大腹园蛛管状腺丝重组蛋白的克隆表达及纺丝

TuSp1蛋白(tubuliform spidroin 1)是管状腺丝(tubuliform silkfiber)的主要组成成分。管状腺丝作为蛛丝卵袋的外层包卵丝,其结构具有很好的耐腐蚀性和良好的力学性能。目前国内外对大腹园蛛TuSp1蛋白的研究很少,仅有一条基因序列的报道。本课题首次构建含大腹园蛛N端非重复结构域、重复单元以及C端非重复结构域的重组管状腺丝蛋白TuSp1 NT-Rp-CT,并经湿法纺丝获得重组蛋白丝纤维。重组蛋白液圆二色谱分析结果显示,pH由7.0降低到5.5的过程中,始终保持稳定的α-螺旋构象;重组蛋白丝纤维的傅里叶变换红外光谱结果显示,丝纤维中主要二级结构为β-折叠及β-转角;经扫描电镜观察发现,冻干的絮状重组蛋白能自组装成丝纤维,且表面光滑纤细;湿纺后的重组蛋白丝纤维直径较粗,但表面较平整均匀,具有类似天然管状腺丝的形态特征,这些为TuSp1蛋白的成丝机理及仿生纺丝研究提供了理论依据。     

黄土高原降水年内分布差异对旱作果园蒸散特征的影响

天然降水是雨养农业区水文循环的主要驱动因子,在一定程度上决定着土壤水分生态环境,从而影响作物的蒸散特征。本研究通过分析静宁地区历年降水年内分布特征,明确了降水的集中趋势,在2018和2019年田间定位试验基础上,探究土壤水分随降水发生的变化过程以及果园蒸散特征对降水年内分布差异的响应规律。结果表明: 试验区历年降水集中度较高,集中期多分布在7和8月,8月所占比例达75%,且各年降水集中期出现的早晚变化较大。土壤水分对降水的响应主要集中在0～40 cm土层,深层水分只有在大雨量和连续性降水出现时才会发生明显变化。同为丰水年的情况下,2018年降水集中度高,集中期早,时间短,果树日耗水强度呈单峰结构,变幅较大;2019年降水分布均匀,集中期滞后,日耗水强度呈双峰结构,变幅小,大峰靠后。果树最大需水期历时长,2018年大雨的集中分布无法满足后期果树生理需水,果实产量受损,降水利用效率较2019年下降30.2%。黄土高原地区在苹果树幼果生长期往往会出现短暂干旱,影响果实品质,需加强该时段的水分管控。     

中亚热带典型人工林土壤酶活性及其化学计量特征

以中亚热带典型的马尾松林、湿地松林和马尾松-木荷混交林(针阔混交林)为研究对象,分析不同林分类型下0～10和10～20 cm土层的β-D-葡萄糖苷酶(BG)、β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)、酸性磷酸酶(AP)、多酚氧化酶(POX)、过氧化物酶(POD)6种土壤酶活性,以及酶化学计量比及土壤理化性质特征,分析驱动中亚热带典型林分类型土壤酶活性及其计量比变异的主要因素。结果表明: 林分类型显著影响了土壤BG和LAP活性,表现为湿地松林10～20 cm土层土壤BG显著高于马尾松林,而LAP在马尾松林最高;湿地松林10～20 cm土层土壤BG/(NAG+LAP)、BG/AP显著高于马尾松林,而马尾松林(NAG+LAP)/AP显著高于湿地松林和针阔混交林;林分类型间酶化学计量的向量长度在10～20 cm土层差异显著,表现为湿地松林>针阔混交林>马尾松林。3种人工林酶化学计量的向量角度均大于45°,其中在湿地松林10～20 cm土层向量角度显著大于马尾松林。冗余分析表明,土壤碳质量指数和有机碳与全磷的比值(C/P)以及土壤含水量和C/P分别是0～10和10～20 cm土层土壤酶活性及其化学计量的关键影响因素,土壤碳和磷的数量和质量,以及土壤含水量在调节中亚热带人工林生态系统养分循环中发挥关键作用。     

农业主产区湖泊水质对湖滨带多尺度景观格局的空间响应

为分析农业主产区湖泊水环境质量对不同空间尺度上景观格局的响应关系,以洪湖为研究对象,以5种湖泊功能区为基础,利用RS和GIS软件生成7种空间尺度的湖滨带缓冲区,采用Fragstats 软件分析景观格局指数,结合冗余分析等数理统计方法与模型,研究景观格局对洪湖水质变化的空间尺度效应。结果表明: 1)景观格局在不同宽度缓冲区内对湖泊水质的影响具有空间尺度性,在200 m宽度其解释能力最大,达到86.1%,是影响水质的最有效空间尺度。2)景观配置变量(如最大斑块指数、斑块密度等)对水质的影响程度大于景观组成变量(如面积比例和均匀度指数等)。3)景观类型对水质的影响机制具有较大的差异性,农业用地受流域的地形地貌和耕作方式等因素的影响,在100～500 m小尺度的湖滨带缓冲区内对水质退化起主导作用;在远离水体的相对较大尺度(1000～5000 m),林地分布越密集、面积越大,对污染物进入水体的净化作用越明显;草地对水质的影响与林地一致;密集分布的城市用地对水质的影响与林地相反。研究结果可以从宏观尺度上为农业主产区湖泊流域水质管理和景观合理配置提供科学参考。     

石灰碳铵熏蒸联合生物有机肥对香蕉枯萎病和细菌群落的影响

以连续种植的香蕉枯萎病高发病蕉园为试验点,通过实时定量PCR和高通量测序等方法,研究了田间条件下石灰碳铵熏蒸联合生物有机肥施用对香蕉枯萎病的防治效果,以及对土壤细菌群落结构和组成的影响。结果表明: 与不熏蒸施用有机肥(OF)相比,香蕉枯萎病发病率在施用有机肥前使用石灰碳铵进行熏蒸处理(LAOF)和施用生物有机肥前使用石灰碳铵进行熏蒸处理(LABF)中分别降低了13.3%和21.7%,病原菌的拷贝数分别降低了22.4%和33.0%。与OF处理相比,石灰碳铵熏蒸联合不同肥料施用均显著降低了细菌的丰富度和多样性,形成了明显不同的群落结构,且熏蒸对群落组成的差异产生了决定性的影响。LABF的细菌丰富度和多样性均低于其他处理,群落组成也与其他处理存在明显差异。与OF处理相比,熏蒸处理(LAOF和LABF)显著增加了土壤中水恒杆菌、布鲁式菌和漯河杆菌属的相对丰度,且在LABF中的相对丰度均高于LAOF,水恒杆菌和布鲁式菌的相对丰度差异显著。在田间条件下,施用生物有机肥之前使用石灰碳铵进行熏蒸处理能够显著降低病原菌数量,改变土壤细菌群落结构,激发土壤有益微生物,从而减少香蕉枯萎病的发生。     

不同缓释过氧化钙对潜育环境下水稻土微生物特性的影响

为了解不同缓释过氧化钙对潜育化稻田土壤微生物特性的影响,于网室内进行潜育化稻田环境模拟试验,以不施过氧化钙为对照,探究过氧化钙粉末、过氧化钙颗粒与4种不同释氧效果的包膜过氧化钙在早稻分蘖期同等时期对潜育化稻田土壤活性有机碳、有效养分及微生物特性的影响。结果表明: 施用过氧化钙均能提高土壤活性有机碳、有效养分、微生物生物量及可培养微生物数量和酶活性,包膜过氧化钙对土壤微生物和酶活性的改善效果较好,其次依次为过氧化钙颗粒和过氧化钙粉末。包膜过氧化钙处理中,以乙基纤维素包膜效果最好,与不施过氧化钙处理相比,其土壤活性有机碳、微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物生物量磷分别显著提高19.4%、11.4%、121.5%、127.2%,土壤碱解氮和有效磷分别提高4.0%和45.5%;土壤可培养细菌和可培养微生物总量分别显著提高137.3%和113.7%,真菌和放线菌数量分别提高33.6%和44.7%;蔗糖酶、磷酸酶和脲酶活性分别显著提高92.4%、91.8%和112.5%,过氧化氢酶活性提高17.1%。研究结果可为包膜过氧化钙对潜育化稻田改良提供参考。     

渭河陕西段沉积物重金属空间分布及来源解析

为了了解渭河陕西段河道沉积物重金属空间分布特征,本研究对渭河陕西段干流及其支流17个采样点沉积物中的10种重金属元素(Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn)含量进行测定及来源辨析。结果表明: 重金属元素Cd、Sb、As、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn的平均含量分别为0.10、1.24、11.73、11.95、24.90、24.91、29.31、54.18、72.74、626.85 mg·kg^-1, 除Cd的变异系数大于1以外,其他元素的变异系数均低于0.5。其中,Cd、Pb、Cr含量于灞河入渭处达到峰值,Co和Mn在黑河入渭处达到峰值,Cu和Zn在清姜河入渭处达到峰值, Sb、As和Ni分别于沙王渡、咸阳铁桥和林家村处达到峰值。相关性分析、主成分分析和聚类分析表明,Cd、Co、Cu、Pb、Ni、Cr、Zn、Mn主要来源于以工业源和生活源为主的污染源;Sb、As主要来源于农业和地球化学污染源。     

粪菌移植对非酒精性脂肪肝大鼠肠黏膜的保护作用

目的探讨粪菌移植(fecal microbiota transplantation,FMT)对非酒精性脂肪性肝病(nonalcoholic fatty liver disease,NAFLD)大鼠肠黏膜屏障的保护作用。方法健康雄性SD大鼠30只,随机分为3组:正常对照组(control group,C组)10只,予正常饮食;高脂模型组(model group,M组)10只、粪菌移植治疗组(treatment group,T组)10只,M组和T组均予高脂饮食。T组予粪菌液灌胃2 mL/次,隔日1次,粪菌液灌胃的前一天晚上及当天早上均予奥美拉唑镁肠溶片灌胃;C组及M组同时予奥美拉唑及生理盐水灌胃。喂养12周后实验结束,测定血中TG、ALT、AST水平;苏丹黑B染色观察肝脏病理学变化;取回肠末端肠组织行HE染色及扫描电镜观察肠黏膜结构变化。结果与M组大鼠相比,T组血清TG、ALT、AST水平降低,差异有统计学意义(均P0.05)。T组大鼠肝脏苏丹黑B染色可见肝细胞内脂肪沉积明显减少,脂肪变性程度较M组减轻。T组大鼠肠组织HE染色肠绒毛轻度水肿,排列较整齐、紧密。扫描电镜中可见T组大鼠肠绒毛形态较饱满,排列比较紧密,微绒毛之间的间隙变小。结论粪菌移植能改善肝功能,减轻肝脏脂肪变,降低肠道通透性,改善肠黏膜屏障功能。     

唾液菌群特征分析对儿童龋齿复发的预测价值

目的探究唾液菌群特征对儿童龋齿复发的预测价值。方法收集2017年1月至2018年1月在中铁十七局集团有限公司中心医院诊断及治疗的龋齿患儿94例,在进行龋齿治疗后第4周搜集唾液样本,并根据12个月后的龋齿发生情况分为复发组及未复发组,对比两组微生物检测结果,并使用ROC曲线评估微生物指标对龋齿复发的预测效能。结果本研究随访结束时,龋齿复发23例(25.84%)。龋齿复发与未复发组的唾液微生物组成存在显著差异:复发组的变形链球菌(Streptococcus mutans)、内氏放线菌(Actinomyces naeslundii)、普雷沃氏菌属(Prevotella)、二氧化碳噬纤维菌属(Capnocytophaga)、普雷沃氏菌科(Prevotellaceae)、放线菌属(Actinobacillus)的相对丰度显著高于未复发组(均P<0.05),未复发组在纤毛杆菌属(Leptotrichia)、奈瑟氏菌属(Neisseria)、链球菌属(Streptococcus)的相对丰度显著高于复发组(均P<0.05)。纤毛杆菌属、内氏放线菌、普雷沃氏菌属、变形链球菌载量预测龋齿复发的AUC值分别为0.753、0.715、0.680、0.940,其中变形链球菌的AUC值显著高于其他三种菌属(均P<0.05)。结论分析唾液菌群对儿童龋齿的复发具有一定的预测价值,其中变形链球菌的预测效能较好。     

幽门螺杆菌根除治疗对慢性胃炎患者肠道菌群的影响及其与血清hsCRP水平的相关性

目的探究幽门螺杆菌(H.pylori)根除治疗对慢性胃炎患者肠道菌群的影响及其与血清超敏C反应蛋白(hsCRP)水平的相关性。方法选择2018年5月至2019年5月我院收治的87例慢性胃炎患者为研究对象,所有患者均采用枸橼酸铋钾胶囊+雷贝拉唑钠肠溶胶囊+克拉霉素片+阿莫西林克拉维酸钾片进行幽门螺杆菌根除治疗,评价所有患者治疗后临床疗效、H.pylori根除率,比较所有患者治疗前后临床症状积分,肠道肠球菌、葡萄球菌、肠杆菌、乳杆菌、双歧杆菌数量及血清hsCRP水平,采用Pearson相关分析所有患者治疗后肠道菌群数量与血清hsCRP水平的相关性。结果入选患者临床治疗有效率为95.40%,H.pylori根除率为90.80%。患者治疗后腹胀、嗳气、腹痛、纳差评分显著低于治疗前(均P<0.05)。治疗后患者肠道肠球菌、葡萄球菌数量显著高于治疗前,而肠杆菌、乳杆菌、双歧杆菌数量显著低于治疗前(均P<0.05)。患者治疗后血清hsCRP水平显著低于治疗前(P<0.05)。患者治疗后肠道肠球菌、葡萄球菌、乳杆菌、肠杆菌、双歧杆菌数量与血清hsCRP水平无显著相关性(均P>0.05)。结论H.pylori根除治疗能有效改善慢性胃炎患者临床症状,提高H.pylori根除率,降低血清hsCRP水平,但会造成患者肠道菌群失调,且肠道菌群数量与血清hsCRP水平无显著相关性。