外生菌根真菌对不同氮浓度下马尾松幼苗生长和光合特性的影响

为探究马尾松(Pinus massoniana Lamb.)在日益加剧的氮沉降背景下接种外生菌根真菌(Ectomycorrhizal fungi,EMF)后的生理响应规律和适应机制,以1年生马尾松幼苗为对象,通过模拟氮沉降增加(氮添加量分别为0、30、60、90 kg N·hm^-2·a^-1)和接种外生菌根真菌的方法,研究施氮和接菌对马尾松幼苗生长和光合特性的影响。结果显示：(1)在同一施氮浓度下,两种EMF均能促进马尾松幼苗的生长和光合作用,接种处理对株高、生长量、叶绿素b、P_n、G_s、C_i、T_r影响极显著,两种EMF在不同的施氮浓度下促生效果不同;(2)在一定的氮沉降范围内,氮素增加仍可以促进马尾松幼苗的生长,其径粗、地上部和地下部干质量随施氮浓度的升高呈递增趋势;(3)二者交互处理下,马尾松幼苗生长和光合各项指标均有所提高,其中株高、生长量和叶绿素b显著增加,说明施氮和接菌均能促进马尾松的生长。研究结果表明,在一定程度的氮沉降下接种EMF可以促进马尾松...     

不同年龄段银杏树根系土壤微生物群落功能多样性分析

为研究不同年龄段银杏树根系土壤微生物群落代谢功能多样性特征规律,运用Biolog-生态板(ECO)技术,结合主成分分析(PCA)和香农-韦弗(Shannon-Weaver)指数(H)、丰富度指数(S)、均匀度指数(E)、McIntosh指数(U)等研究幼年期(10年以下)、挂果期(20年)和盛果期(40年以上)银杏树根...     

基于卷积神经网络的细菌转录终止子预测

在遗传学中,终止子是位于poly(A)位点下游、长度在数百碱基以内、包含多个回文序列、具有终止转录功能的DNA结构域,其主要作用是使转录终止。在原核生物基因组中有两类转录终止子,即Rho-dependent因子和Rho-independent因子。在本项研究中,提出了一种新的预测模型(TermCNN)来快速准确地识别细菌转录终止子。该模型将具有代表性的6-mer特征子集(2 537个特征)和电子—离子相互作用伪电位(EIIP)作为输入向量,利用卷积神经网络(CNN)构建预测模型。五折交叉验证和独立测试的结果表明该模型优于最新的预测模型iTerm-PseKNC。值得注意的是,该模型在跨物种试验中具有明显的优势。它可以高度精确地预测大肠杆菌(E. coli)和枯草芽孢杆菌(B. subtilis)的转录终止子。     

补骨脂素加锌对大鼠成骨细胞增殖与分化影响的实验研究

为探讨补骨脂素加锌对体外培养新生大鼠颅骨成骨细胞增殖、分化作用的影响及其量效关系,用改良的组织块培养法分离培养新生大鼠颅骨成骨细胞,在成骨细胞体系中以不同浓度加入补骨脂素与锌,MTT法检测加药后不同时间成骨细胞的增殖情况;用对硝基苯二钠基质动力学法(PNPP)测定细胞内碱性磷酸酶的活性;用放射免疫法(RIA)测定细胞外骨钙素(BGP)的含量,用改良的Lowry法测蛋白含量。补骨脂素加锌较单独应用补骨脂素或硫酸锌在48 h和72 h时促体外大鼠成骨细胞增殖的作用更加明显;在24、48 h和72 h时能提高成骨细胞碱性磷酸酶(ALP)活性,其中在48 h时的效果更为显著;在24 h和72 h时能提高细胞外液中的骨钙素含量;补骨脂素浓度为1×10-9mol/L和锌浓度为1×10-5mol/L两者联合用药较为合适。与单独应用补骨脂素或者锌相比,补骨脂素与锌联合应用能够协同增效,对体外培养的大鼠成骨细胞的增殖与分化作用更加显著。     

碧塔海湿地不同水分梯度下土壤真菌群落结构及功能类群研究

【目的】通过对碧塔海湿地不同水分梯度下土壤真菌群落结构及功能类群的分析,以期为湿地资源管理和生态恢复提供参考。【方法】选择滇西北碧塔海湿地不同水分梯度下的土壤,包括常年淹水的沼泽湿地(swamp wetland,SW)、季节性淹水的沼泽化草甸(swamp meadow,SM)和无淹水的草甸(meadow,M),利用Illumina高通量测序和FUNGuild比较分析不同水分梯度下土壤真菌群落结构和功能类群,并探究环境因子对真菌群落的影响。【结果】碧塔海湿地土壤真菌α多样性在不同水分梯度上无显著差异。非度量多维尺度分析和相似性分析表明真菌β多样性在不同水分梯度上存在显著的差异(R=0.501,P=0.001)。碧塔海湿地中真菌优势门为子囊菌门、担子菌门、隐菌门和被孢霉门。在不同水分梯度上担子菌门、被孢霉门和隐真菌门丰度存在显著差异(P<0.05)。优势科为火丝菌科、被孢霉科、古生菌科和珊瑚菌科(P<0.05)。相关分析显示,土壤pH、总氮、硝态氮、铵态氮、铁、钾、蔗糖酶和植物PCoA1与真菌α多样性呈显著相关(P<0.05)。冗余分析和相关性热图分析结果表明,含水率、铵...     

细胞分裂蛋白编码基因的敲除对丙酮丁醇梭菌溶剂合成与细胞形态的影响

丙酮丁醇梭菌是生物丁醇合成的重要菌株,近年来,研究者们利用基因编辑等技术对其进行菌株改造。通过对丙酮丁醇梭菌中3个细胞分裂蛋白(RodA、DivIVA、DivIB)编码基因(cac1251、cac2118、cac2125)进行敲除,发现cac2118敲除菌株的细胞在产溶剂期为球状形态,细胞变小,ABE发酵的丁醇得率为0.19 g/g,与野生型相比提高了5.6%。cac1251敲除菌株的葡萄糖消耗量和丁醇产量与野生型相比降低了33.9%和56.3%,分别为47.3 g/L和5.6 g/L。cac1251和cac2125的敲除对细胞生长有显著影响,菌体浓度最大值与野生型相比分别降低了40.4%和38.3%。研究表明细胞分裂蛋白DivIVA对细胞的形态和大小调控起重要作用;细胞分裂蛋白RodA和DivIB调控细胞分裂进程,进而影响细胞生长和溶剂合成进程。     

外泌体及其miRNA在神经系统常见疾病诊断和治疗中的研究进展

外泌体(exosome)主要来源于细胞内的多囊泡内体,通过多囊泡内体外膜与细胞膜融合分泌到胞外间隙,直径为30～100 nm,可作为潜在的生物标志物以及细胞间传递生物信息的载体。近年来的研究表明,外泌体有助于神经系统疾病的早期诊断。在细胞实验和动物模型中,外泌体能够促进神经再生、抑制神经细胞凋亡。本文对外泌体的分离、鉴定及其在缺血性脑卒中、阿尔茨海默病和帕金森病这3种神经系统常见疾病的诊断和治疗中的应用进行综述。     

植物群落和土壤理化性质对碧塔海湿地土壤细菌群落的影响

土壤微生物是湿地生态系统中土壤-植物系统生源要素迁移转化的引擎。探究湿地生态系统地上植物群落、土壤理化性质和空间结构与土壤细菌间的相互关系是维护湿地生态系统健康和稳定的关键。本研究运用双向指示种分析法(TWINSPAN)对碧塔海湿地采集的35个样方中的植物群落进行分类,并采用高通量测序技术对样方的表层土壤细菌进行测序,分析植物群落、土壤理化性质和空间结构与细菌群落间的关系。结果表明: 双向指示种分析将样方的植物群落划分为3种群落类型,相同类型的植物群落在外貌和结构上相似,说明基于双向指示种分析的数量分类方法在高原湿地生态系统植物群落分类中有较好的适用性;细菌相对丰度统计结果表明,酸杆菌门(21.0%)、绿弯菌门(15.5%)、变形菌门(15.3%)和拟杆菌门 (10.1%)是碧塔海湿地总丰度高于10%的门类,相似性分析(ANOSIM)显示,不同植物群落类型对应的土壤细菌群落存在显著差异,说明植物群落对土壤细菌组成有一定的影响;典范对应分析(CCA)结果显示,植物群落的多样性、含水率、pH、铁和空间结构是影响土壤细菌群落的重要因素。方差分解结果显示,细菌群落既受单一环境变量的影响,也受环境变量间复合作用的影响。综上,地上植物群落、土壤理化环境和空间结构共同塑造细菌群落,地上植物群落-细菌-土壤理化性质是不可分割的整体。     

典型资源型城市生态承载力评价——以唐山市为例

资源型城市生态承载力评价研究的开展对促进资源型城市自然-经济-社会复合生态系统健康可持续发展具有指导意义。以唐山市作为案例城市,基于资源型城市独特的生态系统特点,从生态弹性力、承载媒体的支撑力、承载对象的压力三方面提出对生态承载力进行量化的研究方法,构建了较完整的生态承载力综合评价指标体系,利用主客观相结合的赋权方法,对唐山市生态承载力状况进行评价,探讨了2001—2010年10年间唐山市生态承载力变化趋势。结果表明:唐山市在研究时段内,生态弹性力指数波动强烈,表明生态系统的稳定性较差;承载媒体的支撑力指数逐渐增大,指数由0.111上升至0.898,显示系统的承载指数越来越高;承载对象的压力变化较为复杂,呈现先降后升,近几年又略有下降的趋势;系统的生态承载力整体上呈现波动性上升趋势,综合指数由0.345上升至0.720,说明唐山市生态系统的承载能力不断提高,但资源依赖型发展模式带来的资源短缺、环境污染和生态破坏等问题仍是制约生态承载力进一步提高的主要因素。研究成果客观地反映了唐山市生态承载力状况,对于唐山市未来的发展提出了合理的对策和建议,可为其他地区生态承载力研究提供一定借鉴。