Diversity of Culturable Bacteria Isolated from Highland Barley Cultivation Soil in Qamdo,Tibet Autonomous Region

The soil bacterial communities have been widely investigated. However, there has been little study of the bacteria in Qinghai-Tibet Plateau, especially about the culturable bacteria in highland barley cultivation soil. Here, a total of 830 individual strains were obtained at 4°C and 25°C from a highland barley cultivation soil in Qamdo, Tibet Autonomous Region, using fifteen kinds of media. Seventy-seven species were obtained, which belonged to 42 genera and four phyla; the predominant phylum was Actinobacteria (68.82%), followed by Proteobacteria (15.59%), Firmicutes (14.29%), and Bacteroidetes (1.30%). The predominant genus was Streptomyces (22.08%, 17 species), followed by Bacillus (6.49%, five species), Micromonospora (5.19%, four species), Microbacterium (5.19%, four species), and Kribbella (3.90%, three species). The most diverse isolates belonged to a high G+C Gram-positive group; in particular, the Streptomyces genus is a dominant genus in the high G+C Gram-positive group. There were 62 species and 33 genera bacteria isolated at 25°C (80.52%), 23 species, and 18 genera bacteria isolated at 4°C (29.87%). Meanwhile, only eight species and six genera bacteria could be isolated at 25°C and 4°C. Of the 77 species, six isolates related to six genera might be novel taxa. The results showed abundant bacterial species diversity in the soil sample from the Qamdo, Tibet Autonomous Region.     

青藏高原不同高寒草地类型土壤酶活性及其影响因子

土壤酶活性作为生态系统养分循环的关键因素, 是反映土壤质量和生态系统功能的重要指标, 但是关于高寒草地生态系统中不同草地类型间酶活性的差异研究还很少。因此, 该研究在藏北高寒草地选择高寒草甸、高寒草原、高寒草甸草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠5种草地类型进行野外原位调查和采样, 测定了涉及碳(C)、氮(N)和磷(P)循环的14种酶的活性, 并建立了高寒草地酶活性与土壤微生物和土壤理化性质等环境因子的关系。结果表明: C循环酶(蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶)和P循环酶(碱性磷酸酶)在不同高寒草地类型间活性差异明显, N循环酶中仅芳香氨基酶和亚硝酸盐还原酶两种酶在不同高寒草地类型间活性差异明显。同时, C、N和P循环酶之间存在一定的相关关系, 其中, 蔗糖酶和碱性磷酸酶、纤维素酶和α-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著正相关, 多酚氧化酶与亚硝酸还原酶和β-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著负相关。在测定的19个环境指标中, 土壤有机质(SOM)含量、革兰氏阴性菌数量、土壤N和P含量计量比、革兰氏阳性菌数量、细菌数量、放线菌数量、全氮含量、真菌数量是影响土壤酶活性的关键因子, 且SOM含量的影响最大(解释量为11.9%)。综上所述, 不同高寒草地类型间C循环酶、P循环酶和两种N循环酶(芳香氨基酶和亚硝酸还原酶)活性差异显著, SOM含量、微生物数量和N含量等是影响高寒草地生态系统土壤酶活性的关键因子。     

降雨变化对高寒草甸不同植物功能群凋落物质量及其分解的影响

凋落物分解是生态系统物质循环的重要过程, 探究降雨变化对高寒草甸不同植物功能群凋落物分解的影响, 有助于了解高寒草甸物质循环对降雨变化的响应规律和机制。该研究设置减雨90% (Pr-90)、减雨50% (Pr-50)、减雨30% (Pr-30)、自然降雨(CK)和增雨50% (Pr+50) 5个降雨处理, 采用网袋分解法, 对青藏高原东部高寒草甸的3种植物功能群(禾本科、莎草科、杂类草)及群落凋落物的化学性质、质量损失和养分释放动态进行研究。结果表明: 1)减雨处理(Pr-90、Pr-50和Pr-30)显著增加禾本科凋落物的初始氮(N)含量, 显著降低碳氮比(C:N)和木质素氮比(木质素:N); 增雨处理(Pr+50)显著增加各类型凋落物初始磷(P)含量。2)根据Olson负指数模型拟合, 不同降雨处理下, 杂类草凋落物分解最快, 分解95%的时间为3.49-7.45年; 群落和莎草科次之, 分别为4.07-8.05和4.65-7.74年; 禾本科分解最慢, 为5.84-11.18年。3)极端减雨(Pr-90)抑制各类型凋落物分解, 适度降雨变化(Pr-50、Pr-30和Pr+50)抑制禾本科分解而对莎草科、杂类草和群落无显著影响, 仅增雨(Pr+50)明显促进杂类草分解。4)各类型凋落物C释放在减雨(Pr-90和Pr-30)下受到抑制, 增雨或减雨均促进禾本科N和P释放, 对于莎草科、杂类草和群落凋落物而言, Pr-30促进N释放, Pr-90抑制P释放, Pr+50促进P释放。5)结构方程模型(SEM)表明, 质量和养分残留率受降雨量的直接负效应, 也受凋落物初始C、N、P和木质素、纤维素、半纤维素含量的间接影响。综上所述, 高寒草甸凋落物质量损失及养分释放受凋落物类型和降雨量的共同影响。考虑到禾本科分解最慢且对降雨变化的响应最为敏感, 未来应关注气候变化尤其是极端减雨下禾本科的质量损失及养分释放对高寒草甸有机质输入及C、N、P循环的影响。     

白花鬼针草中多烯炔类成分的分离及其生物活性研究

为了解白花鬼针草(Bidens pilosa var.radiata)的化学成分,采用多种色谱技术从其提取物中分离多烯炔类成分,并对其生物活性进行研究。结果表明,从白花鬼针草乙酸乙酯提取部位中分离鉴定出4个多烯炔类化合物,分别为5-acetoxy-2-phenylethinyl-thiophene (1)、1-phenylhepta-1,3,5-triyne (2)、5-phenyl-2-(1-propynyl)-thiophene (3)和icthyothereol acetate (4)。体外活性评价结果表明,化合物1～4均具有中等抗MRSA活性,且均对人肝LO_2细胞无毒性。首次为化合物1提供核磁数据并进行结构解析,化合物3、4为首次从该属植物中分离得到。     

6个品种樱花在北京地区的适应性研究

为丰富北京地区樱花种植品种,选择大渔樱(Cerasus×kanzakura ‘Tairyo-zakura’)、修善寺寒樱(Cerasus×kanzakura ‘Rubescens’)、阳春(C. spachiana ‘Yoshun’)、天之川(C. serrulata ‘Erecta’)、兰兰(C. serrulata ‘Ranran’)、红华(C. serrulata ‘Kouka’)等6个品种樱花进行实验性种植。在田间观测的基础上,测定低温胁迫下根系脱氢酶活性、枝条脯氨酸含量,高温胁迫下叶片的电导率、可溶性蛋白含量。结果表明,6个品种中,随着温度下降,6个品种樱花根系脱氢酶还原量、枝条脯氨酸含量均呈现先上升后下降的趋势。大渔樱、修善寺寒樱、兰兰在-10 ℃时脱氢酶活性与脯氨酸含量达到最大值,阳春、天之川、红华在-15 ℃脱氢酶活性与脯氨酸含量达到最大值。6个品种的叶片相对电导率,均随着温度的上升不断升高。而叶片可溶性蛋白含量变化趋势,品种间差异较大。阳春、天之川、红华在北京地区适应性良好,大渔樱、修善寺寒樱、兰兰可在小环境较好的区域栽植。     

受体相互作用蛋白质激酶3通过上调整合素β3促进骨关节炎相关病变

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是最常见的慢性致残性关节疾患,目前尚无针对病因的有效治疗手段。程序性坏死在多种疾病中扮演关键角色,受体相互作用蛋白质激酶3（receptor-interacting protein kinase 3, RIP3）是程序性坏死进程的关键调控因子。有研究显示,RIP3在人与鼠骨关节炎退变软骨组织中表达水平显著上调,提示程序性坏死的发生,但RIP3在软骨中的具体病生理角色仍不明确。本研究拟对过表达RIP3前后的软骨细胞转录物组进行测序分析,探索RIP3在骨关节炎进程中发挥作用的具体机制。RNA测序结果显示,RIP3的过表达诱发软骨细胞中244个基因表达上调,277个表达下调。通过进一步构建基因间共表达作用网络,筛选出16个候选靶基因在mRNA水平进行验证,证实RIP3对磷脂酰肌醇3激酶调节亚单位5（phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5,Pik3r5）、整合素β3（integrin subunit beta 3,Itgb3）及成髓细胞瘤转录因子第2亚型（MYB proto-oncogene like 2,Mybl2）的表达上调作用最为显著。CCK-8以及乳酸脱氢酶活性检测结果表明,利用siRNA沉默Itgb3的表达可显著抑制RIP3诱发的软骨细胞活力下降及程序性坏死,同时也抑制了RIP3对软骨细胞中分解代谢相关基因Mmp1、Mmp13与Il6的表达上调作用,以及其对合成代谢相关基因Acan、Col2a1与Sox9的下调作用。本研究证实,RIP3通过上调软骨细胞中Itgb3的表达诱发软骨细胞坏死与软骨基质代谢紊乱,并最终导致软骨退变,为骨关节炎的临床治疗提供了新靶点,同时进一步明确了程序性坏死的病理生理学意义。     

生防菌株HG18基因组信息分析与抗菌功能基因挖掘

贝莱斯芽胞杆菌（Bacillus velezensis）HG18是1株低温生防菌株,能够分泌抗菌物质。为挖掘和利用其抗菌功能基因,服务农业生产,采用二、三代相结合测序技术,对其进行全基因组测序,获得菌株完整基因组序列。基因组全长4 461 844 bp,包含一个染色体和一个质粒,GC含量44.06%,编码4 643个基因,编码基因总长度3 893 994 bp,占基因组87.27%。发现6个几丁质降解相关基因,2个葡聚糖酶基因和1个壳聚糖酶基因,2个脂肽类抗菌物质芬芥素与表面活性素合成基因簇,2个细菌素subtilin和bacillolysin合成基因。研究为提高抗菌物质产量的菌株定向遗传改造以及植物抗病育种提供基因资源。     

基于生物膜干涉技术检测PDL1抗体与PDL1抗原的亲和力

生物膜干涉（biolayer interferometry,BLI）技术可对抗体与抗原的相互作用进行亲和力、动力学的全面分析。在抗体克隆筛选、动力学常数测定中对链霉亲和素（streptavidin,SA）生物传感器的需求量较大,但目前鲜有关于SA传感器重复利用的报道。基于BLI技术、再生SA生物传感器建立一种使用再生后的传感器检测PDL1抗体与PDL1抗原亲和力的方法。通过将生物素化的PDL1抗原偶联至SA生物传感器上,再与单链抗体、双价单链抗体、完整抗体和双特异性抗体这4类PDL1抗体结合,计算抗原抗体的亲和力常数,利用甘氨酸（10 mmol·L^-1,pH 1.7）再生SA传感器,再次进行分子间相互作用力分析。结果显示,重复性相对标准偏差（relative standard deviation,RSD）均值为6.87%,批间重复性RSD为0.82%,稳定性RSD均值为6.13%,说明运用甘氨酸再生后的SA生物传感器测分子间的亲和力数据可靠、重现性好、稳定性高,再生后的传感器可继续用于本样品的实时、无标记的抗原抗体相互作用力分析。BLI技术可节省检测成本,为SA传感器的重复利用提供理论依据。     

半乳糖凝集素‑3对骨关节炎成骨细胞矿化的作用研究

炎症反应以炎症因子为代表,是骨关节炎（osteoarthritis,OA）中软骨下骨发生病变的重要机制。炎症因子半乳糖凝集素?3（galectin?3,Gal?3）会引起软骨下骨OA样变,但机制尚不清楚。利用因膝关节OA行全膝关节置换患者的胫骨平台标本,培养成骨细胞。分别在正常氧和缺氧条件下用Gal?3处理成骨细胞后,检测骨钙素、ERRα和Sirtuin 1的表达情况。同时,给予矿化液培养的成骨细胞以Gal?3处理,28 d后使用茜素红染色检测成骨细胞矿化程度并进行定量分析。结果显示,Gal?3抑制成骨细胞骨钙素的表达,在缺氧条件下诱导ERRα和Sirtuin1的表达,在正常氧条件下Gal?3促进OA成骨细胞的矿化。正常氧条件下,Gal?3可以诱导OA成骨细胞的异常矿化,缺氧条件下Gal?3促进成骨,表明Gal?3在OA成骨细胞的矿化中扮演重要角色。