新型YdjM超家族成员的钠/氢逆向转运蛋白功能鉴定

在原核生物中,钠/氢逆向转运蛋白具有催化细胞内的Na~+、Li~+或K~+等碱基阳离子的排出,换取外部质子,以降低有毒碱性金属阳离子的细胞质浓度和维持细胞内pH稳态起到了至关重要的作用。为了进一步挖掘中度嗜盐菌Halobacillus Y5中具有盐碱耐受性的钠/氢逆向转运蛋白基因并对其功能进行鉴定,我们首先提取该菌的基因组DNA,然后采用Sau3AI随机酶切及功能互补的方法获得了一个新型的钠/氢逆向转运蛋白基因Ha_ydjM。生物信息学分析表明,该基因属于YdjM超家族成员,是一个未知功能的膜蛋白,系统发育分析证实,其与来自Halobacillus sp. Marseille-P 3789的YdjM(蛋白登录号WP_101846656. 1)家族成员聚在一起但形成独立分支。研究发现,该基因能够恢复大肠杆菌突变株KNabc对0. 2mol/L NaCl和5mmol/L Li Cl的耐受特性,并且耐受碱性pH 8. 0。功能分析显示,该蛋白呈现pH依赖的钠/氢逆向转运蛋白活性,转运动力学分析表明,Na~+、K~+、Li~+在KNabc中K_m值分别是0. 43±0. 05mmol/L、0. 49±0. 06mmol/L、0. 64±0. 06mmol/L,即对Na~+、K~+、Li~+的亲和力分别是Na~+ K~+ Li~+。综上所述,Ha_ydjM代表了一种新型的钠/氢逆向转运蛋白,这丰富了YdjM超家族成员,并为其他未知膜蛋白功能分析提供依据。     

石灰对铅污染土壤修复效果评价

为了研究铅污染菜地土壤施用石灰对小白菜-土壤生态系统的影响及持续效果,探讨石灰修复铅污染菜地土壤的可行性,采集铅污染菜地土壤开展连续盆栽试验,设置5个石灰用量处理（0、1.5 g/kg、3.0 g/kg、4.5 g/kg、6.0 g/kg）。石灰施入土壤中平衡2周后移栽小白菜,连续种植3茬。同时采集小白菜样本和土壤样本,测定土壤pH、土壤Pb有效态含量和微生物活性等指标,并分别测定小白菜地上和地下部的生物量和铅含量。结果显示：石灰对降低土壤铅有效态和小白菜中铅含量的持效性较差,但施用石灰可增加土壤中的微生物活性,特别是种植小白菜后对增加土壤中微生物活性效果更明显,研究发现对羧酸类和胺类等碳源利用能力强的微生物可增加土壤中铅有效态的含量,对聚合物类、糖类、氨基酸类和其他类碳源利用能力强的微生物可以降低小白菜中的铅含量。研究结果为石灰修复重金属污染土壤的使用提供了更合理的理论支撑。     

纳米狭缝中Aβ蛋白构象变化的间距作用

目的 金属表面对蛋白质分子具有吸附作用,然而在纳米尺度内,蛋白质分子构象受到狭缝的间距作用尚未明确。本文通过在分子动力学模拟中建立不同间距的金原子层,研究纳米级金属狭缝中蛋白质分子构象变化。方法 使用GOIPCHARMM力场在Au (111)金原子界面间对Aβ1-42蛋白单体进行分子动力学仿真,研究无狭缝的水溶液环境下和由5.0、5.5以及8.5 nm狭缝结构与Aβ蛋白相互作用及蛋白质构象变化。结果 当金狭缝结构间距从5.0 nm增加到8.5 nm,Aβ蛋白分子与两侧金层相互作用可由单表面吸附、双表面吸附过渡到无吸附。结论 Aβ蛋白分子在金狭缝结构中与表面发生相互作用,随狭缝间距和蛋白质分子距界面距离的变化,蛋白质分子的状态可能表现为单表面吸附、双表面吸附和无吸附3种状态。     

地形异质性对云南普洱季风常绿阔叶林物种多样性的影响

地形异质性通过调控树木生长所需的养分、水分和光照等而成为亚热带森林结构与物种组成的重要驱动因子。但是, 地形异质性对季风常绿阔叶林物种多样性及其分布影响的研究还相对较少。该文基于云南普洱30 hm²森林动态监测样地(大样地) 750个20 m × 20 m的样方调查数据, 以海拔、坡度、凹凸度和坡向4个地形因子为变量, 采用C均值模糊聚类分析大样地的地形类型, 进而分析不同地形条件下的群落物种组成及群落物种多样性; 采用Torus转换检验法, 探讨物种与地形关联性, 为季风常绿阔叶林生物多样性保护提供科学依据。研究结果表明, 大样地可分为山脊、陡坡、缓坡、高谷和沟谷等5类地形, 地形面积分别是8.00、6.04、7.68、2.76和5.52 hm²。大样地中胸径(DBH) ≥ 1 cm的木本植物个体153 418株, 分属79科179属271种。5类地形中, 物种丰富度、不同径级的植株密度和比例明显不同, 多样性及优势物种多度分布具有较大差异。种-面积曲线表明, 同等面积条件下, 随着取样面积增加, 山脊的物种丰富度始终最小, 高谷次之, 沟谷的物种丰富度始终最大。种-个体数累积曲线表明, 随着个体数增加, 山脊物种丰富度的累积速率最小, 种丰富度增加缓慢, 高谷次之。在被检验的123个物种中, 与地形相关的物种有83个, 高达67.5%的物种与至少一类地形存在显著相关关系。山脊和缓坡中与地形具有显著负相关关系的物种数超过显著正相关的物种数; 而与陡坡、高谷和沟谷显著正相关的物种数高于显著负相关的物种数。普洱大样地地形异质性对物种多样性维持的贡献率为7.8%。     

羊卓雍错不同湖区水体真菌群落结构及其多样性

湖泊水体真菌能够对水体变化做出迅速响应,在湖泊生态系统地球化学循环中扮演着非常重要的角色。以羊卓雍错、空母错以及沉错为研究对象,利用高通量测序的方法探讨羊卓雍错水体真菌群落结构及多样性。结果表明,不同湖区水体理化因子差异较大。真菌群落主要由子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）、担子菌门（Basidiomycota）等组成。α-多样性指数显示,羊卓雍错沿岸区OTU数显著高于羊卓雍错湖心区,其他α-多样性指数在不同湖区间差异不显著。NMDS分析显示,各湖区间真菌群落的β-多样性差异明显。聚类分析显示,同一湖区样点间水体真菌群落结构存在不同程度的差异,空母错与沉错交接处水体真菌群落结构较为相似。相关性分析及RDA分析结果表明,浊度、化学需氧量、氨氮以及总氮是影响羊卓雍错水体真菌丰富度的主要理化因子,总磷和氨氮是影响羊卓雍错各样点水体真菌群落结构的主要理化因子。羊卓雍错水体真菌资源比较丰富,人类活动及湖泊水文状况对水体真菌分布有较大影响。     

生境类型对入侵植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）种群和个体水平特征的影响

外来植物入侵过程是入侵生态学研究的一个核心问题,被入侵生境中的各种要素对这一过程具有重要影响。为探讨入侵植物肿柄菊（Tithonia diversifolia）在种群和个体水平对不同生境的反应,调查了肿柄菊单优群落、肿柄菊与飞机草(Chromolaena odorata)共优群落和肿柄菊与紫茎泽兰(Ageratina adenophora）共优群落中肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度,并开展了一个3因素（小气候、土壤类型和竞争）两水平的控制实验。结果表明：单优群落中,肿柄菊的相对盖度和相对密度显著大于其它两种群落中肿柄菊的相对盖度和相对密度;单优群落中肿柄菊的高度显著大于肿柄菊与紫茎泽兰共优群落中肿柄菊的高度,而与肿柄菊与飞机草共优群落中肿柄菊的高度无显著差异;肿柄菊的相对盖度、相对密度和高度在两个共优群落间无显著差异。小气候、土壤类型和竞争单个因素对肿柄菊的株高和叶片数没有显著影响,但三者的交互作用却显著影响肿柄菊的株高生长。这些结果表明：3个因素的综合作用影响肿柄菊的株高生长。     

带上你的眼睛——访达尔文故居Down House

伦敦维多利亚火车站的自动售票机对钱的看法比较另类,我把一张10英镑纸币塞进去,机器好像不认得,立即把它吐了出来。再三的尝试仍以失败告终,背后排队的路人笑着说:“它不喜欢哩!”我尴尬地笑笑,一边往人工售票窗口走,一边怨恨售票机为何在我收拾心情去朝圣的日子里一大清早就给我一个小小的下马威——尤其可恶的是,用来买票的那张10英镑,背后印的正是我此刻要去瞻仰其故居     

用EXCEL中的VBA编写“多项式的三角函数拟合单峰曲线”程序

Excel是常用的电子表格处理软件,笔者采用基于Excel的VBA编程方法,编写了“多项式的三角函数拟合单峰曲线”程序,经教学科研工作中使用,获得了理想的效果。文中发表了该程序的源代码及使用方法,供广大科教人员下载使用。     

一种蚯蚓体腔液蛋白的分离纯化及其生物活性

赤子爱胜蚓体腔液含有多种蛋白并具有广泛的生物学活性,本研究采用6 V电压刺激蚯蚓分泌体腔液,通过离心、超滤分离得到蚯蚓体腔液蛋白粗品;然后将蛋白粗品经过凝胶层析和离子交换层析纯化,得到一种蚯蚓体腔液蛋白。以离子交换色谱分离到的蚯蚓体腔液蛋白样品为受试样品,紫外光谱扫描显示该蛋白在280nm处有最大吸收峰,SDS-PAGE凝胶电泳测定其分子量约为38.6 KDa,比浊抑菌试验结果显示低浓度受试样品作用大肠杆菌1 h出现抑制效果,作用金黄色葡萄球菌3h出现抑制效果,表明该样品具有一定抑制细菌生长的活性,此外,该蛋白还具有较强的溶解鸡红细胞的作用,溶解红细胞的最低浓度为0.39μg/mL,提示此蛋白的生物活性可能是通过破环细胞结构而实现的。     

不同起源时期的3种被子植物对酸雨胁迫响应的光合生理生态特征

为了验证起源时间较长的植物具有较强适应性的假设, 人工模拟酸雨胁迫, 研究了在不同酸雨处理下不同起源时期的3种被子植物乐东拟单性木兰(Parakmeria lotungensi)、石栎(Lithocarpus glaber)和山核桃(Carya cathayensis)的光合生理适应特性。实验设置了酸雨对照处理(pH 5.6)、中度酸雨胁迫处理(pH 4.0)和重度酸雨胁迫处理(pH 2.5), 并测定了这3种植物的光合特性。研究结果显示: 1)在不同强度的酸雨处理下, 乐东拟单性木兰的光合能力大小趋势为pH 2.5 > pH 4.0 > pH 5.6, 石栎则为pH 5.6 > pH 4.0 > pH 2.5, 但山核桃在酸雨处理之间差异不显著; 2)在酸雨对照处理(pH 5.6)中, 石栎的光合能力相对较高, 其次是乐东拟单性木兰, 山核桃最小。但在重度和中度酸雨胁迫下(pH ≤ 4.0), 3种植物光合能力的大小趋势为乐东拟单性木兰 > 石栎 > 山核桃, 且酸雨胁迫越严重, 上述趋势越明显。研究结果表明: 在重度酸雨胁迫下, 起源时间较早的乐东拟单性木兰表现出较高的光合与适应能力。从应用的角度出发, 建议考虑将乐东拟单性木兰作为酸雨灾害严重地区植被构建的物种之一。