻的高结实率特性和双胚苗特性表现出一定的可遗传性。     

污水处理活性污泥微生物群落多样性研究

为研究污水处理活性污泥微生物多样性,提取了活性污泥宏基因组DNA,并采用细菌通用引物27F和1492R扩增了上海污泥厂活性污泥细菌16S rDNA片段,构建了细菌16S rDNA克隆文库,并对该文库中的微生物群落进行了分析。共获得200条高质量序列并建立系统发育树,结果显示活性污泥主要的细菌类群为变形菌门(Proteobacteria)(91.9%)、厚壁菌门(Firmicures)(4.6%)、拟杆菌门(Bacteroidetes)(2%)、绿弯菌门(Chloroflexi)(0.5%)、硝化螺菌门(Nitrospirae)(1%)。其中,明显的优势菌群为Alcaligenes feacalis(55%)、Pseudomonas aeruginosa(12.8%)和Stenotrophomonas(12.8%),优势菌的产酶能力在活性污泥中显示生态修复功能菌的作用。     

N+离子注入活性污泥辅助处理焦化废水的初步研究

利用离子束对活性污泥进行不同剂量的辐照处理。分析测定了辐照前后活性污泥的废水处理效果、性能参数与污染负荷的变化。结果表明离子束照射剂量在40×2.6×1013N /cm2~200×2.6×1013N /cm2时,污泥浓度、30 min沉降后的污泥沉降比、污泥指数和活性污泥增长率均略低于对照。40×2.6×1013N /cm2以上的辐照剂量即会导致污泥增长率下降,特别当剂量达到200×2.6×1013N /cm2时,污泥量出现负增长(-1.2%和-2.00%)。N 离子注入的单位活性污泥氨氮、化学需氧量去除率均有提高,在辐照剂量40×2.6×1013N /cm2~160×2.6×1013N /cm2时,处理效果随辐照剂量增加有增强趋势。酚的单位活性污泥处理能力明显优于对照,在辐照剂量为160×2.6×1013N /cm2时系统处理率达到99.76%。     

活性污泥驯化的微生物生态学原理

活性污泥是一种复杂的、具有生物多样性的微生态系统.生物多样性是活性污泥驯化的基础,驯化条件对微生物进行选择--适者生存增长,不适者被抑制或淘汰.此外,活性污泥微生物还能够通过表型适应和进化性适应主动地去适应驯化条件.活性污泥驯化的过程是微生物生态位在生态系统中重新分配和调整的过程,符合生态学"选择与适应"的原理.依据这种原理,原污泥、废水水质和处理工艺是影响活性污泥驯化的主要因素.     

活性污泥驯化的微生物生态学原理

活性污泥是一种复杂的、具有生物多样性的微生态系统。生物多样性是活性污泥驯化的基础, 驯化条件对微生物进行选择—— 适者生存增长, 不适者被抑制或淘汰。此外, 活性污泥微生物还能够通过表型适应和进化性适应主动地去适应驯化条件。活性污泥驯化的过程是微生物生态位在生态系统中重新分配和调整的过程, 符合生态学“选择与适应”的原理。依据这种原理, 原污泥、废水水质和处理工艺是影响活性污泥驯化的主要因素。     

造纸废水活性污泥的微生物群落结构及多样性分析

为探究造纸废水活性污泥中微生物群落结构多样性以及对造纸废水处理效果的影响，利用Illumina MiSeq 高通量测序方法，分析在处理造纸废水过程中，同一运行阶段两个并联氧化沟内活性污泥的微生物群落与多样性组成。结果表明，系统中处理造纸废水的活性污泥在同一废水条件下微生物群落结构总体稳定，优势细菌为绿弯菌门(Chloroflexi)、拟杆菌门（Bacteroidota）、变形菌门（Proteobacteria）、Myxococcota、放线菌门(Actinobacteria）、厚壁菌门(Firmicutes）等。最重要的优势细菌类群为Chloroflexi，相对丰度占比为47.67%~48.22%，远远高于其他废水中Chloroflexi的占比，其中厌氧绳菌纲（Anaerolineae）是其主要成员，占比84.39%~88.34%，可针对性地去除造纸废水中的污染物。造纸废水活性污泥样品中存在大量特殊功能菌群，其在废水中污染物尤其是木质素的去除中发挥着重要作用。     

活性污泥总DNA提取方法的研究

采用冻融＋玻璃珠、溶菌酶＋SDS和冻融＋玻璃珠＋溶菌酶＋SDS的方法提取活性污泥的微生物总DNA,并对以上三种方法进行比较,从中确定最佳的方法,以实现普通实验条件下成功提取符合PCR扩增要求的DNA。经紫外光度分析及电泳结果表明,冻融＋玻璃珠＋溶菌酶＋SDS方法所得的DNA的OD260/OD280为1．81,电泳结果显示,所提DNA片段分子量大于10kb,适于酶解和PCR扩增要求,为PCR技术应用于活性污泥的研究提供了一种简便、可靠的DNA提取方法。     

厌氧污泥体系脱氢酶活性表征细菌数的研究

以硫化钠作还原剂,甲苯为提取溶剂,用氯化三苯基四氮唑(TTC)法测定污泥脱氢酶活性,探讨了脱氢酶活性与细菌数对数(lgABN)的相关性,并建立了脱氢酶活性表征细菌数的数学模型。结果表明:在lgABN为7.5～12范围内,脱氢酶表征的污泥活性与细菌数对数(lgABN)呈明显线性相关,从理论上分析了其惟一线性相关性;在细菌数的对数达到7.5～12的对数期、稳定期与衰亡期,脱氢酶活性换算成对应细菌数所绘制的曲线与细菌生长曲线有明显拟合;在有重金属离子存在的污泥体系中,脱氢酶活性可用来作为评价重金属离子的毒性指标;从而脱氢酶活性可取代细菌计数表征污泥活性。     

活性污泥产酸发酵研究进展

有机物的厌氧生物处理一般经过三个阶段:水解阶段、产酸发酵阶段和产甲烷阶段;研究证明,产酸相不同发酵类型的形成对产甲烷相乃至整个工艺的稳定运行具有至关重要的作用,此外,污泥厌氧消化过程所产生的大量的挥发性脂肪酸(VFAs),如乙酸、丙酸、丁酸及戊酸等,还可作为化工原料用于发酵工业生产各种高附加值产品.近年来,产酸发酵受到越来越多的关注,该文主要对污泥产酸阶段的产酸发酵类型、产酸发酵细菌的生态学、产酸过程的影响因素和生态因子以及产酸发酵的液相末端产物VFAs的测定方法进行了论述.     

利用污泥提取液制备微生物絮凝剂

以污水厂剩余污泥作为培养基原料,经过一系列处理,探索微生物絮凝剂产生菌的最适发酵培养基配方,结果表明,污泥预处理条件以pH 12碱解条件最优,碳氮源产出量最大,补加8 g/L葡萄糖后灭菌,微生物絮凝剂产生菌LLin6可正常产絮,絮凝率达91.55%。该结果为降低微生物絮凝剂的制备成本,并实现污泥的减量化和污泥资源化利用提供了基础。