典型煤层水微生物产甲烷潜力及其群落结构研究

内蒙古自治区二连盆地、海拉尔盆地是我国重要的煤层气产区,其中生物成因煤层气是煤层气的重要来源,但复杂物质转化产甲烷相关微生物群落结构及功能尚不清楚。【目的】研究煤层水中的微生物代谢挥发性脂肪酸产甲烷的生理特征及群落特征。【方法】以内蒙古自治区二连盆地和海拉尔盆地的四口煤层气井水作为接种物,分别添加乙酸钠、丙酸钠和丁酸钠厌氧培养;定期监测挥发性脂肪酸降解过程中甲烷和底物的变化趋势,应用高通量测序技术,分析原始煤层气井水及稳定期产甲烷菌液的微生物群落结构。【结果】除海拉尔盆地H303煤层气井微生物不能代谢丙酸外,其他样品均具备代谢乙酸、丙酸和丁酸产生甲烷的能力,其生理生态参数存在显著差异,产甲烷延滞期依次是乙酸丁酸丙酸;最大比产甲烷速率和底物转化效率依次是丙酸乙酸丁酸。富集培养后,古菌群落结构与煤层气井水的来源显著相关,二连盆地优势古菌为氢营养型产甲烷古菌Methanocalculus (相对丰度13.5%–63.4%)和复合营养型产甲烷古菌Methanosarcina (7.9%–51.3%),海拉尔盆地的优势古菌为氢营养型产甲烷古菌Methanobacterium(24.3%–57.4%)和复合营养型产甲烷古菌Methanosarcina(29.6%–66.5%);细菌群落则与底物类型显著相关,硫酸盐还原菌Desulfovibrio(12.0%–41.0%)、互营丙酸氧化菌Syntrophobacter(39.6%–75.5%)和互营丁酸菌Syntrophomonas(8.5%–21.9%)分别在乙酸钠、丙酸钠和丁酸钠处理组显著富集。【结论】煤层气井水微生物可降解挥发性脂肪酸(乙酸、丙酸和丁酸)并具有产甲烷潜力;乙酸可能被古菌直接代谢产甲烷,而丙酸和丁酸通过互营细菌和产甲烷古菌代谢产甲烷。Desulfovibrio、Syntrophobacter和Syntrophomonas分别在乙酸、丙酸和丁酸代谢过程中发挥了重要作用。这些结果为煤层气生物强化开采提供了一定的微生物资源基础。     

基于SSR标记的不同优势等级云南松遗传多样性分析

基于SSR分子标记技术,按树高和胸径（地径）因子将样地内的植株分为优势木、中等木和劣势木3类,对不同生长优势等级云南松林木的遗传多样性变异特征进行了研究。结果表明：在林冠层,优势木的有效等位基因数、Shannon's信息指数、观测杂合度和期望杂合度分别为2.083、0.762、0.290和0.423,略高于中等木和劣势木;在更新层,有效等位基因数、Shannon's信息指数、观测杂合度和期望杂合度分别为2.063、0.774、0.272和0.410,除观测杂合度外,其余3个指标也均表现为优势木略高于中等木和劣势木。从差异显著性检验来看,不同生长优势等级云南松林木间的遗传多样性差异不显著,即林木生长分化对遗传多样性的影响不明显。     

21世纪以来闽三角城市群人类景观开发强度的时空演变——基于能值-GIS方法

在快速的城市化进程中,城市群作为城市发展到成熟阶段的高级空间组织形式,其在推进城市群区域社会经济一体化的同时,也在一定程度上加剧了城市群的人地关系矛盾和景观开发强度。为量化城市群的人类景观开发强度,揭示自然环境对人类资源消耗过程的压力响应机制,选取闽三角城市群在2000、2005和2013年的夜间灯光数据(DMSP/OLS)作为刻画人类经济活动范围的基础数据,通过能值分析理论,耦合可更新能源(太阳能、风能、地热能和降雨化学能等)与基于统计数据的不可更新能源进行能值核算,并进一步描述人类景观开发强度(Landscape development intensity,LDI)的时空演变特征,基于人类活动对自然生态系统的干扰程度划分为5级进行空间展示与分析。结果表明:(1)在时间尺度上,闽三角城市群的年可更新能值密度均值在2000、2005和2013年,分别为9.42×10~(16) sej/hm~2、7.25×10~(16) sej/hm~2和7.88×10~(16) sej/hm~2,呈现出先减后增的趋势,在空间尺度上,闽三角城市群可更新资源由环海湾地带向内陆地区呈环形逐层增加,其中在2000年表现尤为明显;(2)在不可更新资源的利用上,闽三角城市群的本地不可更新能源能值投入在2000、2005和2013年,分别为4.64×10~(24) sej、4.63×10~(24) sej和4.66×10~(24) sej,只出现轻微浮动,而外部输入能源的能值投入则在2000、2005和2013年,分别为1.41×10~(24) sej、3.18×10~(24) sej和5.71×10~(24) sej呈现逐年上升趋势,且其中对原煤的需求表现最高,占比高达90%;(3)LDI在空间分布上,自内陆至沿海干扰等级逐渐上升,其中,强度干扰与剧烈干扰主要覆盖厦门市、龙海市、晋江市和石狮市;在时间分布上,呈现出强度干扰和剧烈干扰逐渐增大的趋势。研究有助于政府对不同干扰等级区域的城乡建设与规划管理提供决策依据,为实现城市群可持续发展提供数据参考。     

3种卫矛属植物叶片秋冬季转色期生理生化特征研究

以疏花卫矛(Euonymus laxiflorus)、丝棉木(E.maackii)和卫矛(E.alatus)3种卫矛属植物为试验材料,测定叶片转色期叶色参数和相关生理生化指标,探讨各项指标的变化规律和内在联系,为优良色叶植物的筛选提供依据。结果表明:(1)转色期,疏花卫矛的明亮度参数L~*和色素参数b~*(黄/蓝)呈上升趋势,色素参数a~*(红/绿)变化不大;丝棉木的L~*和b~*呈先上升后下降的单峰曲线,a~*呈上升趋势;卫矛的L~*和b~*变化不大,a~*呈上升趋势。(2)3种植物的叶绿素含量在转色期呈明显下降趋势;疏花卫矛的花色素苷相对含量、花色素苷/叶绿素的值较为平稳,类胡萝卜素/叶绿素的值呈上升趋势;丝棉木和卫矛的花色素苷相对含量、花色素苷/叶绿素的值均呈上升趋势,类胡萝卜素/叶绿素的值保持平稳。(3)3种植物苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性呈下降趋势,查尔酮异构酶(CHI)活性呈先上升后下降的单峰曲线;卫矛的过氧化物酶(POD)和多酚氧化酶(PPO)活性保持平稳,疏花卫矛和丝棉木的POD活性呈上升趋势,疏花卫矛的PPO活性保持平稳,丝棉木的PPO活性呈下降趋势。(4)疏花卫矛和卫矛的可溶性糖和淀粉的质量分数呈先上升后下降的单峰曲线,丝棉木的可溶性糖和淀粉的质量分数呈上升趋势。(5)相关性分析显示,疏花卫矛呈现黄色主要是因为叶绿素的分解,丝棉木和卫矛呈现红色是因为花色素苷的合成,可溶性糖、淀粉、CHI对花色素苷的合成有一定作用,POD对叶片呈现红色有促进作用,PAL和PPO活性对花色素苷的合成无显著影响。     

肝细胞生长因子在正常大鼠腰段脊髓和背根神经节的表达

目的:观察肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)在大鼠脊髓和背根神经节(dorsal root ganglion,DRG)的表达。方法:取健康成年6只SD大鼠运用免疫组织化学染色技术检测HGF在腰段脊髓、背根神经节内的表达和分布。结果:在L4-6段脊髓,HGF免疫阳性产物可见于各板层神经元,尤以脊髓前角运动神经元明显;在DRG中,HGF免疫阳性物质可见于以大、中型为主的神经元的胞浆及突起中。结论:脊髓和背根神经节内的HGF通过与受体c-Met结合可能在神经再生及突触可塑性方面起一定作用。     

中国生物多样性在线数据处理平台的构建

高质量的生物多样性数据能够为生物多样性的研究与保护提供数据支撑。目前研究人员开发了大量的生物多样性数据处理软件或工具, 包括工作流系统、R语言包、Python语言包和Excel工具等, 但是使用这些软件或工具需要用户安装相应的软件客户端, 并掌握一定的编程语言、软件开发和复杂的Excel公式等知识和技能。为降低用户的学习成本和使用门槛, 本文采用了Browser/Server模式设计技术、Web技术、可视化技术、响应式开发技术、网络爬虫技术、数据处理技术和Solr智能检索技术等, 针对不同维度的生物多样性数据设计和开发了相应的数据处理模块, 构建了中国生物多样性在线数据处理平台(http://dp.iflora.cn/)。该平台能够有效地帮助科研人员对物种名称、地理位置、时间日期和经纬度等数据进行处理, 并提供数据格式转换、数据质量评测和资源统计分析等辅助功能, 帮助科研人员实现零代码和低门槛地处理生物多样性数据, 提供便捷、高效和简单的数据清洗、校正、转换和整合等数据处理渠道, 为生物多样性研究和保护提供信息化技术支持与服务。     

湖南茶叶植物资源的评价

对城步峒茶、江华苦茶、汝城白毛茶和云台山种等湖南茶叶植物资源的主要化学成分、光合特性和生产性状进行了研究。结果表明,茶多酚与儿茶素含量从高到低依次为汝城白毛茶、江华苦茶、城步峒茶、云台山种;各资源的游离氨基酸、茶氨酸和咖啡碱含量均为正常水平;汝城白毛茶属高茶多酚资源,它所含生物碱的组成方式与毛叶茶龙门模式种不同,虽可可碱和茶叶碱含量比茶种高,但仍以咖啡碱为主。在阴天阴凉条件下的净光合速率为汝城白毛茶＞城步峒茶＞江华苦茶＞云台山种,净光合速率与光量子通量、叶面温度呈极显著正相关,与气孔阻力呈极显著负相关,相关系数分别为０９２７８、０９１１５和－０８９３７。在晴天高温度强光条件下,净光合速率为云台山种＞城步峒茶＞江华苦茶＞汝城白毛花,净光合速率与光量子通量、叶面温度和气孔阻力都呈极显著负相关,相关系数分别为－０９１６５、－０９３２８、－０９０３１。在主要生产性状中,汝城白毛茶能安全通过－６℃的低温,在高茶多酚资源中,抗寒性突出,是选育红茶良种的一个非常有益的关键性状。     

流行性出血热尸检组织中热休克蛋白70mRNA的定位及分布

应用核酸原位分子杂交技术研究了国内不同地区３０例流行性出血热患者尸检组织中病毒ＲＮＡ及ＨＳＰ７０ｍＲＮＡ细胞内定位,同时观察了汉坦病毒感染的ＶｅｒｏＥ６细胞中ＨＳＰ７０的表达情况。结果表明,热休克蛋白７０ｍＲＮＡ在多数组织中均可检测到,分布与病毒ＲＮＡ一致,并且与组织的病理损害有关;体外实验的结果也表明在出血热病毒感染的细胞中有ＨＳＰ７０的高表达。提示热休克蛋白与汉坦病毒的致病以及流行性出血热的发病机理有关。     

玉米单染色体的分离和体外扩增

建立了玉米单染色体的分离及体外扩增的方法。取95％乙醇固定后经果胶酶和纤维酶酶解的根尖制备染色体标本,用自制的微细玻璃针在倒置显微镜下挑取目的染色体。染色体DNA经Sau3A酶切后与人工合成的Sau3A连接接头连接,经两次PCR扩增获得足以用于构建单染色体DNA文库的扩增产物。片段大小为0．3～5kb,多数为0．5～3．5kb．与前人研究方法相比,所需底物量少（只需1条染色体）,扩增片段大,为植物中小型染色体分离、体外扩增进而进行单染色体DNA文库构建奠定了基础。     

短期身心训练可以引起大脑灰质变化吗

持续数月的运动学习或者工作记忆训练可以引发成年人大脑灰质的变化,其结构变化的区域与任务有关.是否短期身心训练可以引起类似的大脑大脑灰质变化尚不清楚.在前期工作基础上,本文研究了连续两周的整体身心调节法训练以及放松训练对大脑可塑性的影响.结果表明:采用基于像素的形态学方法,没有发现两周整体身心调节法训练以及放松训练可以引起大脑结构变化.下一步的研究将以大样本并增加训练时间采探索训练引发的神经可塑性规律.