ARC蛋白调控心肌细胞肥大和凋亡

我国科学家通过对青藏高原冰芯和雪样中的细菌含量进行研究,发现冰芯和雪中的细菌可能成为气候变化的新指标。该研究的冰芯和雪样采自格拉丹东山脉,包含了过去70年的气候变化数据。研究发现,冰芯中的细菌含量随着稳定氧同位素值的增高而增多,     

崇测冰帽不同的冰川样品可培养细菌群落结构差异北大核心CSCD

【目的】研究细菌群落组成在西昆仑崇测冰帽冰川雪样、冰碛物和土样中的差异。【方法】通过传统的纯培养和菌株16S r RNA基因序列鉴定,分析菌株在门水平和属水平的群落结构。【结果】冰川细菌由Actinobacteria、Firmicutes、Proteobacteria和Bacteroidetes 4个门组成。雪样以Proteobacteria为优势,而土样和冰碛物则以Actinobacteria为优势。在属的水平上,冰川土样中的优势属仅有Arthrobacter,雪样中的优势属主要有Methylobacterium、Modestobacter、Hymenobacter、Brevundimonas、Bacillus这5种。雪环境的细菌群落结构与冰碛物和土样的差异性较大,而冰碛物和土样之间的差异性不大。Skermanella可能为崇测冰帽所特有的细菌。【结论】初步说明了在冰川退缩的气候环境下,冰川雪样细菌多样性的脆弱性,以及冰川雪环境细菌资源保护的重要性。     

冰川微生物菌群分布的研究概况及其前景

冰川中以耐冷的生物为主,形成一个以微生物为主要生命形式的相对简单的生态系统.冰川中的微生物包括病毒、细菌、放线菌、丝状真菌、酵母菌和藻类.其中一些病毒对人类健康具有潜在的危害性.着重论述了不同区域和不同海拔高度的冰川微生物类群和数量分布特征以及冰芯（深冰川）细菌菌群分布与气候环境的关系.综述结果表明：一些微生物类群广泛存在于各地的冰川上,具有全球分布特性;另一些类群只出现在个别冰川上,为一些地方性冰川微生物.随着海拔高度的增加,冰川上呈现出冰、雪冰和雪环境明显不同的生态条件;微生物类群分布也具有明显的差异性,与冰川上的生态条件和盛行的风向有关.优势类群对冰、雪冰和雪环境具有一定的指示意义.冰川微生物数量分布不仅受到冰川上的水热、光照和营养状况的影响,还与降雪的沉积作用有关.冰芯中的细菌数量与矿物微粒含量具有密切的对应关系.最后指出了冰川微生物研究在基因多样性、气候环境变化、生物地球化学循环、微生物对环境变化的响应机制和星际生命探索中的重要性及其生态学和社会经济意义.     

一种简易保持细菌鞭毛的电镜制样法

随着医学生物学的发展,新的菌种不断被发现。细菌的鞭毛长短、数目和生长位置已成为鉴别新菌种的一个重要形态标准,用光学显微镜(光镜)很难确切判别,只能借助电子显微镜(电镜)。电镜虽有高分辨率和高放大倍数,但它必须制样后才能观察,比光学显微镜观察复杂,往往在光镜下能见到活体细菌模糊的鞭毛,而通过制样处理后电镜下能见到成堆的鞭毛,很难找到鞭毛完整的细菌。实践证明,样     

川西高原季节性雪被覆盖下凋落物输入对土壤微生物数量及生物量的影响

为了了解季节性雪被覆盖下不同碳供应水平对高山土壤生态系统过程的影响,2010 年1 月-5 月在青藏高原东缘设计人工雪厚度梯度控制(0 cm, 30 cm, 100 cm)和凋落物添加(0 g, 5 g, 20 g 鲜卑花叶片)的原位试验,测定了土壤中的微生物数量和微生物生物量。研究发现,雪被覆盖能有效地绝缘大气和土壤,减少冻融交替的幅度和频次,显著增加了细菌和真菌数量,而对微生物生物量碳氮无明显影响。凋落物的输入降低了微生物生物量氮的含量,增加了细菌和真菌的数量。说明雪被覆盖和有机碳的输入可以通过影响冬季土壤微生物群落结构,从而对高山地区冬季生态系统过程产生实质性的影响。     

前沿

<正>科学新知气候影响雪蜥性别随着气候变化,一种生活在澳大利亚塔斯马尼亚岛的雪蜥也不可避免地受到影响。英国科学家发现,在海拔1000米左右的地带,雪蜥后代性别比例比较均衡,雌雄数量大致相当;而在海拔较低的地区,雪蜥生殖期处于阴冷气候的情况下,其生育的后代多为雄性,如果生殖期间气候温     

冬季增温和减雪对黄土高原典型草原土壤养分和细菌群落组成的影响

冬季增温和积雪变化可改变土壤-微生物系统结构和功能。微生物作为陆地生态系统关键生物因子, 发挥着调控土壤养分循环的重要作用, 并对环境扰动, 特别是冬季气候变化十分敏感。开展半干旱区典型草原土壤养分和微生物特性对冬季气候变化的响应研究, 对预测未来气候变化情景下草地生态过程和功能变化意义重大。该研究以宁夏云雾山国家级自然保护区半干旱草原为研究对象, 于冬季布设增温、减雪、增温减雪互作及对照4种处理, 探究了黄土高原典型草原0-5 cm土层土壤养分、酶活性、土壤细菌群落组成对冬季温度和积雪变化的响应规律。结果表明: (1)冬季增温、减雪及互作均提高了0-5 cm土壤温度, 降低了土壤相对湿度, 但却显著增加了土壤冻融循环次数; (2)与对照相比, 不同处理整体上降低了微生物生物量及其多样性, 降低了土壤β-1,4-葡萄糖苷酶(BG)、β-1,4-N-乙酰基氨基葡萄糖苷酶(NAG)、碱性磷酸酶(AKP)活性, 增加了土壤有机碳、全氮、速效磷及铵态氮含量, 硝态氮含量有所下降; (3)研究区土壤细菌以酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、芽单胞菌门为主, 优势菌纲以酸杆菌纲、γ-变形杆菌纲、嗜热油菌纲及σ-变形菌纲为主。冗余分析显示, 速效磷含量对细菌群落构成影响最显著, 对群落变异的解释度为21.3%。总之, 冬季气候变化可通过影响土壤温湿度, 特别是冻融循环进而作用于土壤养分循环、酶活性和土壤细菌多样性变化, 这些结果对丰富和拓展气候变化对草地生态系统影响过程与机制的认识, 准确预测典型草原中长期动态变化具有重要意义。     

Loss of total phenols from leaf litter of two shrub species: dual responses to alpine forest gap disturbance during winter and the growing season

高山森林林窗能够通过调控水热动态进而控制林下生态系统过程。因此,本研究旨在通过两种典型灌木[华西箭竹(Fargeisia nitida (Mitford) Keng f.)和康定柳(Salix paraplesia Schneid.)]凋落叶分解,探索林窗干扰对分解过程中总酚释放的影响。我们在一个典型的岷江冷杉林(Abies faxoniana Rehd.)样地,通过设置不同林窗位置(林窗中心南侧、林窗中心北侧、林缘、扩展林缘和林下)进行了凋落物分解实验;并在两年的不同关键时期：雪被形成期、雪被覆盖期、雪被融化期、生长季节初期和生长季节后期,对两种灌木凋落叶分解袋进行采样,并测试其总酚释放率和微生物丰富度(真菌和细菌)。实验结束后,我们发现,雪被厚度、冻融循环以及真菌细菌比对凋落叶的总酚释放具有显著影响。在两年的雪被形成期、雪被覆盖期、雪被融化期和生长季节后期,真菌和细菌丰富度表现出从林窗中心到林下逐渐降低的趋势,而在两年的生长季节初期,其表现出从林窗中心到林下逐渐增加的趋势。而从不同林窗位置来比较,两种灌木凋落叶的总酚释放率仅在第一年各关键时期表现出同真菌细菌丰富度类似的规律。此外,在第一年的冬季,以及从整个第一年和整个两年分解时间段来看,林窗中心位置两种凋落叶的总酚释放率皆较其他林窗位置高。这些研究结果表明,高山森林林窗的形成能够促进凋落叶总酚的释放,尽管其释放对林窗干扰的响应在不同关键时间具有不同的表现。总之,在高寒生物区,林窗的更替消失以及在气候变化背景下冬季变暖导致的雪被覆盖厚度和持续时间的减少会降低凋落叶总酚的释放率。     

Dynamics in foliar litter decomposition for Pinus koraiensis and Quercus mongolica in a snow-depth manipulation experiment

气候变化导致的冬季雪被格局变化将改变地表水热环境及分解者活性, 从而显著影响高寒地区森林凋落物分解过程。2014-2016年采用凋落物分解袋法, 研究了帽儿山森林生态站人工林控雪模拟试验下红松(Pinus koraiensis)和蒙古栎(Quercus mongolica)的凋落叶于雪被期和无雪期不同阶段的分解动态。控雪试验包括增雪、除雪和对照3个处理。结果发现: 树种、控雪处理、分解阶段以及环境因子(凋落物层平均温度、冻融循环次数、有机层全氮、全磷含量等)均影响着凋落叶分解率。分解试验的两年内, 不同控雪处理下红松凋落叶的分解率为52.1%-54.5%, 蒙古栎为53.9%-59.1%。两种凋落叶的分解系数均以增雪处理最大, 除雪处理最小。此外, 控雪处理改变了两种凋落叶雪被期或无雪期对分解总量的贡献率。与对照相比, 增雪处理使红松和蒙古栎凋落叶雪被期的分解贡献率分别提高9.1%和10.4%; 而除雪处理使两种凋落叶无雪期的分解贡献率分别提高10.4%和12.7%。因此, 由气候变化带来的冬季雪被改变不但会显著影响温带森林凋落叶的分解过程, 而且会改变雪被期和无雪期的分解量对年分解总量的贡献率。     

“海油雪”的形成机制及其生态效应

2010年深水地平线事故发生后,在被石油污染的墨西哥湾观察到大量的"海油雪"形成,海油雪的相关研究成为人们关注的焦点。海油雪是指石油、浮游植物、细菌黏液等组成的团聚物,能够将石油从海面沉降至海底,对石油的风化过程产生深远影响。因此,研究海油雪的形成机制和生态效应,对于深入认识海油雪在石油-海洋系统中的作用具有重要意义。本文从物理凝聚、微生物和石油分散剂三个方面对海油雪的形成机制展开探讨,分析了海油雪对石油风化、底栖生物毒性和其他污染物迁移转化的影响,并结合现有研究进行了展望。     

控雪处理下红松和蒙古栎凋落叶分解动态

气候变化导致的冬季雪被格局变化将改变地表水热环境及分解者活性, 从而显著影响高寒地区森林凋落物分解过程。2014-2016年采用凋落物分解袋法, 研究了帽儿山森林生态站人工林控雪模拟试验下红松(Pinus koraiensis)和蒙古栎(Quercus mongolica)的凋落叶于雪被期和无雪期不同阶段的分解动态。控雪试验包括增雪、除雪和对照3个处理。结果发现: 树种、控雪处理、分解阶段以及环境因子(凋落物层平均温度、冻融循环次数、有机层全氮、全磷含量等)均影响着凋落叶分解率。分解试验的两年内, 不同控雪处理下红松凋落叶的分解率为52.1%-54.5%, 蒙古栎为53.9%-59.1%。两种凋落叶的分解系数均以增雪处理最大, 除雪处理最小。此外, 控雪处理改变了两种凋落叶雪被期或无雪期对分解总量的贡献率。与对照相比, 增雪处理使红松和蒙古栎凋落叶雪被期的分解贡献率分别提高9.1%和10.4%; 而除雪处理使两种凋落叶无雪期的分解贡献率分别提高10.4%和12.7%。因此, 由气候变化带来的冬季雪被改变不但会显著影响温带森林凋落叶的分解过程, 而且会改变雪被期和无雪期的分解量对年分解总量的贡献率。     

西格陵兰中晚全新世硅藻组合及其古环境演变

对西格陵兰海域GA306-GC3孔中的89个样品进行鉴定,共发现46个属的107个硅藻种及其变种,运用聚类分析方法后发现该孔可分为3个硅藻带和2个亚带。硅藻丰度变化与格陵兰冰芯重建的6 700年以来的温度变化具有明显一致性,同时也与其它古气候记录有较好的对应关系,共同追溯了西格陵兰海域6 700年来的气候变化,记录了全新世大暖期、黑暗时代冷期、中世纪暖期和小冰期等古气候事件。     

太湖新银鱼卵巢发育不同阶段个体生化组成和能量密度研究

对丹江口水库太湖新银鱼雌鱼性腺发育不同阶段个体的生化组成和能量密度变化进行研究, 以分析性腺发育的物质和能量来源。卵巢8-11月间基本处于Ⅱ期, 之后迅速发育; 1-3月主要为Ⅳ期或Ⅴ期, 4月开始以Ⅵ期个体为主。卵巢发育的Ⅱ期和Ⅲ期, 太湖新银鱼全鱼中的生化组成和能量密度随卵巢发育而显著增高。当发育至Ⅳ期时, 全鱼和去性腺鱼体中的干物质、粗脂肪、粗灰分相对含量和能量密度仍明显增加, 而粗蛋白相对含量在全鱼当中有所减少。由Ⅳ期发育到Ⅴ期时, 全鱼中的各生化组成无明显变化, 能量密度显著增加; 去性腺鱼体中的粗蛋白相对含量显著增加, 粗脂肪显著减少, 其他生化组成和能量密度无明显变化。产后Ⅵ期, 全鱼中的粗脂肪、粗灰分相对含量和能量密度显著下降, 干物质和粗蛋白相对含量则显著上升。性腺发育成熟前(Ⅳ期前), 去性腺鱼体中的总能量和粗蛋白绝对含量明显增加, 而性腺中能量和粗蛋白绝对含量增加不明显, 粗脂肪含量的增加明显。由Ⅳ期发育到Ⅴ期时, 全鱼中的总能量、粗蛋白和粗脂肪绝对含量均略有增加, 主要是由于性腺中能量、粗蛋白和粗脂肪含量的增加, 而去性腺鱼体中能量、粗蛋白和粗脂肪绝对含量均明显减少。产后Ⅵ期全鱼中的总能量、粗蛋白和粗脂肪绝对含量均急剧降低。上述结果初步表明太湖新银鱼卵巢发育成熟前在鱼体中储存物质和能量, 在卵巢发育成熟时这些储存的物质和能量可能向卵巢转移, 成为卵巢发育成熟的主要物质和能量来源。       

季节性雪被变化对森林凋落物分解及土壤氮动态的影响

全球气候变化引发的雪被格局变化将深刻影响植被的凋落物分解、陆地生态系统的土壤养分循环等过程.森林是陆地生态系统的主体,在全球生物地球化学循环中起着不可替代的作用.本研究综述了季节性雪被变化对森林凋落物分解及土壤氮动态的影响.全球气候变化情景下季节性雪被表现出因地域而异的增加或减少的变化格局,一方面通过改变环境温湿度、凋落物质量、分解者动态等直接影响分解过程,另一方面通过改变森林群落结构、植被物候、土壤养分等间接地作用于凋落物分解.同时,季节性雪被通过影响氮富集作用、雪被下土壤温湿度、冻融循环、森林群落、雪下动物和微生物等相关因子而改变森林土壤氮循环.本领域未来应开展的研究是: 1) 全面考虑全球气候变化情景下季节性雪被格局的变异性,开展不同季节性雪被格局变化的模拟研究;2) 开展季节性雪被融雪水淋溶作用对森林凋落物分解和土壤氮动态的影响研究;3) 阐明不同生态系统和气候带中季节性雪被格局变化对森林凋落物分解过程和土壤氮动态的驱动机制研究;4) 量化季节性雪被变化对森林凋落物分解和土壤氮动态在雪被覆盖期的瞬时影响和无雪期的延续影响,为阐明和模型预测陆地生态系统生物地球化学循环对全球气候变化的响应提供理论基础和数据支持.     

微生物共培养在新活性化合物挖掘中的研究进展

微生物次级代谢产物结构新颖、活性多样,一直以来都是药物及其先导化合物的重要来源。但近年来在普通微生物纯培养中发现的新活性物质不断减少,重复发现逐渐增加;而微生物共培养因更加接近微生物生长的自然环境,在药物及其先导物挖掘方面发挥着越来越重要的作用。本文分析了近5年来利用真菌vs真菌、真菌vs细菌共培养挖掘新活性化合物的研究现状,以及研究中存在的问题。     

国外动态

美国发现可在有氧条件下生产H2的细菌美国华盛顿大学等机构研究人员在英国《自然:通讯》杂志上发表报告说,他们发现1种细菌可以在有O2存在的自然条件下生产H2,有望成为较廉价的H2来源。这种名为"蓝藻菌51142"的细菌在白天和夜晚的生理活动不同。在白天有光线的时候,它可以进行光合作用,生成O2和糖分;而在夜晚,它会燃烧白天生     

干湿交替条件下土壤氨基糖含量的动态变化

通过室内模拟培养试验,研究了恒湿和干湿交替条件下土壤中3种微生物来源氨基糖含量的动态变化,并且利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值分析了干湿交替条件下土壤真菌和细菌对土壤有机质转化的相对贡献.结果表明:恒湿条件下,细菌来源的胞壁酸在土壤中的分解速率大于真菌来源的氨基葡萄糖,氨基半乳糖在土壤中的分解速率较慢;干湿交替改变了土壤中3种氨基糖的分解特征,与恒湿处理相比,干湿交替培养前期以胞壁酸为代表的细菌残余物的分解速率高于以氨基葡萄糖为代表的真菌残余物,随着干湿交替频率的增大,以氨基葡萄糖为代表的真菌残余物分解速率高于以胞壁酸为代表的细菌残余物.可见,干湿交替条件改变了以氨基糖为代表的土壤氮素的微生物转化过程.     

动物胃内螺旋菌的分类与鉴定

本文对猪、狗和猫胃内的螺旋样细菌进行了调查,用常规病理学技术发现这些动物胃内主要有三种类型的是螺旋菌：幽门螺杆菌样、人胃螺旋菌样和弯曲菌样微生物,在三只猫胃培养出ＨＰ样细菌,用螺杆菌属细菌特异探针杂交发现ＧＨＬＯｓ帮ＨＰＬＯｓ属于螺杆菌属细菌,而用ＨＰＴ特异物ＰＣＲ扩增发现狸和猫胃内存在ＨＰＤＮＡ,猫胃内ＨＰ样培养菌也扩增阳性,从而提出人胃内ＨＰ和ＧＨ感染可能来自动物传播论断。     

肺炎链球菌LytR蛋白影响细菌生长和磷壁酸的合成

为了初步明确lytR基因的保守性以及探讨LytR蛋白在肺炎链球菌中的生物学功能。本研究利用PCR和测序方法分析lytR基因20种不同序列型肺炎链球菌临床分离株的保守性;利用Western blotting技术分析lytR在细菌不同生长阶段的表达情况;随后,利用红霉素片段替代lytR基因构建D39ΔlytR缺陷菌株,通过生长曲线分析、电镜下形态观察、以及磷壁酸含量测定揭示LytR蛋白在细菌生长、细菌形态以及磷壁酸合成中的作用。研究发现20种不同序列型肺炎链球菌临床菌株的lytR基因序列一致性99.3%;Western blotting结果显示lytR在细菌不同生长阶段稳定表达;D39ΔlytR缺陷株生长明显变缓,细菌表现为不成熟自溶;D39ΔlytR全菌磷壁酸含量显著减少,而培养基上清中的磷壁酸含量显著增多。本研究表明lytR基因非常保守,在肺炎链球菌不同生长阶段均有表达,并可能通过连接酶的作用影响细菌生长和参与肺炎链球菌磷壁酸的合成,有望成为一种新的抗生素和药物靶点。     

外源氮素添加对森林土壤氨基糖转化的影响

采用室内模拟培养法研究了不同数量氮素添加条件下森林土壤中3种微生物来源的氨基糖含量的动态变化,并且利用氨基葡萄糖和胞壁酸的比值分析了氮素添加条件下土壤真菌和细菌对土壤氮素转化和积累的相对贡献。结果表明:土壤中氨基糖含量的动态变化与土壤中的养分状况密切相关;当向土壤中添加氮源时,微生物会利用外加氮源合成自身的细胞壁物质,并且高氮处理胞壁酸含量高于低氮处理,而高氮处理氨基葡萄糖含量则低于低氮处理,说明随施氮量的增加更有利于以胞壁酸为代表的细菌残留物在土壤中的积累,不利于以氨基葡萄糖为代表的真菌残留物的积累,氨基半乳糖对氮素添加的响应较小;当土壤中养分缺乏时,氨基糖能够发生不同程度的分解;添加氮源条件下,真菌和细菌来源氨基糖的比值发生变化,细菌对土壤氮素转化的贡献大于真菌,并且高氮处理细菌的贡献更大。本研究表明,氮素添加改变了以氨基糖为代表的土壤氮素的微生物转化过程。