完全氨氧化菌的分子生态学研究进展

硝化作用是氮素循环的核心环节,一直是土壤生物化学研究的热点之一。2015年,完全氨氧化菌(Comammox)的发现颠覆了两步硝化的传统观点,丰富了土壤氮素循环的理论体系。完全氨氧化菌能够独立执行整个硝化过程,具有将氨直接氧化成硝酸盐的能力。本文从完全氨氧化菌的定量检测方法、系统发育及组学分析入手对其分子生态学的国内外研究进展进行了系统综述,着重阐述了完全氨氧化菌在土壤中的多样性和分布规律。未来的研究可以针对以下内容开展:1)探索完全氨氧化菌的分子标志物,设计特异性引物,使其具有更高的分子覆盖度,从而完善完全氨氧化菌多样性的研究;2)优化完全氨氧化菌分离培养技术,富集分离得到更多完全氨氧化菌富集物或纯培养,完善完全氨氧化菌生理生化特性的研究;3)对完全氨氧化菌的功能和活性进行原位表征,并解析其对土壤硝化过程的贡献,阐明完全氨氧化菌的生态学特征,为促进土壤氮素良性循环和生态环境保护提供科学依据。     

中央戈壁石下生物土壤结皮中细菌群落结构和多样性

【背景】戈壁石下生物土壤结皮(Biological soil crusts,BSCs)中的微生物在干旱、半干旱地区生态系统物质循环中起重要作用,其细菌群落结构和多样性因气候和地理环境的不同而存在较大差异。中央戈壁面积大,其石下BSCs中细菌群落结构和多样性却知之甚少。【目的】比较中央戈壁石下BSCs和周围裸土中细菌群落结构和多样性的异同,揭示环境因子对它们的影响以及细菌之间的相互作用关系。【方法】利用Illumina MiSeq对16S rRNA基因进行高通量测序,使用生物信息学分析方法分析细菌群落结构和多样性及其影响因素;基于CoNet软件绘制物种共现性网络图,利用Cytoscape 3.5.1软件将网络图可视化。【结果】石下BSCs的速效磷(Available phosphorus,AP)、速效氮(Available nitrogen,AN)和叶绿素a (Chlorophyll a,Chl a)的含量均明显高于周围裸土(最高高出471%),而pH则略低于周围裸土;石下BSCs中细菌的最优势菌门为Cyanobacteria(45.85%-53.77%),优势属(9.25%-18.42%)有Trichocoleus、Chroococcidiopsis和属于Cyanobacteria纲的1个未知属;临近裸土中细菌的最优势菌门为Actinobacteria (38.82%-44.69%),优势属(5%)有Arthrobacter、Rubrobacter和其它3个属于放线菌门或酸杆菌门的未知属;在土壤理化因子中,AP对石下细菌群落组成的影响最大;除Actinophytocola属和Cyanobacteria纲中的未知属外,其他微生物之间均存在较强的互作关系,其中以共存的互作关系为主(约占60%),点度中心性、接近中心性和中介中心性均较高的节点都属于Cyanobacteria门和α-Proteobacteria纲。【结论】中央戈壁石下BSCs中的细菌群落结构和多样性明显不同于临近裸土,Cyanobacteria门和α-Proteobacteria纲的细菌是该地区石下早期BSCs形成和发育最初及最重要的驱动力。     

几种白蚁诱饵防霉剂的防霉效果比较

比较了8种供试防霉剂对黑翅土白蚁Odontotermes formosanus(Shiraki)喜食饵料小米粉的防霉效果,结果表明2‰山梨酸钾和0.75‰对小米粉的防霉效果较好,两者都能使野外试验坑中的小米粉样品8d后不发霉。室内试验结果表明,2‰山梨酸钾不影响黑翅土白蚁对小米粉的取食量;而0.75‰百菌清显著降低了黑翅土白蚁对小米粉的取食量,对黑翅土白蚁有明显的驱避作用。野外试验进一步表明,投饵8d后,小米粉诱饵、小米粉+2‰山梨酸钾诱饵、小米粉+0.75‰百菌清诱饵的发霉率分别为100,20和30%,而三者的被食率分别为27.67,53.70和19.15%。由此可见,2‰山梨酸钾最适合作为白蚁诱饵的防霉剂。     

生境、温度及外源激素对花花柴花器官发育的影响

植物花器官的生长发育与温度密切相关,高温会导致花器官畸形及体内激素含量的变化.为探究不同生境配合外施生长素(IAA)对花花柴(Karelinia caspia)花器官发育的影响,测定沙漠和人工绿地2种环境下及外施不同浓度生长素(IAA)的花花柴花器官大小(雌花花柱、雄花花丝)及花器官内激素含量的变化.结果表明,在花苞期...     

NBI及AFE在喉癌早期诊断中的应用

研究表明,喉癌的早期诊断、及时治疗不仅可以提高治愈率,而且也减少了患者的手术创伤和经济负担。积极开展喉癌的早期诊断研究具有重要的临床和社会意义。发现早期喉癌常规方法主要有电子喉镜、纤维喉镜、颈部CT及MRI检查,但并不能明显有效提高早期诊断率。而窄带成像(narrow band imaging,NBI)及自体荧光内镜(autofluorescence endoscopy AFE)是近几年用于喉癌早期诊断的两种新颖的内镜技术。NBI是一种通过变窄光波的波长,使粘膜上皮内乳头样毛细血管袢及粘膜下静脉的结构形成鲜明的对比,从而提高组织表面细微结构的对比度,便于发现病灶。而AFE技术是一种利用自发荧光聚集于病变组织的某个区域产生的差异强度,来区别正常组织与肿瘤性病变,从而用于肿瘤的早期诊断及识别癌前病变。因此,对NBI及AFE的进一步研究及认识对喉癌早期诊断提供非常重要的临床应用价值。     

消化系统(1)——消化管电镜图象

图1.胃粘膜表面扫描电镜(SEM)图像:图为人胃粘膜表面,衬有单层柱状上皮细胞,且被纵横交错的小沟分为许多小区(胃区),整个胃粘膜分布着许多胃小凹(↑)。每一小的半球状隆起,为一柱状上皮细胞的顶部。×4,500 图2.胃粘膜纵断面SEM图像:图下方为粘膜表面,可见大量与粘膜表面呈垂直方向的胃腺。这些胃腺多呈单管状平行排列。Sm为粘膜下层。×300     

SHP-2酪氨酸磷酸酶激活突变促进组织白细胞浸润和器官损伤

目的观察SHP-2^D61G/＋酪氨酸磷酸酶激活突变对组织白细胞浸润、细胞因子分泌及多器官损伤的影响。方法分别以SHP-2^D61G/＋激活突变敲入的模型小鼠和野生型C57BL／6小鼠为研究对象,ELISA法检测小鼠血清和白细胞培养上清液中IL-2及TNF-α浓度;采用常规组织切片和HE染色观察心、肺、脾等组织病理学改变;放射免疫法检测血清中丙氨酸转氨酶和心肌肌钙蛋白Ⅰ的水平。结果SHP-2^D61G/＋激活突变小鼠脾、肺组织中白细胞浸润较野生型对照小鼠明显增加,心肌肥大,出现明显炎症损伤型组织学变化;与野生型对照相比,突变小鼠血清及白细胞培养上清液中IL-2和TNF-α浓度均显著增加（P＜0．01）,血清丙氨酸转氨酶及心肌肌钙蛋白Ⅰ水平亦显著增高（P＜0．01）。结论SHP-2^D61G/＋激活突变增强白细胞分泌炎症因子的能力,促进组织白细胞严重浸润和脾、肺、心等多器官损伤,进而导致多器官功能障碍。     

玉米赤霉烯酮浸种对玉米幼苗抗旱性的影响

玉米赤霉烯酮浸种（２４ｈ）可提高玉米幼苗的抗旱性,在干旱条件下,经玉米赤霉烯酮浸种的玉米幼苗叶片中含水量下降缓慢,相对电导率较低,超氧化物歧化酶活性较高,游离脯氨酸含量升高。０．１ｍｇ·Ｌ＾－１玉米赤霉烯酮浸种的抗逆效果优于０．０１ｍｇ·Ｌ＾－１。     

致病疫霉拮抗菌株YR-7 的分离鉴定及其活性物质

【目的】从黄河边的农田土壤中分离筛选拮抗致病疫霉的粘细菌,鉴定目标菌株,分析其发酵上清液的稳定性及对马铃薯晚疫病菌的抑制效果,为活性物质分离鉴定及抗马铃薯晚疫病菌生物农药的研发奠定基础。【方法】采用兔粪诱导法分离菌株,通过平板对峙法筛选对马铃薯晚疫病菌有拮抗作用的粘细菌,通过形态特征、生理生化特征以及16S r RNA基因序列分析对菌株进行鉴定。采用称重法测定菌株生长曲线,通过平皿法测定菌株不同生长时期发酵上清液对致病疫霉的菌丝生长抑制率和浓缩发酵上清液的稳定性。通过马铃薯离体叶片涂布浓缩发酵上清液和接种病原菌孢子悬浮液法,测定该菌株对马铃薯晚疫病的防病作用。【结果】从土壤样品中共分离获得7株粘细菌,其中4株拮抗致病疫霉,拮抗效果最强的为YR-7菌株,菌丝的生长抑制率为96%,该菌株被鉴定为Myxococcus xanthus。培养7 d后,菌株发酵上清液对致病疫霉的抑制活性趋于稳定。浓缩发酵上清液经30-50°C处理后,对致病疫霉菌丝的生长抑制率可达50.90%,高于50°C时抑菌活性逐渐下降,90°C处理后菌丝的生长抑制率仍可达25.45%。浓缩发酵上清液在p H 4.0-9.0条件下比较稳定,保持40.21%以上菌丝的生长抑制率,当p H4.0或p H9.0时,抗菌活性显著降低。活性物质不能被蛋白酶降解,其抗菌活性不受紫外线、自然光照射的影响。对马铃薯离体叶片的生防效果检测表明,YR-7的浓缩发酵上清液处理组叶片相对病斑面积仅为0.35%,对照组的相对病斑面积高达68.19%。【结论】粘细菌菌株YR-7可以产生抗马铃薯晚疫病菌的次生代谢产物,抗菌活性物质具有较好的稳定性,可以有效抑制致病疫霉侵染马铃薯叶片,具有开发成抗马铃薯晚疫病生物农药的潜在价值。