土壤矿物与微生物相互作用的机理及其环境效应

土壤矿物与微生物相互作用是地球表层系统中重要的生态过程.微生物或生物分子与矿物间的吸附(粘附)是两者相互作用的基础.吸附(粘附)是一个由分子间力、静电力、疏水作用力、氢键和空间位阻效应等多种作用力或作用因素共同决定、影响的物理化学过程.因此,微生物和矿物的表面性质如表面电荷、疏水性和它们所处的环境条件如pH、电解质浓度、温度等,都影响着矿物-微生物吸附(粘附)过程.微生物细胞或酶可吸附于矿物表面,其结果是细胞代谢或酶活性会发生明显变化,并进一步影响土壤中诸多相关的生态、环境过程.结合4种典型的初始吸附理论:表面自由能热力学理论、DLVO理论、吸附等温线理论和表面复合物理论及本课题组近年来的研究成果,对土壤矿物与微生物相互作用的类型、机理、作用力和现代研究技术等方面的最新研究进展进行了较为全面的论述,对土壤矿物-微生物相互作用的环境效应进行了讨论,并就该领域今后研究工作的特点及应关注的问题进行了展望.     

A54外毒素与Bt毒蛋白对棉铃虫的交互作用

研究测定了A5 4胞外毒素与Bt毒蛋白对棉铃虫的交互作用。结果发现随着棉铃虫饲料中A5 4外毒素浓度的增加 ,棉铃虫幼虫的死亡率显著上升 :随着棉铃虫饲料中Bt毒蛋白浓度的增加 ,棉铃虫幼虫的死亡率也显著上升。方差分析的结果表明二者互有增效作用。     

FACE水稻生育期模拟

利用农田开放式空气CO2浓度增高（FACE）技术平台,设置大气CO2浓度比对照高200μmol mol^-1的FACE处理和不同的施N量水平,以水稻钟模型为基础,构建了FACE水稻生育期模拟模型。通过不同年度试验数据的检验,表明模型对CK及FACE条件下水稻不同生育期天数的预测性能好。不同生育期预测误差的根均方差（RMSE）最大为2．64d,最小只有0．15d,且相关系数均达到了极显著水平。说明FACE水稻生育期模型具有较高的预测性和适用性。     

甘蔗蓟马在不同甘蔗品种上空间分布型及理论抽样数

为了解甘蔗蓟马在不同甘蔗品种上的种群空间分布型,获得准确的田间调查资料,提高甘蔗蓟马预测及防治效果,2015年7月在云南省农业科学院甘蔗研究所第一科研试验基地,通过调查10个甘蔗品种上甘蔗蓟马成虫和若虫数量,利用5种聚集度指标、Iwao回归分析法和Taylor幂法则测定了甘蔗蓟马的种群空间格局。结果表明,甘蔗蓟马成虫和若虫在不同甘蔗品种上均以个体群形式存在,个体间相互吸引;其空间分布型均为聚集分布,聚集强度随种群密度的升高而增加,聚集是由于自身的生物学习性和环境因素共同作用引起的。利用Iwao回归分析法中的α、β参数计算出在允许误差范围内的理论抽样数。因此,甘蔗蓟马在不同甘蔗品种上均呈聚集分布,调查时应根据当地栽培品种平均虫口密度选择适宜的抽样数量。     

粤东柘林湾中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群生态学

于2000年5月~2004年12月对粤东大规模养殖区柘林湾的赤潮藻中肋骨条藻（Skeletonema costatum）种群的时空分布进行了长达5a的调查。结果表明,中肋骨条藻种群密度的周年变动模式基本为双峰型,平面分布没有显著的空间差异。调查期间,中肋骨条藻种群密度的站位实测值为0~1.4×10⁷ cells/dm³,总均值为3.3×10⁵ cells/dm³,占浮游植物总细胞数的67.1%,为调查海区第1优势种。在总共1045份样品中,有中肋骨条藻出现的样品数为1020份。其中,种群密度大于10⁶ cells/dm3的样品有65份,大于10⁷ cells/dm³则有4份。以大于10⁶ cells/dm³为中肋骨条藻的赤潮密度标准,在调查期间至少于2000年、2003年发生4次赤潮。运用灰关联理论对中肋骨条藻种群密度与13个环境因子的关系进行排序分析发现,水温、pH值和浮游动物是影响柘林湾中肋骨条藻种群时空分布的关键因子。水温还与中肋骨条藻种群密度的对数值具极显著意义的线性关系,而达到赤潮密度的样品均落在24.5~32.0℃区间,即每年的5~9月份高温季节。由于柘林湾浮游动物的年高峰期也出现在高温季节,说明浮游动物摄食压力的存在可能是柘林湾中肋骨条藻赤潮发生的重要抑制因子。2004年调查海区中肋骨条藻种群密度和在浮游植物群落中的优势度骤然降低,可能与水体营养盐结构和Fe含量的变化有关。因此,长期调查与监测对于研究海湾生态学和赤潮发生机制是极为重要的。     

水稻对褐飞虱抗性相关蛋白的双向电泳分析

以药用野生稻 (Oryzaofficinalis)的转育后代B5 (高抗褐飞虱 (NilaparvatalugensSt l) )与感虫品种明恢 6 3(OryzasativaL .)为亲本 ,构建了一个重组自交系群体。通过抗褐飞虱鉴定 ,筛选出极端抗虫株系和极端感虫株系 ,运用分群分析法 (bulkedsegregantanalysis ,BSA)分别建成了极端抗虫集团 (resistantbulk)和极端感虫集团 (susceptiblebulk)的蛋白质池。利用双向电泳技术 ,分别分析了极端抗虫集团和极端感虫集团受虫害与未受虫害的秧苗蛋白质的变化。结果发现 ,虫害 48h后 ,感虫集团的一个分子量为 40kD的蛋白质P40 (pI=6 .3)的表达明显减弱甚至消失 ,而在抗虫集团中 ,P40的表达未受影响。与褐飞虱为害后抗虫株系和感虫株系不同的生理反应相联系 ,推测P40与水稻受褐飞虱虫害后引起的应答反应相关     

海洋真菌Xylaria sp.SOF11中细胞松弛素类化合物的研究

从海洋真菌Xylaria sp.SOF11的液体发酵提取物中分离到3个化合物,通过1H及13C NMR,2D NMR等方法,分别鉴定为19,20-epoxycytochalasin Q(1)、18-deoxy-19,20-epoxycytochalasin Q(2)和19,20-epoxycytochala-sin C(3)。化合物1～3对两株肿瘤细胞MCF-7和NCI-H460显示较弱的细胞毒活性。     

XBP-1转录激活系统的构建

人X盒结合蛋白1(XBP-1)是CREB／ATF(cAMP应答元件结合蛋白／激活转录因子)转录因子家族中的一员,在很多癌细胞中高水平表达。将XBP-1两种剪切形式的编码序列分别克隆在pRC-lac真核载体上,构建成pRC-lac-XBP-1S和pRC-lac-XBP-1U重组质粒。Westem印迹分析表明,这两种XBP-1形式在哺乳动物细胞中都得到了表达。瞬时转染人胚胎肾细胞293T,用荧光素酶报告基因检测这两种剪切形式的转录活性。结果显示,pRC-lac-XBP-1S和pRC-lac-XBP-1U在293T细胞中均有活性,pRC-lac-XBP-1U的活性约是空载体的65倍,pRC-lac-XBP-IS的活性约是空载体的3倍。成功构建了xBP-1的转录激活系统,为进一步了解XBp-1在各种疾病中的作用奠定了基础。     

雅鲁藏布江中游地区土壤淡色丝孢菌群落多样性及物种生态位研究

从雅鲁藏布江中游地区采集土壤样品35份,主要涵盖农田、城市花园、高山草甸、湿地和防护林带五种生态类型,从中分离获得土壤淡色丝孢菌12属。利用种群优势度、Shannon-Wiener多样性指数、均匀度、生态位宽度、群落相似性等指标对该地区不同生境的土壤淡色丝孢菌物种(属级)的生态多样性及物种生态位进行了分析。结果表明,土壤淡色丝孢菌的数量和类群分布在该地区不同生态类型土壤中差异明显。农田生境中土壤淡色丝孢菌物种多样性指数最高,均匀度较高;防护林带生境中土壤淡色丝孢菌物种多样性指数最低,均匀度也最低。对不同生态类型土壤中淡色丝孢菌的相似性分析发现,农田和防护林带生境的相似性系数最大,说明这两种生境具有较多的共同物种;湿地和城市花园生境的相似性系数最小。物种生态位结果分析表明,在上述五种生境中,拟青霉属Paecilomyces、刺座霉属Volutella、曲霉属Aspergillus和青霉属Penicillium具有较宽的生态位宽度,属于广适性物种;而白僵菌属Beauveria和绿僵菌属Metarhizium生态位很窄,只存在于某个生境中,属于狭适性物种。     

超抗原SEA增强小鼠对HBV DNA 疫苗的免疫反应

观察超抗原SEA(D227A)的真核表达载体(pmSEA),对HBVDNA疫苗诱导Balbc小鼠(H2d)免疫应答的调节作用。肌内注射空载体pcDNA3、HBVDNA疫苗加pmSEA佐剂(pHBVS2S+pmSEA)或不加佐剂(pHBVS2S);ELISA法测定血清抗HBs;ELISPOT检测分泌IFNγ的脾淋巴细胞;4h51Cr释放法检测小鼠脾细胞CTL活性。HBVDNA佐剂组免疫小鼠抗HBsAg抗体滴度明显高于不加佐剂组,其IgG1IgG2a的比例不同于多肽免疫组,二者分别为0.282与10。HBVDNA佐剂组均能增强IgG1和IgG2a的产生,是不加佐剂组的1.36、1.73倍。佐剂组小鼠脾淋巴细胞IFNγ的分泌量是不加佐剂组2～3倍。CTL细胞杀伤活性(E:T=100)佐剂组与不加佐剂组分别为:69.77%±7.5%、42.81%±7.7%,差异显著(P<0.05)。HBVDNA疫苗具有较强的免疫原性,能够诱导机体产生特异性的抗体及CTL反应;pmSEA佐剂能够提高小鼠对DNA疫苗的免疫应答,有望成为DNA疫苗的免疫佐剂。