特色香料作物油樟叶内生Bacillus velezensis YZ12的鉴定及拮抗病原菌活性

植物内生菌关系到植物的健康生长,且与植物产生的相关功效产物紧密关联。以我国四川宜宾油樟叶片分离筛选得到的内生细菌作为研究对象,利用传统微生物培养方法,基于形态学观察,16S rRNA和gyrA基因系统发育分析的多相分类学方法,将其鉴定为贝莱斯芽胞杆菌(Bacillus velezensis);并通过对从油樟叶片中分离的油樟真菌YZP-01以及常见植物病原真菌绳状篮状菌(Talaromyces funiculosus)、拟轮枝镰孢菌(Fusarium verticillioides)、草酸青霉(Penicillium oxalicum)四种致病菌株进行了拮抗试验,发现了该菌株具有广谱且良好的拮抗病原菌活性。使用特定引物扩增功能基因(bioA,bmyB,ituC,fenD,srfAA,srfAB,yngG和yndJ),并成功从菌株YZ12中扩增出这些基因。     

含PR启动子的原核高效表达载体的构建及应用

组建了一个仅含P_R启动子的原核高效表达载体pRC,它同时含有cⅠ调控基因、多酶切位点和两个强的转录终止序列.现已成功地用于表达重组人肿瘤坏死因子-α（hTNF-α）、重组人白细胞介素-3（hIL-3）和抗溶菌酶（HEL）抗体Fd基因,表达量均占菌体总蛋白的36％以上.同时还研究了不同的宿主菌和原核增强子序列等因素对P_R启动子载体表达的影响.此外,还比较了分别以P_R、P_L或P_RP_L作为启动子时表达hTNF-α的情况,结果表明,单用P_R或P_L启动子可获得与使用P_RP_L串联启动子一样的高效表达.     

陕北沙地高龄小叶杨光合速率下降的水力限制

黄土高原地区“小老树”现象多出现在成年树,幼树相对较少.为探讨树龄影响“小老树”形成的机制,以该地区“小老树”发生面积最大的树种小叶杨为例,研究了3个不同树龄(低龄:13～15 a;中龄:31～34 a;高龄:49～54 a)树木的生长、光合、水力学特性.结果表明: 随树龄增加,小叶杨枯稍长度显著增加,叶片光合速率、气孔导度和蒸腾速率显著下降,整株水力导度也显著下降,不同测定时间的光合速率、气孔导度与整株水力导度呈显著正相关,表明树龄增加引起的光合速率下降可能与整株水力导度下降有关.与中、低龄相比,高龄小叶杨枝干和叶片抵抗空穴化的能力(P₅₀)更强,但通过脆弱性曲线估算的不同树龄正午时的枝干栓塞程度和叶片水力导度无显著差异,表明高龄小叶杨土-根系统水流阻力的增加可能是导致其整株水力导度降低的重要原因.     

非洲猪瘟病毒微滴数字PCR (ddPCR)方法的建立及应用

【目的】非洲猪瘟病毒(African swine fever virus,ASFV)能导致猪群高死亡率,从而造成严重的经济损失。因此,建立严密、高效的防控系统,包括灵敏、准确的诊断方法以及高效的预报预警机制等,以避免ASF传入我国。本文旨在建立一种新型而高灵敏度的ASFV微滴数字PCR(Droplet digital PCR,dd PCR)检测方法。【方法】针对ASFV K205R基因设计一对特异性引物和Taq Man探针,通过反应条件优化,建立了ASFV实时荧光定量PCR(q PCR)和dd PCR检测方法;并对两种方法的线性关系、灵敏性、特异性和重复性进行了评估,利用建立的ASFV检测方法对163份国内和进境的组织样本及血清样本进行检测,血清样本经商品化ASFV ELISA试剂盒复检,评估不同方法检测结果的符合率。【结果】建立的ASFV q PCR和dd PCR检测方法线性关系较好(R2≥0.998),dd PCR的最低检测限度可达到0.36拷贝,在20μL反应体系中约为10拷贝/反应,检测灵敏度是q PCR的10倍。ASFV dd PCR检测方法具有很高的特异性和重复性,不与其他猪常见病毒发生交叉反应。【结论】该方法灵敏度高、特异性强,可作为一种有效的分子生物学方法来诊断ASFV,为防止该病传入我国以及ASFV的实时监测提供新的技术储备,同时促进dd PCR技术在我国的发展和应用。     

JQ-1 ameliorates schistosomiasis liver granuloma in mice by suppressing male and female reproductive systems and egg development of Schistosoma japonicum

Schistosomiasis is a serious and widespread parasitic disease caused by infection with Schistosoma. Because the parasite’s eggs are primarily responsible for schistosomiasis dissemination and pathogenesis, inhibiting egg production is a potential approach to control the spread and severity of the disease. The bromodomain and extra-terminal (BET) proteins represent promising targets for the development of epigenetic drugs against Schistosoma. JQ-1 is a selective inhibitor of the BET protein family. In the present study, JQ-1 was applied to S. japonicum in vitro. By using laser confocal scanning microscopy and EdU incorporation assays, we showed that application of JQ-1 to worms in vitro affected egg laying and the development of both the male and female reproductive systems. JQ-1 also inhibited the expression of the reproductive-related genes SjPlk1 and SjNanos1 in S. japonicum. Mice infected with S. japonicum were treated with JQ-1 during egg granuloma formation. JQ-1 treatment significantly reduced the size of the liver granulomas and levels of serum alanine aminotransferase and aspartate aminotransferase in mice and suppressed both egg laying and the development of male and female S. japonicum reproductive systems in vivo. Moreover, the mRNA expression levels of some proinflammatory cytokines were decreased in the parasites. Our findings suggest that JQ-1 treatment attenuates S. japonicum egg–induced hepatic granuloma due at least in part to suppressing the development of the reproductive system and egg production of S. japonicum. These findings further suggest that JQ-1 or other BET inhibitors warrant additional study as a new approach for the treatment or prevention of schistosomiasis.     

小黑麦对石油污染盐碱土壤细菌群落与石油烃降解的影响

为了研究小黑麦对石油污染盐碱土壤中的细菌群落与石油烃降解率的影响,采用高通量测序技术,设置0 g/kg,1 g/kg和5 g/kg三个石油浓度,以未种植小黑麦的土壤作为对照,对6组不同处理的盐碱土壤样品的细菌群落结构及其多样性进行测定,并分析土壤中的石油烃降解率。结果表明:在土壤石油浓度为1 g/kg和5 g/kg时,小黑麦根际土壤中的石油烃降解率相较对照组分别提高了36.67%和33.20%。从6个土壤样品中分别获得21398—27899条测序序列。在石油污染土壤中,小黑麦根际土壤的细菌群落多样性和丰度均大于对照组的土壤。同时,在"门","纲","属"的分类水平上,小黑麦根际土壤细菌群落中的一些根际细菌的相对丰度增加了,主要包括变形菌门(Proteobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)、烷烃降解菌科-未命名菌属(Alcanivoracaceae_norank)、黄单胞菌属(Xanthomonas)、亚硝化单胞菌-不可培养菌属(Nitrosomonadaceae_unculture)等。有一些相对丰度增加的根际细菌是以石油及石油分解物为碳源的微生物。本研究证明种植小黑麦改变了石油污染盐碱土壤根际土壤细菌群落结构组成和多样性,促进了降解石油微生物群落的构建,显著提高了盐碱土壤石油污染的降解效果。研究结果为石油污染盐碱土壤的植物修复奠定了理论基础。     

高密度中心城区蓝绿空间冷岛效应及其影响因素——以北京五环路以内地区为例

蓝绿空间作为城市绿色基础设施的重要组成部分,对促进城市热环境健康、改善局地微气候具有重要作用。利用Landsat 8遥感影像、土地利用等数据,基于辐射传输方程算法、K均值聚类算法、相关性分析等方法,量化了典型的高密度中心城区--北京五环快速路以内地区的1199块1hm²以上的蓝绿空间冷岛效应的表征指标,并分析与蓝绿空间规模、形状复杂度、景观组成、环境组成、植被覆盖等要素的相关关系,还根据蓝绿空间的不同降温特性进行分类,探讨每类蓝绿空间在缓解高密度中心城区热岛效应中的独特作用、优势与机制。结果表明：（1）蓝绿空间的规模、形状复杂度、景观组成等景观要素与冷岛效应的关系显著,如总面积、绿地面积和水体面积与降温幅度、降温范围、降温服务呈显著正相关,与降温效率和降温速率呈显著负相关;周长与降温范围、降温服务呈显著正相关,与降温效率和速率呈显著负相关;周长面积比与降温幅度和降温服务呈显著负相关,与降温效率和蓝绿空间自身温度呈显著正相关,而形状指数则与降温范围和降温服务呈显著正相关。（2）蓝绿空间的环境要素与冷岛效应也存在相关关系。蓝绿空间之间会产生冷岛效应的协同与促进现象,蓝绿空间降温范围内的其他蓝绿空间的总面积与该蓝绿空间的降温幅度、降温范围、降温服务和辐射距离呈显著正相关,与蓝绿空间自身温度呈显著负相关。（3）蓝绿空间的总面积、水体面积、周长与降温幅度之间,周长面积比与降温效率之间存在阈值,为节约土地资源、保证降温效果,建议不应过多超过阈值。（4）基于蓝绿空间在降温幅度、效率、辐射距离等方面的差异,将蓝绿空间划分为4类。高密度中心城区蓝绿空间规划建设应充分评估区域降温需求,了解蓝绿空间降温现状,合理配置具有不同降温特性和优势的蓝绿空间,在土地和资金有限的情况下,充分发挥各类蓝绿空间的冷岛效应。本研究有助于政府和规划师摸清当前蓝绿空间冷岛效应的现状、问题和发展潜力,对理论和实践具有一定参考意义。     

城市绿色开敞空间可达性研究——以南京市中心城区为例

城市绿色开敞空间是城市公共空间的重要组成部分,合理配置城市绿色开敞空间对城市宜居环境建设至关重要。空间可达性常用于评价公共服务设施空间布局的合理性,两步移动搜索法即是一种直观、运算简便、应用广泛的可达性计算方法,但该方法未考虑需求主体之间的差异性。本研究以南京市中心城区为例,利用手机信令数据提取需求者属性特征以及空间分布,通过分类细化需求主体改进搜索策略,改善两步移动搜索法传统研究未考虑不同群体差异性、统计数据滞后、空间尺度粗等弊端。结果表明,南京市中心城区绿色开敞空间可达性呈现出明显的空间分异特征,江南主城可达性总体比江北新区高,低值区集中在人口密度高、绿色开敞空间资源规模小的中心城区周边;不同人群的绿色开敞空间可达性总体格局相似,但在数值上老年人可达性均值是其他年龄段的14.60%,工作人群可达性均值是居住人群的86.02%,老年人作为弱势群体在享受绿色开敞空间服务中被边缘化。研究结果可为优化南京市绿色开敞空间布局提供科学依据,也可为其他公共服务设施可达性评价提供借鉴。     

Halolysin SptA有助于嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2长期生存

【背景】嗜盐古菌可以在盐沉积物中存活长达几百万年,是著名的长寿菌。许多嗜盐古菌分泌胞外蛋白酶,大多数分泌的胞外蛋白酶被称为Halolysin,具有以下特征：属于枯草杆菌蛋白酶类蛋白酶;在胞内折叠后经Tat途径高效分泌至胞外;可自加工形成成熟酶;尤其在天然宿主中大多数Halolysin在对数生长后期表达并在稳定期达到最高水平。目前Halolysin的酶学性质、加工成熟及分泌机制已被广泛研究,然而其生理功能的研究较少。Halolysin SptA是嗜盐古菌Natrinema sp.J7-2的主要胞外蛋白酶,前期研究发现多个顺式调控元件协同调节SptA的生长期依赖性表达,使SptA参与J7-2菌株不同生长期之间的转变,而且在衰亡期之后SptA有助于J7-2菌株继续生存。【目的】研究Halolysin SptA对Natrinema sp.J7-2长期生存的作用。【方法】将J7-2菌株和突变体ΔsptA1分别在寡营养、无外源营养物质（液体）及营养丰富（固体）条件下长期培养,通过比较二者的生长、生存和SptA的表达分泌情况进一步探讨SptA的作用。【结果】J7-2菌株在寡营养条件下产生更多SptA,培养后期（33 d） J7-2菌株活细胞数显著高于ΔsptA1。在无外源营养物质情况下长期温育,J7-2菌株和ΔsptA1经历多次细胞分裂和细胞死亡,在延长温育期间（73—200 d）存活的J7-2菌株细胞数量均显著多于存活的ΔsptA1细胞数量。在营养丰富的固体平板上培养的后期（160 d）,由于营养物质消耗,J7-2菌株通过SptA吸收和利用来源于死细胞蛋白的降解产物,帮助其群体长期生存。【结论】SptA介导的细胞死亡和死细胞蛋白降解,促进J7-2菌株利用来源于死细胞的营养物质,从而有助于菌株群体在营养缺乏条件下长期存活。本研究提供了关于Halolysin生理作用的新见解。     

海洋沉积物中铁还原细菌组成及异化铁还原与产氢性质分析

【背景】一些铁还原细菌具有异化铁还原与产氢的能力,该类细菌在环境污染修复的同时能够解决能源问题。【目的】从海洋沉积物中富集获得异化铁还原菌群,明确混合菌群组成、异化铁还原及产氢性质。获得海洋沉积物中异化铁还原混合菌群组成,分析菌群异化铁还原和产氢性质。【方法】利用高通量测序技术分析异化铁还原菌群的优势菌组成,在此基础上,分析异化铁还原混合菌群在不同电子供体培养条件下异化铁还原能力和产氢性质。【结果】高通量数据表明,在不溶性氢氧化铁为电子受体和葡萄糖为电子供体厌氧培养条件下,混合菌群的优势菌属主要是梭菌(Clostridium),属于发酵型异化铁还原细菌。混合菌群能够利用电子供体蔗糖、葡萄糖以及丙酮酸钠进行异化铁还原及发酵产氢。葡萄糖为电子供体时,菌群累积产生Fe(Ⅱ)浓度和产氢量最高,分别是59.34±6.73 mg/L和629.70±11.42 mL/L。【结论】异化铁还原混合菌群同时具有异化铁还原和产氢能力,拓宽了发酵型异化铁还原细菌的种质资源,探索异化铁还原细菌在生物能源方面的应用。