好氧-厌氧混合污泥启动微生物燃料电池产电性能及微生物群落动态特征

【目的】为探讨好氧-厌氧混合污泥启动微生物燃料电池(Microbial fuel cell,MFC)产电性能以及MFC对微生物群落的选择作用,【方法】以乳酸为底物,应用不依赖于培养的微生物分子生物学技术解析单室MFC启动过程中微生物群落的组成和结构动态学特征。【结果】结果表明,MFC经过3个周期启动成功,最高输出电压230 m V。当MFC外电阻为1656Ω时,最大功率密度11.15 W/m3,电池运行稳定。混合污泥启动MFC以后,阳极生物膜微生物群落结构同种泥差异较大,且多样性降低。生物膜中微生物类群按丰度依次为β-变形菌纲(Betaproteobacteria)24.90%、拟杆菌门(Bacteroidetes)21.30%、厚壁菌门(Firmicutes)9.70%、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)8.50%、δ-变形菌纲(Deltaproteobacteria)7.90%、绿弯菌门(Chloroflexi)4.20%以及α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)3.60%。有利于生物膜形成与稳定的动胶菌属(Zoogloea)和不动杆菌属(Acinetobacter)序列丰度分别占生物膜群落的5.00%和3.90%,与MFC产电能力直接相关的地杆菌属(Geobacter)序列由混合污泥中的0.60%上升至阳极生物膜中的2.60%。【结论】本研究表明,MFC阳极生物膜在驯化过程中对污泥中的微生物进行淘汰和选择,最终驯化形成了有利于生物膜形成与稳定、有机物厌氧发酵与产电的微生物菌群。     

湖南会同不同年龄杉木人工林土壤磷素特征

对湖南会同不同年龄(7年生、17年生、25年生)杉木人工林土壤全磷、有效磷、无机磷组分和有机磷进行了研究,结果表明:3种不同林龄杉木林土壤全磷和有效磷的含量分别在317.06—398.56 mg/kg和0.82—1.38 mg/kg之间,土壤全磷和速效磷含量均属低水平;杉木林土壤全磷含量从7年生幼龄林到25a近熟林出现先升高后降低的规律,并且17年生和25年生林分比7年生林分分别增加了19.68%、15.75%,土壤有效磷含量17年生和25年生林分比7年生林分提高了45.55%左右;土壤磷素活化系数均小于2.0%,这表明本研究区土壤全磷向速效磷转化较难,土壤中磷素的有效性较低,但该值随着林分年龄的增加而出现增大的现象;无机磷含量分别为:7年生169.50 mg/kg、17年生182.03 mg/kg、25年生175.94 mg/kg,从幼龄林到中龄林增高,中龄林以后降低;土壤中无机磷组分以O-P含量最高,其次是Fe-P,Ca-P,Al-P最少;杉木不同生长发育阶段对无机磷形态的吸收是有选择性的,幼龄林到中龄林阶段林木以吸收Al-P为主,近熟林阶段林木以吸收Fe-P和Ca-P为主;有机磷含量在全磷所占比例随林龄的变化来看,杉木生长过程中有部分的有机磷矿化为无机磷。土壤不同形态磷的相关性分析结果显示,土壤有效磷与有机磷相关系数为0.667,呈极显著相关性,是研究区杉木人工林土壤有效磷的主要来源。     

不同光照梯度的遮荫处理对绒毛番龙眼幼苗生长的影响

在不同光照梯度,即100%自然全光照(natural sunlight,NS)、37.3%NS、15.5%NS、4.2%NS、1.6%NS和0.6%NS的人工遮荫条件下,研究了西双版纳季节雨林冠层树种绒毛番龙眼(Pometia tomentosa)幼苗的早期生长和定居后的生长特点。结果表明,光照是影响幼苗生长的重要环境因子。生长早期的幼苗基径和复叶数随遮荫程度的增加而降低;主根长、根冠比、总干重和单株叶面积均以37.3%NS处理最大;比叶面积随遮荫程度的增加而增大,而相对生长率则降低;幼苗株高在0.6%NS下增长最快,表明种子中贮藏的营养物质对幼苗的早期生长可能具有重要作用。37.3%NS处理对定居后绒毛番龙眼幼苗的生长最有利,幼苗的株高、基径、复叶数、叶轴长、复叶最多小叶数、单株叶面积、相对生长率和净同化率均在37.3%NS处理下获得最大增长;幼苗总干重随光照强度的减弱而降低;比叶面积在15.5%NS处理时最大。幼苗比叶面积和根冠比在生长过程中的波动可能是光照和土壤水分共同作用的结果。     

中国部分地区种子植物区系亲缘关系的研究

以植物属分布区类型的百分比为指标,分别采用系统聚类分析的最短距离法、最长距离法、中间距离法、重心法、离差平方和法、类平均法和可变法等7种方法,对中国46个地区的植物区系进行了分析研究,给出了其种子植物属的分布区类型的树状聚类图,求得各地区植物区系之间的亲缘关系。结果表明：在一定的经度范围内(中国东半部地区),两个地区植物区系之间的亲缘关系与其所处的纬度相关,即纬度相近其亲缘关系也相近,反之即疏远。运用系统聚类分析方法所得到的中国46个地区植物区系之间亲缘关系的结果与经典的理论基本吻合。     

槲皮素诱导Hep G2自噬与胞内游离Ca2+浓度的变化相关

槲皮素具有诱导细胞自噬、抑制肿瘤细胞增殖等抗癌功能,但其诱导细胞自噬的分子机制还不太清楚. 本文通过激光共聚焦显微镜观察槲皮素对Hep G2细胞自噬的影响; Fluo-3 AM和Cyto-IDTM Green Detection Reagent染色标记, 流式细胞术测定了槲皮素对Hep G2细胞内游离钙离子浓度［Ca2+］_i 及Ca2＋螯合剂BAPTA-AM对自噬水平的影响. 探讨了槲皮素诱导人肝癌细胞 Hep G2自噬过程中［Ca2+］i的变化. 结果表明, 在槲皮素较低浓度范围内(0 ～ 50 μg/mL), 可明显抑制Hep G2细胞增殖, 并以剂量依赖方式诱导细胞自噬. 同时发现,槲皮素刺激Hep G2细胞可使［Ca2+］i明显增加, 进而促进自噬. 而当胞内Ca2＋螯合剂 BAPTA-AM存在时, 细胞的自噬水平受到一定的抑制. 这些结果表明,细胞内［Ca2+］i的升高可促进自噬, ［Ca2+］_i 的降低可能会抑制自噬. Hep G2细胞自噬与细胞内游离钙离子浓度的变化有关系.     

甘蔗MYB2转录因子的电子克隆和生物信息学分析

用电子克隆方法获得甘蔗MYB2基因,采用生物信息学方法,对该基因编码蛋白从氨基酸组成、理化性质、跨膜结构域、疏水性/亲水性、亚细胞定位、高级结构及功能域等方面进行了预测和分析。结果表明:甘蔗MYB2基因全长991bp,包含570bp的ORF,编码189个氨基酸。甘蔗MYB2基因包含有MYB功能域,在序列组成、高级结构及活性位点等方面,与玉米等其它植物的MYB2基因具有高度的相似性。研究结果为该基因的实验克隆奠定基础。     

TMV介导的外源蛋白在植物中表达

烟草花叶病毒(Tobaccomosaicvirus,TMV)为Tobamovirus代表成员,以此病毒介导的外源蛋白在植物中表达,经过了十几年的研究和不断完善,已被证实为一种有效的表达外源蛋白的途径.这项技术已经在医用活性多肽以及疫苗的研制、功能基因的鉴定、植物体内生物合成途径的研究等方面发挥越来越重要的作用.重点阐述了TMV基因组RNA的结构和分子生物学特征,并着重对重组载体的构建及其利用加以了论述.     

保护地土传病害枯萎病和疫霉病生防菌剂的田间试验

为了克服保护地栽培作物的连作障碍,针对筛选的拮抗引起土传病害的枯萎病菌和疫霉病菌的微生物菌种进行了混合生防菌剂的制备,测定了制备菌剂中的菌体数量和抑菌活性;在人工接种的条件下研究了制备菌剂的生防效果;在保护地中试验了混合菌剂对枯萎病和疫霉病的防效。结果表明:制备的单菌剂中含有的活菌体数量能达到108 cfu/g以上,混合菌剂中每个菌种的活菌体数量能达到105 cfu/g,并且菌剂的粗提物中存在明显的抑制枯萎病菌和疫霉病菌的抑菌物质。在人工接种盆栽试验中单菌剂和混合菌剂对枯萎病和疫霉病均有一定的防效,其中混合菌剂对两种病害的防效均达到80%以上。混合菌剂田间实验对枯萎病和疫霉病防效能达到70%以上。     

山西文峪河上游河岸林群落稳定性评价

稳定性是植物群落结构与功能的综合特征。该文运用模糊综合评判理论评价了山西文峪河上游13种河岸林群落的稳定性。基于群落整体稳定性和结构稳定性的考虑, 选取乔木层优势树种更新潜力、物种多样性、Godron指数、立地质量和保护程度等5项特征指标, 通过计算各群落5项指标隶属度的平均值来评价群落稳定性。研究结果表明, 多数群落的稳定性隶属度介于0.40-0.60, 属于低山森林演替系列的青杨辽东栎(Populus cathayana + Quercus wutaishanica)混交林和油松白桦(Pinus tabulaeformis + Betula platyphylla)混交林的稳定性居中; 中高山森林演替系列中, 群落稳定性随着演替的进展而增加, 青杨(Populus cathayana)林结构简单, 稳定性最低, 青杄(Picea wilsonii)林接近演替顶极, 稳定性最高; 但并非只有近演替顶极的群落是稳定的, 客观存在的各种林冠干扰和河岸生境的高度异质性也使得白杄杨桦(Picea meyeri + Populus cathayana + Betula platyphylla)混交林、落叶松白杄(Larix principis-rupprechtii + Picea meyeri)混交林和落叶松青杄(Larix principis- rupprechtii + Picea wilsonii)混交林有较高的稳定性。