趋磁细菌改造及磁小体功能化的研究进展

趋磁细菌(Magnetotactic bacteria,MTB)是一种可在外磁场作用下沿磁场线定向运动的革兰氏阴性菌,其体内的磁小体(Bacterial magnetosomes,BMs)是由MTB经过生物矿化合成的。BMs在MTB体内成链状排列,由外层膜和内部磁铁矿晶体构成。BMs具有大小均一,单磁畴,大的比表面积,良好的生物相容性,超顺磁性等特点被广泛应用于医疗领域。目前,基于MTB的改造方法相对较少且主要偏向于通过改变BMs的形态、组成等进一步达到改造MTB的目的。BMs的功能化策略相对较多,主要分为化学修饰和生物修饰两种。综述了MTB和BMs的基本特性及筛选技术,并着重介绍了MTB的改造方法和BMs的功能化策略,最后讨论了MTB改造和BMs功能化在实际应用中的意义以及存在的问题。展望了MTB改造和BMs功能化的发展前景,可能面临的机遇及挑战,以期能够进一步促进MTB和BMs在实际中的应用。     

氢氧化细菌分离、筛选及促生机制研究进展

氢氧化细菌是一类以氢作为电子供体,通过氧化H2获得能量并同化CO2的无机化能自养菌。近年来,发现作为豆科作物根际主要生理类群的氢氧化细菌促生作用明显,因而受到各国学者的广泛关注。氢氧化细菌在农业、环境保护和人类健康等领域有巨大的应用潜力。目前,由于人们对氢氧化细菌的分类、分离和筛选技术的认识不足,严重影响了氢氧化细菌的研究进程和水平。概述氢氧化细菌的分离及筛选方法,并着重论述了氢氧化细菌促生作用及促生机理的最新研究进展,最后探讨其应用前景。随着研究的深入,氢氧化细菌将受到各国学者的广泛关注。     

介孔二氧化硅介导的功能核酸检测技术研究进展

介孔二氧化硅纳米粒子(Mesoporous silica nanoparticles,MSNs)是一种表面多孔的无机纳米粒子,具有粒子和孔的大小可调节,大的表面积和孔体积,可进行表面修饰以及良好的生物相容性等特点被广泛应用于医疗领域作为抗癌药物的递送载体。目前,将MSNs与功能核酸(Functional nucleic acids,FNA)进行良好结合并制备生物传感器应用于检测技术领域的研究主要偏向于把FNA固定在MSNs表面,通过FNA结构的改变实现介孔中客体分子的可控释放,进一步转换为荧光信号、电信号等进行检测。综述了MSNs的基本属性、制备及其应用,重点介绍了几类基于MSNs的功能核酸生物传感器,讨论了介孔二氧化硅介导的功能核酸检测技术在应用研究中的实际意义及其存在的问题,最后展望了该项技术的发展前景,可能面临的机遇及挑战,以期能够进一步促进介孔二氧化硅介导的功能核酸检测技术在实际中的应用。     

Tris对高LET碳重离子辐照下质粒DNA链断裂的保护作用

利用100 keV/μm碳离子束(初始能量为290 MeV/u)照射溶解于纯水、10 mmol/L Tris、1 mmol/L EDTA及TE 缓冲液中的pUC19质粒DNA.通过琼脂糖凝胶电泳技术分析了不同溶液中各种形态DNA分子所占份额,并计算得到不同剂量下平均每个质粒分子中单链断裂(SSB)及双链断裂(DSB)的数目.发现Tris通过抑制SSB和DSB的产生对碳重离子辐照下的质粒DNA有明显的保护作用,而EDTA能够加剧SSB的产生而抑制DSB的形成.     

基于碳基电极的电化学传感器检测铅离子的研究进展

重金属铅离子在空气、水、土壤和食物中普遍存在而且含量越来越高。铅离子具有较大的毒性,对人体的健康有很大的危害。近年来发展了很多检测铅离子的方法,其中以碳基为基底电极的电化学传感器由于具有简单、快速、灵敏等优点而备受青睐。从复合电极修饰材料的角度,综述了基于无机材料、有机材料和功能核酸等复合电极在检测铅离子的研究进展,重点介绍了碳基电极的发展历程、构建及铅离子的检测方法,对基于碳基电极的铅离子电化学传感器的发展前景进行了展望。     

猪水泡病病毒VP2基因抗原区在大肠杆菌中的表达

利用RT_PCR技术 ,以SVDVHK’70为材料 ,扩增出VP2基因抗原区。将目的基因的PCR扩增产物直接进行双酶切 ,然后将酶切产物与酶切后的表达载体pGEX 4T_1进行连接 ,转化BL2 1菌体并提质粒 ,经酶切、PCR鉴定为阳性的重组质粒命名为pGEX_VP2 ,并测序。测序结果表明 ,目的基因插入的位置、大小和读码框均正确 ,表达载体构建成功。将含有阳性质粒的BL2 1菌液经IPTG诱导后进行SDS_PAGE分析 ,出现预期的目的蛋白条带 ,此目的蛋白经Westernblot检测确定其有免疫活性。     

基于冗余分析的城市森林林下层植物多样性预测

以4类多样性指数作为衡量城市森林林下层植物多样性差异的定量指标,并同时记录对应样方尺度的环境变量特征.以期应用冗余分析(RDA)手段提取城市森林林下层植物多样性的干扰控制因子,从而进一步揭示主要环境变量对城市森林林下层植物多样性变异的贡献率.RDA分析结果表明枯落物盖度、距林缘距离、小路面积和垃圾数4变量为能够显著解释林下叶层植物多样性变化的最小变量组合,解释信息量百分比达61%,10变量共同解释的信息量为72.1%.在RDA分析的基础上,对10环境变量组合与植物多样性特征进行双重筛选逐步回归,发现草本密度与海拔、坡度、距林缘距离、枯落物盖度呈极显著相关;草本层Pielou均匀度指数与海拔、坡度、郁闭度、枯落物盖度、岩石盖度呈极显著相关;草本层Simpson多样性指数与坡度、枯落物盖度、距林缘距离、岩石盖度、伐桩数呈极显著相关;灌木层Pielou均匀度指数则与海拔、郁闭度、小路面积、岩石盖度呈极显著相关.     

牲畜排泄物返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N2O)排放的影响研究进展

牲畜排泄物返还被认为是对草地的一种天然的施肥措施,也是草地养分归还的一种重要途径,对于维持土壤肥力和植被生产力具有十分重要的生态学意义。论述了放牧牲畜粪便和尿液自身降解及其氮素变化、粪尿返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N₂O)排放的作用机制及影响效应,指出排泄物氮输入使粪尿斑块成为草地土壤氮转化和N₂O排放的活跃点,且不同排泄物类型、土壤理化特性和气候条件等使土壤氮素矿化、固持、硝化及反硝化等关键过程具有复杂性和差异性,进而导致不同类型草地生态系统N₂O排放对牲畜排泄物返还的响应不尽相同。建议未来在全球气候变化背景下,应加强草地牲畜排泄物-植被-土壤体系氮素生物地球化学循环过程的系统研究,进一步加深天然草地关键氮素转化过程和N₂O排放的微生物作用机制方面的认识,从而有助于为优化放牧牲畜排泄物的管理模式、制定科学合理的草地土壤养分调控策略和维持草地生态系统可持续发展提供科学有效的理论指导。     

基于街景测量的南昌市行道树结构特征与健康状况研究

行道树作为城市绿地系统的网络和骨架,在城市居民生活中发挥着无可替代的作用。快速准确的掌握城市行道树的结构特征和健康状况,有利于城市森林建设与管理,进而提升其生态服务功能。基于百度街景平台,通过街景测树法对南昌市的963个样方,共计26727株行道树展开调查。测量内容包括行道树大小指标(树高、胸径、冠下高和冠幅)、健康状况(支架比例、枯稍比例、叶色不健康比例和死亡比例)和植被垂直结构配置情况;并且探究了不同行政区和不同城市化强度(环城道路发展下的城乡梯度)下行道树的空间分布特征。结果表明:(1)南昌市行道树小树比例较高:胸径在10—20 cm的占65%,冠下高在1.5—2.5 m间的占76%,树高在4—8 m间的占71%,冠幅在2—6 m间的占76%;行道树生长整体表现为健康,各指标所占比例较小,但是叶片健康较差;35%的样地无叶色不健康,77%的样地无支架,76%的样地无枯梢,93%的样地无死亡;植被垂直结构配置状况良好,以乔-灌-草复合结构为主(比重为75%);(2)在空间分布上,不同行政区行道树大小指标和垂直结构配置上差异显著、健康状况(支架比例和叶色不健康比例)均表现显著性差异(...     

小尺度海域空间评价单元划分技术研究——以福建省东山湾为例

科学合理的海域空间评价单元划分是各类海洋空间监测、评价、规划和管理的基础工作,对于保护海洋生态环境,实现海洋资源的可持续开发利用具有重大现实意义。然而,海洋的流动性、开放性、边界模糊性等特征,导致海洋空间评价单元划分较陆地而言更为复杂、困难。以福建省东山湾为例,提出一种适用于小尺度海域的空间评价单元划分技术方案,通过从化学属性、物理属性、生物学属性三个方面构建海域空间生态属性划分指标体系,进行空间分类评价,运用插值、叠加分析等GIS技术将东山湾划分为67个基本空间评价单元。研究结果不仅能为进一步划定东山湾海洋空间规划提供技术支持,同时为其他小尺度海域生态监测、评价、规划和管理提供科学参考。