异化铁还原细菌LQ25还原重金属Cr (VI)的特性研究

[背景] 异化铁还原细菌能够在还原Fe （III）的同时将毒性较大的Cr （VI）还原成毒性较小的Cr （III）,解决铬污染的问题。[目的] 基于丁酸梭菌（Clostridium butyricum） LQ25异化铁还原过程制备生物磁铁矿,开展异化铁还原细菌还原Cr （VI）的特性研究。[方法] 构建以氢氧化铁为电子受体和葡萄糖为电子供体的异化铁培养体系。菌株LQ25培养结束时制备生物磁铁矿。设置不同初始Cr （VI）浓度（5、10、15、25和30 mg/L）,分别测定菌株LQ25对Cr （VI）还原效率以及生物磁铁矿对Cr （VI）的还原效率。[结果] 菌株LQ25在设置的Cr （VI）浓度范围内都能良好生长。当Cr （VI）浓度为15 mg/L时,在异化铁培养条件下,菌株LQ25对Cr （VI）的还原率为63.45%±5.13%,生物磁铁矿对Cr （VI）的还原率为87.73%±9.12%,相比菌株还原Cr （VI）的效率提高38%。pH变化能影响生物磁铁矿对Cr （VI）的还原率,当pH 2.0时,生物磁铁矿对Cr （VI）的还原率最高,几乎达到100%。电子显微镜观察发现生物磁铁矿表面有许多孔隙,X-射线衍射图谱显示生物磁铁矿中Fe （II）的存在形式是Fe （OH）₂。[结论] 基于异化铁还原细菌制备生物磁铁矿可用于还原Cr （VI）,这是一种有效去除Cr （VI）的途径。     

不同身体质量指数人群肠道菌群结构及共存网络解析

[背景] 人体能量稳态失衡表现为体重过轻、超重和肥胖,肠道菌群与人体能量稳态的维持有关,但不同身体质量指数（Body Mass Index,BMI）人群的肠道菌群特征仍需进一步探究。[目的] 基于美国肠道计划公开数据库,解析4类BMI人群肠道菌群的特征,并探究4类BMI人群肠道菌群共存网络特征及差异,为基于肠道菌群来干预肥胖及体重过轻等不健康状态提供新的理论依据。[方法] 从美国肠道计划数据集中筛选具有BMI信息的肠道菌群样本,并根据世界卫生组织规定的BMI划分标准将筛选后的样本分为4类：体重过轻（BMI<18.5 kg/m²）,正常体重（18.5 kg/m²2）,超重（25 kg/m²2）,肥胖（BMI>30 kg/m²）;通过计算和比较肠道菌群的α多样性和β多样性探究4类BMI人群肠道菌群的整体结构特征及差异;通过多元线性回归模型对不同BMI分类与肠道菌群进行相关性分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正;采用SparCC分别计算4类BMI人群肠道菌群中菌属相关性,并分别构建肠道菌群共存网络。[结果] 经过Wilcoxon秩和检验,发现体重过轻、超重、肥胖人群的肠道菌群α多样性都显著低于正常体重人群;β多样性分析结果表明4类BMI人群肠道菌群的整体结构存在显著差异;4类BMI人群肠道中厚壁菌门（Firmicutes）和拟杆菌门（Bacteroidetes）的相对含量无显著差异;通过MaAsLin分析,并且将地域、年龄、性别因素作为混杂因素加入到模型中进行校正,共得到49个与BMI类型显著相关的物种;4类BMI人群肠道菌群共存网络的拓扑结构具有一定差异,体重过轻和正常体重人群肠道菌群共存网络的复杂度较高,超重和肥胖人群肠道菌群共存网络的复杂度较低。[结论] 4类BMI人群肠道菌群的多样性、整体结构和共存网络间均存在差异。     

母胎界面免疫微环境在分娩启动和早产发生中的作用和机制

人类妊娠维持和分娩启动,与母胎界面免疫微环境的动态平衡密切相关。妊娠早期,母胎界面丰富的血供和免疫细胞相互作用营造的免疫耐受微环境是胚胎着床的关键;临近分娩时,原位或招募的免疫细胞在母胎界面局部形成炎性反应环境,促使胎儿从母体排出。因此,母胎界面免疫微环境调控着妊娠和分娩的各个环节,其平衡紊乱或异常会导致流产或早产的发生。本文就母胎界面几种重要的免疫细胞在分娩启动及早产发生中的作用和机制加以综述。     

松墨天牛漆酶基因MaLac1的克隆、原核表达及表达谱分析

【目的】本研究旨在克隆并鉴定松墨天牛Monochamus alternatus内源漆酶基因MaLac1,分析其在松墨天牛不同发育阶段的表达水平,为进一步明确MaLac1功能提供依据。【方法】基于松墨天牛肠道转录组测序数据,通过RACE克隆松墨天牛MaLac1基因的全长cDNA序列,并对其进行生物信息学分析;将该基因与pET-32a载体链接构建表达载体pET-MaLac1,导入大肠杆菌Escherichia coli Rosetta (DE3)使其表达;使用qPCR检测MaLac1基因在松墨天牛不同发育阶段(低龄幼虫、老熟幼虫、蛹、雌成虫和雄成虫)肠道中的表达差异。【结果】克隆获得松墨天牛MaLac1的cDNA全长序列(GenBank登录号:KY073340)。MaLac1开放阅读框全长2 067 bp,编码一个含688个氨基酸的蛋白质,预测分子量为78.34 kD,等电点为5.30。SignalP 4.1 Server预测MaLac1在N端包含一个15个氨基酸的信号肽。序列比对分析表明,MaLac1具有典型的昆虫漆酶基因特征,与赤拟谷盗Tribolium castaneum漆酶基因的氨...     

三峡库区消落带4种典型草本植物的生态化学计量特征

为研究三峡水库消落带优势植物的养分利用特征及其对生境的适应策略,选择消落带分布最多的4种草本植物为研究对象,分析了植物根、茎、叶的碳(C)、氮(N)、磷(P)、钾(K)含量和化学计量比特征。结果表明:(1)相比陆地系统和自然湿地系统,消落带植物具有较低的C含量和较高的N、P、K含量,C/N、C/P、C/K均较低,表明植物具有低固碳和高养分积累、低养分利用效率和高生长速率的特征;(2)4种植物的养分含量和计量比存在一定差异,其中狗牙根具有较低的N、P、K含量和较高的C/N、C/P、C/K,且变异系数均低于其他3种植物,其低养分需求、高养分利用效率以及较强的内稳性可能是其在库区分布最广的重要机制;(3)4种植物在不同器官的养分分配策略相似,均表现为叶片C含量低于根和茎,而N、P、K含量则显著高于根、茎;同时,与根、茎相比,叶片C/N、C/P、C/K较低,N/P、N/K较高,且在不同生境条件下变异系数较小,表现出相对较高的稳定性;(4)落消带植物的养分含量及计量比从全库区上游至下游的空间变异性较强,其中N、C/N、N/P变异性较大,而C、P、K变异性较小,表明植物N含量受生境变化的影响较大,...     

城市尺度的城乡建设用地潜力及空间格局匹配评价——以南昌市为例

随着经济快速发展和城镇化进程不断加快,土地开发强度日益增大,导致生态环境不断恶化,分析城乡建设用地承载能力及空间格局匹配情况,对解决土地利用不合理、生态破坏等问题具有重要意义。以江西省南昌市为例,首先从生态安全、自然条件、社会经济等方面构建指标体系,采用层次分析法和限制系数评价模型,进行城乡建设用地开发适宜性评价,然后测算城乡建设用地承载力、可承载城乡建设用地丰度;最后与现状城乡建设用地进行空间匹配度分析,并探讨可承载临界值、丰度与空间匹配度的相关性。结果表明:南昌市城乡建设用地最适宜区、较适宜区、较不适宜区和不适宜区面积分别为1466.19、1346.01、353.69 km²和3770.70 km²;研究区城乡建设用地可承载临界值和可承载潜力分别为41.25%和24.05%,各县(区)值差异较大,各县(区)可承载临界值和可承载潜力范围分别为19.43%—98.71%和5.65%—49.83%,可承载城乡建设用地丰度情况良好,各县(区)值介于0.19—1.50之间;研究区各县(区)空间匹配度范围为67.41%—99.25%;相关分析显示,空...     

白及蔗糖合成酶基因的克隆及表达分析

为揭示白及蔗糖合成酶基因与生长发育的关系,该研究以白及为材料,利用RT-PCR技术同源克隆白及蔗糖合成酶的关键基因SuSy,对SuSy基因的生物学特性及表达特征进行了分析,并利用实时荧光定量PCR检测SuSy基因在不同组织中的表达规律。结果表明:(1)白及SuSy基因长度为2 215 bp,编码737个氨基酸,与铁皮石斛、文心兰和蝴蝶兰的蛋白质氨基酸序列的相似性分别为97%、92%和95%。(2)生物信息学分析表明,SuSy蛋白质序列具有较高的亲水性,与拟南芥SuSy蛋白质氨基酸三级结构一致性为75.2%;系统进化树分析发现,白及SuSy蛋白与铁皮石斛处于同一个分支上。(3) qRT-PCR结果表明,SuSy基因在叶片中的表达量最高,块茎中的表达量最低;成熟叶片的表达量高于未成熟叶片的表达量;数据差异性分析显示,SuSy基因在根、块茎中表达量具有极显著性差异,但在一年生叶和二年生叶中的表达量无显著性差异,幼苗叶和一、二年生叶中表达量具有极显著性差异。由此推测,SuSy基因可能受生长发育的诱导,是调控白及生长发育关键基因。     

病毒病害对滇黄精生理生化特性、产量及品质的影响

【目的】明确病毒病害对滇黄精生长发育、产量及品质的影响,为深入研究病毒的致病机理提供依据。【方法】试验以滇黄精抗病和感病植株为研究对象,探讨被病毒侵染后对滇黄精叶片光合气体参数、叶绿素含量、叶绿体超微结构、超氧化物歧化酶（superoide dismutase,SOD）、过氧化物氧化酶（peroxidase,POD）、多酚氧化酶（polyphenol oidase,PPO）及苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonia lyase,PAL）以及块茎生物学性状,有效化学成分含量测定和分析。【结果】滇黄精受病毒侵染后,其光合作用减弱,为Pn降低了2倍左右,叶片气孔导度降低了11.25%,CO2int降低了5.79%;叶片细胞的细胞膜发生强烈的脂膜过氧化反应,MDA的含量升高了2倍以上,细胞质中散布线状病毒粒子及其聚集形成的大量内含体,细胞内叶绿体结构受损严重,部分已发生解体;叶绿素发生降解,叶绿素a和b的含量极显著减低,减少了22.97%和 35.38%。同时,其体内的防御反应被激活,防御酶包括SOD、POD、PPO、PAL的活性极显著升高,PPO升高了1.6倍。进而滇黄精地下根茎的膨大和嫩芽的生长受阻,单株鲜重降低了48.08%,根茎中多糖的相对含量减少了6.97%,皂苷含量减少了23.31%,黄酮含量减少了15.32%,总酚的含量减少了11.07%。【结论】滇黄精受病毒侵染后,细胞膜受损,防御反应被激活,光合作用减弱,最终导致产量和品质显著降低。     

湖南蓝山县端午药市的瑶药调查

中国南方一些少数民族地区民间"端午药市"流传至今,体现了民族医药的独具特色及其深远影响。为了解瑶族端午药市交易现状和发掘民族医药传统知识,采用民族植物学等方法对湖南省蓝山县端午药市进行调查,完成包括基原、地方名、药用部位、用途和用法、出现频度等内容的药用植物编目。结果表明:蓝山县端午药市药用植物种类丰富,共收集鉴定103科222属262种,药用植物种类广泛分布于各科和各属中,其中种类较多的科有五加科(11种)、茜草科(11种)、菊科(11种)、百合科(10种)、唇形科(9种)、蝶形花科(8种)、芸香科(7种)。药市药浴植物畅销且种类多样,达94种,占总数的35.9%,体现瑶族在治疗疾病上以预防保健为主的理念。经统计药市上均未被国家药典和地方标准收录的药用植物有131种,占总数的50.2%,成为发掘新药源、新用途的潜在资源。对端午药市售药者年龄的调查发现,售药者的年龄主要集中在50～59岁间,占总人数的67%,40岁以下的仅占总人数的3%,可见民族药用传统知识的传承存在传承人老龄化、潜在传承人数量锐减的现象。此外,还对药市交易药用植物的种类组成和民族药用特色进行分析,探讨了端午药市对药用...