基因重组与外源铁离子对大肠杆菌合成血红素的影响

【背景】大肠杆菌通过C5途径合成卟啉及血红素,5-氨基乙酰丙酸(5-aminolevulinic acid,5-ALA)是C5途径中关键的前体物质,血红素由原卟啉IX (protoporphyrin IX, PPIX)螯合一个铁离子所形成,目前5-ALA与PPIX的外泌对卟啉的积累和血红素合成的影响尚不清楚。【目的】构建5-ALA外泌蛋白基因rhtA和卟啉外泌蛋白基因tolC双缺失的大肠杆菌以积累卟啉,同时外源添加铁离子,并过表达亚铁螯合酶基因hemH及参与铁摄取的基因efeB,促进卟啉向血红素的转化。【方法】通过Red同源重组敲除大肠杆菌BL21(DE3)的rhtA和tolC,并外源添加不同浓度的FeSO₄及Fe₂(SO₄)₃,同时构建重组质粒pEHE过表达hemH和efeB,检测卟啉和血红素含量,分析卟啉向血红素的转化。【结果】敲除rhtA和tolC对菌体生长无显著影响,与野生菌WT相比,敲除菌株WT-RT的卟啉含量增加,血红素合成略有提升。外源添加100μmol/L Fe²⁺     

基于微波热声层析成像定量重建生物组织电导率的改进方法

目的 生物电磁学参数中的电导率与组织的功能性信息直接相关,精准重建生物组织电导率在医学成像技术和医学诊断领域中有着重要意义。本文改进定量微波热声层析成像（microwave-induced thermoacoustic tomography,MTAT）算法,使组织电导率的重建精度提高。方法 本文在利用有限元离散法求解热声波动方程和亥姆霍兹方程的基础之上,提出了一种基于正则化牛顿迭代法（regularized Newton iteration method,RNIM）定量重建组织电导率的改进方法。结果 通过数值模拟实验和含不同浓度NaCl溶液的仿体实验,验证了算法改进的有效性。组织仿体实验结果表明,目标在不同位置、不同大小、不同对比度情况下,相比于定量微波热声层析成像采用拟合（fitting）的方法,采用正则化牛顿法定量重建的仿体电导率相对误差明显降低,重建目标精度提高。在仿体实验中采用RNIM方法重建相同浓度的单目标在不同位置的电导率变化幅度更小,以及重建多目标电导率的相对比值与实际更接近,实验结果验证了改进方法的稳定性。结论 研究结果表明优化算法能更加准确地定量重建组织仿体的电导率,...     

珍稀濒危植物蒜头果种子萌发特征与幼苗类型的研究

以去除果皮后阴干的珍稀濒危植物蒜头果种子为材料,在温室大棚沙池内进行层积处理,从层积处理开始至子叶出土的不同萌发阶段,考察蒜头果种子发育形态、贮藏物质积累、酶活性以及幼苗类型等变化特征,初步探讨其种子休眠形成原因。结果显示：(1)蒜头果种子从解除休眠开始至萌发形成幼苗的过程约需195 d,其中幼胚的形态发育后熟约需75 d,随后30 d内是种子集中萌发的时期,其发芽率达到最高(53.33%);依据种胚发育形态的标志特征将此过程划分为7个阶段(S1～S7阶段):S1阶段种子未萌发,S2阶段种胚“露白”,S3阶段胚根突破种皮长超过1 cm, S4阶段下胚轴与胚根连接处形成弯钩结构,S5阶段“S”型胚形成及胚根前端膨大,S6阶段种子不仅具有膨大的胚根且已有侧根的分化,S7阶段子叶脱落,胚芽出土,真叶出现。(2)蒜头果种子在湿沙层积过程中,种胚胚长和胚率从S1阶段的(5.49±1.57)mm和(19.48±5.72)%分别增加至S6阶段的(67.92±2.94)mm和(240.75±15.29)%,胚率平均增加了12.4倍,显示蒜头果种子的胚需要经历后熟过程才能萌发,属于胚后熟型种子。(3)从...     

内蒙古高寒露天煤矿排土场植被恢复研究

探究不同恢复年限对于露天煤矿植被群落变化和植物个体生长的影响,进一步加强生态环境保护与生态修复治理措施。以内蒙古高寒露天煤矿排土场恢复4年(2018-2021年)的植物群落为研究对象,采用样方调查方法,对样地内植物群落进行调查,设置草本样方(1 m×1 m)和灌木样方(5 m×5 m),记录植物物种组成、高度及盖度等指标,计算Shannon-Wiener多样性指数、Simpon指数、Pielou均匀度指数和物种重要值。探讨不同的恢复年限植物群落变化特征和优势植物的养分吸收,为矿区人工植被恢复提供科学依据。结果表明:(1)矿区排土场植物群落物种数、生物量和群落多样性均随着恢复年限的增加而显著增加。总物种数从恢复第1年的16种增加到恢复第4年的31种,主要是由于非人工种植植物从6种增加到19种导致,特别是在恢复第2年增加显著,然后趋于平稳,这说明恢复第2年是物种增加关键的时期;(2)随着恢复年限的增加,生物量和多样性指数显著增加;矿区植被优势物种多以禾本科披碱草(Elymus dahuricus)、无芒雀麦(Bromus inermis);豆科植物苜蓿(Medicago sativa)、草木樨(Melilotus officinalis)、沙打旺(Astragalus adsurgens)、锦鸡儿(Caragana sinica);菊科植物大籽蒿(Artemisia sieversiana);十字花科油菜(Brassica napus)和胡颓子科沙棘(Hippophae rhamnoides)为主。(3)比较不同优势植物叶片、茎和根的氮(N)、磷(P)和钾(K)含量发现,草本优势种中菊科和豆科植物显著高于禾本科植物。灌木优势种中沙棘茎的N含量和P含量显著高于锦鸡儿。研究认为,在排土场植被恢复初期(4年)的物种选择上,豆科植物和菊科植物是草本植物首选的先锋物种,另外,沙棘是灌木首选的物种。     

胀果甘草化学成分的研究（Ⅲ）

继前文工作,本文报道从胀果甘草(Glycyrrhiza inflata Bat)根及根茎用95％乙醇渗滤后的提取部分中获得的另外五个化合物的结构鉴定。经理化性质及波谱分析,分别鉴定为胡萝卜甙(Daucosterol)、甘草查尔酮甲(Licochalcone A)、β-谷甾醇(β-Sitosterol),异芒柄花甙(Isoononin)和4＇,7一二羟基黄酮(4＇,7-Dihydroxy-flavone)。其中胡萝卜甙和异芒柄花甙为首次从该植物中获得。药理实验表明,甘草查尔酮甲对H_2O_2诱异的溶血有极好的抑制作用(97.3％),但甘草甙在三个体外氧化体系中都没有明显的活性。     

经济杀菌灭藻剂OACL控制工业循环水中有害微生物的研究

研究了经济杀菌灭藻剂OACL对异氧菌、硫酸盐还原菌和铁细菌的杀菌作用。结果表明,在实验室条件下,其杀菌率平均为99％以上,在pH5和pH7时分别为97.8％和88％。而在现场投药试验条件下为92％以上。可以认为,OACL是一种新型的、经济的高效杀菌灭藻剂。     

59个Y-STR基因座的法医学多态性应用效能评估

为了评估法医学DNA数据库建设中涉及的59个Y-STR基因座的遗传多态性和法医学应用效能,通过AGCU Y SUPP PLUS试剂盒和AGCU Y37试剂盒检测374个广东汉族无关男性个体,将检测出的59个Y-STR基因座按照突变率的高低进行分类组合和统计分析。结果显示,59个Y-STR基因座联合运用在374个无关男性个体中检出了374个单倍型,其中44个中低突变Y-STR组合、15个高快突变Y-STR组合分别检出373和372个单倍型。59个Y-STR的基因多态性数值分布在0.055 1 (DYS645)~0.958 0 (DYF387S1 a/b)之间。结果表明,这59个Y-STR在广东汉族群体中均具有良好的多态性,按中低突变Y-STR组合和高快突变Y-STR组合研发新的检测体系可更好地满足法医实践的不同需求。     

固相萃取与气相色谱⁃质谱法联用测定食用植物油和含脂肪食品中氯丙醇酯的方法验证研究

氯丙醇酯是国际上广泛关注的食品加工过程污染物,其水解产物氯丙醇对人体（特别是婴幼儿）危害风险较大。采用固相萃取与气相色谱-质谱（gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS）联用技术,对食用植物油和含脂食品中的氯丙醇酯[3-氯-1,2-丙二醇脂肪酸酯（简称3-MCPD酯）和2-氯-1,3-丙二醇脂肪酸酯（简称2-MCPD酯）]进行检测。该方法准确度高（3-MCPD酯和2-MCPD酯的平均回收率分别为98.9%和96.5%)、灵敏度高(3-MCPD酯和2-MCPD酯的检出限分别为0.042 mg·kg^-1和0.058 mg·kg^-1)、重现性好(相对标准偏差均低于5%)。76批次监测样品中,3-MCPD酯和2-MCPD酯的含量分别为0.042~4.865 mg·kg^-1(平均值为0.773 mg·kg^-1)和0.058~2.592 mg·kg^-1(平均值为0.469 mg·kg^-1)。经机构间的协同验证和英国FAPAS样的能力验证,2种氯丙醇酯在0.200~3.000 mg·kg^-1范围内线性良好,为进一步研究奠定了基础,同时也为食品加工企业严格控制生产过程建立了一种可行的检测方法。     

鼠兔核质杂交胚胎早期发育的研究

细胞核移植技术已被证明是研究发育中核质相互关系的非常重要的手段之一,电融合技术也是近十年发展起来的新型细胞融合技术。本实验运用这两项技术,进行了鼠、兔目间核质杂交实验,小鼠8-细胞核在激活的兔去核卵母细胞中,发生了染色体超前凝聚及核膨胀,融合卵移植到小鼠输卵管4.5天后,冲洗出,有5.4%的重构卵发育到囊胚期,通过染色体检查,囊胚细胞中均为小鼠染色体,其中一个囊胚为正常小鼠核型(2 n=40,XX)。通过本实验,我们认为:鼠兔远缘核质杂交胚胎的早期发育是可能的。     

The legacy effect of biochar application on soil nitrous oxide emissions

Existing studies suggest that biochar application can reduce soil nitrous oxide (N₂O) emissions, mainly based on short-term results. However, it remains unclear what the effects (i.e., legacy effects) and underlying mechanisms are on N₂O emissions after many years of a single application of biochar. Here, we collected intact soil columns from plots without and with biochar application in a subtropical tea plantation 7 years ago for an incubation experiment. We used the N₂O isotopocule analysis combined with ammonia oxidizer-specific inhibitors and molecular biology approaches to investigate how the legacy effect of biochar affected soil N₂O emissions. Results showed that the soil in the presence of biochar had lower N₂O emissions than the control albeit statistically insignificant. The legacy effect of biochar in decreasing N₂O emissions may be attributed to the reduced effectiveness of the soil substrate, nitrification and denitrification activities, and the promotion of the further reduction of N₂O. The legacy effect of biochar reduced the relative contribution of nitrifier denitrification/bacterial denitrification, nitrification-related N₂O production, and the relative abundance of several microorganisms involved in the nitrogen cycle. Our global meta-analysis also showed that the reduction of N₂O by biochar increased with increasing application rate but diminished and possibly even reversed with increasing experimental time. In conclusion, our findings suggest that the abatement capacity of biochar on soil N₂O emissions may weaken over time after biochar application, but this remains under further investigation.