浑善达克沙地夏冬季浅色型生物土壤结皮中古菌的系统发育多样性

【目的】生物土壤结皮(Biological soil crusts,BSCs)对于遏制土壤荒漠化、恢复荒漠地区生态环境起着重要作用。BSCs形成和发展的关键角色是微生物。但关于BSCs中微生物组成的认识还不够全面和系统,特别是对其中的古菌鲜有研究报道。【方法】通过构建和分析古菌16S rRNA基因克隆文库,揭示浑善达克沙地BSCs中古菌多样性和系统发育类型组成,并比较它们夏季和冬季的变化。【结果】BSCs样品颜色为褐色,厚度较薄,所含氮和磷营养养分不高;8月份和11月份的BSCs古菌16S rRNA基因文库覆盖度均达95%以上,代表性强;两个文库共得到可用的142条古菌16S rRNA基因序列,以0.03为Cutoff值、这些序列分入10个OTUs中,两个季节的最优势种群相同;8月份和11月份的古菌均属于奇古菌门,但群落结构存在很大的不同,即各自所独有的种群分别有1个和4个;BSCs中古菌多样性均不高,但11月份的明显高于8月份的。【结论】温带沙地浅色型BSCs中古菌的主要为奇古菌、多样性低,其群落结构随季节变换而有较大变化。本研究为系统认识BSCs古菌的多样性及其生态作用提供了基础。     

体外诊断试剂防腐剂的选择策略

对体外诊断试剂中防腐剂的作用机理及选择原则进行了阐述,并对目前常用的防腐剂如叠氮钠、庆大霉素、硫柳汞、异噻唑啉酮类等的性能进行了比较,为体外诊断试剂的研究开发及生产中防腐剂的使用提供有益指导。     

喀斯特石漠结皮细尖鳞叶藓的吸水机制及耐旱适应性

生物结皮是由隐花植物和相关土壤微小生物与表层土壤颗粒胶结而形成的复合体,与维管束植物覆盖一样,它是干旱区地表的重要覆盖类型。苔藓是荒漠植被演替过程中常见的一类先锋植物,同时也是生物结皮中生物量最大的2个类群之一。研究了结皮细尖鳞叶藓的吸水机制和耐旱适应性。结果表明:细尖鳞叶藓最大吸水量和持水率分别达到干重的9.74倍和700%以上,动力学总吸水过程的表观Km值和Vmax值分别为21.67g、10.42g·g-·1DW·min-1,外吸水过程为28.91g和8.56g·g-·1DW·min-1,内吸水过程为43.18g和1.76g·g-·1DW·min-1。可溶性糖含量从142.6mg·g-·1DW(CK)上升到344.3mg·g-·1DW,增长近2.4倍,而游离脯氨酸积累微弱。抗氧化酶SOD活性变化不明显,在0.04U·g-·1FW上下浮动;POD活性在PEG6000胁迫浓度在20%之前呈大幅度上升状态,以后趋于缓和,30%时达最高的131U·g-·1min-·1FW,增加近2倍;CAT活性的变化情况与POD变化趋势相同,但变化量较小。膜脂过氧化指标MDA先略有升高又逐步回落,说明细尖鳞叶藓抗氧化酶系统利用提高POD和CAT活性清除SOD在清除超氧阴离子自由基过程中产生的H2O2。因此,在喀斯特石漠化缺少土壤、极度干旱且保水能力弱的环境区域,结皮藓类植物以其特有的吸水特征、持水功能和抗旱机制等生态功能在石漠化治理、退化生态系统的恢复中具有十分重要的作用。     

青海湖地区5株 H9N2亚型禽流感病毒全基因组序列进化分析

2012年7~9月从来源于青海湖地区活禽市场的环境样本中分离到5株H9N2亚型禽流感病毒,为了了解其基因遗传进化情况,本研究通过RT-PCR技术扩增分离毒株的8个基因片段,并进行全基因序列测定。对其分子特征及全基因序列进行遗传进化分析。结果显示5株病毒的HA基因片段的核苷酸相似度为93.2%~99.1%。NA基因核苷酸的相似度为94.5%~99.8%。A/environment/qinghai/017/2012的裂解位点为PSKSSRGLF,其它4个毒株的HA裂解位点均为PSRSSRGLF。5个病毒的HA基因第226位受体结合位点均为L。M1基因片段中发生了N30D和T215A替换。遗传进化分析表明5株病毒同2005年湖南分离的A/chicken/Hunan/5260/2005(H9N2)毒株类似,为一种重配基因型禽流感病毒。其中HA、NA、NS基因片段属于Y280-like支系,MP基因片段属于G1-like支系,NP、PB1、PB2、PA四个基因片段属于F98-like支系。     

微生物学实践课程改革与学生创新能力的培养

微生物学是生命科学专业重要的基础课程,该课程应用性强。培养具有科学创新能力的科研人才和解决实际问题的应用型人才,是地方综合性大学的核心任务。为了更好地实现"学生为主体、教师为主导"的教育理念,对微生物学实践教学的教学内容和方法及师资培养等环节进行了改革,取得了一定的成效,形成了多样化的教学策略,为实践教学改革提供了新的思路。实践证明,学生能很好地掌握实验技能,促进了他们的实践能力和创新能力,提高了他们的科研素质。     

基于三种碳源筛选低温纤维素降解菌及其复合系的降解能力分析

分别以微晶纤维素、羧甲基纤维素(Carboxymethylcellulose,CMC)和D-水杨苷三种不同碳源在4℃下对呼伦贝尔森林土壤中的低温纤维素降解细菌进行筛选,将酶活性高的菌株分别混合构建低温降解复合系并测定其滤纸降解能力。结果共分离到172株低温纤维素降解细菌,以微晶纤维素、CMC为碳源分离到的细菌均分属于4个纲,以D-水杨苷为碳源分离到的细菌分属于6个纲,第一优势菌纲均为γ-Proteobacteria,比例分别为54%、48%和55%,其次为α-Proteobacteria,比例分别为28%、26%和34%;第一优势菌属均为Pseudomonas,比例分别为35%、26%和26%,以微晶纤维素为碳源分离到的细菌第二优势菌属为Rhizobium,比例为15%,以CMC为碳源筛到的细菌第二优势菌属为Rhizobium和Oerskovia,比例为12%,以D-水杨苷为碳源分离到的细菌第二优势菌属为Lelliottia比例为19%。构建的27个低温降解复合系中滤纸酶活性最高的降解复合系为组合D13'1"和D13'2",酶活性可达158.02 U/mL,是其复合系中单菌株的5-10倍,为低温降解复合系最优菌群组合,具有较高的应用潜力。     

湖北省钟祥市粘虫发生规律研究

为了明确粘虫Mythimna separata(Walker)在湖北省钟祥市的发生规律,对小麦玉米轮作田粘虫成虫和幼虫种群的发生动态、粘虫雌蛾卵巢发育进度以及粘虫越冬虫量作了调查,分析了粘虫种群虫源性质。结果表明,钟祥市为1代粘虫多发区,其虫源为外地迁入的越冬代成虫,1代粘虫危害高峰期在4月中下旬,羽化盛期在5月中下旬,羽化后以迁出为主。第2代粘虫发生量很小,羽化后基本全部迁出;在田间未调查到第3代粘虫幼虫,本区发现的第3代成虫可能为由北方南迁的过境种群;第4代粘虫发生量也很小,羽化后全部迁出,不在本区繁殖危害。在田间未调查到准备越冬的粘虫。     

驱除侵袭大质粒pINV对福氏2a志贺氏杆菌2457T影响的比较蛋白质组学研究

将福氏志贺氏杆菌2a 2457T及其驱除侵袭大质粒pINV的菌株培养至对数生长中期,制备了全细胞蛋白质。用双向电泳分离两种细胞蛋白质混合物并进行比较,找出差异点,这些点经过胶内酶切后进行MALDI_TOF质谱鉴定。每个蛋白质点的肽指纹图谱都在福氏志贺氏杆菌2a 2457T株的蛋白质数据库用Mascot进行检索,共发现了10个差异表达的蛋白质。结果显示驱除大质粒后几个参与核酸代谢途径的酶表达量有所上升。其中胞啶/脱氧胞啶脱氨酶、嘌呤核苷磷酸化酶和尿嘧啶核苷磷酸化酶表达量的上升可能造成尿嘧啶和尿（嘧啶核）苷合成的增加。     

不同干扰模式对受害马尾松人工纯林林分结构的影响

在浙江安吉选择松材线虫病危害的马尾松人工纯林,分别进行暂不采伐直至10年后统一伐除受害木的集中干扰、采伐受害松木的适度干扰、采伐受害松木与周边松木及生长势弱松木的强度干扰,探讨不同干扰模式使受害马尾松林恢复健康的可能性.16年后的试验结果表明: 3种模式下受害林分马尾松的重要值为集中干扰>适度干扰>强度干扰,阔叶树的重要值则正好相反;与集中干扰相比,适度和强度干扰后的马尾松、阔叶树的平均胸径分别提高1.2、1.7倍和1.3、1.9倍,平均树高分别提高了1.5、2.0倍和1.2、1.8倍,林分每公顷蓄积量分别是集中干扰样地的5.2和3.8倍;适度和强度干扰的各径阶株数均远高于集中干扰样地,胸径结构近似于反J型曲线,也形成了复层林,物种丰富度和多样性指数均显著高于集中干扰样地,林木个体差异及林分复杂性指数均表现为适度干扰>强度干扰>集中干扰.适度和强度干扰下单层马尾松同龄纯林均演替为复层马尾松-阔叶树混交异龄林.3种模式均是正向阔叶化演替,演替速度为强度干扰>适度干扰>集中干扰.表明适度干扰更有利于病害马尾松林分恢复,间伐马尾松纯林能加快阔叶混交化进程以抵御松材线虫病的入侵.     

基于pufM基因的乌梁素海富营养化湖区好氧不产氧光合细菌系统发育多样性分析

好氧不产氧光合细菌(AAPB)的多样性在海洋中已经广泛研究,但在富营养化湖泊中却研究甚少。通过构建和分析AAPB光合中心合成中的关键基因pufM克隆文库,以期揭示乌梁素海富营养化湖区AAPB分布及其系统发育多样性,探讨其在富营养化湖泊中的功能和作用。对乌梁素海红圪卜湖区水体文库中的52个克隆子进行分析,产生了28个OTU,文库覆盖度达到71.4%,反映出文库有较好的代表性。同源性和系统发育分析结果表明,乌梁素海红圪卜湖区AAPB有较高的多样性,与我们之前所发现的同一湖区总细菌多样性较低形成鲜明对比。所获得的序列分属7个亚群,即γ-Proteobacteria(44.2%,含Group-1,-2和-3共3个亚群)、β-Proteobacteria(21.2%)、Rhodobacter-like(7.69%)及2个未知亚群unknown Group-1(21.2%)和Group-2(5.77%)。其中γ-Proteobacteria占到总克隆的44.2%,在低盐的乌梁素海环境中出现高比例的γ-Proteobacteria之前并未见类似报道,并且乌梁素海中存在一些可能是富营养化湖泊特有的AAPB。这表明AAPB可能在富营养化湖泊生态系统的维持和稳定中有重要作用。