基于高通量测序研究青藏高原茶卡盐湖微生物多样性

【目的】茶卡盐湖(Chaka Salt Lake,CSL)是青藏高原有名的天然结晶盐湖,具有独特的石盐盐湖矿床,盛产青盐。盐湖卤水环境中存在丰富的嗜盐菌资源和潜在的新种,细菌和古菌的群落结构特征和物种多样性尚不明确。【方法】采用Illumina高通量测序平台对茶卡盐湖水样和底泥混合物中的细菌和古菌群落进行16S r RNA基因(V3-V5区)高通量测序,检测4个样本的群落结构差异和微生物多样性。【结果】获得细菌和古菌总有效序列分别为117 192和110 571条。结果分析表明细菌和古菌的物种注释(Operational taxonomic unit,OTU)数目分别为421和317,获得分类地位明确的细菌种类为14门28纲170属,古菌为5门4纲34属。细菌的优势类群是厚壁菌门(Firmicutes),所占比例为68.37%,其次为变形菌门Proteobacteria(20.49%);优势种属依次为芽孢杆菌属Bacillus(41.94%)、海洋芽孢杆菌属Oceanobacillus(8.03%)、假单胞菌属Pseudomonas(7.67%)、盐厌氧菌属Halanaerobium(7.42%)和乳球菌属Lactococcus(7.38%);古菌的优势类群以广古菌门(Euryarchaeota)盐杆菌纲(Halobacteria)为主,优势菌是Halonotius(17.21%)和盐红菌属Halorubrum(16.23%)。【结论】揭示了茶卡盐湖中细菌和古菌的群落结构及物种多样性,为嗜盐菌的开发及后续微生物资源的挖掘提供了理论依据。     

鄱阳湖生态经济区生态系统服务价值预测与驱动力

鄱阳湖生态经济区是我国第一个上升到国家战略的生态经济区。利用鄱阳湖生态经济区2004、2008、2012、2016年的MODIS数据,获得4个对应期的土地利用/覆盖数据,参照修订的单位面积生态系统服务价值当量表与灰色GM(1,1)模型,预测了2016-2024年(间隔2 a)的生态系统服务价值数据,并对引起生态服系统务价值变化的驱动力进行了分析。结果表明,鄱阳湖生态经济区在2004-2016年间,草地、建设用地和未利用地面积增加,耕地、林地、水域面积减少,但2016-2024年的预测值变化率仅为-0.17%,表明该研究区生态系统服务价值即将进入一个相对稳定的状态;驱动力分析表明,人为综合干扰在空间分布上以中等影响强度干扰为主,城镇化率是区域总生态系统服务价值降低的首要驱动力,其次分别为非农业人口、人口密度、第一产业GDP、第二产业GDP、固定资产投资额、总GDP及第三产业GDP。建议加强土地利用规划与调控,控制城镇化建设用地扩展,调整产业结构、降低污染,促进鄱阳湖生态经济区总生态系统服务价值的提升。     

内蒙古荒漠草原植物遗传多样性对模拟增温处理的响应

为探究全球变暖对温带荒漠草原地上种群的遗传影响,对已经接受模拟增温处理6年的短花针茅草原4种不同生活型植物,即半灌木、多年生禾草、多年生杂类草和一年生植物,应用AFLP分子标记方法研究了其遗传多样性和遗传结构。结果显示,对照处理与增温处理下的木地肤、短花针茅、细叶葱、猪毛菜4种植物的多态位点百分率(PPB)分别为11.32%,11.32%;40.83%,39.91%;14.29%,13.10%;19.85%,19.12%。Nei's基因多样性指数(He)分别为0.0274,0.0259;0.0812,0.0899;0.0131,0.0084;0.0506,0.0456。Shannon's信息指数值(I)分别为0.0447,0.0430;0.1354,0.1466;0.0267,0.0182;0.0811,0.0733。分子方差分析(AMOVA)显示4种植物的变异主要来源于实验处理内部,木地肤为85.03%,短花针茅为66.35%,细叶葱为70.00%,猪毛菜为66.52%;增温处理间的变异分别占-2.81%,-5.47%,-3.60%,2.53%(P0.05)。4种植物增温处理与变异程度之间在统计学上并无相关性。研究表明虽然短时间的模拟增温并不足以使4种生活型植物种群遗传多样性和遗传结构发生显著变化,但相对于3种多年生植物,一年生植物猪毛菜更容易受到增温影响。多年生和一年生植物对增温具有不同的遗传响应。     

粪便微生物宏基因组来源的热稳定性邻苯二酚1,2-双加氧酶异源表达及酶学性质

【目的】克隆倭蜂猴粪便微生物宏基因组的邻苯二酚1,2-双加氧酶基因cat PLCgl,并对该酶进行异源表达及酶学特性研究。【方法】利用宏基因组高通量测序技术获得cat PLCgl,并对其氨基酸序列进行分析。将cat PLCgl重组到载体p EASY-E2中并转化到大肠杆菌BL21(DE3)中异源表达,研究其酶学性质。【结果】cat PLCgl全长852 bp,G+C含量48%,编码283个氨基酸,理论分子量为33.56 k D。重组Cat PLCgl酶学性质分析显示最适作用p H为7.0,其中在p H 7.0–10.0范围内处理1 h后,酶活剩余90%以上;最适作用温度为40°C,在25°C和40°C条件下稳定性较好,耐受210 h酶活性几乎不变。重组酶在最适条件下的动力学参数K_m、V_(max)和k_(cat)分别为24.9μmol/L、8.3 mmol/(min·g)和13.7 s~(-1);Fe~(2+)、Hg~(2+)、Cu~(2+)、Triton X-100、SDS、Ag+强烈抑制该酶活性,而其它金属离子及有机试剂影响较小。【结论】从倭蜂猴粪便微生物宏基因组中克隆得到邻苯二酚1,2-双加氧酶基因cat PLCgl,并对重组Cat PLCgl酶学性质进行研究,该酶具有较好的热稳定性和耐碱性,在降解环境中的邻苯二酚和生产顺,顺-己二烯二酸方面具有应用潜力。     

Application of radiation hybrid in gene mapping

Ｒａｄｉａｔｉｏｎｈｙｂｒｉｄ(ＲＨ)ｍａｐｐｉｎｇｉｓａｓｏｍａｔｉｃｃｅｌｌｇｅｎｅｔｉｃｍａｐｐｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｗｉｔｈａｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎｏｆａｂｏｕｔ500ｋｂ.Ｉｔｈａｓｂｅｃｏｍｅａｇｅｎｅｒａｌｗａｙｔｏｃｏｎｓｔｒｕｃｔｈｉｇｈｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ,ｃｏｎｔｉｇｕｏｕｓｐｈｙｓｉｃａｌｍａｐｏｆｈｕｍａｎｃｈｒｏｍｏｓｏｍｅｓ[1].ＢａｓｅｄｏｎｅａｒｌｉｅｒｓｔｕｄｉｅｓｏｆＧｏｓｓａｎｄＨａｒｒｉｓ[2]ａｎｄｍｏｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｌａｔｅｒｂｙＣｏｘａｎｄｃｏｗｏｒｋｅｒ…     

外源植物生长调节物质对烟草根中烟碱含量和烟碱合成酶活性变化的生理效应

水培法研究烟草打顶和喷施外源生长调节物质的结果表明:打顶的比不打顶的烟草根中鸟氨酸脱羧酶(ODC)、腐胺N-甲基转移酶(PMT)和N-甲基腐胺氧化酶(MPO)活性升高,烟叶中烟碱含量剧增;打顶喷施ABA和6-BA烟叶中烟碱含量升高,喷施IAA和GA3的下降,IAA的效果更明显.     

树叶凋落物在受酸性矿山废水污染溪流中的分解

为了解华南地区酸性矿山废水对溪流中树叶分解的影响,在广东省大宝山矿区附近的1条受酸性矿山废水污染（pH值为2．7—3．4且富含多种重金属元素）的3级溪流中,利用2种孔径（5ram的网袋和0．1ram的布袋）的分解网袋对2种树叶（人面子和蒲桃）进行了为期101d的树叶分解研究。结果表明,人面子树叶网袋和布袋中的树叶干重剩余率分别为39％和48％,而蒲桃树叶网袋和布袋中的干重剩余率仍保持较高的水平,分别为61％和70％。根据指数衰减模型计算出树叶分解的半衰期,人面子树叶在网袋和布袋中的分解半衰期分别为57d和69d,而蒲桃树叶则分别为14-4d和217d。蒲桃树叶的分解速率明显比人面子树叶慢。在网袋中定殖的底栖动物主要是集食者,其中优势类群为摇蚊幼虫,占底栖动物个体总数的99％。摇蚊种群在网袋中的数量波动对2种树叶分解速率的影响并不明显。结果表明,受酸性矿山废水的影响,底栖动物群落的多样性大为减少。同时由于各种金属氧化物在树叶表面的不断沉淀,使树叶处于缺氧状态,抑制了微生物的活动,导致树叶分解速率大为降低。     

抗菌肽改良设计及抗炎作用的研究进展

抗菌肽因其具有广谱抗菌活性、不容易引起抵抗性,被认为是先天免疫系统对抗微生物感染的多功能工具。然而,天然抗菌肽存在抗菌活性低、稳定性低、溶血性高等问题,使其较难应用于临床,所以研究人员对抗菌肽进行改良设计以期获得更高抗菌活性、更低溶血活性的新型抗菌肽。另外,天然抗菌肽作为一类免疫效应因子而被发现,其表现出的抑菌、免疫调节、内毒素中和等作用,使得研究人员对抗菌肽在抗炎作用的研究表现出极大的兴趣。就抗菌肽的药物设计方法及抗炎作用机制进行综述。     

应用白僵菌防治玉米螟的田间试验

玉米螟是我省粮食作物上的重要害虫,利用化学农药(滴滴涕、六六六)治螟,已在生产上推广使用(邱式邦等,1963;农安县柴岗公社农业站等,1966)。随着近年来防治面积的扩大,使用农药数量日益增多。同时,从国内、外发展趋势表明,由于大量生产和使用有机氯等化学农药防治害虫带来了一系列不良后果(如残毒,抗药性及环境污染等问题),因此,迫切要求研究治螟的新方     

植物萜类代谢工程

植物萜类化合物不仅在植物生命活动中起重要作用,而且具有重要商业价值。随着近年来萜类代谢途径和调控机理研究的深入,代谢工程已成为提高萜类产量最有潜力的途径之一。对萜类代谢工程领域具代表性的研究结果进行了全面回顾,然后讨论了萜类代谢工程的研究方法和策略,其中重点探讨了功能基因组学方法在萜类代谢途径及调控机理研究方面的应用。