草原化荒漠草本植物对人工施加磷素的响应

荒漠地区因土壤水分和养分含量较低而限制了植被的生长,且磷素对于植物的生长具有重要的作用。利用人工施加磷素的控制实验研究了不同磷肥处理对荒漠区草本植物物种丰富度、多度、盖度、生物量、植物株高等群落学特征的影响。实验表明：物种丰富度和多度在施肥量分别为12.5,25和50 g?m-2的梯度下,施肥当年和第二年相较于对照均有所降低,且施肥梯度越高,降低越明显;植被盖度和地上部生物量则在两年的实验中表现出相似的规律,在不同的施肥梯度下均有所提高,高肥处理对其促进作用更大,且在降水充足的07年高于降水较少的08年,说明水肥耦合更有助于群落生产力的提高;优势种株高则对磷素的响应存在种间差异,年际间的差异也较大,这或许与荒漠植物本身特有的生物学特性有关。     

Phage endolysins are adapted to specific hosts and are evolutionarily dynamic

Endolysins are produced by (bacterio)phages to rapidly degrade the bacterial cell wall and release new viral particles. Despite sharing a common function, endolysins present in phages that infect a specific bacterial species can be highly diverse and vary in types, number, and organization of their catalytic and cell wall binding domains. While much is now known about the biochemistry of phage endolysins, far less is known about the implication of their diversity on phage–host adaptation and evolution. Using CRISPR-Cas9 genome editing, we could genetically exchange a subset of different endolysin genes into distinct lactococcal phage genomes. Regardless of the type and biochemical properties of these endolysins, fitness costs associated to their genetic exchange were marginal if both recipient and donor phages were infecting the same bacterial strain, but gradually increased when taking place between phage that infect different strains or bacterial species. From an evolutionary perspective, we observed that endolysins could be naturally exchanged by homologous recombination between phages coinfecting a same bacterial strain. Furthermore, phage endolysins could adapt to their new phage/host environment by acquiring adaptative mutations. These observations highlight the remarkable ability of phage lytic systems to recombine and adapt and, therefore, explain their large diversity and mosaicism. It also indicates that evolution should be considered to act on functional modules rather than on bacteriophages themselves. Furthermore, the extensive degree of evolvability observed for phage endolysins offers new perspectives for their engineering as antimicrobial agents.

Endolysins are produced by bacteriophages to degrade the host cell wall and release new particles, but the implications of their diversity on phage-host adaptation and evolution is unknown. This study uses CRISPR-Cas9 genome editing to reveal novel insights into bacteriophage endolysin diversity and phage-bacteria interactions as well as into endolysin adaptation towards a new bacterial host.     

生防放线菌Ahn75的荧光标记及其在水稻中的定殖

【背景】目前gfp标记基因已成为研究靶标微生物与宿主之间互作的一种重要工具。利用gfp基因标记生防菌株,可以对生防菌株的生存及定殖能力进行有效追踪。【目的】对生防放线菌Ahn75进行荧光标记,探讨其在水稻中的定殖规律,为研究Ahn75的稻瘟病防治机制奠定基础。【方法】首先通过电激转化将含绿色荧光标记基因(gfp)的质粒pIJ8655导入大肠杆菌ET12567中,然后采用接合转移的方法将gfp整合到Ahn75基因组上;通过平板对峙试验检验Ahn75-GFP在标记绿色荧光后对稻瘟病病原菌的抑菌活性;采用喷施孢子液的方式将带荧光标记的Ahn75-GFP定殖水稻,并利用荧光显微镜观察生防菌在水稻中的定殖情况;对定殖水稻中的内生菌进行重分离,探究菌株在水稻组织中的分布规律。【结果】PCR扩增和荧光观察表明,绿色荧光标记基因成功整合到生防放线菌Ahn75中。通过平板对峙试验,发现Ahn75-GFP对稻瘟病病原菌抑菌活性与原始菌株没有显著差别。在荧光显微镜下,可以观察到Ahn75-GFP能稳定定殖于水稻的根、茎、叶等组织中,而水稻内生菌重分离试验表明该菌株在茎中的定殖力最强。【结论】获得一株绿色荧光标记生防菌株Ahn75-GFP,结果显示该菌株定殖水稻效果良好,这对于研究Ahn75的稻瘟病防治具有重要意义。     

水肥条件对新老两个春小麦品种竞争能力和产量关系的影响

采用de Wit替代系列实验研究了传统地方品种和尚头和现代品种定西-24在土壤水肥梯度下混播时的竞争结局以及竞争能力和单播产量之间的关系。在各个水肥处理条件下,混播时,虽然和尚头对定西-24的影响效应有所减弱,但是,和尚头对定西-24的竞争结局并没有发生改变:和尚头最终完全排除定西-24,成为竞争中的优胜者。在低水无肥和高水高肥条件下,定西-24的单播产量显著高于和尚头的单播产量,二者的竞争能力与其单播产量之间呈负相关;在低水低肥条件下,和尚头的单播产量与定西-24的单播产量几乎相等,二者的竞争能力与其单播产量之间没有特定的关系;在中水中肥条件下,和尚头的单播产量高于定西-24的单播产量,二者的竞争能力与其单播产量之间呈正相关,据此可以认为和尚头和定西-24混播时的竞争能力与其单播产量之间没有特定的关系。在低水无肥和高水高肥条件下,定西-24的单播地上生物量显著高于和尚头的单播地上生物量。在水分严重亏缺的条件下,和尚头的水分利用效率显著低于定西-24的水分利用效率;随着水分供给的改变,和尚头的水分利用效率得到了显著提高,然而当水分不再成为和尚头生长限制因子时,其水分利用效率降低,结果表明一定程度水分利用效率的提高有利于春小麦适应半干旱区的水分环境。     

微环境对脂肪酶催化酮基布洛芬立体选择性酯化的影响*

系统研究了反应介质、助溶剂、水活度、温度、ｐＨ等因素对脂肪酶Ｎｏｖｏｚｙｍ ４３５催化酮基布洛芬动力学拆分的影响。以环己烷为反应介质,酶表现出较高的催化活性和对映体选择性;在环己烷中添加苯,可大幅度提高Ｅ值;适宜的反应温度为３０℃;最适反应初始水活度为０．０９;在所研究的ｐＨ６～８范围内,ｐＨ对酶活及酶的体选择性影响不大。     

四合木种群的生态适应性

通过四合木异地播种生长量比较、以及四合木对土壤的适应性和对水热综合因子的适应性分析,得到如下结果：（1）四合木生长量高低的顺序为乌海区的东胜土（12．12g）〉乌海区的乌海土（10．62g）〉东胜区的乌海土（3．10g）〉东胜区的东胜土（2．59g）。同一地区不同土壤间四合木生长量之间没有差异（P≥0．05）,不同地区相同土壤间的生长量之间却有十分显著的差异,说明了土壤条件对四合木的生存影响是次要的,气候条件是保证四合木生存的最重要的条件。（2）四合木分布区与异地保护区之间9种土壤微量元素具有差异,但由于四合木植株中的微量元素含量均高于土壤中的有效量,说明四合木对微量元素具有富集作用,土壤微量元素含量不是四合木成活与生长的限制因子。（3）四合木分布区与异地保护区之间各月平均温度差异显著;全年气温日较差以及温暖指数、寒冷指数、湿润指数和水热综合因子指数差异显著;生长季地表地温昼夜温差具有特殊性,这可能是异地保护不易成功的限制因子之一。     

城市绿化竹子生态适应性评价

针对城市绿化竹种要求,选择生长和抗性指标,用集对分析方法,分析和评价华安竹种园200个丛生竹和散混生竹种（或变种）生态适应性,结果表明：丛生竹种中,黄竹、小叶琴丝竹、糯竹、花竹、乡土竹、妈竹、青竿竹、泰竹等在华安生态适应性好,银丝大眼竹、孟竹、大绿竹、麻竹、白节勒竹、撑篙竹、石角竹、大木竹、小刺竹、勃氏甜龙竹、鱼肚腩竹等竹种生态适应性较差,其它竹种适应性中等.而散混生竹种中,衢县苦竹、实心竹、南平倭竹、矮若竹、乌哺鸡竹、毛竹、高节竹、红哺鸡竹、毛环水竹、斑苦竹、满山爆竹、斑箨茶秆竹等竹种适应性较好;缅甸方竹、四季竹、玉山竹篌竹、花毛竹、金镶玉竹等竹种适应性较差,其它竹种适应性中等.     

高产信号分子AI-2乳酸菌的筛选及其Pfs基因的克隆和表达

【目的】从锡盟地区酸马奶酒分离的乳酸菌中筛选出高产信号分子自体诱导物2(Autoinducer-2,AI-2)的乳酸菌,通过优化其重组蛋白Pfs的诱导条件体外合成信号分子AI-2。【方法】利用生物学发光法对不同乳酸菌产信号分子AI-2的产量进行比较,以高产信号分子AI-2乳酸菌基因组DNA为模板,扩增其S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(S-adenosylhomocysteine nucleosidase,Pfs)基因,构建原核表达载体。利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行重组蛋白的诱导表达,通过优化培养基、诱导温度、诱导前菌体密度、IPTG浓度以及诱导时间得到高表达的Pfs蛋白,使其与底物作用最终体外合成信号分子AI-2。【结果】10株乳酸菌均可产信号分子AI-2,其中屎肠球菌8-3分泌信号分子AI-2的产量明显高于其他菌株;重组蛋白的最佳诱导条件为:选取SOC(Super optimal broth with catabolite repression)作为诱导表达培养基,菌液OD600为0.5–0.7时加入终浓度为0.1 mmol/L的IPTG,37°C诱导12 h;利用最优诱导条件获得了浓度为4.08 g/L的纯化Pfs蛋白,体外合成了信号分子AI-2。【结论】酸马奶酒中分离出的10株乳酸菌均可产生信号分子AI-2,且屎肠球菌8-3可通过Pfs基因的作用生成信号分子AI-2。     

森林砍伐对苦槠种群遗传结构的影响

人类活动严重干扰着自然生态系统,其中砍伐是对森林生态系统最常见的干扰之一,它导致森林退化,植物种群变小,甚至灭绝,遗传多样性也随之下降。当被破坏的森林未被转换性利用时,则会逐渐恢复,但由于瓶颈效应,恢复起来的生态系统中植物种群的遗传结构可能会改变。恢复种群遗传组成的改变一方面与干扰的强度、频度和持续时间有关,另一方面,也受植物生活史特点的深刻影响。然而,我国对于砍伐后恢复起来的森林生态系统中生物多样性的改变,尤其是遗传多样性的改变的研究并不多见。研究在浙江省宁波市天童国家森林公园及周边地区选择了5个苦槠种群,采用SSR微卫星标记来分析砍伐对苦槠种群遗传结构的影响。5对多态SSR引物共得到了29个等位基因。种群内维持了较高的遗传多样性,种群间遗传分化程度较低,基因流达8．68。恢复林和成熟林种群的遗传多样性相差不大,以阿育王寺地区恢复种群的最高;表明砍伐对于苦槠种群遗传多样性的影响不大,这与苦槠较强的萌条能力有关。尽管如此,在恢复种群中观察到近期的种群瓶颈,显示出砍伐对种群遗传组成的影响;而在一个成熟林中也观察到种群瓶颈,这是因片断化导致种群变小之故。植被保存最好的天童国家森林公园内苦槠种群的遗传多样性却较低,这可能与成熟林中苦槠优势度较低有关。