溶葡球菌酶的定点突变与PEG巯基定点修饰

为了建立聚乙二醇 (PEG) 巯基定点修饰溶葡球菌酶的方法,并检验假定连接区的突变与修饰对酶活的影响,对溶葡球菌酶的假定连接区进行了巯基聚乙二醇定点修饰研究。通过分析溶葡球菌酶的结构特征,选择两个结构域之间的氨基酸 (133-154aa) 进行定点突变引入半胱氨酸残基。使用单甲氧基聚乙二醇马来酰亚胺 (mPEG-MAL) 进行定点修饰,对修饰后的酶进行纯化并测定酶活性。结果表明定点突变的半胱氨酸残基PEG修饰效率高、产物单一,运用简便的Ni2+-NTA柱亲和层析法实现了一步分离,获得了高纯度的目标蛋白,但在连接区进行定点突变及PEG定点修饰后的酶活有不同程度的降低,表明假定连接区部分位点的PEG修饰会对溶葡球菌酶的催化活性产生一定影响。     

不同体重肩斑银鳞蛛和大腹园蛛圆网的结构特征

对在自然条件下不同体重肩斑银鳞蛛Leucauge blanda和大腹园蛛Araneus ventricosus所织圆网的结构特征进行测量研究.结果表明:体重小于35.1 mg的肩斑银鳞蛛所织圆网的捕丝长度、捕食面面积、捕丝间距和半径丝根数均与个体体重呈显著正相关,而体重大于35.1 mg的个体中,这种关系并不显著,但其圆网的上、下部捕丝长度比与体重呈显著负相关,即圆网随个体的体重增加而表现出更强的不对称性;体重小于144.9 mg的大腹园蛛所织圆网的捕丝长度和捕食面面积均与个体体重呈显著正相关,体重小于103.8 mg的大腹园蛛所织圆网的半径丝根数与个体体重呈显著正相关,而大于这一体重分界值的个体中,这种关系同样不显著.大腹园蛛圆网的平均捕丝间距与体重未呈现出相关关系,体重大于85.4 mg的个体中,其网的上、下部捕丝长度比与体重呈显著负相关.两种蜘蛛圆网结构特征的变化及圆网结构特征与个体体重关系变化的不同体重分界值,可能反映了它们在不同生境下不同生长阶段的捕食投入与捕食策略.     

藏香猪放牧对滇西北高原湿地土壤CO2通量的影响

高原湿地是生态系统中重要的碳汇。土壤CO_2通量作为高原湿地生态系统碳收支的重要组成部分,碳的释放对区域碳平衡发挥着重要的作用。藏香猪放牧是我国高海拔藏区一种特有的放牧方式,是导致高原湿地土壤退化的重要干扰因素之一,并影响着土壤CO_2通量的变化。采用土壤CO_2通量自动测量系统(LI-8100A,LI-COR,USA),分别在不同季节对滇西北布伦、哈木谷、伊拉草原上藏香猪干扰和对照(非干扰土壤)CO_2通量变化进行监测,研究发现,藏香猪干扰型放牧降低了土壤CO_2排放通量,且表现出明显的日波动变化特征。相比旱季,雨季不同放牧方式影响下的土壤CO_2通量差异性更为明显,其中布伦、哈木谷、伊拉草原较对照分别降低了70.4%、87.5%、60.7%。CO_2排放通量与土壤理化性状及植物生物量的回归分析表明,对照样地的土壤容重、孔隙度、pH、总活性碳、植物生物量与土壤CO_2通量具有显著的相关性(P0.01)。通过植物-土壤指数(plant-soil index,PSI)分析了藏香猪干扰型放牧对高原湿地的影响,总体来看,对照样地中土壤CO_2通量与PSI之间具有较好的线性关系,可以用来很好的预测未来高原湿地土壤CO_2通量的变化。该研究结果不仅有效估算了强干扰放牧影响下的高原湿地土壤碳排放量,而且为加强藏香猪放牧的科学管理,高原湿地生态系统的保护、恢复及重建提供了理论支持。     

国家公园研学旅行适宜性评价指标体系构建与实证研究

国家公园兼具自然生态系统保护与教育、游憩等社会文化功能,是自然性、体验性和课程性研学旅行的潜在活动场所之一。研学旅行为国家公园的教育、游憩价值实现提供路径参考。基于"内在价值-外在条件"分析框架,根据独立性、全面性、科学性及可操作原则,选择教育价值、游憩价值、环境条件、相关设施及服务等4个因子构建国家公园研学旅行适宜性评价指标体系,并以钱江源国家公园为例进行实证分析。结果表明,国家公园的研学旅行利用应首先考虑教育价值,在完善教育、游憩等相关设施及服务的同时兼顾环境承载力及利益相关者态度等环境条件,最后考虑游憩价值;钱江源国家公园的研学旅行利用具有良好的教育及游憩价值基础,中小学生的研学旅行需求与利益相关者的支持态度等提供了外在环境条件保障,但在教育、交通及安全等方面的设施及服务有待改善。研究结果可为国家公园及其他场地的研学旅行利用规划与管理提供参考。     

细菌染色体第1类整合子捕获耐药性基因盒反应模型的构建

【背景】整合子在细菌耐药性的获得及传播中占据重要地位,对于整合反应检测方法的改良及反应机制的研究,可以加深我们对细菌耐药性产生和播散的理解,为遏制耐药菌株的产生和播散提供新的途径。【目的】在细菌染色体上构建第1类整合子反应模型,用于评价整合酶介导的基因盒位点特异性重组。【方法】 PCR分别扩增含氯霉素耐药基因cat的CM片段、含基因盒aadA5的LacA5片段、含整合子重组位点attI1及强可变区启动子的PcS片段和插入位点两侧的同源臂,重叠延伸聚合酶链反应连接上述5个片段制备整合子模型插入片段,通过同源重组将构建好的整合子模型片段插入大肠埃希菌JM109染色体中。转入高表达第1类整合酶的质粒pHSint,在链霉素平板上筛选发生整合的菌株,并经聚合酶链反应和测序验证。【结果】构建的整合子模型片段经测序与预期一致,整合子模型片段成功插入大肠埃希菌JM109染色体中。转入高表达整合酶的质粒pHSint后,在链霉素平板上成功筛选出基因盒aadA5发生整合的菌株,经聚合酶链反应扩增并测序与预期一致。【结论】在大肠埃希菌染色体上成功构建第1类整合酶介导基因盒位点特异性重组反应模型,为进一步揭示整合子捕获耐药性基因盒的反应机制奠定基础。     

三江源国家公园游憩承载力模拟仿真研究

游憩承载力评估与预测是国家公园游憩规划与动态管理的重要工具。采用系统动力学模拟仿真软件Vensim＿PLE,构建三江源国家公园游憩承载力系统动力学模型,包括资源空间、生态环境、社会经济、社会心理4个子系统。以2015—2035年为系统仿真区间,模拟了原始情景、社会驱动模式、生态保护优先模式、协调发展模式4种情景下各子系统的发展演化趋势,为三江源国家公园游憩规划与管理提供参考。结果表明：(1)原始情景模式下,三江源国家公园游憩承载力呈先增后降的趋势,在2031年面临游憩承载力超载风险,在加大游憩设施投入的社会驱动模式下,游憩承载力将有所提升,但2031年后提升效果微弱。(2)生态保护优先模式通过提高污染治理能力和适度控制游客规模,游憩承载力有所提升,并将游憩承载力超载风险由2031年延迟至2033年。(3)协调发展模式下,生态环境承载力和资源空间承载力缓慢上升,在4种模式中均为最高值,游憩承载力也达到最大值,游憩承载力超载的风险由2031年延长至2035年以后。对国家公园游憩承载力的模拟预测,可为合理及时调控提供科学参考,有利于三江源国家公园生态保护与游憩质量提升。     

金沙土遗址土壤细菌群落结构和推测的代谢特征

【背景】金沙土遗址被认为是3 200年前商周时期大型祭祀场所,具有重要的古文化和历史意义,目前金沙土遗址在物理、化学、生物等因素的影响下已出现不同程度的劣化,物理、化学因素的影响已有报道,而生物因素尚鲜有关注。【目的】研究金沙土遗址中微生物群落结构组成,解析微生物菌群活性及代谢特征,为金沙土遗址的科学保护提供依据。【方法】根据遗址目前的保存状况,从金沙土遗址采集具有代表性的土壤样品,所采区域样品的劣化程度依次为J4J3J2J1,应用Biolog平板法与PCR-DGGE技术对各样品中的微生物群落结构组成和代谢功能多样性进行研究。【结果】Biolog结果显示,随着金沙土遗址的劣化,各土壤样品中的微生物功能多样性存在较大差异,各样品的微生物群落代谢活性依次为:J2J3J4J1,表明随着土壤的劣化,微生物的代谢活性表现出增大的趋势。主成分分析结果反映出4个样品中的微生物碳代谢方式具有显著的变化,样品J2中的细菌群落对底物碳源利用种类最多,且偏好的碳源类型与其它样品存在明显的不同。PCR-DGGE图谱显示,金沙土遗址不同土壤样品中的细菌多样性和种群组成存在明显差异,在DNA和RNA水平上,各样品的微生物组成多样性依次为:J2J4J3J1。主成分分析结果显示,除了样品J1,劣化样品的细菌群落结构和活性细菌群落结构具有较高的一致性,表明随着金沙土遗址的劣化,土壤中微生物多样性呈现出上升趋势。DGGE图谱主要条带的测序结果表明,样品中主要的细菌类群归属于放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(Proteobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus),分属于7个属,在DNA和RNA水平上均能检测到红色杆菌属(Rubrobacter)和短波单胞菌属(Brevundimonas)。【结论】首次对金沙土遗址的细菌群落结构组成和功能进行分析,结果表明随着金沙土遗址劣化程度的增加,土壤微生物类群及功能多样性都随之增大,其中仅在劣化土壤样品中检出或者具有高表达活性的红色杆菌属、Tellurimicrobium、短状杆菌属细菌可能参与了土壤劣化过程,这为今后土遗址的科学保护提供了理论依据。     

毛竹(Phyllostachy pubescens)、杉木(Cunninghamialanceolata)人工林生态系统碳贮量及其分配特征

研究比较了湖南会同林区毛竹、杉木人工林生态系统碳含量和碳贮量分配特征,结果表明, 15年生杉木各器官碳含量在47.15%～50.43%之间,不同器官碳含量高低依次为树干、树叶、树皮、树枝、树根;毛竹不同器官碳含量波动在44.51%～4991%,各器官碳含量高低依次为竹鞭、竹枝、 竹叶、竹干、竹蔸、竹根,但是毛竹不同器官碳含量与年龄之间没有明显变化规律。林地土壤3个层次(60cm深)碳素含量为0.746%～2.390%,各层次碳素含量分布不均,表层（0～20cm）土壤碳素含量和碳贮量最高。毛竹、杉木人工林生态系统碳贮量分别为166.34tC•hm^-2和150.19tC•hm^-2,并且其碳贮量空间分布格局基本一致, 土壤层是主要部分,其次为乔木层,林下植被层和凋落物层所占比例最小。其中,毛竹林土壤层有机碳贮量占83.92%,乔木层占15.38%,林下植被和凋落物层分别占0.38%和0.32%;杉木人工林土壤层碳贮量占62.03%,乔木层占34.99%,林下植被和凋落物层分别占0.70%和2.28%。另外,碳贮量在两个树种各器官中的分配,基本与各自的生物量成正比例关系。从植被年固定碳量来看,毛竹林为9.94 tC•hm^-2•a^-1,相当于年固定CO2量为36.44 tCO2•hm^-2•a^-1,是杉木林的1.39倍。     

两种单胞藻类对不同浓度的~(60)Co吸收和排出的影响

海洋中的~(60)Co既来自于核武器试验的降落灰,又来自于核反应堆废物的排入。随着核动力舰船和原子能发电站的日益发展,进入局部海域的放射性将不断增加。放射性核素对于人类的潜在危害,也就越来越为人们所关切。~(60)Co是这些放射性废物中一种重要的元素,半衰期为5.26年,能被海洋生物较大量地吸收和累积。所以~(60)Co成为核动力设施排放废物时限制最严的核素之一。     

GABAA受体蛋白片段在大肠杆菌细胞表达条件研究*

为了提高GABAA受体a1蛋白片段在大肠杆菌中表达量,研究了重组菌的发酵条件,包括培养基、接种量、温度、摇床转速、pH、诱导培养时间和诱导剂IPTG使用浓度等对GABAA受体蛋白片段表达的影响。结果表明重组菌以LB培养基为发酵基质,按3％接种量,37℃培养细胞3.5h后IPTG 32℃诱导5h,菌体生物量为3.25g/L,目标蛋白表达量达95mg/L。用16L发酵罐进行放大培养,菌体生物量达4.95g/L,发酵周期5.5h,最高目标蛋白表达量达到136mg/L.