Pfu DNA聚合酶的制备过程及其条件优化

聚合酶链式反应(polymerase chain reaction,PCR)可以方便、快捷、准确地大量复制目的基因片段,是分子生物学研究中不可或缺的技术手段。在PCR反应中,DNA聚合酶起着关键作用。Pfu酶(Pfu DNA polymerase)是DNA聚合酶的一种,具有5′→3′聚合酶活性和3′→5′外切核酸酶活性,可在聚合酶链式反应中纠正错误掺入的碱基,可以快速、高保真地扩增DNA片段,在分子克隆和DNA测序当中运用十分广泛。本研究建立了一套Pfu聚合酶表达与纯化的详尽方案,该方案利用异丙基硫代-β-D-半乳糖苷(isopropylβ-D-thiogalactoside,IPTG)作为诱导剂,在大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达Pfu酶,然后利用Ni-NTA柱层析纯化制备。研究中对IPTG诱导时间、细胞破碎条件、缓冲液类型及其p H、粗酶液热处理温度与时间、洗脱液中最佳咪唑浓度等重要条件和参数分别进行了优化确定。实验结果表明,使用该方案可以成功制备高产量高纯度的Pfu聚合酶,完全满足常规PCR反应的要求。本研究建立的实验方法和技术参数,十分适用于研究者小规模自主制备Pfu酶,对于有大量分子克隆要求的课题组,利用该方案自主制备Pfu酶能够显著节省科研成本。     

微囊藻对柔细束丝藻生长及土臭素合成与释放的影响

文章选择两种特征不同的微囊藻——产毒的铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)和无毒的惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii),分别以不同的接种比例(1﹕2、1﹕1和2﹕1)与产土臭素(Geosmin)的柔细束丝藻(Aphanizomenon gracile)混合培养,以探索种间相互作用对藻类生长和束丝藻土臭素合成与释放的影响。结果表明,在共培养条件下,两种微囊藻均抑制了柔细束丝藻的生长,而柔细束丝藻却促进了两种微囊藻的生长。惠氏微囊藻促进了柔细束丝藻土臭素的释放(接种比例为1﹕1时,束丝藻胞外土臭素的细胞份额达到269.43 fg/cell),仅在生长早期与生长受到抑制阶段促进了土臭素的合成;铜绿微囊藻在共培养早期促进了束丝藻土臭素的合成,但共培养却抑制了土臭素的释放,而且在共培养的中后期已检测不到土臭素。研究结果表明,在自然水体中束丝藻与微囊藻的季节演替过程中,微囊藻在与束丝藻的竞争中处于优势,且微囊藻对束丝藻的竞争压力促使后者合成异味物质,随着束丝藻的消亡可能伴随大量异味物质的释放,增加异味事件发生风险。     

刚毛藻腐烂过程中溶解性有机物的释放和细菌群落的变化

通过室内培养模拟了高密度刚毛藻聚积腐烂过程,研究了刚毛藻在不同腐烂时间段下的溶解性有机物(DOM)的释放和附着微生物的群落变化。结果表明:在40d的分解实验中,刚毛藻生物量(干重)减少,且表现为前期损失快,后期损失减缓的趋势。在实验结束时(40d),干物质残留率为43.15%,质量损失了56.85%。在刚毛藻分解过程中, DOM在7—10d内快速释放达到最大值,而后降低。DOM的组分也变得复杂,荧光峰从区域Ⅰ、Ⅱ和Ⅳ逐渐转移到区域Ⅲ和Ⅴ。大量的简单芳香蛋白,如酪氨酸类物质被微生物转化为各种代谢物,并产生了腐殖质类物质。刚毛藻附着微生物优势菌为变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes),相对丰度分别为6.54%—71.62%、16.83%—55.50%和0.95%—20.91%。在腐烂过程的不同阶段中,微生物的组成差异显著,表现为前期主要是Proteobacteria占主导优势,实验后期是Bacteroidetes占主导优势,细菌群落的演替与DOM组成的变化相关。     

西藏浪错兰格湖裸鲤的年龄与生长

2017年7月—2018年5月,于西藏自治区昂仁县浪错采集268尾兰格湖裸鲤Gymnocypris chui开展种群年龄结构和生长特征研究。结果显示:雌、雄鱼体长与体质量的关系式分别为W♀=2.03×10-2L2.822(n=134,R2=0.969)、W♂=2.52×10-2L2.738(n=105,R2=0.966)。通过观察微耳石,发现样本由1~23龄组成;采用VonBertalanffy生长方程拟合雌、雄鱼体长、体质量生长方程:Lt♀=34.239[1-e-0.136(t+0.11)]、Wt♀=434.42[1-e-0.136(t+0.11)]2.822;Lt♂=32.201[1-e-0.136(t+0.287)]、Wt♂=338.8[1-e-0.136(t+0.287)]2.738;拐点年龄分别为7.52龄和7.12龄,对应体长分别为22.12cm和20.45cm,体质量分别为126.59g和97.71g。初步研究表明,兰格湖裸鲤生长慢、体型小,种群被破坏后不易恢复,亟待开展资源评估及保护工作。     

云斑尖塘鳢在水产养殖中的风险评估及适生区分析

【目的】引进国外优良品种极大促进了水产养殖的发展,但过去水产外来种的风险评估主要针对疫病,很少针对生态风险进行评估。本研究首次利用欧洲外来水产种养殖风险分析框架(ENSARS)和物种分布模型(MaxEnt)对外来水产种云斑尖塘鳢在南部生态区的生态风险进行评估,研究结果可为我国外来水产种引种管理提供参考。【方法】基于文献调研和实地调查收集云斑尖塘鳢生物学和生态学性状以及养殖状况等信息,用ENSARS评估该鱼的入侵风险,对其传播病原体、逃逸和产生社会经济影响的可能性进行分析,并用MaxEnt预测其在中国的适生区。【结果】云斑尖塘鳢在南部生态区具有强的入侵性,在水产养殖过程中具有中等风险,其中传播病原体的风险为中度高水平,逃逸的风险为中等水平,对社会经济产生影响的可能性较低。云斑尖塘鳢的高度适生区分布在台湾、广西、广东、海南4个省(自治区),分别占该省(自治区)面积28.71%、2.41%、14.57%、24.69%。【结论】云斑尖塘鳢的生物地理和生物生态学性状使其在南部生态区具有较强的入侵性,但在养殖过程中对逃逸、病原体传播等高风险事件的人为干预,能够在一定程度上降低逃逸并产生影响的可能性...     

阴离子表面活性剂LAS对产毒和无毒微囊藻生长及产毒特性的影响

文章研究了低浓度范围内不同浓度梯度的阴离子表面活性剂直链烷基苯磺酸盐(LAS)对产毒微囊藻(Microcystis aeruginosa, FACHB905)和无毒微囊藻(Microcystis wesenbergii, FACHB908)生长、光合特性、种间竞争及毒素合成的影响。结果表明,在0.05—5.0 mg/L LAS浓度梯度处理下,产毒微囊藻的生物量、产毒基因mcyD表达量和每细胞MCs含量均在培养12d后显著增加。产毒微囊藻胞内和胞外MCs含量在各LAS浓度处理后分别为0.069、0.052、0.061、0.038和0.037 fg/fg Chl.a及107.1、103.7、127.1、99.6和113.7 ng/L。即使在0.5 mg/L低浓度LAS处理条件下,上述3个参数也分别比对照组显著增加了24.2%、12.4倍和10.4%。浓度为0—0.2 mg/L LAS对无毒微囊藻的生物量无明显影响,而较高浓度的LAS(0.5—5.0 mg/L)明显抑制了无毒微囊藻的生长。在两株微囊藻混合培养时, 0.2—1.0 mg/L LAS处理组的产毒铜绿微囊藻mcy D的表达对LAS...     

喀斯特生态脆弱区典型小生境土壤团聚体稳定性比较研究

为探究喀斯特小生境类型对土壤团聚体稳定性影响,揭示小生境土壤团聚体主要失稳机制,选取研究区内石缝、石沟、石槽、石土面和土面5种典型小生境为研究对象,采用干筛法、Elliott湿筛法和Le Bissonnais法测定土壤团聚体稳定性。结果表明：湿筛后,团聚体分布以水稳性团聚体（WR_>0.25）为主,含量在81.26%以上,团聚体破坏率（PAD）介于8.93%-17.39%之间,平均重量直径（MWD）在1.94-2.85 mm间,均小于干筛,团聚体稳定性表现为石槽最好,土面最差,石土面次之。LB法处理后,MWD值变化趋势为慢速湿润（SW） > 预湿润后扰动（WS） > 快速湿润（FW）,即小生境土壤团聚体最大破坏机制为大雨或暴雨时快速湿润FW产生的消散作用,团聚体稳定性同样以石槽最好,土面最差,石土面次之。相关性分析显示,LB法测定的MWD均与湿筛法的WR_>0.25呈显著正相关,与PAD呈显著负相关,即LB法和湿筛法具有良好的相关性,LB法用于测定喀斯特地区土壤团聚体稳定性是可行的（P<0.05）。LB法FW处理的MWD值与有机质呈显著正相关,即有机质对团聚体稳定性有重要影响;全氮、全磷、全钾与WR_>0.25、SW处理的MWD值呈显著正相关,与PAD呈显著负相关,即稳定的团粒结构对养分蓄积有正向效应（P<0.05）。综合不同测定方法的结果表明,土面、石土面易造成土壤流失,应加强雨季对喀斯特生态脆弱区土面、石土面小生境的防护。     

惠州西湖外来鱼类入侵与鱼类群落状况研究

【目的】摸清惠州西湖鱼类群落组成和外来鱼类入侵现状。【方法】2023年2月,在惠州西湖主湖区开展鱼类资源调查,运用Jaccard相似性指数、相似性分析、非度量多维尺度排序法等方法分析外来鱼类物种组成、丰度差异、分布格局、群聚结构和群落相似性。【结果】共捕获鱼类21种,包括鲤、鲫和鲢等16种土著鱼类以及豹纹翼甲鲇、齐氏罗非鱼、尼罗罗非鱼、伽利略罗非鱼和露斯塔野鲮5种外来鱼类。外来鱼类质量和数量分别占总渔获物的45.36%和44.18%。豹纹翼甲鲇和齐氏罗非鱼在5种外来鱼类中质量和数量占比相对较高,表明外来种群资源量具有一定规模;相似性分析结果表明,西湖平均Jaccard相似性指数处于相似等级(数值为0.62),表明惠州西湖鱼类群落空间分布相似度高;聚类分析结果表明,在78.73%的相似性水平时,惠州西湖鱼类群落可分为4组,但它们之间的差异未达到生态学意义上的差异显著(P>0.05)。【结论】惠州西湖各站点鱼类群落较为相似,豹纹翼甲鲇和齐氏罗非鱼在各个站点均有出现,入侵较为严重,亟需采取相应的防控措施。     

“灭非灵”对观赏鱼养殖池塘中外来种尼罗罗非鱼的杀灭效果

为有效清除观赏鱼养殖中混入的外来物种尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus),减少其对养殖品种生长和繁殖的干扰,增加养殖效益,本研究利用大型观赏鱼池塘,通过两次投放0.16 mg·L~(-1)的"灭非灵",对罗非鱼特异性杀灭药物"灭非灵"的杀灭效果进行了验证试验。结果表明:该浓度的"灭非灵"能有效清除池塘中的罗非鱼个体,清除率达到99%以上;且能将该药物对其他物种的危害降到最低,在实验过程中,未发现对池塘中的多个养殖种产生影响,取得了特异性杀除罗非鱼的效果。与以往在实验室内的验证相比,本次实验为"灭非灵"的首次大型池塘实验,证明了"灭非灵"可以用于观赏鱼养殖中尼罗罗非鱼的特异性杀灭和控制,为以后观赏鱼行业中罗非鱼的清除提供了一种新的方法,同时也为外来鱼类的防控提供了新的思路。     

西藏浪错兰格湖裸鲤种群繁殖生物学特征

2017年7月至2018年6月,于西藏自治区昂仁县浪错采集兰格湖裸鲤(Gymnocypris chui)307尾,开展种群繁殖生物学研究。结果显示,浪错兰格湖裸鲤在3～5月性成熟系数较高。雌性最小性成熟个体年龄为7龄,体长217mm,体重122.68g,成熟系数为3.92%;雄性最小性成熟个体年龄为6龄,体长198 mm,体重91.93 g,成熟系数为3.34%。其平均成熟卵径为2.18 mm,卵径分布为单峰型。绝对繁殖力为862～8 933粒/尾,平均绝对繁殖力为(2 885±2 765)粒,相对繁殖力为7～43粒/g,平均相对繁殖力为(15±11)粒/g。绝对繁殖力与体长和体重呈显著正相关,相对繁殖力与体长、体重的相关性不显著。繁殖群体性比(♀︰♂)为1︰0.967,符合1︰1比例。