天冬酰胺酶介导的分枝杆菌酸适应机制

[目的]结核分枝杆菌可以在宿主细胞内的酸性环境中长期存活.为了探明天冬酰胺酶(AnsA)代谢通道介导的分枝杆菌在酸性环境中的适应机制,分别通过体内和体外实验,对AnsA的活性、突变体性质进行了分析.[方法]以无致病性的卡介苗分枝杆菌(M.bovis BCG)为模式菌,扩增天冬酰胺酶编码基因ansA并在大肠杆菌中进行表达和纯化,对AnsA的酶学活性进行了分析.在卡介苗分枝杆菌中将ansA敲除,对其抗酸、产氨等特性进行了研究.[结果]纯化的重组AnsA在体外可以将天冬酰胺分解并产生氨.在酸性培养基中,分枝杆菌利用天冬酰胺产生的氨,可以释放到培养基中,将酸性培养基中和.敲除ansA后,卡介苗分枝杆菌在酸性环境中的生长滞后10天左右.为了更好的理解天冬酰胺介导的抗酸机制,绘制了天冬酰胺代谢、氨产生和转运示意图.[结论]结核分枝杆菌的抗酸特性之一是通过分泌氨将周围的酸性环境中和来实现的.氨来源于分枝杆菌AnsA对底物天冬酰胺的分解.这为揭示结核分枝杆菌在宿主巨噬细胞内酸性环境中的生存机制提供了线索.     

城市典型水域景观的热环境效应

城市热岛效应是当前快速城市化进程中最具代表性的生态环境问题之一.热岛效应进一步影响着城市气候变化与城市可持续发展.现存大量研究证明了土地覆被改变导致的热辐射变化及人为热释放共同作用产生了城市热岛.然而,当前对缓解城市热岛效应要素的研究并不多见.以上海市中心城区为例,首先基于SPOT5影像的分类,提取了城市水域景观,再利用Landsat7的ETM+的热红外波段,定量反演了城市地表热环境温度,然后利用GIS的空间分析功能,探讨了城市水域景观对热环境的影响.研究揭示水域景观在城市热环境中表现出明显的低温效应,而面状水域景观的热环境效应要强于线状河流景观.面状水域景观对热环境影响随着与热岛中心距离的增加而明显降低,此外还受到周围土地覆被的影响.线状河流景观的宽度与流经区域共同决定了其对城市热环境的影响能力.因此,在城市规划设计中,从缓解城市热岛效应出发,水域生态功能区的形态与空间设置可作为考虑因素之一.     

不同氮营养水平下草莓叶片光合作用对高CO2浓度的适应

研究了不同氮素水平（12mmol／L,4mmol／L,0、4mmol／L）下生长的‘丰香’草莓在富C02（700μL/L）和大气CO（390μL/L）下的光合作用。结果表明,高氮（12mmol／L）下,在富CO2环境中生长的‘丰香’草莓叶片未出现光合作用下调,富CO2下草莓叶片的净光合速率、最大羧化速率（Vc.max）、最大电子传递速率（Jmax）、碳同化的电子传递速率（Jc）和光化学猝灭系数（qp）等均显著提高;而在中氮（4mmol／L）、低氮（0．4mmol／L）下,富CO2下生长的草莓叶片的上述参数均出现不同程度的下降。富CO2下,无论氮素水平如何,草莓叶片的光呼吸电子传递速率（Jo）均降低高氮草莓叶片的非光化学猝灭系数（qN或NPQ）降低,光抑制降低,而低氮则相反。上述结果说明,氮素供应不足时草莓叶片在富CO2下光合作用出现下调,因此生产上进行CO2施肥时应适度增加氮素的供应。     

模拟酸雨对亚热带典型树种叶凋落物分解的影响

通过在酸雨胁迫下中国亚热带典型树种马尾松(Pinus massoniana Lamb.)、木荷(Schima superba Gardn. et Champ.)、青冈 (Cyclobalanopsis glauca (Thunberg) oersted)叶凋落物分解的比较研究,试图分析亚热带区域日益严重的酸雨是否会对森林凋落物的分解产生影响,从而揭示酸雨胁迫下凋落物分解的变化规律.利用网袋法进行试验,共设计有3个区组:酸雨对照处理(pH5.6)、中度酸雨胁迫(pH4.0)、重度酸雨胁迫(pH2.5).试验结果表明:酸雨对3种亚热带树种凋落叶片的影响比较显著,通常会减慢凋落分解的速率.酸雨对照处理(pH5.6)、中度酸雨胁迫(pH4.0)和重度酸雨胁迫(pH2.5)三个处理对分解系数的影响,马尾松的分别为:0.49、0.34、0.25;木荷的分别为:0.70、0.34、0.32;青冈的分别为:0.64、0.23、0.21;酸雨对马尾松、木荷、青冈叶的凋落物的干重剩余率影响的大小为:pH(2.5)>pH(4.0)>pH(5.6).中度酸雨处理(pH4.0)和重度酸雨处理(pH2.5)影响叶凋落物分解95%的时间分别推迟了:马尾松2.697a、5.869a;木荷4 531a、5.082a;青冈8.344a、9.584a.     

亚热带毛竹林生态系统能量通量及平衡分析

利用开路涡度相关系统和常规气象观测仪器,对亚热带(浙江省)毛竹林生态系统2011年的净辐射、显热通量、潜热通量、土壤热通量以及气温、地温、降雨量等气象要素进行了连续观测,定量分析了毛竹林生态系统能量通量的变化和各能量分量的分配特征,并计算了能量闭合度以及波文比。结果表明:毛竹林全年净辐射为2628.00 MJ/m2,显热通量为576.80 MJ/m2,潜热通量为1666.77 MJ/m2,土壤热通量为-7.52 MJ/m2,土壤为热源,各能量分量季节变化明显,日变化基本呈单峰型曲线变化。显热通量占净辐射的22.0%,潜热通量占63.4%,毛竹林生态系统潜热通量为能量散失的主要形式。波文比逐月变化规律不明显,波动较大,在0.07—1.77之间变化,能量平衡比率法得出毛竹林年能量闭合度为0.85,月平均闭合度为0.84,能量闭合度高于线性回归法计算结果,但仍有15%的能量不闭合。     

蜡梅的民族植物学研究

蜡梅(Chimonanthus praecox)是特产我国且栽培历史悠久的名贵花木,在我国栽培广泛。从民族植物学的角度对蜡梅的名称溯源、文化内涵、观赏价值及经济价值等进行了分析。阐述其色、香、姿、韵的园林美学价值和不畏严寒的文化价值以及蜡梅属植物的药用、食用、工业用等经济价值。并且对蜡梅这一重要的绿化树种在我国园林中的应用进行了分析,探讨其在园林应用中应注意的原则以及蜡梅专类园栽植和混植、群植、盆景等多种应用形式。     

基于转录组分析香菇不同漆酶活性单核菌丝体基因表达

漆酶是香菇生长发育过程中一种重要的木质素降解酶,其活性高低对于香菇木质素降解能力和香菇品质形成具有重要作用。为探讨香菇不同漆酶活性的单核菌丝体基因表达变化,对漆酶活性存在差异的单核菌丝体进行转录组测序分析,共获得15 522个注释基因。GO（gene ontology）分析表明差异基因在氧化还原酶活性节点大量富集,包括参与木质素降解的酶类及55个细胞色素P450基因;KEGG（Kyoto encyclopedia of genes and genomes）分析发现淀粉和蔗糖代谢、戊糖和葡萄糖醛酸相互转化途径中糖苷水解酶、UDPG脱氢酶等基因上调表达。通过搜索转录因子数据筛选到172个差异表达的转录因子,预测了可能与漆酶结合的bZIP、C₂H₂、C₄转录因子家族。由此推测,在漆酶高产单核菌株中木质素降解和碳水化合物代谢的相关基因的表达发生变化,及糖醛酸和磷酸戊糖途径相关基因上调表达,促进了木质素降解产物高效转化成糖、核酸等生物大分子,有助于香菇菌丝体的生长,转录因子在漆酶活性调控中起了重要作用。本研究为深入理解香菇漆酶高产菌株的生理代谢机制提供了重要的基因数据资源。     

西花蓟马抗噻虫胺种群对杀虫剂的交互抗性及机制

噻虫胺是具有内吸和触杀等多种作用方式的新烟碱类杀虫剂,常用于防治入侵害虫西花蓟马。为明确抗性风险,本文研究了西花蓟马抗噻虫胺种群对多种杀虫剂的交互抗性及其机制。经过45代筛选,西花蓟马对噻虫胺产生了高水平抗性(56.8倍)。生物测定结果表明: 西花蓟马高抗噻虫胺种群与噻虫嗪、吡虫啉、毒死蜱、三氟氯氰菊酯、甲维盐存在中等水平交互抗性(18.6>RR₅₀>11.3),对辛硫磷及灭多威具有低水平交互抗性,与溴虫腈和多杀菌素不存在交互抗性。胡椒基丁醚(PBO)与磷酸三苯酯(TPP)对杀灭西花蓟马抗噻虫胺种群(CL)、云南田间种群(YN)和敏感种群(S)均有显著增效作用。西花蓟马抗噻虫胺种群细胞色素P₄₅₀含量(3.6倍)、细胞色素b₅含量(2.9倍)及O-脱甲基酶活性(4.9倍)和羧酸酯酶活性(2.5倍)均显著高于敏感种群,表明多功能氧化酶及羧酸酯酶活性增强是西花蓟马对噻虫胺产生抗性的重要机制。     

两种红火蚁监测方法应用效果的比较

红火蚁Solenopsis invicta是全国农业、林业和进境植物检疫性有害生物,是世界自然保护联盟收录的最具有破坏力的入侵生物之一。高效精准监测红火蚁在其防控中尤为重要,而诱饵诱集是监测红火蚁的有力措施,相对诱饵的筛选和改进,诱集器方面研究则较为滞后。本文对“透明塑料瓶+火腿肠”(PS)和“新型诱集器+火腿肠”(TS)这两类诱集器的红火蚁诱集效果进行比较分析。结果表明,下午1∶30至3∶30时段,PS处理透明塑料瓶在放置5 min之后存在明显的升温效应,伴随着诱集到的红火蚁数量明显减少,诱集到红火蚁的诱饵比例也下降明显,较TS处理下降了43.6%。而且,TS的投放时间和回收耗时均明显比PS的短;在复杂的荒地生境中,投放的诱集器数量越多,PS的诱集器回收率则越低;当投放的诱集器达到90个时,PS处理回收率为92.34%,而TS处理为98.67%。综合上述分析,诱集方法TS由于诱饵开放、诱集和标示一体、稳定性好等特点在应用效果上较PS有优势,适用面更广,今后还需对其进一步完善和改进并应用于红火蚁的调查监测。     

植物ESCRT复合体的功能研究进展

真核细胞中,功能高度保守的内体蛋白分选转运装置ESCRT在胞吞途径和蛋白分泌途径中均扮演重要角色。植物细胞中,该装置包含ESCRT-Ⅰ、ESCRT-Ⅱ、ESCRT-Ⅲ和VPS4/SKD1复合体4个亚基,但缺乏ESCRT-0亚基。ESCRT的每个亚基均由多个蛋白构成。目前,针对ESCRT的研究已经证实,其在泛素化的膜蛋白进入多囊泡体/液泡前体(MVB/PVC)内腔过程中发挥重要调控作用;同时在自噬途径以及应对环境胁迫等方面也具有重要的调节功能。该文首先介绍了植物中ESCRT复合体的组成及生物学功能,然后总结了植物中特有ESCRT复合体组分蛋白的最新研究进展,最后探讨了有关ESCRT复合体研究中尚未解决的重要科学问题。