973项目“极端微生物及其功能利用的基础研究”研究进展

中国科学院微生物研究所东秀珠研究员主持承担的国家基础研究发展计划———“973”项目“极端微生物及其功能利用的基础研究”,于2004年10月获得批准立项。参加该项目的有:武汉大学、云南大学、浙江大学、吉林大学、国家海洋局三所、中国科学院北京基因组研究所、中国科学院上     

致倦库蚊对登革Ⅱ型病毒的中肠感染屏障作用

为探讨致倦库蚊对登革Ⅱ型病毒的中肠感染屏障作用,通过病毒分离、逆转录聚合酶链反应、透射电镜等技术进行了相关研究。结果表明：吸食感染性血液后,登革Ⅱ型病毒能侵染白纹伊蚊中肠上皮细胞并大量复制,但不能侵染致倦库蚊中肠上皮细胞。以上研究证明致倦库蚊对登革Ⅱ型病毒存在中肠感染屏障。     

一个新的产氢细菌的鉴定及产氢特性的研究

利用Hungate滚管技术从福建省漳州垃圾处理厂厌氧消化器的颗粒污泥中分离到一株产氢的细菌L15。菌株L15为严格厌氧的革兰氏阳性杆菌,菌体大小为0.5μm～0.7μm×2.5μm～5.0μm,以侧生鞭毛运动。在孢肉培养基上产生端生的卵圆形芽孢。温度生长范围15℃～45℃（最适温度30℃～37℃）;pH 范围5.0～8.4（最适pH 6.3～6.8）。该菌株不水解明胶和七叶灵,不还原硫酸盐,牛奶变酸但不凝固,发酵多糖和少数的单糖、双糖和寡糖;发酵葡萄糖的最终产物为乙酸、丁酸、H2和CO2。G+C含量为298mol%。16S rDNA序列分析表明,该菌株属于梭菌的簇Ⅰ,与Clostridium paraputrificum较为接近（相似性为97.1%）。通过生理特征和16S rDNA序列的同源性分析,表明菌株L15应是梭菌属簇Ⅰ中的一个新种,命名为Clostridium defluvii。菌株L15保藏在中国普通微生物菌种保藏中心,保藏号为AS1.3489。菌株L15的最佳产氢温度为34℃、pH为7.0。当葡萄糖浓度为0.4%时,氢气产率可达到1.41mol H2/mol 葡萄糖。该菌可利用下列底物产酸产氢,括号内为产氢率(底物浓度1%)：果糖(1.00mol H2/mol)、麦芽糖(2.17mol H2/mol)、蔗糖(1.69mol H2/mol)、菊糖(4.70mol H2/mol)、糖原(5.49mmol H2/g)、淀粉(7.34mmol H2/g)。     

土壤与水体有机污染的生物修复及其应用研究进展

系统论述了土壤、水有机污染物的主要来源、特点、有机污染生物修复的概念、应用范围、成功实例与研究进展等,特别是对于泄漏石油污染的生物成功降解方法、效果,土壤中易爆炸物如ＴＮＴ、废水中有机污染的有效降解等,评价了生物修复所具有突出优势,对有机、无机污染物降解过程中植物、微生物筛选、基因修饰、分子克隆与转基因植物方面近年来所取得的惊人成果与突破性进展,无疑正激励着人们开拓更大的应用范围。预计不久的将来,更多具有环境净化与生物修复功能的商业性综合技术与高效性工程生物将投入应用。     

基于种实性状的无患子天然群体表型多样性研究

无患子(Sapindus mukorossi Gaertn.)是我国长江以南地区传统的重要绿化树种,其果皮富含皂苷,种仁富含油脂,是国家林业局审定的新型木本油料树种之一。为揭示无患子群体间和群体内种实表型性状变异式样,采用单因素方差分析、巢式方差分析、相关分析和主成分分析等方法,对无患子13个天然群体的10个种实表型性状进行比较分析,研究其群体间和群体内种实表型多样性以及表型变异与地理生态因子间的相关性。结果表明:无患子种实表型性状变异系数平均为7.34%,在群体间和群体内均存在丰富的表型变异。表型性状分化系数平均为62.21%,群体间变异(39.93%)大于群体内(27.46%),是无患子种实表型性状变异的主要来源。多数性状在群体间差异显著,不同程度的表现出边缘群体易于分化的特点,但地理变化规律不连续,而在群体内不同性状的差异性亦不一致。种子形态受群体地理生态的影响较果实形态大,西北部群体种子趋于椭圆形,东部、南部则趋于圆球形;地理纬度、年平均气温与多数种实性状间呈显著相关,是无患子种实表型性状变异的主要地理生态影响因子。可见,无患子种实表型性状在群体间、群体内变异都较为丰富,这些变异是由遗传和环境因素共同作用的结果。群体间和群体内多层次的变异为无患子优良种质资源保育和利用提供了物质基础。     

大气臭氧浓度升高对植物及其昆虫的影响

臭氧是最具危害性的空气污染物之一,从19世纪中叶开始,对流层中的臭氧水平增加了35％,在今后50—100年内还将继续升高。臭氧浓度升高对植物生理基本功能、植物体内信号分子以及挥发物都具有不同程度的影响,并严重影响作物的产量。臭氧也通过改变植物的原生代谢和次生代谢发生数量而影响植食性昆虫的取食偏嗜性、行为、生长和发育,进而影响天敌昆虫的适合度。臭氧还通过改变化学信息物质而影响昆虫的行为。根据国内外研究进展,介绍了大气臭氧浓度升高对植物、昆虫的影响,并讨论了目前存在的问题和研究前景。     

神经梅毒的诊断与治疗（附23例分析）

观察神经梅毒的临床特点,以提高对神经梅毒的诊断与治疗水平。回顾性分析哈尔滨医科大学附属第一医院2005年1月至2010年12月收治的23例神经梅毒患者的临床资料。神经梅毒患者男17例（73.9%）,女6例（26.1%）,男女比约为2.8∶1;年龄27~71岁,平均年龄43.1岁。本组首发症状：麻痹性痴呆（7例）、精神异常（3例）、急性脑梗死（3例）、癫痫（2例）、脊髓病变（2例）、颅高压（2例）、周围神经损害（2例）、脑神经损害（1例）、无症状性神经梅毒（1例）。23例患者血清及脑脊液快速血浆反应素实验及梅毒螺旋体血凝试验均呈阳性反应。颅脑电子计算机断层扫描（CT）和/或磁共振成像（MRI）检查多表现为额叶、顶叶、颞叶、基底节等多发病变。本组患者经大剂量青霉素治疗后病情有显著改善20例,死亡1例,自动出院2例。神经梅毒的临床表现复杂多样,神经系统各部位均可受累,诊断依靠病史及临床表现、实验室血清及脑脊液梅毒抗体检测,误诊率高,应早期诊断,诊断后应进行规范治疗,早期治疗效果较好。     

宽叶吊兰叶绿素生物合成的昼夜节律变化

在被子植物中,从谷氨酰-tRNA到叶绿素的生物合成是由许多酶催化的级联反应,其中间代谢产物具有较强的光反应活性和细胞毒性,因此这一过程在细胞内受到严格的调控。本研究通过检测宽叶吊兰叶片叶绿素生物合成途径的14种中间产物含量随昼夜节律的变化,探讨昼夜节律对宽叶吊兰叶绿素生物合成的影响。结果表明,中间产物ALA(δ-氨基乙酰丙酸)、PBG(胆色素原)、ProtoⅨ(原卟啉Ⅸ)、Heme(血红素)、Mg-ProtoⅨ(镁原卟啉Ⅸ)、Chlide a(叶绿素酸酯a)、Chlide b(叶绿素酸酯b)、Chl a(叶绿素a)、Chl b(叶绿素b)受光诱导,而UrogenⅢ(尿卟啉Ⅲ)、CoprogenⅢ(粪卟啉Ⅲ)和Pchlide(原叶绿素酸脂)受黑暗诱导,尤其是Pchlide在黑暗中的积累量显著增加;Mpe(镁原卟啉Ⅸ单甲酯)和Mpde(镁原卟啉Ⅸ二酯)具有2个积累峰值,分别出现在中午12∶00和夜间24∶00。说明叶绿素生物合成受昼夜节律的调控,但其中间代谢产物含量的变化规律与昼夜节律并不完全一致。     

环境因子对鳗弧菌生物膜形成的影响

【背景】鳗弧菌是海产动物弧菌病的主要病原,在海水水域中广泛存在。鳗弧菌为了适应环境变化会生成生物膜,形成自我保护,对其防治是水产养殖行业的一大难题。【目的】探讨致病性鳗弧菌(Vibrio anguillarum)BYK0638生物膜的形成特性,为进一步研究鳗弧菌生物膜形成机制和致病机理提供参考。【方法】采用改良的微孔板法研究静置培养条件下鳗弧菌(V.anguillarum)BYK0638在96孔酶标板上的成膜情况,CCK-8法(Cell counting kit-8)定量检测生物膜中鳗弧菌的活力。【结果】鳗弧菌BYK0638能够在聚苯乙烯酶标板上形成稳定而明显的生物膜,其生物膜的OD450值在24 h达到峰值,60 h后趋于稳定;在107-108 CFU/m L范围内,鳗弧菌生物膜的OD450值显著高于其他试验组(P0.05);25°C时的生物膜OD450值显著高于其他温度生物膜的形成量;在p H 4.0-11.0范围内,当p H值为7.0时鳗弧菌形成的生物膜量最高,在p H值为3.0和12.0时鳗弧菌几乎不形成生物膜;在TSB培养基中加入0.03-2.00 mmol/L Ca Cl2,鳗弧菌生物膜形成量与未添加Ca Cl2对照组无显著性差异;在TSB培养基中加入0.03 mmol/L Mg Cl2,可促进鳗弧菌生物膜形成;Na Cl浓度为5%时,形成的生物膜OD450值最高;鳗弧菌在大黄鱼表皮黏液、肝脏、前肠、后肠组织提取液包被的96孔酶标板上形成的生物膜显著高于其他黏液和组织提取液包被组(P0.05)。【结论】致病性鳗弧菌BYK0638能形成稳定而明显的生物膜,其生物膜形成与外界环境因子变化有密切的关系,培养时间、初始菌浓度、温度、p H、Mg2+、盐度及不同组织和黏液等各种环境因子均能显著影响鳗弧菌生物膜的形成。     

景观生态网络研究进展

作为生态学重要的概念与方法,生态网络是景观生态学研究的热点问题,也是耦合景观结构、生态过程和功能的重要途径。景观生态网络对于保护生物多样性、维持生态平衡、增加景观连接度具有重要意义。从景观生态网络的相关理论、研究进展、研究方法模型等进行分析,并对其应用前景进行展望,主要介绍了传统景观格局分析、网络分析、模型模拟等方法的适用性与特点,并分析了景观生态网络在城市景观格局优化、自然保护区规划、生物多样性保护、土地规划等领域的应用,最后提出了研究的主要问题。