气候变化、林火和采伐对大兴安岭森林碳储量的影响

大兴安岭林区林火发生的频率受气候变化的影响将会增加,可能会增加该地区森林生态系统碳损失.本研究通过耦合森林生态系统模型和森林景观模型以模拟未来百年大兴安岭森林碳储量动态变化,量化气候变化、林火和采伐对森林碳储量的影响.结果表明: 虽然采伐和林火会抵消相当一部分由气候变化增加的碳储量,但气候变化仍然能够增加大兴安岭森林碳储量.未来100年该地区森林地上和土壤有机碳储量将会分别增加9%～22%和6%～9%.短期(0～20年)气候变化对大兴安岭森林碳储量的影响大于同期林火的影响,中期(30～50年)和长期(60～100年)气候变化对森林碳储量的影响小于林火和采伐的影响.由于未来大兴安岭地区气候变化及其林火干扰存在不确定性,导致未来该地区森林碳储量存在较大的不确定性.未来100年大兴安岭森林地上碳储量和土壤有机碳储量不确定性分别为12.4%～16.2%和6.6%～10.4%.为准确估算我国北方森林生态系统碳储量,需要考虑种子传播、林火和采伐的影响.     

刚毛柽柳S-腺苷甲硫氨酸合成酶(ThSAMS)基因的克隆及表达分析

通过对刚毛柽柳转录组分析,克隆获得了一条与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性高的基因,命名为ThSAMS。序列分析结果表明:ThSASM基因全长cDNA为1185bp,编码394个氨基酸,编码蛋白相对分子质量为97.85kDa,理论等电点为5.02。通过生物信息学分析表明,ThSASM基因编码的氨基酸与其他物种SAMS基因编码的氨基酸具有很高的同源性,其中与枣的同源性最高,达95%。实时荧光定量PCR(quantitativereal-timePCR,qRT-PCR)分析表明,ThSASM表达受NaCl、聚乙二醇(PEG)和ABA处理做出应答,暗示ThSASM可能参与了刚毛柽柳对盐和干旱的胁迫应答,为进一步研究SAMS基因在植物胁迫应答中的功能及作用机制提供了参考依据。     

五种假单胞菌的分离鉴定及其生物活性

【目的】从湖南长沙市采集到的土样中分离假单胞菌并进行归类,研究各菌株抑菌和抗肿瘤生物活性,以丰富假单胞菌菌种资源并为微生物次级代谢物的挖掘奠定基础。【方法】采用大蜡螟诱集法诱集分离假单胞菌,结合形态观察、生理生化特征和16S rRNA基因序列同源性分析,鉴定并归类各细菌,通过平板扩散法、对峙培养法和肿瘤细胞毒性试验分别研究各菌株抑制细菌、拮抗真菌和抗肿瘤细胞等生物活性。【结果】从湖南长沙市郊区菜地、林地中分离得到5株假单胞菌,归类并命名为Pseudomonas protegens CY01、绿针假单胞菌CY02(Pseudomonas chlororaphis CY02)、栖稻假单胞菌CY04(Pseudomonas oryzihabitans CY04)、Pseudomonas sp.CY05和恶臭假单胞菌CY06(Pseudomonas putida CY06)。P.protegens CY01和P.chlororaphis CY02对枯草芽胞杆菌(Bacillus subtillis)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)具有较好的抑菌效果,P.chlororaphis CY02对水稻稻瘟病菌(Pyricularia oryzae)具有良好的拮抗作用,对小鼠黑色素瘤细胞B16具有较强的细胞毒性。【结论】分离得到的P.chlororaphis CY02,在抑制病原细菌、拮抗水稻稻瘟病菌和抗肿瘤细胞等方面具有显著效果。     

油葵含油量相关基因在烟草中的表达

采用RT-PCR和RACE技术从油葵(Helianthus annuus L.)种子中克隆了DGAT基因的cDNA全长序列,命名为HaDl(GenBank登录号为HM 015632).将HaDl与CaMV 35S组成型启动子融合,构建植物表达载体pBI-HaDl,通过根癌农杆菌介导转化烟草.对转基因植株进行GUS及PCR检测,同时采用气相色谱-质谱法(GC-MS)分析转基因烟草叶片中脂肪酸各成分的含量.结果表明:HaDl基因cDNA全长1 936 bp,最大开放阅读框为1 524 bp,编码507个氨基酸;推测的氨基酸序列与其它植物已报道的DGAT1基因的氨基酸序列一致性为70%～80%,具有DGAT1蛋白保守的二酰甘油结合基序"HKWIVRHLYFP",因此HaDl基因属于DGAT1基因家族.GUS活性染色及PCR检测均证明外源HaDl整合到烟草基因组并成功表达.转基因烟草叶片脂肪酸含量测定发现,油酸、软脂酸和硬脂酸的含量得到提高,推测HaDl是植物油脂合成相关的重要基因.     

TPO模拟肽与人IgG1 Fc片段的融合表达及其生物学特性研究

依据本室获得的人TPO模拟肽序列,合成了该模拟肽的DNA序列,分别连接至4种不同长度的人IgG1 Fc基因片段的5′端,并克隆至质粒表达载体pET28a( ),转化大肠杆菌BL21（DE3）,筛选获得了4种重组工程菌,其中3种分别高效表达了3种不同长度的融合蛋白,而第4种工程菌未表达,表达的3种融合蛋白的分子量分别约为28kD,12kD和12kD。表达量约占菌体蛋白总量的30％左右,纯化获得了3种TPO模拟肽融合蛋白,3种融合蛋白均有较好的体外活性,维持TPO依赖细胞Ba/F3-mp1生长的EC50分别为：13,10,10nmol/L,用血小板减少症小鼠动物模型,测定了它们的体内活性,3种融合蛋白均有升高血小板和缩短血小板恢复时间的功能,分别比TPO模拟肽活性提高了18,8,8倍,而对白细胞及红细胞无显著影响,分别用3种融合蛋白免疫BALB／c小鼠,均未刺激小鼠产生抗TPO模拟肽抗体,并显示了较好的应用潜力。     

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术

剩余活性污泥完全资源化利用微生物集成技术包括: 使用土著PHA合成菌回注法驯化并发酵活性污泥, 生产生物降解材料聚羟基脂肪酸酯(PHA); 采用土著嗜酸性氧化亚铁硫杆菌和氧化硫硫杆菌进行生物淋滤, 去除重金属; 以解磷菌和解钾菌为菌种, 进行固态发酵, 生产生物菌肥。结果表明, 500 L中试PHA占挥发性悬浮固体的20%以上; 重金属含量达到国家排放要求; 生物菌肥中活菌数大于1×108 个/g以上。实现了剩余活性污泥的近零排放。     

分离自甘肃天祝五台岭土壤的放线菌拮抗性的初步研究

从甘肃天祝县土壤中分离到的27株放线菌,作为测试放线菌拮抗性的供试茵株.抗菌试验表明,14株放线菌对6株革兰氏阳性菌和阴性菌以及白色念殊菌等指示菌有抗性.菌株WTL-4、WTL-20和WTL-26抗菌谱最广,WTL-4能抗3种革兰氏阳性菌,WTL-20能抗革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌、革兰氏阴性的沙门氏菌及真菌白色念殊菌,WTL-26能抗革兰氏阳性的金黄色葡萄球菌和单增李斯特菌及革兰氏阴性的沙门氏菌.抗肿瘤试验表明,有8株菌株对肿瘤细胞有抑制作用,其中抑制率在60%以上的菌株占18.5%.对抗肿瘤活性较高的3株菌WTL-4、WTL-14和WTL-15以及没有抗菌和抗肿瘤活性的菌株WTL-27进行了系统发育分析.从系统发育树可以看出,4株菌均属于链霉菌属(Streptomyces).菌株WTL-4与Streptomyces viridochromoqenes的相似性为98%;菌株WTL-14和WTL-15的相似性达到99.2%,它们与S.flavolimosus 174457的相似性达到99.4%;WTL-27与S.mycroflavus的相似性为99%.     

Structural and functional characterization of polyethylene terephthalate hydrolase from Ideonella sakaiensis

Polyethylene terephthalate (PET) hydrolase from Ideonella sakaiensis (IsPETase) can be used to degrade PET. In order to use IsPETase in industry, we studied the enzymatic activity of IsPETase in different conditions containing environmental and physicochemical factors commonly found in nature. We observed that salts and glycerol enhanced the enzymatic activity, while detergents and organic solvents reduced the enzymatic activity. IsPETase hydrolyzed p-nitrophenyl (p-NP) esters instead of naphthyl esters. To make IsPETase an enzyme capable of hydrolyzing naphthyl esters, site-directed mutagenesis was carried out based on the structural information provided by the crystal structure. We found that the IsPETase^S93M, IsPETase^W159F, and IsPETase^N241F mutants can hydrolyze naphthyl esters. IsPETase engineering can direct researchers to use this α/β-hydrolase protein scaffold to design enzymes that can hydrolyze a variety of polyesters.     

长效肥料ENTEC对野生刺苋驯化栽培的影响

探讨了含有硝化抑制剂DMPP(3,4-二甲基吡唑磷酸盐)的长效肥料ENTEC对剌苋(Amaranthus spinosus L.)干物质积累及其氮素利用的影响. 结果表明: 与尿素处理相比,ENTEC对提高剌苋干物质积累作用不明显,其最大生长速率出现时间较晚; 施用ENTEC,土壤含氮量较高,且下降速度较慢,说明其具有较强的防止氮素流失的作用.同时,ENTEC有利于提高氮素的利用率,ENTEC处理的植株氮素利用率比尿素处理提高了41.56%.另外,ENTEC能促进剌苋对磷、钾素的吸收.     

HTm4基因在造血细胞周期调控中的作用

为了研究HTm4基因在造血细胞细胞周期调控中的作用,以佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)诱导K562细胞分化为模型,利用流式细胞术(FACS)及半定量RT-PCR对分化过程中细胞周期的变化及HTm4基因的表达进行了分析,并利用Tet-Off调控表达系统,将HTm4基因以及C端功能域缺失的HTm4-ct转染K562细胞,观察对细胞周期的影响。结果表明,PMA同时引起了K562细胞的增殖和分化,G0／G1期细胞的比例以及HTm4基因的表达均呈现出波浪形的变化趋势,说明HTm4基因可能参与了细胞退出细胞周期的过程。HTm4基因转染后引起K562细胞滞留于G0／G1期,但C端功能域缺失的HTm4-ct没有此作用,说明C端功能域在HTm4基因调控细胞周期的功能中发挥重要作用。