电视显微摄影技术在微生物教学及科研中的应用

通过对一株核黄素高产株阿舒假囊酵母Ｔ_３０的菌丝形态、孢子囊、孢子、发酵过程中出现的膨大菌体及发酵终点核黄素结晶产物的显微观察,介绍一种适用于微生物材料（如：细菌、霉菌、酵母菌等）、动植物材料（如：动物组织、植物花朵）、生物大分子物质（如：淀粉颗粒）、工业结晶（如：核黄素晶体）及金相实验、普通物理实验的显微观察、检测和记录的方法。这一技术可普遍地应用于电视教学及科研实践。     

MapGene2Chrom基于Perl和SVG语言绘制基因物理图谱

遗传图谱表现形式简洁明了,为分析遗传规律、克隆基因提供了便利。Gbrowse、MapViewer等工具虽然能够协助研究人员绘制相似形式的物理图谱,但有很大的局限性:(1)数据需提前布置好;(2)输出结果无法灵活修改。鉴于此,文章基于Perl和SVG语言,开发了一款生物辅助作图软件MapGene2Chrom的本地版与网页版,该软件能够依据输入数据快速绘制相应的物理图谱。该软件输入数据格式简单,输出结果易于修改,图片格式为SVG矢量图,具有很好的移植性,以期为研究人员绘制物理图谱提供便利。     

热烟气气氛下生物质在流化床反应器中快速热解制取生物油

在对操作流化速度进行冷态实验以及流化床温度稳定性进行测试的基础上,研制了新型流化床反应器,并使用玉米秸秆为原料,探究了热烟气气氛下快速热解制取生物油的最佳反应温度以及床料。在最佳热解条件下,对糠醛废弃物、木糖废弃物以及海藻进行了实验研究,得到了各产物产率,并对得到的生物油进行了物理特性分析。结果显示,在最佳操作流速下,当温度为500 ℃时使用白云石为床料可以获得最大生物油产率。4种原料中玉米秸秆的生物油产率最高,达到42.3 wt%。在最佳热解条件下获得了4种物料不同含量的重油和轻质油,其中重油的物理特性差别很小,重油的热值比轻质油的热值高很多。不可冷凝气的高位热值是6.5?8.5 MJ/m3,因此不可冷凝气体可以作为一种燃料气被加以利用。     

谷氨酰胺合成酶抑制剂对烤烟烘烤特性的影响

以烤烟品种‘K326’叶片为材料,在达到工艺成熟期前7d分别用质量分数为0.005%和0.01%的谷氨酰胺合成酶(GS)抑制剂4-[羟基(甲基)膦酰基]-D/L-高丙氨酸(草铵膦)溶液喷施烤烟叶片,研究了烟叶烘烤过程中烘烤特性的变化特征。结果表明:于烟叶工艺成熟期前7d喷施GS抑制剂,能够显著降低烘烤过程中烟叶的叶绿素、类胡萝卜素含量和多酚氧化酶(PPO)活性;增加烟叶失水速率和丙二醛(MDA)含量,显著提高烟叶烘烤后黄烟比例,并降低杂色烟比例。研究认为,在烟叶工艺成熟期前7d喷施GS抑制剂,可增强烟叶的易烤性和耐烤性,使烟叶更容易变黄,并同时减少棕色化反应的发生,但高浓度的GS抑制剂使烟叶失水速率过快,不利于烟叶定色,烘烤后青烟比例升高,对烟叶外观质量形成不利。     

新疆东天山微孢衣属地衣2个中国新记录种

对采自新疆东天山米泉林场的地衣鉴定分析,发现2个中国新记录种,即散点微孢衣(Acarospora dispersa H.Magn.)和暗灰微孢衣(A.obnubila H.Magn.)。根据研究标本描述了2个新记录种的形态解剖、化学特征和生境,并提供了相关形态学及解剖学彩色图片。标本保存于新疆大学西北干旱地衣研究中心的标本室(XJUNALH)。     

新疆黑尔衣属地衣的研究

该研究对采自新疆天山及阿尔泰山山脉、保存于新疆大学中国西北干旱地衣研究中心地衣标本室(XJUNALH)的130余份黑尔衣属(Melanohalea O.Blanco et al.)地衣标本进行了研究。研究发现,新疆黑尔衣属地衣包括2个中国新记录种——烟色黑尔衣(M.infumata)和亚橄榄黑尔衣(M.subolivacea),1个新疆新记录种亚长芽黑尔衣(M.subelegantula)以及4个常见种地衣等7个地衣物种。并提供了新记录种地衣的形态-解剖特征描述和彩色照片,以及包括这些种的检索表、地衣名录和分布地区。这些新记录种的发现,为中国和新疆的地衣资源提供了基础资料。     

寒地稻田不同灌溉模式下稻株生长与水分消耗利用

为揭示不同灌溉模式下水稻植株生长与水分消耗利用,通过蒸渗仪与田间小区结合的方法,以常规淹灌模式作为对比,研究了三种灌溉模式的水稻植株生长与水分消耗利用。试验结果表明：水稻植株体通过水分的自我调解来适应稻田生态系统变化,灌溉模式对水稻植株各器官的湿基含水率产生显著影响（P<0.05）,控制灌溉模式能够有效地延缓水稻生育后期的根系衰老;作为水分的载体,水稻植株干物质积累量直接影响水稻的耗水量,控制灌溉模式下稻田生态系统的水稻耗水量较间歇灌溉和常规淹灌都有大幅度的降低,而水分利用效率大幅度提高;控制灌溉模式可以通过生长补偿效应来增加后期干物质的积累,从而提高籽粒产量。根据各灌溉模式水稻的腾发量结合实际降雨量,来调控稻田灌溉水量,能够有效地维持SPAC稻田生态系统平衡,保证农业和生态系统的可持续发展。研究结果可为寒地黑土区稻田生态系统水分消耗利用研究提供理论依据和技术支撑。     

南疆四种盐生植物根际土壤真菌群落结构特征

盐生植物特殊的生境孕育了独特的根际微生物群落。为了解南疆干旱区不同盐生植物根际土壤真菌群落结构特征,探讨影响真菌群落结构的土壤环境因子,选取南疆伽师县同一盐碱地盐爪爪（Kalidium foliatum）、黑果枸杞（Lycium ruthenicum）、花花柴（Karelinia caspia）和旱生芦苇（Phragmites australis）四种优势盐生植物,采用Illumina NovaSeq高通量测序技术分析根际土壤真菌群落结构和多样性,并探究其与土壤理化因子的相关性。结果表明,四种盐生植物根际土壤理化特征不尽相同,土壤pH均超过8.0,电导率（EC）由高到低为旱生芦苇 > 盐爪爪 > 花花柴 > 黑果枸杞,黑果枸杞根际土壤的有机质（SOM）、全氮（TN）、全磷（TP）、全钾（TK）、速效氮（AN）和速效磷（AP）含量均最高,旱生芦苇根际土壤的SOM、TN、TP、TK和AN值均最低,但土壤水分含量（SWC）和EC值最高。四种盐生植物共有的操作分类单元（OTUs）数量为153个,各自特有的OTUs数量不尽相同。根际土壤真菌群落丰富度（ACE、Chao 1指数）依次为盐爪爪 > 旱生芦苇 > 黑果枸杞 > 花花柴,Shannons指灵第和Simpson指数大小依次为盐爪爪 > 黑果枸杞 > 旱生芦苇 > 花花柴。从四种盐生植物根际共检测到真菌8门、21纲、44目、89科、124属,子囊菌门（Ascomycota）在四种盐生植物根际土壤中占绝对优势地位。镰孢菌属（Fusarium）、支顶孢属（Acremonium）、曲霉属（Aspergillus）和青霉菌属（Penicillium）是四种盐生植物根际土壤共有优势属,非优势属数量多但相对丰度因植物种类而异。典范对应分析（CCA）显示,土壤速效钾、AP、pH和EC是影响根际土壤真菌群落结构变化的主要驱动因子。研究表明南疆四种盐生植物根际土壤真菌群落具有相似性,但优势菌属丰度差异明显,具有植物种类特异性。     

农杆菌介导的棉花枯萎病菌转化体系的优化

【背景】海岛棉相对陆地棉更易感枯萎病,一旦发生很难根治,使得枯萎病逐渐成为威胁新疆海岛棉产业发展的主要病害,但其致病机理目前还不是十分明确。【目的】揭示棉花枯萎病菌的遗传变异和致病机理,同时获得带有绿色荧光蛋白(Green Fluorescent Protein,GFP)标记的棉花枯萎病菌转化子用于观察其侵染海岛棉的途径。【方法】采用农杆菌介导的遗传转化(Agrobacterium tumefaciens-Mediated Transformation,ATMT)方法,对棉花枯萎病菌7号生理小种st89进行了遗传转化并对转化条件进行优化。【结果】农杆菌介导的遗传转化法转化棉花枯萎病菌的最佳条件为:150 mg/L的潮霉素浓度能完全抑制棉花枯萎病菌的生长,浓度为200 mg/L的头孢噻肟钠能完全抑制农杆菌LBA4404生长,农杆菌起始浓度OD_(600)为0.2,农杆菌预培养时间为8 h,棉花枯萎病菌分生孢子浓度为10~5个/mL,枯萎病菌孢子悬液和农杆菌LBA4404比例为1:1,乙酰丁香酮浓度为200μmol/mL,共培养时间为4 d,转化后培养温度25℃。利用优化的转化系统将GFP基因转入到棉花枯萎病菌中,转化效率最高可以达到252±7.37个转化子/10~5个孢子。PCR扩增以及荧光观察表明GFP基因能够正常表达。【结论】转GFP基因的枯萎病菌的获得为深入研究棉花枯萎病入侵的机理奠定了基础。     

细菌转录起始调控机制*

原核生物同一种群的每个细胞都是和外界环境直接接触的,它们主要通过开启或关闭某些基因的表达来适应环境条件。所以,环境因子往往是调控的效应因子,必须严格调控转录来确保细胞对环境改变做出有效且充分的反应。原核生物基因的表达受多种因素的调控,而对于大多数细菌来说,调控基因表达的关键步骤是启动子识别和RNA聚合酶启动转录。在细菌的细胞中,可以通过调节RNA聚合酶的活性以及改变RNA聚合酶对启动子的结合来优化基因的转录过程以适应不同环境变化。总结了目前已发现的参与细菌细胞转录调节的各类因子,从这些因子对启动子的作用、RNA聚合酶的作用以及两者的相互作用等方面阐述它们调控基因表达的分子机制。总结多种基因调控的作用,加深对转录起始过程的认识,希望能对未来调控转录起始过程来实现目标基因的高效表达和不利基因的抑制表达提供思路,为以后的工业菌株改造提供依据。