青藏高原高寒草甸土壤环境对线虫功能多样性的影响

土壤线虫是地下食物网的重要组成部分, 在生态系统能量流动和物质循环中起着至关重要的作用。大量研究报道了肥力等土壤环境对土壤线虫物种多样性及各功能群多度的影响, 而我们对土壤线虫功能多样性如何响应土壤环境变化依然知之甚少。本研究以群落水平个体大小和个体大小多样性表征土壤线虫功能多样性。在青藏高原高寒草甸选择3个研究点, 调查和分析了不同生境(沟底平地、阴坡、阳坡和山顶)土壤线虫物种多样性、各功能群多度和功能多样性及其与土壤理化因子和植物多样性的关系。结果表明: (1)土壤线虫个体多度和物种多样性在阳坡最高, 随土壤pH值和土壤总磷增加而升高; 而基于个体大小的土壤线虫功能多样性主要受土壤养分影响, 随土壤总氮和有机质增加而增加, 随土壤总磷含量增加而减少; (2)食细菌和食真菌线虫多度在沟底最高, 植食与捕食杂食线虫多度在山顶最低; 除捕食杂食线虫外, 各功能群多度也主要随土壤磷增加而升高; 除食真菌线虫外, 各功能群多度随植物物种丰富度的增加而减少。本研究强调了土壤线虫物种和功能多样性受不同土壤环境因子的影响, 丰富了土壤线虫多样性研究的内容, 为理解高寒草甸土壤动物多样性形成、维持和变化提供了更广阔的 视角。     

多菌种固体共发酵生物软化稻壳的研究

用NaOH对稻壳预处理 ,解除木质素和半纤维素对纤维素的保护作用以及破坏纤维素的晶体结构 ,使其更容易被微生物分解利用。据多种微生物共生及代谢特性 ,建立由瑞氏木霉AS3 371 1、黑曲霉AS3 31 6和啤酒酵母AS2 399组成的复合微生物体系。通过正交实验优化出一组具有实践前景的多菌种固体共发酵的技术路线和工艺方法 ,较好地实现了复合微生物软化稻壳的目的。实验结果显示 ,在发酵温度 30℃ ,pH4 5左右条件下 ,发酵7d后的最高滤纸酶活力为 5 64U/g发酵物 ,1 0d后的纤维素的降解率为 :2 8 0 5 %。     

内蒙古中东部草原羽茅内生真菌的遗传多样性

该文从形态学和基因水平上对内蒙古中东部草原4个羽茅(Achnatherum sibiricum)种群所含的27个内生真菌(Neotyphodium)菌株的遗传多样性进行了研究,结果表明羽茅内生真菌在形态学和基因水平上均表现出较高的遗传多样性。在PDA培养基上,根据菌落颜色、质地、生长速率和分生孢子外观等特征,可分为4个形态型;西乌旗、霍林郭勒和定位站3个种群所含的内生真菌菌落具有相似的生长特性和外观,而羊草(Leymus chinensis)样地种群无论从菌落外观和质地的多样性,还是遗传多样性指数均高于其它3个样地。用20个随机引物对这27株内生真菌基因组DNA进行RAPD分析,共检测到463个位点,其中461个为多态位点,多态位点百分率达99.6%,特有位点93个,占20.1%。Nei基因多样性指数h和Shannon多样性指数I分别为 0.238 0和0.387 0;多数菌株间的遗传一致度较低而遗传距离较大,在DNA水平上存在较显著的遗传变异。基于Nei无偏遗传距离和UPGMA法的聚类分析结果将27株内生真菌分为7组,并且与形态型的划分基本一致,RAPD分析方法提高了内生真菌类群划分的可靠性。     

群落构建研究的新进展:进化和生态相结合的群落谱系结构研究

群落如何构建足群落生态学中的重要问题.群落谱系结构研究将物种间的亲缘进化关系运用到群落生态学研究中,利用物种的系统发育状况推测历史因素对现有群落的影响,为推断影响群落组成的生态学机制提供了有效方法.群落谱系结构的研究方法是首先建立可代表群落物种库的超级系统进化树,然后计算群落内物种间的谱系距离,最后通过统计方法检测其与随机模型下的谱系距离是否有显著差异来获得谱系结构(如谱系聚集、谱系发散),从而揭示群落构建中的关键生态过程(如生境过滤、竞争作用).群落谱系结构与空间尺度、分类群尺度、时间尺度等不同研究尺度有关.在小的空间尺度下,随着分类群尺度降低、树木年龄级增大,群落谱系结构从聚集逐渐转为发散;而随群落空间尺度的增大,谱系趋向于聚集.谱系结构受到环境因素影响,因此分析集合群落下的谱系可以揭示区域生态过程的影响.另外,群落谱系结构研究还有助于探讨中性理论、密度制约假说等生态学理论,并预测干扰作用下的群落演化趋势.在利用谱系结构深入探讨群落构建成因时,需要基于生态特征和环境变量共同分析,同时考虑小尺度局域过程(群落的微环境或群落内种间相互作用等)和大尺度区域过程(地史过程和物种形成等),并可结合生态控制实验,以确认群落构建的关键因素.在研究方法和手段上,今后需要注重通过选择合适的基因片段建立系统树,然后通过生态特征来加以校正,以更准确地反映物种间的亲缘距离.另外,获得谱系树后还需要寻找更加合理的统计模型和指数,增加统计分析和解决问题的能力.     

凹甲陆龟沙门氏菌的分离鉴定及毒力因子基因的PCR检测

从成都动物园因腹泻死亡的凹甲陆龟体内分离到一株病源菌,经选择性分离培养、生化试验、血清型鉴定等,确定该病源菌为D群肠炎沙门氏菌,其抗原结构式为1,9,12∶ g,m∶ -.该菌株对小鼠有较强的致病性,能引起人工感染小鼠大量死亡,且从其体内分离到相同特性的菌株;药物敏感性试验证实该分离菌对头孢曲松、氧氟沙星、卡拉霉素、多粘菌素、复方新诺明、呋喃唑酮等敏感,对链霉素、四环素、氯霉素等耐药;同时根据GenBank中已报道的沙门氏菌毒力因子ivnA和ivnE的基因序列,设计两对特异性引物对该菌进行PCR检测,结果在该菌中成功扩增并检测出ivnA和ivnE基因.本试验尝试了沙门氏菌的PCR检测方法,为该分子诊断技术的全面推广奠定了良好基础,也为今后该疾病的预防、诊断和治疗提供了科学的实验数据.     

导入β—1,3—葡聚糖酶及几丁质酶基因的转基因可育油菜及其？…

利用农杆菌转化法,将组成型表达β－１,３－葡聚糖酶及必丁质酶基因的双价值植物表达载体ｐＢＬＧＣ转化优质甘蓝型油菜品种Ｈ１６５,并得到了抗卡那毒素（Ｋａｎａｍｙｃｉｎ,Ｋａｎ）的再生植株。我们对所得到的抗Ｋａｎ的再生苗进行了初步分子生物学检测,结果表明,在Ｋ１５（Ｋａｎ １５ｍｇ／Ｌ）培养基上的绿苗中有３０％为ＰＣＲ阳性植株,而在Ｋ２５（Ｋａｎ １０ｍｇ／Ｌ）培养基上的绿苗有５３％的阳性率。对部分Ｐ     

腾冲嗜热厌氧杆菌Cas2原核表达及生物信息学分析

为研究CRISPR/Cas系统及其相关蛋白Cas2(TTE2657)在腾冲嗜热厌氧杆菌热适应中的作用,应用PCR技术构建了原核重组质粒pET-28a::cas2,并在大肠埃希菌BL21表达Cas2蛋白;结合生物信息学软件对cas2编码蛋白的基本理化性质、氨基酸同源性、空间结构及蛋白质相互作用网络进行预测和分析。结果显示,成功构建了原核表达载体pET-28a::cas2并在大肠埃希菌BL21中得到表达,Cas2分子质量大小为9.9 ku,主要以可溶性形式存在;qRT-PCR显示cas2 mRNA在60℃和75℃高表达;生物信息学分析显示cas2基因其完整的ORF全长264 bp,编码88个氨基酸,其中Ile(14)、Ser(14)、Phe (12)含量较高,等电点为9.31,不存在跨膜结构。其蛋白质二级空间结构以α-螺旋、无规则卷曲、β-折叠为主,蛋白互作预测网络显示Cas2与Cas3、Cas5、Cas7等其家族大部分蛋白存在相互作用。进化树分析显示腾冲嗜热厌氧杆菌cas2基因与厌氧菌芽胞杆菌B7M1同源性最高(39.5%)。腾冲嗜热厌氧杆菌cas2编码蛋白是一种亲水性蛋白,在原核系统能高效表达。本研究为嗜热蛋白质的热稳定性机制的研究提供参考。     

高寒草甸植物物种丧失对草原毛虫的影响

植物多样性是调控食物网结构和生态系统功能最重要的生物因素, 植物多样性丧失深刻影响食草动物, 但由于小型食草动物种群数量波动明显、统计随机性较大等困难, 我们对植物多样性丧失如何影响小型食草动物依然知之甚少。基于在青藏高原高寒草甸设置的长期植物物种剔除试验, 本研究于2016-2020年7-8月连续调查了植物物种剔除各处理中草原毛虫(Gynaephora alpherakiif)的数量, 分析了植物物种及功能群丧失对草原毛虫的影响。结果表明, 虽然时空差异及统计随机性是影响草原毛虫数量变化的主要因素, 但植物物种剔除介导的群落差异对草原毛虫数量的影响依然显著: (1)在各观测时段, 优势种线叶嵩草(Kobresia capillifolia)的丧失导致群落中草原毛虫数量显著减少; 禾草类物种丧失也会减少草原毛虫数量, 但其影响仅在8月显著; (2)杂类草物种丧失通过增加群落中禾草物种多度, 可增加草原毛虫数量; 豆科物种丧失使莎草增多, 也会增加草原毛虫数量; (3)各植物功能群部分物种剔除并未显著影响草原毛虫数量。本研究证实了高寒草甸中草原毛虫数量会因优势植物嵩草和禾草的多度减少或禾草物种丧失而显著减少, 但群落总生物量、个体数和物种丰富度、豆科多度以及各功能群植物同比减少, 都对草原毛虫数量没有明显影响。这些结果说明在随机作用主导下, 植物群落中的特定功能群相对多度(而非物种多样性)变化深刻影响草原毛虫适合度, 进而影响生态系功能及服务; 未来生物多样性研究及草地虫害生物防控中应更多考虑统计随机性及植物功能多样性对小型食草动物的影响。     

精噁唑禾草灵降解菌株Rhodococcus sp.DSB-1分离鉴定、降解机制及其应用研究

【目的】分离并鉴定精噁唑禾草灵高效降解菌株,为开发高效降解菌剂,强化精噁唑禾草灵原位修复,保证黄瓜产品安全提供菌株资源和理论依据。【方法】利用富集培养的方法分离降解菌株,并通过形态学、生理生化特征和16S rRNA基因进化分析进行鉴定;HPLC/MS鉴定菌株降解精噁唑禾草灵的中间产物,采用鸟枪法建库克隆降解过程中关键的水解酶基因,并进行异源表达,利用Michaelis-Menten双倒数曲线图测定酶动力学参数;通过正交试验确定菌株液态发酵参数,并通过对黄瓜灌根接种的方式,研究降解菌株对黄瓜根际土壤中精噁唑禾草灵的降解以及甘露醇对降解效率的强化作用。【结果】Rhodococcus sp. DSB-1在24 h内能将100 mg/L精噁唑禾草灵完全转化为精噁唑禾草灵酸,降解最适温度和pH分别为30℃和8.0。克隆得到一个精噁唑禾草灵水解酶基因,命名为pepE。水解酶PepE对精噁唑禾草灵的K_m为28.2μmol/L,k_(cat)/K_m为11.0 L/(μmol·s)。在发酵温度30℃、通气量1:0.4、搅拌速度200 r/min、培养时间48 h条件下,液态发酵所得菌剂对精噁唑禾草灵的降解效率最高。投加至黄瓜根际的菌株DSB-1可以在黄瓜根系定殖,12d内完全降解黄瓜根际环境中10mg/kg的精噁唑禾草灵。此外还发现添加甘露醇可强化菌株的修复能力,降解效率相对于未添加的处理提高14.8%。【结论】菌株DSB-1具有原位修复精噁唑禾草灵污染土壤的潜力。