Crevice-forming mutants in the rigid core of bovine pancreatic trypsin inhibitor: crystal structures of F22A, Y23A, N43G, and F45A.

Crystal structures of four mutants of bovine pancreatic trypsin inhibitor (F22A, Y23A, N43G, and F45A), engineered to alter their stability properties, have been determined. The mutated residues, which are highly conserved among Kunitz-type inhibitors, are located in the rigid core of the molecule. Replacement of the partially buried bulky residues of the wild-type protein with smaller residues resulted in crevices open to the exterior of the molecule. The overall three-dimensional structure of these mutants is very similar to that of the wild-type protein and only small rearrangements are observed among the atoms lining the crevices.     

滇南地区桃树种植模式对土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响

经果林种植可改变土壤质量、改善生态环境,同时具有较高的经济效益。合理的种植模式可通过物种间的互补性提高资源利用效率,改善土壤碳库质量并提高综合效益。为探讨桃树种植模式对土壤有机碳组分及碳库管理指数的影响,以云南省开远市不同桃树种植模式(桃树单种-SP和桃树南瓜套种-PP)为研究对象,以毗邻的天然林地(CK)为对照,分析不同种植模式下活性碳库,即高锰酸钾氧化有机碳(POXC)、颗粒有机碳(POC),惰性有机碳库即矿物结合态有机碳(MAOC)在0—40 cm土层的分布情况,明确土壤有机碳组分与土壤理化性质的关系;计算碳库活度指数(CPAI)、碳库指数(CPI)以及碳库管理指数(CPMI),明确不同桃树种植模式的碳库变化情况。结果表明：桃树种植模式和对照的土壤有机碳组分的含量均随着土层深度的增加而减少,平均土壤有机碳(SOC)含量为：14.68 g/kg(CK)>9.57 g/kg(PP)>8.58 g/kg(SP)。平均活性有机碳组分所占比例与POC/MAOC均表现为：SP>CK>PP,PP的活性有机碳比例较低,具有较高的有机碳稳定性。两种桃树种植模式的CPMI在1...     

底栖生物影响下的潮滩微地貌演化数值模拟

潮滩是海岸带湿地的主要类型之一,其中分布的底栖生物对生态环境具有重要的调节作用。潮滩底栖微藻、泥沙与水动力之间存在相互作用,影响潮滩微地貌形态,明晰底栖生物对潮滩微地貌的演化机制至关重要。以黄河三角洲潮滩湿地为研究区,通过构建潮滩微地貌动力模型,探究底栖生物对微地貌格局演化的作用机制,分析底栖生物对微地貌系统稳定性的影响。结果表明(1)底栖微藻生长与泥沙扩散、水流再分配过程交互作用驱动下,潮滩上可形成底栖微藻覆盖的高丘与积水洼地交替分布的规则性微地貌斑图;(2)微地貌斑图的形成提高了潮滩生态系统初级生产力和泥沙淤积高度;(3)底栖微藻与泥沙、水流的交互作用使得潮滩微地貌系统对侵蚀扰动呈现非线性响应行为,系统存在临界点,且在一定侵蚀率范围内存在双稳态;(4)黄河口泥螺入侵使得微地貌系统抵抗侵蚀扰动能力减小,且系统稳定性随泥螺生物量的增加而降低。     

金沙江下游典型库区消落带植被恢复模式

消落带植被分布、生活型、多样性的调查研究显著促进了消落带植被恢复技术的进步,然而相邻两梯级库区消落带植被分布的差异以及植被群落特征的年际变化并不明确。此外,金沙江下游部分区域表现出一定的干热特征,其影响下的消落带植被群落特征有待深入了解。基于2019年和2021年向家坝和溪洛渡库区消落带植被调查结果,分析表明：(1)金沙江下游消落带按照下垫面特性主要分为硬岩型、软岩型、松软堆积型3种类型,坡度平缓的松软堆积型消落带是植被恢复的主要类型;(2)整体上,消落带优势植被类型是一年生和多年生草本,单优势种、少优势种群落较为普遍,两个库区消落带优势种重要值差异显著,植被生活型较少;(3)向家坝、溪洛渡库区消落带在分别经历6次和8次周期性水淹后,消落带植被分布与群落物种多样性特征变化不显著,表明消落带植被群落结构相对稳定。综上说明向家坝、溪洛渡两个相邻的梯级库区消落带植被恢复需要以灌草为主,且具有不同的潜在恢复模式,因此需要对应采取不同的恢复策略。研究对于科学指导金沙江下游梯级水电站库区消落带植被恢复具有重要意义。     

NAC类转录因子在‘砀山酥梨’黄化叶复绿过程中的表达分析

为探讨NAC转录因子在梨缺铁黄化叶复绿过程中的表达特性,并筛选响应该过程的核心NAC因子,以清水处理正常梨树叶片（N）和黄化梨树叶片（C）为对照（CN和CC）,再次探讨了外源0.2% FeSO4溶液对梨缺铁黄化叶复绿和Fe2+积累的影响,研究了其关键PbrNAC基因的生物学性质,组织表达特异性以及复绿过程中的表达模式,并阐述了其与叶内Fe2+积累的关联性。其结果表明,（1）于N和C内共鉴定到含NAM结构域的21个显著差异表达的PbrNAC基因,涉及8个亚族,其长度不均,motif数从4到9不等,内含子数较少。（2）该基因倾向于根中表达,且均可响应缺铁黄化叶的复绿,其中Pbr032231.1/Pbr021393.1/Pbr026635.1/Pbr038615.1/Pbr019210.3/Pbr019212.1/Pbr002372.1这7个基因在CC内的表达量显著低于CN内表达量,且FeSO4处理后,其各时期表达量均较CC显著上调;与之相反,Pbr007284.1/Pbr016205.1/Pbr007673.1等14个PbrNAC基因均在CC内显著高表达,而FeSO4处理后,其各时期表达量总体较CC显著下降。（3）各叶样内Fe2+含量与Pbr007284.1/Pbr016205.1/Pbr007673.1基因的表达量呈显著负相关,且该3个基因的表达与Pbr016932.1/Pbr027956.1/Pbr029956.1/Pbr026635.1等基因的表达显著相关。（4）多数PbrNAC在正常梨树根系和黄化梨树根系中的表达趋势与其在CN和CC内的表达趋势基本一致,说明其在地下部根系与地上部叶内可能存在表达协同性。以上结果表明,梨PbrNAC基因可能与梨树缺铁胁迫响应和缺铁黄化叶的复绿相关,其中Pbr007284.1/Pbr016205.1/Pbr007673.1可能起重要调控作用。     

Rhizosphere effect of nanoscale zero-valent iron on mycorrhiza-dependent maize assimilation

Rhizosphere effect of nanoscale zero-valent iron (nZVI) is crucial but little reported. Maize seeds were dressed with four nZVI concentrations (0, 1.0, 1.5, 2 g kg⁻¹) and inoculated with arbuscular mycorrhizal fungus (AMF) (Funneliformis mosseae). The SEM images illuminated that excessive nZVI particles (2 g kg⁻¹) were agglomerated on the surface of hyphae and spore, causing severe deformation and inactivation of AMF symbionts and thereafter inhibiting water uptake in maize seedlings. This restrained the scavenging effects of enzymatic (superoxide dismutase, peroxidase) and non-enzymatic compounds (proline & malondialdehyde) on ROS, and leaf photoreduction activity and gas exchange ability (p < 0.05). Interestingly, the inoculation with AMF effectively alleviated above negative effects. In contrast, appropriate dose of nZVI, that is, ≤1.5 g kg⁻¹, can be evenly distributed on the hyphae surface and form the ordered symbionts with AMF. This help massively to enhance hyphae growth and water and nutrient uptake. The enhanced mycorrhizal infection turned to promote rhizosphere symbiont activity and leaf Rubisco and Rubisco activase activity. Light compensation point was massively lowered, which increased photosynthetic carbon supply for AMF symbionts. Particularly, such priming effects were evidently enhanced by drought stress. Our findings provided a novel insight into functional role of nZVI in agriculture and AMF-led green production.     

Comment on “Is Yuan in China’s Three Gorges a Gibbon or a Langur?”

International Journal of Primatology -     

基于植物-土壤反馈的不同绿肥驯化微生物对玉米生长的影响

【背景】在农田生态系统中,土壤微生物与植物互作的机制仍不清楚。【目的】进一步加强对植物-微生物互作的认识,筛选出引起不同反馈作用的关键微生物或微生物类群。【方法】采集豆科绿肥救荒野豌豆(Vicia sativa, V)、十字花科绿肥油菜(Brassica napus, N)和荒坡土壤(remnant prairie, R)驯化的田块土壤0-20 cm作为菌剂在温室进行植物-土壤反馈(plant-soil feedback,PSF)试验。土壤菌剂的接种量为10%,即有90%理化性质一致的灭菌土壤作为背景土,同时设置灭菌土壤菌剂作为对照(CK),种植玉米。每组土壤菌剂处理均分为50 mg/kg高磷(high phosphorus,HP)和5 mg/kg低磷(low phosphorus, LP)两个磷浓度处理。玉米收获后,测定产量和植株地上部磷含量,并取土壤样品进行高通量测序,解析不同养分供给情况下微生物对作物生长的反馈效应。【结果】高磷和土壤反馈效应均促进了玉米的生长。在低磷水平下,V、N和R处理的玉米地上部生物量均高于CK处理,但N处理的玉米地上部生物量增加最多(38%),且增幅显著高...     

乌鲁木齐市道路林带土壤抗重金属细菌的筛选及重金属去除能力

【背景】道路重金属污染问题日益严峻,寻找高效的微生物资源用于环境修复已迫在眉睫。【目的】从乌鲁木齐市道路林带土壤中筛选抗重金属菌株,并对其重金属去除能力进行探究。【方法】使用含5种重金属离子(铅、镉、锌、铜、镍)的4种培养基进行抗性菌株筛选,通过形态学特征和16S rRNA基因序列进行鉴定,采用电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma optical emission spectrometer,ICP-OES)检测分离株对重金属离子的去除情况。【结果】4种分离培养基中,TSA是抗重金属菌株筛选的最适培养基,共筛选出16株抗重金属菌,其中4株抗Pb菌、4株抗Cd菌、4株抗Zn菌、3株抗Cu菌和1株抗Ni菌,其抗性分别高达3 000、800、600、300和400mg/L,16株菌中以芽孢杆菌属(Bacillus)数量最多。在初始浓度为700mg/L Pb²⁺下,菌株Pb6的去除率高达92.48%,菌株Pb11、Pb3和Pb9的去除率分别为27.70%、40.37%和58.88%;在200mg/L Cd²⁺...