黄土丘陵区撂荒群落演替序列种根系对氮素施肥方式和水平的形态响应

采用盆栽试验,研究了黄土丘陵区撂荒群落演替序列种(即,黄土丘陵区摞荒群落演替主要阶段的优势种)根系对氮素施肥方式和水平的形态响应,对了解我国氮沉降增加背景下的群落生态效应及人为施肥干扰促进植被恢复具有较好的理论和实践意义。测试并分析了6个演替序列种在不同施氮方式(匀质和异质施氮)和水平(高、低和无氮对照)条件下植株个体生物量指标(地上及地下生物量和根冠比)、根系形态指标(根长、直径、表面积、比根长和比表面积)的变化及其差异显著性;并且利用根钻法和单样本T检验比较了异质施氮方式下施氮斑块与不施氮斑块根系形态指标的差异。结果表明:1)6种演替序列种地上、地下生物量和根冠比存在种间固有差别,施氮方式和水平整体上对三者无显著影响;施氮方式和植物种类对根冠比存在显著交互作用,说明个别种的根冠比对施氮方式响应明显,其中猪毛蒿根冠比在异质施氮方式下显著高于匀质施氮。2)6种演替序列种根系塑形指标包括比根长、比表面积和直径存在种间差别,并且施氮水平对比根长影响显著,高、低施氮水平下比根长都显著低于不施氮对照。3)狗尾草和铁杆蒿分别在异质高氮和异质低氮条件下施氮斑块根系生物量密度显著高于未施氮斑块;猪毛蒿在异质高氮条件下施氮斑块发生了更多的伸长生长,其根长、根表面积、比根长和比表面积在施氮斑块中的密度显著高于未施氮斑块;猪毛蒿和狗尾草在异质高氮条件下,以及白羊草在异质低氮条件下,其根系直径在施氮斑块显著小于未施氮斑块。从根系形态变化敏感性和施氮对促进植物生长来看,演替过程中演替序列种对施氮响应的敏感性总体上呈降低趋势,前期种对施氮响应更敏感,从施氮获利也更多,因而恢复前期进行人为干扰促进植被恢复效果也会更好。     

土荆芥挥发油化感胁迫对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响

入侵植物释放的化感物质可改变土壤理化性状和微生物群落结构,通过与土壤微生物的互作抑制本土植物生长。为了进一步诠释土荆芥化感作用机制,采用温室培养瓶法,探讨了其挥发油对土壤胞外酶活性和微生物多样性的影响。结果表明:土荆芥挥发油不同程度降低了脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶和硝酸还原酶的活性(P0.05);较高剂量的挥发油处理组显著促进了过氧化氢酶活性(P0.05)。处理初期挥发油对土壤胞外酶活性影响较大,但随着处理时间延长,其影响逐渐减弱;处理16 d后,较高剂量(20μL和50μL)的挥发油处理组细菌数量显著高于对照(P0.05)。挥发油对土壤放线菌数量的影响表现为低剂量促进,高剂量抑制的效应;PCR-DGGE分析表明,随着挥发油处理剂量增加和处理时间延长,土壤中细菌和真菌的Shannonwiener多样性指数和丰富度指数均增大。结论:土荆芥挥发油可改变土壤微生物群落结构和胞外酶活性,增加土壤微生物多样性。     

生长抑制剂所诱导的乳酸乳球菌MG1363的自溶表型及其生长阶段特异的性质

【目的】自溶是细菌在压力环境下通过自身裂解而获得的一种生理适应现象,研究的目的是全面探讨乳酸菌株在生长抑制剂条件下的自溶表型及机理。【方法】对多种来源的乳酸菌株的自溶能力进行检测,通过在不同生长条件和抑制剂压力条件下乳酸乳球菌MG1363的生长检测对其自溶表型进行分析。【结果】在葡萄糖严格受限的培养基中,氨苄青霉素的加入能够显著诱导MG1363的自溶,而且该自溶现象只发生在葡萄糖耗尽的时间点,展现出一种狭窄的生长时期依赖的特征。与此同时,因为氨苄青霉素的加入,4种主要的自溶酶的表达都发生了不同程度的显著改变。此外,所有受试的抑制剂都削弱了MG1363在非营养条件下的自溶,表明该菌株可能具有一种涉及细胞壁合成和降解酶的共同调控的模式。【结论】乳酸菌株在不同生长抑制剂条件下的自溶表型存在很大差异,且该自溶体现出营养条件和生长时期严格依赖的特征。     

柴油降解基因工程菌的构建及降解特性

【目的】构建柴油降解基因工程菌,提高柴油降解速率,研究p450基因在柴油降解过程中的作用。【方法】将Alcanivorax borkumensis SK2的p450基因合成后,连接至烷烃响应表达载体p Com8中,构建该基因的表达载体p450-SK2/p Com8,并将其转入大肠杆菌DH5α中,通过SDS-PAGE检测该基因在大肠杆菌DH5α中的表达,并将重组质粒p450-SK2/p Com8转入柴油降解菌Acinetobacter sp.Y9中,构建基因工程菌p450-SK2/Y9,研究工程菌p450-SK2/Y9对柴油的降解特性及p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中的表达。【结果】PCR、酶切及测序结果表明重组质粒p450-SK2/p Com8构建正确。当柴油诱导浓度大于1%时,目的基因在大肠杆菌DH5α中的蛋白表达量较大,且随着诱导时间的延长而呈增加趋势。通过PCR检测构建的基因工程菌p450-SK2/Y9中的p450基因表明,工程菌构建正确,利用单菌株降解柴油时,宿主菌Y9与工程菌p450-SK2/Y9的柴油降解效率未见明显差异,但工程菌p450-SK2/Y9在构建的菌群中对柴油降解的促进效果明显。SDS-PAGE结果表明,p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中能得到准确表达,在混合菌中的表达量高于单菌株。【结论】柴油降解基因工程菌在混合菌群中对柴油降解具有促进作用,而在单菌株情况下未见促进作用,且p450基因的蛋白表达在混合菌中也高于单菌株,这对于提高柴油的降解速率及研究p450基因在柴油降解过程中的作用机理具有一定意义。     

海鞘与蓝藻的共生关系

互利共生是指两种不同生物之间所形成的紧密互利关系。文章以海鞘与蓝藻共生关系的典型实例为代表,介绍了蓝藻与海鞘共生关系的发现过程;蓝藻在海鞘间世代传递的机制;两者在共生关系中可能存在的生理功能,如蓝藻共生体通过碳固定、参与氮循环和产生代谢物等方式为海鞘提供营养并参与海鞘的防御活动,海鞘可供给共生体生长所需的一部分氮素营养和提供抗紫外线的保护等。对海鞘与蓝藻共生关系的研究将有助于理解生物进化过程,以及为进一步开发利用海洋生物之间的共生关系提供研究基础。     

汉阳陵文物表面硫酸盐形成原因微生物学证据

用仅含硫源的无机盐培养基对采自汉阳陵13号和15号遗址坑文物表面的土样进行细菌富集筛选实验,并对分离的菌株进行生理生化特性研究、16SrDNA序列分析及硫代谢能力测试。分离得到5株细菌:TD1、TD2、TD3、TD15及PL13。其中TD1属于Alcaligenes,TD3属于Bacillus;硫代谢能力测试结果显示TD2、TD15和PL13代谢产生硫酸盐的速率远远小于TD3和TD1,TD3氧化硫源生成硫酸盐的速率是TD1的1.4倍。实验证实这些菌株均能氧化S、S2O32-和S2-生成硫酸盐从而获得能量,这表明微生物氧化土壤中硫化物是汉阳陵文物表面硫酸盐增加的原因,从而为汉阳陵文物表面硫酸盐的形成原因提供了微生物学依据。     

鸭疫里默氏杆菌Mtan对底物SAH的催化活性

【目的】分析鸭疫里默氏杆菌(Riemerella anatipestifer,RA)不同血清型pfs基因的序列差异,并开展其编码蛋白S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(Mtan,又称Pfs)的催化活性研究。【方法】PCR扩增9株不同血清型RA的pfs基因,分析其核苷酸序列的同源性;构建该基因的重组表达载体p Cold-RA-pfs,表达、纯化RA的重组蛋白Mtan(RA-Mtan);测定RA-Mtan对底物S-腺苷同型半胱氨酸(S-adenosylhomocysteine,SAH)的催化活性,运用哈维弧菌报告菌株BB170检测催化底物的自诱导物2(Autoinducer-2,AI-2)活性。【结果】对RA的pfs序列分析结果表明,不同血清型RA的核苷酸一致性在93.9%-100%之间;SDS-PAGE检测结果表明,RA-Mtan呈可溶性表达;酶活测定表明RA-Mtan和禽致病性大肠杆菌(Avain pathogenic Escherichia coli,APEC)的Lux S蛋白共同作用于底物时,可产生浓度为176.7μmol/L的同型半胱氨酸(Homocysteine,HCY);AI-2活性检测结果表明,产生的AI-2具有生物学活性。【结论】RA不同血清型的pfs高度保守,RA pfs基因的编码产物RA-Mtan在体外具有催化SAH的活性,RA-Mtan和禽致病性大肠杆菌的Lux S蛋白共同作用于底物SAH时,能产生有活性的AI-2,为进一步研究pfs对RA的调控作用提供参考。     

作物分枝的分子调控研究进展

分枝的数量及角度是决定作物株型的重要农艺性状.有效分枝数决定着作物的穗数或荚果数,进而决定着作物的产量;而分枝角度与光合效率、种植密度和抗病性密切相关,不仅影响作物的产量,也会影响作物的品质.由于分枝在作物生产中具有十分重要的作用,吸引了越来越多的研究者的注意,多个与分枝性状相关的关键基因被鉴定,分枝数目调控的分子机制...     

小鼠肌母细胞的增殖与分化

通过对小鼠肌母细胞C2C12的培养,研究C2C12细胞的增殖与分化的关系以及胰岛素在细胞分化过程中的作用。在对照组中,C2C12细胞增殖占了明显的优势,细胞形态几乎没有发生变化;而在实验组中,C2C12细胞在换为分化培养基24小时后,就出现了部分细胞衰亡和死亡的现象,尤其是在48小时细胞的死亡率达到最高,存活细胞开始从增殖期进入分化期,72小时出现了少量肌管,在96小时细胞分化效果达到最好。而在添加了胰岛素的分化培养基中的细胞分化效果明显好于没有添加胰岛素的分化培养基中的细胞,结果表明,胰岛素促进C2C12细胞的分化。     

不同年代梭梭同化枝解剖结构特征及其对土壤条件的响应

叶片是植物与外界环境进行能量、水气交换的主要器官,对环境变化较敏感且可塑性较大.该研究以民勤不同年代梭梭同化枝为研究对象,采用石蜡切片法,分析不同年代梭梭同化枝解剖结构变异特点及其与土壤条件的关系,旨在探讨梭梭同化枝在干旱环境的生态适应机制.结果表明:(1)除角质层和导管孔径,不同年代梭梭同化枝解剖结构指标差异显著(P...