微囊藻毒素生物治理技术研究进展*

近年来,随着全球气候变暖和水体富营养化程度加深,蓝藻水华频繁暴发。微囊藻毒素是有害蓝藻产生及释放的危害最大的一类蓝藻毒素,对生态环境和公众健康造成了严重的威胁。因此,寻求有效的微囊藻毒素降解方法已成为全球科学领域的研究热点。针对微囊藻毒素生物治理技术展开综述,阐述了微囊藻毒素的产生、理化性质及生物毒性,总结了微生物、水生植物、浮游动物等自然生物降解微囊藻毒素的能力。在此基础上概述了生物滤池、人工湿地、生态浮床、膜生物膜反应器等生物治理技术对微囊藻毒素的去除效果,分析了现有微囊藻毒素生物处理方法的优势和局限性,并对今后的研究方向提出展望,为解决水环境中微囊藻毒素的污染问题提供思路。     

中华蜜蜂PLA2基因的生物信息学分析及响应高温胁迫的表达模式

磷脂酶A2 (PLA2)对细胞膜流动性、膜蛋白活性等细胞生理功能有重要调节作用。高温等环境压力对细胞的生理代谢有较大的影响,其在生物体抗逆过程中的调控作用一直备受关注。本研究以中华蜜蜂Hymenoptera: Apidae: Apis cerana cerana PLA2基因序列为基础,对其蛋白结构进行预测,分析该基因在不同温度和高温不同胁迫时间下的表达差异,以揭示该基因在中华蜜蜂抗高温过程中的生理功能。结果显示,中华蜜蜂PLA2基因包含745 bp的开放阅读框,编码169个氨基酸,蛋白分子量为19.3 kDa,无跨膜结构,不属于膜蛋白。氨基酸同源序列比对结果显示,中华蜜蜂PLA2序列与蜜蜂科昆虫的相似性最高,与其他膜翅目昆虫的相似性存在差异。qRT-PCR结果显示,PLA2在35℃、40℃和45℃处理下的表达量较高,较高的温度能诱导该基因表达的增加。同时,PLA2的表达受高温胁迫时间的影响,较长时间的高温胁迫导致PLA2基因的表达增加。本研究结果表明PLA2在中华蜜蜂应对高温胁迫时发挥重要生理功能。     

APRT缺陷型CHO细胞系的建立及其重组蛋白表达能力评价北大核心CSCD

中国仓鼠卵巢(Chinese hamster ovary,CHO)细胞是生产复杂重组药物蛋白的首选宿主细胞,腺嘌呤磷酸核糖转移酶(adenine phosphoribosyltransferase,APRT)催化腺嘌呤与磷酸核糖缩合形成腺苷一磷酸,是嘌呤生物合成步骤中的关键酶。采用基因编辑技术敲除CHO细胞中aprt基因,验证获得的APRT缺陷型CHO细胞系的生物学特性;构建两种真核表达载体:对照载体(含有目的基因增强型绿色荧光蛋白(enhanced green fluorescent protein,EGFP)和弱化载体(含有启动子和起始密码子突变的aprt弱化表达盒及EGFP),分别转染APRT缺陷型和野生型CHO细胞并筛选获得稳定转染的细胞池;重组CHO细胞传代培养60代并用流式细胞术检测EGFP表达的平均荧光强度,并比较不同实验组重组蛋白EGFP的表达稳定性。PCR扩增和测序结果表明,CHO细胞aprt基因成功敲除;获得的APRT缺陷型CHO细胞系在细胞形态、生长增殖、倍增时间等生物学特性方面与野生CHO细胞无显著差异。目的蛋白瞬时表达结果表明,与野生型CHO细胞相比,转染对照载体和弱化载体的APRT缺陷型CHO细胞系中EGFP的表达分别提高了42%±6%和56%±9%;特别是长期传代培养时,转染弱化载体的APRT缺陷型细胞中EGFP表达量显著高于野生型CHO细胞(P<0.05);构建的基于APRT缺陷型CHO细胞系能够明显提高重组蛋白的长期表达稳定性。研究结果为建立高效稳定的CHO细胞表达系统提供了一种有效的细胞工程策略。     

温度对中华鲟幼鱼血液生化指标的影响

分别在15℃、20℃、25℃和30℃水温养殖中华鲟幼鱼66d,研究温度对中华鲟幼鱼8项血液生化指标的影响。结果表明:中华鲟幼鱼血液中能源物质总蛋白、白蛋白、血糖、总胆固醇和高密度脂蛋白浓度变化规律相似,均呈现先升高后降低的趋势,而且均在20℃时达到最高值,分别为15.98g·L-1、5.6g·L-1、4.85mmol·L-1、2.44mmol·L-1和0.61U.L-1;在30℃时血液总蛋白、白蛋白、血糖、总胆固醇和甘油三酯浓度达到最低值,分别为8.93g·L-1、3.1g·L-1、2.26mmol·L-1、1.34mmol·L-1和3.35mmol·L-1;代谢产物总胆红素浓度呈现先降低后升高的趋势,在15℃组最高,在25℃组最低,分别为2.50±0.84和1.65±0.10mmol·L-1;尿素浓度随着温度升高而下降,在30℃时最低,为0.54±0.36mmol·L-1,显著低于15℃组和20℃组。综合不同温度组中华鲟幼鱼血液生化指标的变动规律表明,20℃时中华鲟幼鱼能量支出较少,是其较适宜的生长温度。     

基于支持向量机方法的蛋白可溶性预测

按照蛋白质序列中残基的相对可溶性,将其分为两类(表面／内部)和三类(表面／中间／内部)进行预测。选择不同窗宽和参数对数据进行训练和预测,以确保得到最好的分类效果,并同其他已有方法进行比较。对同一数据集不同分类阈值的预测结果显示,支持向量机方法对蛋白质可溶性的整体预测效果优于神经网络和信息论的方法。其中,对两类数据的最优分类结果达到79．0％,对三类数据的最优分类结果达到67．5％,表明支持向量机是蛋白质残基可溶性预测的一种有效方法。     

成都平原北部水稻土重金属含量状况及其潜在生态风险评价

为了解成都平原水稻土重金属含量状况和潜在的生态风险,选取成都平原北部水稻土典型区域为研究对象,采集了158个表层土壤样品,分析了土壤中pH值和Cd、Cu、As、Hg、Pb、Cr、Ni 7种重金属元素含量,以20世纪80年代测定的成都平原土壤重金属元素背景值为评价标准,采用Hakanson潜在生态危害指数法对研究区域的重金属潜在生态风险进行了评价。结果表明:研究区域水稻土Cd、Hg、Ni、Cu、Pb、Cr和As平均含量分别为0.709、0.187、32.08、34.12、31.52、82.13 mg/kg和7.25 mg/kg;Cd、Ni、Cu和Hg 4种重金属超过《土壤环境质量标准》(GB15618-1995) Ⅱ级标准值样本比例分别为87.34%、8.23%、3.80%和3.80%,Cd含量超标严重。7种重金属元素变异系数幅度为18.35%-49.03%,由大到小依次为Cd、Hg、Cu、As、Ni、Cr、Pb。75.32%的样本达到中度或较强重金属潜在生态风险,区域整体表现为中度潜在生态风险(RI平均值为198.65),Cd和Hg为高生态风险元素,对潜在生态风险贡献率分别为62.27%和20.78%,As、Pb、Cu、Ni、Cr为低生态风险元素;风险概率图显示城区周边和绵远河沿线的潜在生态风险等级较高。因此,成都平原水稻土农业生产中应采取一定的措施防控农产品Cd和Hg污染。     

旱地农田不同耕作系统的能量/碳平衡

摘要：加强农田土壤保持耕作管理,科学认识和调控农田耕作系统能流碳流,提高农业生态系统固碳减排能力,对于减缓农业对全球温室效应的贡献具有重要意义。本研究以北方半湿润偏旱区山西寿阳旱作春玉米土壤保持耕作试验研究为基础,利用田间定位观测数据、辅助能投入参数,土壤呼吸田间原位测定,以及农业生态系统能量/碳平衡分析及碳循环过程模拟方法,综合分析和比较不同耕作（CT传统、RT少耕和NT免耕）系统能量/碳平衡及能-碳关联影响。与CT比较,采用RT和NT措施下工业能耗CO2-C损失降低约4%—12%（相当11—35 kg CO2-C?hm-2?a-1）。在RT和NT系统下耗能系数可降低约6%—10%,能量生产效率可提高约7%—12%。2006—2007年由田间原位测定土壤呼吸CO2-C释放通量估算,在玉米休闲期（尤其是秋耕处理后）,NT条件下土壤呼吸速率一般为最低（NT NT（2005380）>CT（1987375）。不同耕作下的玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量趋势基本吻合,如2006-2007年玉米产量（kg?hm-2?a-1）平均为,RT（5614268）>NT（5533564）>CT（5487278）。玉米籽粒产量与生育期土壤呼吸通量之间呈密切相关（R2=0.88）。本研究结果得出,RT和NT对农田耕作系统的影响呈碳汇效应,且一般为NT >RT;而CT处理表现为碳源。RT和NT通过增加土壤碳投入是维持和提高土壤有机碳的有效途径。     

基于生态系统服务簇的深圳市生态系统服务时空演变轨迹研究

明晰生态系统服务的演变特征,有助于针对性的提出区域生态系统服务提升决策,对于维持和改善人类福祉、促进城市可持续发展具有重要意义。以深圳市为例,选取11种生态系统服务,以街道为基本空间单元,对生态系统服务结构特征进行分类,进而探究生态系统服务的长时序演变轨迹。结果表明,深圳市生态系统服务簇有6种类型,分别为水文调节主导型、文化支持潜力型、服务枯竭型、水文调节控制型、水源消耗型、生态保育型;1980—2015年深圳市大部分地区的生态系统服务簇结构稳定,变化明显的地区大多毗邻香港;生态系统服务簇的时空演变轨迹类型有8种,以持续型轨迹为主;生态系统服务簇的时空演变轨迹与城市扩张具有一定的一致性,表明城市扩张对生态系统结构和功能影响的主导性。     

中国叶猴类的分类、现状与保护

中国的叶猴据记载朋５种;长尾叶猴、戴帽叶猴、灰叶猴、黑叶猴（含２亚种）和（？）金叶猴。对这叶猴的属、种分类颇有争议;在属级水平上, 使用过Ｐｉｔｈｅｃｕｓ、Ｓｅｍｎｏｐｉｔｈｅｃｕｓ、Ｐｒｅｓｂｙｔｉｓ和Ｔｒａｃｈｙｐｉｔｈｅｃｕｓ作为属名,我国绝大多数学者迄今一直用Ｐｒｅｓｂｙｔｉｓ作为属名。本文采用Ｓｅｍｎｏｐｉｔｈｅｒｃｕｓ（长尾叶猴）和Ｔｒｒａｃｈｙｐｉｔｈｅｃｕｓ（其他叶猴）作为属名,在     

含水量与温度对球孢白僵菌孢子粉贮存寿命的影响及模拟分析

将含水量 1 12 %、4 73%、7 2 3%、9 84 %及 14 11%的球孢白僵菌BeauveriabassianaSG870 2分生孢子粉在4℃和 2 5℃下黑暗贮存 18个月 ,定期检测活孢率 ,以确定孢子粉的贮存寿命。结果显示 ,各温度处理中含水量显著(P <0 0 5 )影响孢子贮存期间的活孢率。在 4℃下 ,含水量为 1 12 %～ 9 84 %处理的活孢率在头 16个月均稳定在91%以上 ,且相互间差异不显著 ;次高含水量处理的活孢率在第 18个月才显著低于其它较低含水量处理 ;高含水量处理的活孢率则从第 6个月起显著低于其余较低含水量处理 ,第 12个月时降至 2 4 2 %。而在 2 5℃下 ,第 3和第 6个月的活孢率在不同含水量处理间均呈极显著差异 (P <0 0 1) ,即随含水量升高而显著下降 ,次高含水量处理在第6个月的活孢率仅剩 17 6 %。贮存期间活孢率对贮存时间和孢子粉含水量的依赖关系很符合改进的存活衰变模型(r2 >0 85 )。根据拟合的模型预测 ,在 4℃下贮存 ,若保证活孢率 90 % ,12 %含水量的孢子粉可贮存 7 3个月 ,10 %为 11 2个月 ,9%为 14 9个月 ,8%为 2 1 0个月 ,7%为 33 0个月 ,6 %达 6 5 5个月 ,故孢子粉冷贮的含水量应控制在8%以下。若在 2 5℃下贮存并保证活孢率 80 % ,含水量 10 %的孢子粉仅可贮存 1 7个月 ,8%为 2 3个月 ,6 %为 3 0个