黑嘴鸥繁殖生态研究

１９８７－１９９１年笔者在盐城自然保护区对黑嘴鸥的繁殖生态进行了研究,黑嘴鸥于每年４月中旬迁来,９月下旬迁走,居留期为５个多月。繁殖期间,黑嘴鸥的配偶关系为一雄一雌,集群营地面巢,雌雄鸟共同筑巢,一般一天即可完成;５月１０日前后进入产卵期,窝卵以３枚为主,孵化期约２１天;雏鸥为半早成鸟,约４０天即可飞翔,身体量度也近似于成鸟,繁殖种群为１０００余只。     

苏云金芽胞杆菌Sigma H对芽胞形成的影响

【目的】检测苏云金芽胞杆菌HD73中的转录调控因子Sigma H(σ~H)对spo0A基因转录的调控作用;异源表达纯化Sigma H蛋白,验证其对spo0A基因启动子的直接结合;检测sigH基因的缺失对苏云金芽胞杆菌HD73芽胞形成和晶体蛋白产生的影响。【方法】通过测定spo0A基因启动子指导的β-半乳糖苷酶活性评价spo0A基因在苏云金芽胞杆菌HD73野生型和sigH缺失突变体中的转录水平;通过PCR扩增苏云金芽胞杆菌HD73的sigH基因并插入到表达载体pET21b上,将质粒转入到表达菌株BL21(DE3)中,得到重组菌株BL21 (pETsigH);利用镍柱亲和纯化和阴离子交换纯化得到纯化的Sigma H蛋白;通过凝胶迁移实验(electrophoretic mobility shift assay,EMSA)验证Sigma H蛋白与spo0A基因启动子的直接结合;通过显微镜观察、活芽胞计数的方法对突变株HDΔsigH进行表型特征分析。【结果】sigH缺失后,spo0A基因转录活性降低;在大肠杆菌中正确表达并纯化出大小约为28kDa的Sigma H-His蛋白;EMSA结果表明纯化后的Sigma H-His蛋白可与spo0A基因启动子结合;镜检和活芽胞计数结果表明突变株HDΔsigH无法产生芽胞和蛋白晶体。【结论】Sigma H蛋白通过与spo0A基因启动子结合直接调控spo0A基因的表达且sigH基因的缺失阻断了苏云金芽胞杆菌中芽胞和晶体蛋白的产生。     

动脉瘤性蛛网膜下腔出血后早期脑损伤的研究现状

蛛网膜下腔出血(subarachnoid hemorrhage,SAH)是临床上最具破坏性和难以治疗的神经疾病之一,尤其是动脉瘤性蛛网膜下腔出血(aneurysmal subarachnoid hemorrhage,aSAH)。尽管经过数十年的研究,我们对aSAH病理生理学的认识和动脉瘤破裂的处理(包括手术夹闭或血管内治疗)有所改善,但a SAH仍然是中国和世界范围内严重和显著的健康问题。aSAH后造成脑损伤的机制至今仍不清楚。传统上,在动脉瘤破裂后3～7天内出现的脑动脉痉挛被认为是脑损伤的最重要决定因素,所以大多数的体内研究都着重强调了迟发性脑血管痉挛在aSAH后的病理生理学或形态学上变化的基本机制。然而,最近的研究表明,预防迟发性脑血管痉挛的发生并不能改善患者的预后。这一发现最终将重点转向了早期脑损伤对aSAH患者预后的影响上。大量的证据表明,脑损伤从动脉瘤破裂开始,随着时间的推移而发生变化,在患者的预后中起着重要的作用。因此,文章将从a SAH后脑损伤机制开始,回顾aSAH的研究历史,以及早期脑损伤的当前研究现状和未来发展。     

天津市武清区农田土壤和蔬菜中重金属污染特征及来源解析

为评价中国北方典型农田土壤和蔬菜重金属污染特征,从天津市武清区分别采集45个农田表层土壤及对应的叶类蔬菜、32个农用畜禽粪便样品和4组土壤剖面,测定了Cd、Cr、Cu、Ni、Pb和Zn共6种重金属的含量和形态,并利用相关性分析和主成分分析判断土壤中重金属污染的可能来源。结果表明:表层土壤6种重金属的累积程度依次为CdCrCuZnPbNi,其中26.7%的Cd超过了土壤环境质量二级标准(GB 15618—2018);叶类蔬菜根部存在重金属累积(尤其是Cd),但蔬菜叶片中并不存在重金属超标;研究区所施用的畜禽粪便中Cd的超标率为16%(参照NY 525—2012),其长期施用会造成表层土壤中重金属的累积;同时,表层土壤中高的可交换态Cd、Cu和Zn会增加作物吸收土壤中重金属的风险,是造成当地叶类蔬菜根部和叶片中重金属累积的原因之一。结合主成分分析结果:Cr和Ni主要来自于成土母质; Zn主要受农业活动影响,如畜禽粪便的施用; Cd和Pb主要受工业活动影响; Cu为复合污染,受工业和农业活动共同影响。综上所述,研究区土壤和畜禽粪便中存在Cd超标现象,虽然目前蔬菜叶片中重金属未超标,但应该注意控制或减少农业和工业污染对蔬菜地重金属的影响,以确保农田土壤和蔬菜的安全。     

基于嗜盐微生物合成生物学的下一代工业生物技术

工业生物技术旨在利用微生物生化反应进行工业生产,以获得人们需要的各种化合物或燃料等产品。然而,由于现有的工业生物技术需要在生产过程中保持无菌,会消耗大量的能源和淡水资源,大大增加了成本。嗜盐微生物是一类可以在高盐环境下生长的微生物,其生长环境极端,可以有效避免生产过程中受到其他微生物的污染,是降低工业生物技术成本的可行之道。基于本课题组前期大量研究探索,总结了盐单胞菌合成生物学改造的前沿应用,期待对未来生物制造产生积极的影响。     

重离子诱变枯草芽孢杆菌高产复合酶菌种的筛选

重离子诱变作为一种新型高效的辐照诱变方式,具有突变率高、突变谱广、突变体稳定等特点。枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)因具有多种水解酶活力而广泛应用于工业生产,虽然经过多次诱变和改造,其酶活力不断提高,但其复合酶活力仍有提升空间。同时,多次同种诱变剂的使用容易导致菌种产生"抗性",酶活力提高不大。为此,本研究首次利用不同剂量¹²C⁶⁺重离子束对枯草芽孢杆菌20076进行辐照诱变。诱变后通过透明圈初筛和酶活力验证复筛方式选育出一株复合酶活力较高的菌株B. subtilis KC-1。与原始菌株相比,其发酵液滤纸酶活力、内切葡聚糖酶活力、β-葡萄糖苷酶活力、外切葡聚糖酶活力、蛋白酶活力和α-淀粉酶活力分别提高了20. 2%、79. 6%、98. 2%、7. 4%、10. 4%和27. 4%。11代遗传稳定性实验结果表明该突变株具有良好的稳定性。     

中国壳斗科植物属的分布区定量研究

通过植物专业网站及发表的论文论著,收集每一种壳斗科植物在中国的具体分布地点（县）,并采用地理信息系统技术,以县为空间数据的基本单元,以壳斗科植物为研究对象,制作属的空间分布图,从图中定量地提取斑块的数目、面积、周长,计算形状指数、最大斑块指数,以及属的Shannon均匀度指数、Simpson均匀度指数,分析中国壳斗科植物属的空间分布及其特点,为植物区系空间分布定量研究提供依据。结果表明：（1）中国壳斗科植物属的空间分布呈现连续分布或间断分布,间断分布有星散分布、主次分布区、主分布区3种类型,以图形和定量的方式体现出属在空间上的分布差异。（2）中国壳斗科植物属的分布区或最大斑块的分布区在中国亚热带,能连续分布到热带,但在温带斑块分散,面积小,由此推断中国亚热带植物区系应划分为古热带植物区。（3）根据三棱栎属、锥属、柯属在世界和中国的分布,推断它们均为热带亚洲和热带美洲洲际间断分布。     

高通量测序技术在线虫多样性研究中的应用

土壤线虫多样性是土壤生态学研究的热点之一, 然而对土壤线虫群落组成及多样性的研究通常受到分类学和方法学的限制。当前, 分子生物学技术的快速发展丰富了我们对土壤线虫多样性的认识, 但也存在一定的局限性。本文综述了常用分子生物学技术如变性梯度凝胶电泳(denaturing gradient gel electrophoresis, DGGE)、末端限制性片段长度多态性分析(terminal restriction fragment length polymorphism, T-RFLP)、实时荧光定量PCR (quantitative real-time PCR, qPCR)和高通量测序(high-throughput sequencing, HTS)技术近年来在线虫多样性研究中的应用, 重点从土壤线虫DNA提取方法、引物和数据库的选择、高通量测序技术和形态学鉴定结果的比较等方面阐述了高通量测序技术在线虫多样性研究中的优势与不足, 并提出选择合适的线虫DNA提取方法结合特定引物和数据库进行注释分析, 仍是今后使用高通量测序技术开展线虫多样性研究的重点。当研究目标是土壤线虫多样性时, 优先推荐富集线虫悬液提取DNA的方法, 因此, 研究人员应根据具体目标选择最优组合开展实验研究。