拉曼光谱分析技术在资源微生物发酵性能评价中的应用

微生物发酵过程是细胞新陈代谢进行物质转化的过程,为了提高目标产物的转化率,需要对微生物发酵动态特性进行实时分析,以便实时优化发酵过程。拉曼光谱(Raman spectroscopy)量化测试作为一种有应用前景的在线过程分析技术,可以在避免微生物污染的条件下,实现精准监测,进而用于优化控制微生物发酵过程。【目的】以运动发酵单胞菌(Zymomonas mobilis)为例,建立微生物发酵过程中葡萄糖、木糖、乙醇和乳酸浓度拉曼光谱预测模型,并进行准确性验证。【方法】采用浸入式在线拉曼探头,收集运动发酵单胞菌发酵过程中多个组分的拉曼光谱,采用偏最小二乘法对光谱信号进行预处理和多元数据分析,结合离线色谱分析数据,对拉曼光谱进行建模分析和浓度预测。【结果】针对运动发酵单胞菌,首先实现拉曼分析仪对单一产品乙醇发酵过程的精准检测,其次基于多元变量分析,建立葡萄糖、乙醇和乳酸浓度变化的预测模型,实现对发酵过程中各成分浓度变化的准确有效分析。【结论】成功建立了一种评价资源微生物尤其是工业菌株发酵液多种组分的拉曼光谱分析方法。该方法为运动发酵单胞菌等工业菌株利用多组分底物工业化生产不同产物的实时检测,以及其他微生物尤其工业菌株的选育和过程优化提供了新方法。     

高寒条件下根际环境对极小种群大理白前竞争能力的影响

大理白前(Cynanchum forrestii Schltr)是中国无危极小种群野生植物,研究高寒环境下大理白前-根际土壤系统的化学计量特征及其元素吸收,有助于解析极小种群的生存策略及其对环境的适应能力。以川西九龙县高寒草甸中的大理白前为对象,研究了其种群特征、光合色素特性、植物体和土壤的化学元素、根际土/非根际土的养分和细菌多样性。结果表明：与非根际土相比,根际土P、C/P和N/P较高而C/N较低,有机质(SOM)、全磷(TP)、全氮(TN)、速效氮(AN)、速效磷(AP)、速效钾(AK)增加;大理白前根际土P与茎的N、C/P、N/P呈正相关,而与P、C/N呈负相关。高通量测序表明,根际土/非根际土的优势细菌包括6个类群。根际土的变形菌门、芽单胞菌门相对丰度较高,而酸杆菌门、拟杆菌门、放线菌门、厚壁菌门的相对丰度较低,拟杆菌门相对丰度降低了45.53%,变形菌门相对丰度增加了32.89%。RDA分析结果显示,变形菌门相对丰度与土壤C、N、P呈正相关。在高寒草甸中,大理白前株丛呈均匀分布,平均株高(27 cm)高于群落其他植物的平均水平,地上生物量占比高达41.24%,种群密度和生态...     

山花科核果茶属,石笔木属和拟核果茶属的分类学位置

从形态学、胚胎学、孢粉学和解剖学４方面探讨了核果茶属、石笔木属和拟核果茶属的分类学问题,３属在形态上的主要差异具有连续性而难以断开,大小孢子和雌雄配子体的发生过程高度相似,均具有皱波状至皱网状的花炮外壁纹饰和大头茶型气孔器,几方面的的资料提示,核果茶属、石笔木属和拟核果茶属是一个不可分割的自然类群,从而以新的证据支持或主张将上述３属合并成１属。     

江苏兴化大垛DI-2井兰多维列期胞石*

前言江苏志留系的研究可以追溯到二十年代(Grabau,1924)。1934年许杰建立了下志留统的二个笔石带:Akidograptus ascensus 带和Pristiograptus leei 带。1955年穆恩之等又增补了 Orthograptus vesiculosus 带和 PristiograptusCyphus 带。1985年张全忠和焦世鼎又找到了笔石 Hunandendrum typicum Mu et al.。1986年朱兆玲等补充了以下笔石带:Demirastritestriangulatus 带和 Monoclimacis arcuata 带。倪寓南(1978)认为,Monoclimacis arcuata 的层位相当于 Monograptus sedgwickii 带。按照张全忠和焦世鼎的意见,Hunanodendrum typicum的层位相当于 Monoclimacis griestoniensis 带。由此可见,江苏下志留统内存在 Spirograptus turri-culatus 带至 Streptograptus crispus 带的地层是毋庸置疑的,惜无此二带本身的化石证据。本     

银杏大蚕蛾卵空间分布与环境关系的研究

银杏大蚕蛾DictyoplocajaponicaMoore在重庆市城口县 1年发生 1代 ,以卵越冬。卵分布与树龄、树干的关系为 :卵主要分布于 2 0～ 30年盛果期的核桃果树上 ,2 0年生以下及 30年以上的果树则分布较少 ;树干 1m以下的粗皮裂缝内分布的卵占总卵量的 72 5 % ;卵在林间的分布呈低密度、高聚集块状 ,为该虫的预测预报和生产防治提供科学依据。     

植物胞间连丝相关蛋白研究进展

概要综述近几年来植物胞间连丝相关蛋白(PAPs)与动物间隙连接蛋白(connexins)的同源性、PAPS的定位、PAPS的磷酸化、以及PAPs的分子生物学的最新研究进展, 并展望该领域的研究前景.     

植物嫁接基础理论研究（上）

植物嫁接基础理论研究（上）杨世杰，卢善发（北京农业大学生物学院１０００９４）嫁接作为一项农业生产技术，起源于战国，在果树、蔬菜、花卉生产上发挥愈来愈明显的作用。它又是一种科研的方法与手段，已作出并将继续作出重要贡献。早在１９４９年，美国罗伯茨（Ｒｏｂ...     

用荧光分光光度法测定组织和血液中一氧化氮

利用NO^－₂对4-羟基香豆素的荧光增强效应,建立了生物样本中NO荧光分光度测定法,其检测浓度范围为2×10^-5～2×10^-8 mol/L,采用该方法检测了大鼠大脑皮层和海马组织、细菌脂多糖(lipopolysaccharide,LPS)诱导的巨噬细胞培养上清和血清中NO含量.     

Geobacillus研究进展

Geobacillus是国际上2001年新命名的一类细菌。由于其具有嗜热、兼性厌氧,降解烃和产生表面活性剂的特性,在微生物采油、环境治理等领域中有潜在应用价值;同时,这类细菌可能具有特殊的功能基因和特种酶,对构建工程菌亦具有重要的研究价值。对Geobacillus的研究历史、分类组成和生物学特性、生态分布及其分子生物学研究和应用进行了综述。     

合成生物学时代基于非模式细菌的工业底盘细胞研究现状与展望

工业微生物底盘细胞的开发将为工业生物技术的发展提供优良的细胞工厂,有利于实现环境保护及经济可持续发展.基于合成生物学"设计-构建-测试-学习"(Design-Build-Test-Learn,DBTL)策略,对底盘细胞进行多维度的理性或半理性改造是实现"建物致知"以及"建物致用"目标的重要手段.文中简述了合成生物学DB...