秸秆真菌降解转化与可再生化工

秸秆生物质是储量巨大的碳资源,我国每年可用的生物质资源接近10亿t,如果可以转化为燃料乙醇等生物基化学品,有望减少至少2亿t的原油进口量,因此发展秸秆生物转化生产燃料乙醇和大宗化学品是生物制造的核心组成。中国科学院天津工业生物技术研究所(以下简称“天津工业生物所”)自建所之初,便提出了“两个替代一个提升”,其中包括以可再生碳资源替代不可再生石化资源生产大宗化学品。发展秸秆生物转化是研究所的长期战略,建所10年来,在这一领域进行了持续系统地研究,取得了显著进展。本文重点综述真菌系统的生物质降解与转化,包括丝状真菌纤维素降解机理,生物质炼制整合路线研发等,实现了生物质一步转化燃料乙醇、苹果酸等多种大宗能源材料化学品。在可再生化工研究方面,重点介绍了丁二酸、乳酸等一批大宗有机酸,以可再生碳资源为原料进行生产的工业化进展,展示了生物制造替代石化路线生产大宗化学品的潜力。天津工业生物所在秸秆生物转化和可再生化工方面的研究,为我国建设发展低碳经济社会提供了有效参考路径,有望为我国实现双碳战略目标作出自己的独特贡献。     

MicroRNA-520e通过靶向抑制AEG-1发挥抗结直肠癌特性

摘要 目的：探究MicroRNA-520e（miR-520e）在结直肠癌中的表达模式及其对细胞功能的影响。方法：采用qRT-PCR方法检测47例结直肠癌患者的癌组织和癌旁组织中miR-520e和星形胶质细胞上调基因-1（AEG-1）的mRNA表达水平。将SW480细胞分为对照组、miR-520e-mimic组、NC-mimic组、miR-520e-inhibitor组、NC-inhibitor组、miR-520e-mimic+AEG-1-pcDNA3.1组和miR-520e-mimic+NC-pcDNA3.1组。通过MTT法检测SW480细胞的增殖,通过Annexin V-FITC/PI双染色试剂盒检测细胞凋亡,通过Transwell检测细胞迁移和侵袭,通过双荧光素酶报告基因实验验证miR-520e和AEG-1的靶向关系,通过qRT-PCR或Western blotting检测AEG-1、基质金属蛋白酶2（MMP2）、MMP9、NF-κB p65（p65）和磷酸化的NF-κB p65（p-p65）的表达。结果：与癌旁组织相比,结直肠癌组织中miR-520e的表达水平降低（t=9.353,P<0.001）。与对照组相比,miR-520e-mimic组的OD_490nm 值降低,细胞凋亡率升高,细胞迁移和侵袭数量降低,MMP2、MMP9和p-p65蛋白表达水平降低（P<0.001）。与对照组相比,miR-520e-inhibitor组的OD_490nm 值升高,细胞凋亡率降低,细胞迁移和侵袭数量升高,MMP2、MMP9和p-p65蛋白表达水平升高。与NC-mimic组相比,miR-520e-inhibitor组的相对荧光素酶活性降低（P<0.001）。与对照组相比,miR-520e-mimic组的AEG-1的mRNA和蛋白表达水平均降低,而miR-520e-inhibitor组均升高（P<0.001）。与miR-520e-mimic+NC-pcDNA3.1组相比,miR-520e-mimic+AEG-1-pcDNA3.1组的AEG-1的mRNA和蛋白表达水平升高,OD_490nm 值升高,细胞凋亡率降低,迁移和侵袭细胞数增加,MMP2和MMP9的蛋白表达水平及p65的磷酸化水平均增加（P<0.001）。结论：miR-520e在结直肠癌中表达降低,可通过靶向抑制AEG-1来发挥抗结直肠癌特性,其抗癌机制可能通过NF-κB信号通路介导。     

中国青藓科新资料

通过对青藓科模式标本的研究,结合中科院华南植物园标本馆（IBSC）及云南高黎贡山的青藓科标本,报道中国青藓科新记录1种：阔叶美喙藓Eurhynchium latifolium Cardot。对于曾有文献记载但缺少描述的4个种：粗肋毛尖藓Cirriphyllum crassinerum（Taylor） Loeske ＆M.Fleisch.、锐尖细喙藓Rhynchostegiella menadensis（Sande Lac.） E.B.Bartram、毛尖细喙藓Rhynchostegiella sakuraiiTakaki和西里伯长喙藓Rhynchostegium celebicum（Sande Lac.） A.Jaeger,在经过模式标本的检阅后重新确定了其在中国的分布,并提供了详细的描述及图片。     

云南阿昌族地区农业生物资源调查

2008年9月、2009年5-6月分别对云南省陇川县户撒阿昌族乡和梁河县的九保、曩宋2个阿昌族乡共18个村分布的与阿昌族生产、生活密切相关的农业生物资源进行了调查、收集与整理,共收集到农业生物资源300份.本文对当地农业生物资源现状、消长情况及原因和调查、收集到的资源种类及其利用价值进行了分析,并对云南省阿昌族地区农业生物资源的利用、保护和开发进行了讨论.     

河南省麻疹病毒血凝素蛋白基因特征分析

为了解河南省流行的麻疹野病毒的血凝素基因特征,为制定消除麻疹策略提供依据,本文对2008~2012年河南省麻疹病毒分离株进行了血凝素基因核苷酸氨基酸特征研究。该研究采用病毒分离、RT-PCR方法获取病毒血凝素基因扩增产物,再对扩增产物进行核苷酸序列测定和分析。结果显示,河南省2008~2012年共分离麻疹病毒12株,测序结果显示均为H1a基因型,核苷酸同源性98.0%~100%,氨基酸序列同源性97.2%~99.8%,通过与Edmonston-wt.USA/54/A毒株进行比较,在氨基酸240位点发生丝氨酸(S)突变成天门酰胺(N)的突变。上述检测结果显示,河南省2008~2012年麻疹野病毒流行优势株为H1a基因型,同源性较高,而且氨基酸改变导致糖基化位点的缺失,是麻疹病毒变化的共同特征。     

黄河中下游典型河岸带土壤性质空间变异及其对环境的响应

土壤和植被作为河岸带生态系统服务维持的根基,其空间分布与变异对河岸带生态功能的发挥起着决定性作用.本研究以黄河中下游典型河段河岸带为研究对象,采用野外调查、实验分析与冗余分析(RDA)相结合的方法,研究了河岸带土壤理化性质空间分异特征及其对环境的响应.结果表明: 研究区土壤物理性质的横向梯度效应较为明显,随缓冲距离增大,土壤容重呈现先增后减的趋势,而土壤含水量呈相反趋势;不同缓冲区土壤的全磷(TP)、有效磷(AP)、全碳(TC)、有机碳(TOC)、全氮(TN)、铵态氮(NH₄⁺-N)和硝态氮(NO₃^--N)含量差异均不显著;不同植被类型(杨树人工林和柳树人工林)的土壤化学性质差异均不显著.相关性分析表明,研究区土壤TOC与TN、NO₃^--N含量均呈极显著正相关、与NH₄⁺-N含量显著正相关,土壤TC和TOC含量均与砂粒呈极显著负相关,与粘粒极显著正相关.RDA结果显示,土壤TOC和NH₄⁺-N含量随乔木层高度和盖度的增加而增加,土壤TP与NO₃^--N随乔木层树木胸径和草本层植物盖度的增加而增加,而NH₄⁺-N含量随海拔升高呈递增的趋势,说明黄河中下游河岸带土壤性质受群落结构和海拔梯度的影响显著.     

低硒心肌损伤与钾离子通道蛋白的关系研究

目的：心肌上的离子通道蛋白与心肌损伤有很大的关系,本研究通过低硒喂养对C57BL／6小鼠心肌组织损伤的影响及其对钾通道蛋白的改变。方法：将实验小鼠分为4组：对照组,低硒30天组,低硒90天组和低硒180天组。采用低硒饲料（硒含量0．0045μg／g）喂养的方法建立低硒小鼠模型,对照组给予正常饲料（硒含量0．256μg/g）,与低硒组同时喂养;硒含量的测定和HE染色方法观察心肌损伤情况,WesternBlotting方法检测其钾通道蛋白的表达。结果：低硒饲料喂养小鼠的心脏硒含量与正常饲料喂养的硒含量相比明显降低（P〈0．01）;并出现轻微的心肌损伤,钾通道蛋白的表达量在低硒30天组,低硒90天组和低硒180天组下调（P〈0．01）。结论：成功建立低硒小鼠模型,低硒能引起小鼠心肌损伤,这种改变可能有心脏的钾通道蛋白的表达水平有关。     

北京城市绿地近自然植物群落构建

近自然植物群落对促进城市绿地群落稳定、激活生态系统内部调控机制、丰富生物多样性等具有重要作用。采用数量分类与环境排序的生态学方法,对北京鹫峰低海拔森林植物群落特征与环境影响要素进行研究,提出适于北京地区的近自然植物群落模式。结果表明:TWINSPAN将10块样地划分为4个植物群丛;样地和主要植物排序与TWINSPAN分类结果一致,以油松、槲树、栓皮栎为优势种的松栎混交林空间分布与海拔和土壤环境因子显著相关,其中土壤环境因子包括p H值、有机质含量、非毛管孔隙度;自然山体土壤与城市绿地土壤在p H值和有机质含量方面存在差异;遵循适生性、科学性与艺术性基本原则,构建形成5个近自然植物群落基本模式。     

青藏高原天然湿地水环境特征和水质净化能力分析

研究以拉萨市拉鲁湿地及其相连干渠和茶巴朗湿地水体为研究对象, 分别于2020年8月(夏季)和2021年4月(春季)各采集22个水样, 测定水体氮磷营养盐和高锰酸盐指数, 分析了夏季和春季湿地的水环境特征和水质净化能力。结果表明, 拉鲁湿地和茶巴朗湿地由于流域人为污染水平不同进水水质存在差异, 拉鲁湿地进水水质主要受氮磷营养盐影响, 茶巴朗湿地水质主要受耗氧有机物影响。两湿地对水质都具有净化作用, 不同季节湿地对不同污染物的去除效果也有所差异。夏季, 拉鲁湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP和SRP的最大去除率分别为75.0%、65.2%、89.5%、82.2%和35.3%。茶巴朗湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP和SRP的去除率分别为60.7%、73.5%、12.7%、35.9%和5.0%。夏季两湿地对COD_Mn均未表现出去除作用。春季, 拉鲁湿地对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、SRP和COD_Mn的最大去除率分别为35.2%、65.9%、56.8%、59.5%、62.3%和17.9%。茶巴朗湿地的水质净化效果较差, 对TN、NH₃-N、NO₃-N、TP、SRP和COD_Mn的去除率分别为2.2%、10.2%、11.3%、11.3%、9.0%和26.0%。湿地水生植物、湿地结构、特殊的水动力特征及水污染负荷都可能影响高原湿地的水质净化能力, 春季高原湿地较低的水温、植物丰度和水文条件可能会降低湿地对污染物的去除效果。