植物基因表达的代谢调控

通过分析代谢物、激素和环境因素对植物几种基因表达的影响,就植物基因表达的代谢调控进行了讨论,提出了开展有关这方面研究的一些设想。     

相对特征在昆虫目级阶元图像自动鉴定中的应用

应用计算机图像技术并结合昆虫分类学原理,设计和开发了一套"昆虫目级阶元标本图像自动鉴定系统",提出了一组基于昆虫标本图像的相对特征,并通过前馈人工神经网络方法进行鉴定测试.测试结果表明,相对特征应用于昆虫目级阶元图像的自动鉴定是有效的,在对7个常见昆虫目的测试中,系统表现出良好的准确性和稳定性,最高正确识别率可以达到95%.     

长白山阔叶红松林退化生态系统的土壤呼吸作用

选择处于全球变化中国东北样带东部典型生态系统的长白山阔叶红松林作为研究区,采用动态气室-CO₂红外分析法测定了森林生态系统不同退化阶段的土壤呼吸作用.结果表明：在生长季,长白山阔叶红松林不同退化阶段的土壤呼吸动态变化呈单峰型曲线,在7-8月达到最大值;不同退化阶段林地土壤呼吸大小顺序为：杨桦林＞蒙古栎林＞阔叶红松林＞硬阔叶林＞裸地.其中,杨桦林和蒙古栎林样地的碳释放量分别为对照阔叶红松林的1.4和1.3倍,硬阔叶林和裸地的碳释放量分别为对照阔叶红松林的88%和78%.     

三种柑橘类果皮提取物对铜绿微囊藻生长的影响

通过分析测定生物量、叶绿素a含量以及叶绿素荧光参数,研究了3种柑橘类果皮甲醇提取液对铜绿微囊藻生长的影响。结果表明,3种提取液都能有效抑制铜绿微囊藻的生长、叶绿素a合成与光合系统Ⅱ（PSⅡ）活性,并且抑制效果随着作用浓度增加而增强。3种提取液抑制作用强弱的顺序为：蜜橘〉西柚〉脐橙。当蜜橘皮提取液浓度大于1.10g/L时,抑藻效果显著（P〈0.05）,培养9d后对铜绿微囊藻生长的抑制率达到86.4%,且在实验期间抑制作用没有减弱。当脐橙皮与西柚皮提取液的浓度大于3.31g/L时,抑藻效果显著（P〈0.05）,但培养5d后抑制作用开始减弱。据此推测,3种柑橘类果皮提取液中存在一类或几类物质,能够抑制铜绿微囊藻的叶绿素a合成,降低PSⅡ活性,从而降低其光合作用效率,导致铜绿微囊藻的生长受到抑制。且这类物质能自然降解,随着作用时间的延长,其抑藻效果也逐渐消失。     

茶叶上拟除虫菊酯类农药降解菌的分离及其特性

生物修复对降解污染基质中的农药是一种对环境有益的方法。目标是要寻找能够降解在茶叶生产中使用的拟除虫菊酯类农药的降解菌。最终在福州某茶园经农药处理过的茶叶中分离降解菌。首先在富集培养基中筛选,接着在以农药为唯一碳源的基础培养基中连续筛选。结果发现,其中一株标号为c1f6的菌株生长的特别良好,经AMS-VITEK120全自动微生物分析系统鉴定,为假单胞菌属的一个未知种。采用HP6890气相色谱仪测定菌株对拟除虫菊酯类农药联苯菊酯、甲氰菊酯和氯氰菊酯的降解率。在pH7.0的基础培养基发酵液中,以各加100mg·L-1这3种农药为唯一碳源,30℃振荡培养,接种c1f6后3d,这3种农药的降解率分别为55.64%、44.56%和52.19%。采用光密度测定的菌株生长值和农药降解率的关系曲线表明,在基础培养基中,农药降解和菌株生长成正相关,说明菌株能以拟除虫菊酯类农药为唯一碳源和能源进行生长。采用同样的方法测定表明,菌株c1f6对有机磷农药也有一定的降解力,3d对甲胺磷和毒死蜱的降解率分别为27.67%和12.35%。因此,假单胞菌c1f6是一株较广谱的农药降解菌,有望用于生物修复过程,以减少茶叶栽培过程中的产品和环境污染。     

爪蟾p21活化激酶2参与卵母细胞胞质分裂过程不依赖于Cdc42

研究p21活化激酶2(p21-activated kinase2,PAK2)在卵母细胞成熟过程中的作用.以爪蟾卵母细胞为模型,分别向爪蟾卵母细胞显微注射PAK2-N端(PAK2-N-terminal,PAK2-NT)和PAK2-N端突变体(PAK2-N-terminal mutation,PAK2-NTm)mRNA,荧光显微镜下观察胚泡破裂发生.采用共聚焦显微镜,时间延迟摄影法观察正常卵母细胞、PAK2-NTmRNA注射组和PAK2-NTm mRNA注射组卵母细胞胞质分裂、极体形成及与Cdc42活性的关系.结果表明,PAK2-NTmRNA和PAK2-NTm mRNA注射组的卵母细胞与正常卵母细胞胚泡破裂发生相似,但PAK2-NTmRNA和PAK2-NTm mRNA注射组未见胞质分裂和极体形成.结果提示,PAK2参与卵母细胞胞质分裂和极体形成可能不依赖于Cdc42的调节过程.     

基于多Agent仿真解析处理剩余污泥的微生物电解池种群互作关系

【背景】微生物电化学系统耦合了电化学反应和厌氧消化过程,在处理剩余污泥同时实现能源回收,成为具有应用前景的技术之一。揭示电活性生物膜和活性污泥种群互作机制,有助于进一步调控和强化系统性能。高通量核酸测序技术研究微生物群落具有投入大、耗时长和不可预测的缺点,开展微生物群落动态仿真可以更有效地预测群落结构与功能。【目的】研究厌氧消化和生物电化学系统的微生物种间热力学与动力学的演化规律。在考虑电子供体、电子受体、温度、pH值等生态条件下,分析底物的电子流向及微生物群落结构的动态变化。【方法】通过对剩余污泥处理的微生物电解池(Microbial electrolytic cell,MEC)建立一个多Agent仿真(Multi-agent-based simulation,MAS)模型,评估MEC对底物氧化电子转移的能量效率和传质效率,模拟微生物群落结构实时变化,同时耦合动力学和热力学分析;揭示影响MES运行的电子流向决定性因素及相应的微生物种群,为复杂污染物生物处理系统中种间互作和动力学研究提供基础依据。【结果】通过MAS模拟,确定MEC污泥处理工艺的最佳能量传递效率与传质效率为η=0.2,ε=0.5,MAS结合热力学与动力学参数模拟微生物的群落动态与实验组有较高的吻合性。在长期的运行中,微生物电化学系统中丙酮酸没有积累。【结论】证实了MAS结合热力学与动力学参数可以预测微生物的群落动态,并进行实时监测。研究表明多Agent仿真为微生物群落结构动态变化提供了一种新的研究方法,该方法与高通量核酸测序技术进行校验和联用,为人工和自然生态系统中微生物种群预测与评估研究提供一个新的手段。     

叉角厉蝽触角转录组及嗅觉相关基因分析

叉角厉蝽Eocanthecona furcellata是一种在生物防治方面有重要作用和潜力的捕食性天敌昆虫,触角是昆虫进行信息交换的重要器官,而嗅觉相关基因则是调控天敌昆虫捕食行为的重要分子基础。为获得叉角厉蝽触角转录组数据库,挖掘叉角厉蝽嗅觉相关基因,本研究利用Illumina高通量测序平台对叉角厉蝽雌雄成虫与5龄若虫触角进行转录组测序。成功构建了叉角厉蝽触角转录组,获得了67 843条unigenes, N50长度为2 300 bp。与七大公共数据库比对注释到27 686条unigenes,其中NR数据库注释最多(33.33%),且与茶翅蝽Halyomorpha halys相似度最高(64.20%)。14 258条注释到GO数据库中,分为生物过程、细胞组分和分子功能3个大类42个亚类;KEGG代谢途径分析表明,7 703条形成282条代谢通路,其中被注释在信号传导通路中的unigenes最多(11.50%)。进一步基因注释分析,鉴定得到134个候选嗅觉相关基因,32个化学感应蛋白基因(Chemosensory protein genes, CSP),10个气味结合蛋白基因(Odor...     

基于LUCC的生态系统服务空间化研究——以张掖市甘州区为例

生态系统服务(ES)评价为减缓或阻止人类活动导致的各种复杂生态问题提供了一种可能的方法,同时也有助于解决日益增加的各种土地利用冲突.以张掖市甘州区为例,运用一种新的空间化方法开展生态系统服务研究,并注重实现与土地利用研究的集成分析.首先根据研究区不同的群落生境和土地利用类型划分生态系统服务类型,然后检验不同土地利用类型和方式对各类生态系统服务供给的影响,最后分析该方法和数据的不确定性.结果表明:1)在灌区和甘州区两个尺度上,4类ES生产能力值均表现为:文化服务＞支持服务＞调节服务＞供给服务;2)2000-2009年,4类ES供给都呈递减趋势,同时,城镇用地、路网建设等人类活动驱动的土地利用方式迅速增加,整个绿洲农业区处于过度开发状态;3)该方法可操作性强,多学科的数据和知识分析是ES研究的难点.     

青霉菌Penicillium janthinellum 菌株 GXCR的高抗重金属盐及其对Cu2+和 Zn2+离子吸收的特性

从广西某矿区污泥中分离了一株高抗Cu2 的真菌,编号为GXCR,根据形态和5.8SrRNA基因的内转录间隔子区的DNA序列同源性将其鉴定为Penicilliumjanthinellum。GXCR能够耐200mmolL–1的Cu2 ,在5mmolL–1Mn2 存在下,可在含800mmolL–1Cu2 的PDA上生长。在PDA培养基上,限制GXCR生长的其它金属盐的最小浓度(mmolL–1)依次为:Zn2 ,>1200;Al3 ,>500;Na ,>250;Mn2 ,>200;Cd2 ,50;Cr3 ,>60;Cr6 ,>3;Ni2 ,20;Pb2 ,50。对Cu2 、Cr6 、Pb2 和Zn2 ,的抗性是pH依赖性的,在pH3~7,随着pH的升高,其抗性急剧下降。在含3种金属盐混合物的PDL(未添加琼脂的PDA)中的GXCR生长的正交实验结果表明:金属盐之间存在显著的毒性协同效应;毒性协同效应强度不仅与盐的种类也与组成盐之间的浓度相关;GXCR有较高的抗3种金属盐混合物的能力。原子吸收测定结果表明:在含20mmolL–1Cu2 去离子水溶液中,未经NaOH预处理的自然菌体的Cu2 吸收量为38.1mgg-1干菌体,经200mmolL–1NaOH预处理的菌体的吸收量为76.9mgg-1干菌体;在含1200mmolL–1Zn2 的PDL(未加琼脂的PDA)中,接种分生孢子并连续培养7d后,菌体的Zn2 吸收量为258.3mgg-1干菌体。