宏基因组来源耐Mn2+、热稳定细菌漆酶的分子克隆及酶学特性

【背景】漆酶和锰过氧化物酶(Manganese peroxidase,Mnp)是木质素降解的主要酶,二者有协同效应。Mnp活性依赖于Mn~(2+),而Mn~(2+)是大多数漆酶的抑制剂。【目的】获得耐Mn~(2+)的细菌漆酶用于木质素降解。【方法】构建许昌市某污水河污泥宏基因组文库,通过活性筛选获得细菌漆酶基因lac1542。使用大肠杆菌异源表达Lac1542,研究纯化后的重组蛋白酶学性质并进一步检测了含Lac1542复合酶系降解木质素能力。【结果】测序结果显示lac1542编码一个含513个氨基酸的蛋白。以ABTS为底物Lac1542最适反应pH为4.0,在pH 3.0-6.5范围内酶活性稳定。最适反应温度是75°C,在70°C以下酶活性稳定;100 mmol/L的Mn~(2+)仍能提高酶的活性。动力学参数研究发现,该酶的最适底物顺序为:ABTS丁香醛联氮儿茶酚2,6-DMP愈创木酚。Lac1542/Mnp复合酶系对木质素降解率为47.8%,比单独使用Mnp木质素降解率(22.4%)提高25.4%。Lac1542/Mnp/灰盖鬼伞过氧化物酶(Coprinus cinereus Peroxidase,CIP)复合酶系木质素降解高达71.5%,比Mnp/CIP酶系木质素降解率(48.9%)提高22.6%,加入Lac1542后的复合酶系能明显提高木质素的降解率。【结论】Lac1542的可溶性表达、耐受高浓度Mn~(2+)、热稳定性使得Lac1542可以替代一些经典的真菌漆酶应用于制浆、造纸、纤维素乙醇生产、染料脱色等工业。     

我国天然林保护工程对区域经济与生态效益的影响——以四川省峨边县和盐边县为例

通过抽样技术和实地调研 ,获得样本点 10 a的资源环境与社会经济方面的数据资料 ,从长时间尺度上对四川省峨边县和盐边县天然林保护工程的生态、社会与经济影响进行评价 ,并对经济成本与生态效益进行比较博弈分析。结果表明 ,天然林保护工程带来了显著的生态、社会与经济影响 ,给各利益主体带来了不同的代价与收益。当生态环境改善到一定程度以后 ,获得经济与生态的双赢是可行的。对于各利益主体承担的经济代价与获得的收益之间的不平衡 ,可以采取相应的政策措施进行补偿 ,实现帕累托改进     

环境丰容对早期发育阶段许氏平鲉趋礁行为的影响

采用实验生态学方法,观测了不同环境丰容水平下培育的许氏平鲉(Sebastes schlegelii)仔、稚、幼鱼的趋礁行为反应,统计分析了两种结构模型礁对实验鱼的诱集效果,初步探究了环境丰容对实验鱼趋礁行为的影响。结果显示:许氏平鲉仔、稚、幼鱼具有明显不同的行为习性与趋礁行为特性,未放入模型礁前,稚鱼在水槽中分布较分散,仔、幼鱼则集中于水槽四周阴影区域,中央区域分布极少;放入模型礁后,仔、稚鱼在礁区的平均分布率无显著变化(P0.05);幼鱼则由1.11%分别增大至47.78%(塔型礁)和54.44%(管型礁)(P0.01),随着个体生长发育,其趋礁性显著增强。环境丰容25 d(即48日龄的稚鱼),对实验鱼群体重心与模型礁的平均距离D_(gr)、个体与模型礁的平均距离D_(fr)、个体间的平均距离D_(ff)及实验鱼在水槽中央区域(VI区)的平均分布率均无显著影响(P0.05)。环境丰容47 d(即70日龄的幼鱼),未放入模型礁前,高水平丰容组(EH组)幼鱼在VI区的平均分布率显著高于空白对照组(C组)(P0.05),低水平丰容组(EL组)与C组、EH组均无显著差异(P0.05),各处理组D_(gr)与D_(fr)大小顺序为:EL组C组EH组;放入模型礁后,各处理组幼鱼在模型礁区域(VI区)的平均分布率:EL组C组EH组,Dfr与Dff大小顺序为:EL组C组EH组;表明低水平环境丰容可有效增强许氏平鲉幼鱼的趋礁行为,减小幼鱼"胆量",这对于提高放流幼鱼在野外的存活率具有重要意义。旨在探讨环境丰容这一行为驯化手段,对于增强早期发育阶段许氏平鲉趋礁行为的可行性,为增殖放流苗种的高效健康培育及增殖型人工鱼礁的选型提供参考。     

氮添加对杉木林土壤有机碳矿化速率及酶动力学参数温度敏感性的影响

为探讨氮添加对亚热带森林土壤有机碳矿化速率(Cmin)及酶动力学参数温度敏感性(Q10)的影响,选择亚热带杉木林土壤为研究对象,采用野外长期氮添加与室内控温培养试验,分析土壤Cmin及β~(-1),4-葡萄糖苷酶(βG)动力学参数温度敏感性。野外试验设置对照(N0)、低氮(N1:50 kg N hm~(-2)a~(-1))、高氮(N2:100 kg N hm~(-2)a~(-1)) 3种处理,每种处理3次重复,室内培养设置10—40℃。结果表明:(1)氮添加增加土壤Cmin,为N2N1N0,但其Q10(Cmin)差异不显著。(2)氮添加增加βG的潜在最大反应速率(Vmax)和催化效率(Vmax/Km),且Vmax和Vmax/Km均为N2N1N0,而氮添加对半饱和常数(Km)影响不显著。Q10(Vmax)和Q10(Km)大小为N2N1N0且差异显著,但是Q10(Vmax/Km)无显著差异。(3)相关分析表明,30℃培养温度下,Cmin和全磷(TP)、硝态氮(NO-3-N)、有效磷(a P)、Vmax正相关; Vmax和TP、NO-3-N正相关,和p H负相关; Km和全氮(TN)负相关; Vmax/Km和p H负相关,和TP正相关。30—40℃培养温度下,Q10(Vmax)和p H负相关,Q10(Vmax/Km)和TN负相关。研究可为氮沉降背景下土壤碳素循环的生物化学过程对增温响应的模型提供重要参数。     

东莞市风岗镇景观人工改造活动的空间分析

在风岗镇多时段景观结构遥感研究的基础上,根据人工改造活动与景观且分之间的对应关系,构造了人为影响指数这样一个定量描述人工改造活动强度的空间变量。借助人为影响指数,利用系统网格采样方法和地统计学分析,研究了风岗镇过去１０ａ中的景观人工改造活动,揭示了它的空间变异和强度分布特征,并根据该镇社会经济生产活动的空间特点,特别是城市,农业,新经济开发区等用地类型的开发和分布情况,对人工改造活动的空间特征进行     

稀土叶面肥对葡萄园节肢动物群落和食饵功能团的影响

为阐明稀土叶面肥对江淮丘陵和黄河故道葡萄园节肢动物群落、中性昆虫亚群落和食饵功能团组成的影响,通过系统调查和数学分析得出,稀土元素镧、钕和醋(CK2)对肥东葡萄园节肢动物总群落、植食性昆虫亚群落和捕食性天敌亚群落的物种数、个体数和物种丰富度的影响均不显著。稀土叶面肥对萧县总群落的物种数影响显著,镧对总群落物种丰富度影响显著,其余影响不显著。镧和钕元素对两地葡萄园中性昆虫亚群落的物种数和物种丰富度影响极显著,对个体数影响不显著,CK2对中性昆虫亚群落的物种数、个体数和物种丰富度影响均不显著;肥东县葡萄园镧肥区、钕肥区和CK2与CK1之间食饵功能团物种数的t值为3.4384、2.3911和2.0528,镧肥区和钕肥区与CK2之间食饵功能团物种数的t值为1.6397和0.6357;萧县葡萄园镧肥区、钕肥区和CK2与CK1之间食饵功能团的物种数t值为2.2909、2.3223和0.3674,镧肥和钕肥区与CK2之间的t值为2.7533和2.7744,表明镧肥和钕肥对两地食饵功能团的物种数影响均显著。肥东县镧肥区、钕肥区和CK2与CK1之间食饵功能团的个体数t值为1.3047、1.0338和0.2300,镧肥区和钕肥区与CK2之间的t值为1.6014和1.1835;萧县镧肥区、钕肥区和CK2与CK1之间食饵功能团的个体数t值为1.0431、1.0245和0.7369,镧肥区和钕肥区与CK2之间的t值为0.9495和0.9490;两地处理与与CK1和CK2之间食饵功能团的个体数t值均小于t0.05,表明稀土叶面肥对两地食饵功能团个体数影响不显著。稀土叶面肥对肥东葡萄园食饵功能团物种丰富度影响很小,萧县镧肥和钕肥与CK2之间物种丰富度的t值为2.1709和2.0226,差异显著。综上所述,稀土叶面肥对葡萄园中性昆虫亚群落和食饵功能团的物种数影响显著。     

三峡库区不同土地利用方式的养分流失研究

通过两年的定位实验,研究了三峡库工我５种代表性土地利用方式对养分流失的重要性。寝实验表明,不同土地利用方式的养分年输出总量有较大的变异,其变化趋势为坡地农田＞梯田农田＞梯田农田＞坡地果园。不同土地利用方式下,降雨量和降雨强度与系统径流量和含沙量的相关性都达到５％显著性水平。不同土地利用方式,其径流养分输出占系统养分总输出的比例明显不同。土地利用方式对系统Ｎ、Ｐ、Ｋ的径流输出影响显著。三峡库区脆弱生     

PRRSV-GSLZ-1/2009细胞毒和组织毒致病特征的比较

为了研究猪繁殖与呼吸综合征病毒(Porcine reproductive and respiratory syndrome virus,PRRSV)野毒株在细胞适应中的遗传变异与其致病性的关系。在进行遗传变异分析后,将GSLZ-1/2009细胞适应毒和组织毒同时接种36日龄健康仔猪,对感染后的临床症状、体征变化、抗体及炎性因子水平进行了实时监测和动力学分析,并对组织病变进行了显微观察。结果显示:在细胞适应过程中致病相关基因并未发生任何突变,但细胞适应株所诱发的抗体及炎症因子反应均明显较组织毒弱,且所造成的病理损伤也比较轻微。表明PRRSV野毒株在细胞适应过程中毒力会减弱,而毒株的弱化可能由遗传变异之外的因素决定。     

Bt玉米秸秆还田对小麦幼苗生长发育的影响

以已进入中间试验阶段的Bt玉米及其亲本(非Bt玉米)秸秆为材料,与营养土及蛭石混合后培养小麦幼苗,同时以未使用秸秆的相应土为空白对照,在室内条件下研究了Bt玉米与亲本秸秆还田对后茬小麦的影响。结果表明:(1)不同秸秆还田对小麦幼苗出苗率、株高没有显著影响;(2)非转基因玉米与转Bt玉米秸秆拌土后地上部鲜重仅为对照鲜重的51%和65%,干重仅为对照的62%和72%,均达到差异显著水平;(3)Bt玉米秸秆还田降低小麦幼苗生长素(IAA)含量,郑58秸秆拌土增加了幼苗脱落酸(ABA)含量;(4)两种处理均提高了幼苗的超氧化物歧化酶(SOD)总活性。因此,秸秆拌土对小麦幼苗的处理效应一致,与秸秆类型无关,该研究可为评价转Bt玉米环境安全提供一定的理论依据。     

二种重组α-乙酰乳酸脱羧酶在啤酒生产中降低双乙酰的作用

利用已构建的含有短芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｂｒｅｖｉｓ）和产气肠杆菌（Ｅｎｔｅｒｏｂａｃｔｅｒ　ａｅｒｏｇｅｎｅｓ）α－乙酰乳酸脱羧酶（α－ａｃｅｔｏｌａｃｔａｔｅ ｄｅｃａｒｂｏｘｙｌａｓｅ, α-ＡＬＤＣ）基因的工程菌株,并使它们分别在大肠杆菌中高效表达,获得重组α－ＡＬＤＣ。在实验室,用 ２Ｌ体积的麦芽汁进行啤酒生产试验,添加 ２种重组α－ＡＬＤＣ后,使啤酒中的双乙酰含量快速下降到或始终保持在０.１ｍｇ／Ｌ以下。证明得到的重组ａ－ＡＬＤＣ能有效地降低啤酒中双乙酰含量。