荧光标记法初探植物乳杆菌ST-Ⅲ对Caco-2细胞的粘附机理

利用荧光探针CFDA-SE标记植物乳杆菌ST-Ⅲ,测定其对Caco-2细胞粘附能力的变化,提取相关物质,探讨其粘附机理。化学和酶处理ST-Ⅲ菌悬液发现,经胃蛋白酶、胰蛋白酶、氯化锂、苯酚、盐酸胍和热处理能显著降低ST-Ⅲ的粘附性,表明表面蛋白或脂磷壁酸(Lipoteichoic acid)可能参与了ST-Ⅲ对Caco-2细胞的粘附。粘附抑制试验和可逆性结合实验证实表面蛋白而非脂磷壁酸参与了ST-Ⅲ对Caco-2细胞的粘附。结果表明ST-Ⅲ的表面蛋白粗提物可能含有粘附素类的S-层蛋白(S-layer protein),经SDS-PAGE电泳分析,此粗提物主要成分的分子量分别为72.7、34.1和24.3kD。     

区域水安全格局构建:研究进展及概念框架

随着全球变化背景下生态安全问题的日益严峻,生态安全格局研究成为宏观生态学关注的热点领域;水作为重要的自然生态要素,其安全格局的构建也是区域生态安全格局优化的重要组成部分,但目前其基本内涵、构建理论与方法、指标体系等尚未受到足够重视,缺乏系统梳理。在对比分析资源、环境与灾害等多学科视角下水安全概念异同的基础上,明晰了区域水安全格局的概念内涵,将其定义为保障区域水安全目标的土地利用空间格局;系统探讨了水安全格局构建历程与方法研究进展,指出水安全研究正由定量评价向空间管控转型,水环境安全格局构建严重滞后,缺乏水安全格局与自然生态过程、社会经济过程的耦合关联分析;最后,基于景观生态学格局-过程互馈理论和地理学区域综合视角,以GIS空间分析、In VEST模型等为技术支撑,构建了水资源安全、水环境安全和水灾害规避安全3个单一维度的水安全格局,并提出基于空间多准则分析模型的区域综合水安全格局构建概念框架,以期有效提升中国城市化进程的水安全格局保障。     

利用荧光标记的T7噬菌体研究配体/受体的相互作用

将鸡传染性法氏囊病病毒(IBDV)衣壳蛋白VP2展示到T7噬菌体表面,以FITC标记纯化的重组噬菌体,通过荧光显微镜观察与流式细胞仪检测,研究标记噬菌体与病毒受体细胞--法氏囊B细胞的相互作用.结果展示有IBDV VP2蛋白的噬菌体经FITC标记后仍然具有与受体细胞结合的特性,荧光显微镜下可见绿色荧光,流式数据显示其平均荧光强度明显高于阴性对照,且IBDV疫苗株TAD可明显阻断其结合.由此得出结论,FITC标记与噬菌体展示技术相结合,可进行配体/受体间相互作用的研究.     

华癸中生根瘤菌共生质粒的定向标记、消除与结瘤功能的鉴定

采用Tn5-mob-sacB转座子对华癸中生根瘤菌(Mesorhizobium huakuii)菌株7653R的共生质粒进行定向标记,获得该质粒标记菌株7653RT14.利用sacB基因对蔗糖的敏感性,对标记质粒进行消除实验,获得7653R的共生质粒消除突变株7653R-1.测得Tn5-mob-sacB转座频率高于10-5.突变株的培养特征与出发菌株基本一致.采用琼脂管法对7653RT14和7653R-1进行回接实验,结果显示7653RT14能正常结瘤固氮,表明Tn5的插入并未影响其共生能力,但失去共生质粒的7653R-1则为不结瘤或只结个别小瘤.稳定性实验结果表明供试菌株的标记质粒在本实验条件下是稳定的,可以作为共生质粒转移的供体菌.     

猪源大肠杆菌Nissle 1917菌株的分离鉴定

【目的】证实大肠杆菌Nissle 1917作为自然菌株存在于动物猪体内,并能从猪粪便中分离。建立大肠杆菌Nissle 1917的原位杂交鉴定方法。【方法】采集135份健康断奶仔猪的新鲜粪便制备DNA模板,以人源大肠杆菌Nissle 1917为阳性对照菌株,分别针对Nissle 1917的I型菌毛亚单位Fim A、F1C菌毛亚单位Foc A及两个质粒pMUT1和pMUT2的相关基因序列设计5对特异性引物进行PCR扩增;并将其中427 bp大小的质粒片段pMUT2(a)作为目的片段回收纯化,用地高辛随机引物标记法制成DNA探针。【结果】从其中的2份DNA模板中扩增出上述5对特异性引物PCR预期大小相符的片段,初步认为大肠杆菌Nissle 1917可能存在于猪体内。应用制备的探针通过菌落原位杂交的方法从2份阳性粪便样品中筛选出2株阳性菌落,通过血清学检验、PCR扩增和测序进一步鉴定为阳性Nissle 1917菌株。【结论】动物源益生菌Nissle 1917的分离鉴定,为优良动物源益生菌研究和应用奠定了基础。     

川西不同树种人工林对土壤涵水能力的影响

为评价青藏高原东缘不同树种造林对土壤涵水能力的影响,选择立地条件与营林方式相同的4种人工林(连香树(Cercidiphyllum japonicum)、油松(Pinus tabulaeformis)、落叶松(Larix kaempferi)和华山松(Pinus armandii))为研究对象,以落叶阔叶灌丛为对照,比较造林恢复28 a后不同人工林土壤孔隙度及持水性的变化,结合林地凋落物贮量及细根生物量等参数,试图揭示造成不同人工林地土壤涵水能力及潜力差异化的因素。结果显示:营造油松和华山松纯林不仅没能有效改善土壤孔隙状况,反而加剧了土壤涵水功能的退化。相反,连香树和落叶松在代替次生落叶灌丛造林后,土壤容重显著下降,孔隙度增加且小孔隙比例升高,持蓄水能力提高。凋落物及细根特性是不同林地土壤持水性能差异的重要因素。综合分析表明,在对退化生态系统进行造林恢复时,应尽量避免营造高密度针叶纯林,应结合种植有助于土壤结构改良的落叶或阔叶树种。     

13C脉冲标记法：不同生育期水稻光合碳在植物-土壤系统中的分配

定量生育期内植物光合碳在植物组织-土壤的分配规律,对于理解全球碳循环有着重要意义。采用~(13)C-CO_2脉冲标记结合室内培养,通过元素分析仪-稳定同位素联用(Flash HT-IRMS)分析植物各部分及土壤δ~(13)C值,比较了不同生育期下水稻光合碳在不同组织间的分配规律,并量化了水稻光合碳向土壤碳库的转移。结果表明:(1)水稻地上部和根系干物质量随水稻生育期的增加而呈现递增趋势,不同的生育期表现为:分蘖期拔节期抽穗期扬花期成熟期。而整个生育期的根冠比为0.2—0.4,分蘖期的根冠比最高,随着水稻生育期的增加而递减,到抽穗期以后根冠比稳定在0.2左右。(2)脉冲标记6h后,水稻地上部和地下部(根系)的δ~(13)C值在-25.52‰—-28.33‰,不同器官的δ~(13)C值存在明显分馏效应,且趋势基本一致,即茎杆(籽粒)叶片(根系);这种由于水稻生育期特性导致的各器官碳同位素分馏的现象,可用于指示不同生育期下水稻光合碳的分配和去向。(3)不同生育期~(13)C-光合碳在植物-土壤系统的分配规律不同,生长前期光合碳向根系及土壤中分配的比例高,具有较强的碳汇能力,而随生育期光合碳在根系及土壤中的分配比例呈下降趋势,但积累量不断增加。(4)不同生育期~(13)C光合碳在水稻-土壤系统中的分配比例差异明显。水稻分蘖期有近30%光合碳用于根系建成并部分通过根系分泌物进入土壤有机碳库(10%),而到成熟期则向籽粒中分配较多,而且光合碳在土壤中的分配比例也随生育期呈下降趋势。研究结果对稻田土壤有机碳循环过程和调控机制的揭示具有重要的理论意义。     

基于CiteSpace的水足迹文献计量分析

以WEB OF SCIENCE数据库和中国知网学术期刊网络出版总库中1993—2016年期刊论文作为数据源,以"water footprint(水足迹)"OR(或)"virtual water(虚拟水)"为关键词进行文献检索,利用CiteSpace可视化文献分析工具,对检索出的文献分别进行关键词、作者、发文机构和载文期刊分析,并绘制出相关知识图谱,以此来探讨水足迹研究领域的发展现状以及未来的相关研究热点。结果表明:(1)水足迹领域相关研究文献数量不断增长,水足迹越来越受到中外学者的关注;(2)国外水足迹研究主要围绕虚拟水和水足迹展开,且对于水权问题的关注度较高,国内水足迹研究主要着眼于虚拟水贸易和虚拟水消费,应用型研究成为水足迹研究的热点,未来水足迹研究热点可能会围绕"水-粮食-能源"三者的耦合展开,对于水足迹与社会经济问题相结合的研究力度会逐渐增大;(3)水足迹领域中外文文献的发文作者都集中于少数研究人员,主要发文作者的研究奠定了水足迹研究的基础;(4)主要的发文机构有Univ Twente、中国科学院等,主要的载文期刊有ECOL ECON、HYDROL EARTH SYST SC、WATER RESOUR MANAG以及《资源科学》《中国人口·资源与环境》《生态学报》等。根据水足迹研究现状,给出了关于水足迹领域未来发展的建议。     

生防放线菌Ahn75的荧光标记及其在水稻中的定殖

【背景】目前gfp标记基因已成为研究靶标微生物与宿主之间互作的一种重要工具。利用gfp基因标记生防菌株,可以对生防菌株的生存及定殖能力进行有效追踪。【目的】对生防放线菌Ahn75进行荧光标记,探讨其在水稻中的定殖规律,为研究Ahn75的稻瘟病防治机制奠定基础。【方法】首先通过电激转化将含绿色荧光标记基因(gfp)的质粒pIJ8655导入大肠杆菌ET12567中,然后采用接合转移的方法将gfp整合到Ahn75基因组上;通过平板对峙试验检验Ahn75-GFP在标记绿色荧光后对稻瘟病病原菌的抑菌活性;采用喷施孢子液的方式将带荧光标记的Ahn75-GFP定殖水稻,并利用荧光显微镜观察生防菌在水稻中的定殖情况;对定殖水稻中的内生菌进行重分离,探究菌株在水稻组织中的分布规律。【结果】PCR扩增和荧光观察表明,绿色荧光标记基因成功整合到生防放线菌Ahn75中。通过平板对峙试验,发现Ahn75-GFP对稻瘟病病原菌抑菌活性与原始菌株没有显著差别。在荧光显微镜下,可以观察到Ahn75-GFP能稳定定殖于水稻的根、茎、叶等组织中,而水稻内生菌重分离试验表明该菌株在茎中的定殖力最强。【结论】获得一株绿色荧光标记生防菌株Ahn75-GFP,结果显示该菌株定殖水稻效果良好,这对于研究Ahn75的稻瘟病防治具有重要意义。     

水拉恩氏菌JZ-GX1产嗜铁素特性及其对林木病原菌的拮抗作用

【背景】嗜铁素被认为是一种具有开发和利用价值的新型生物活性物质,已被逐渐应用到植物病原菌的防治中。【目的】明确根际促生菌水拉恩氏菌(Rahnella aquatilis) JZ-GX1产嗜铁素最佳发酵培养条件,进一步探讨嗜铁素在防治植物根部病害中的潜在作用。【方法】采用摇瓶发酵法,通过铬天青(Chrome azurol S,CAS)检测分析,对影响JZ-GX1菌株嗜铁素分泌的几种发酵因子进行研究,并通过菌丝生长抑制速率法测定嗜铁素对两种林木病原菌的拮抗效果。【结果】以KMB为基础培养基,初始pH 8.0,装液量25 mL/50 mL,按1%接种量接种,在28°C下培养36 h可获得该菌株较高产量的嗜铁素;鉴定其嗜铁素类型为羧酸盐和异羟肟酸型的复合型铁载体;在最适条件下测得其发酵原液对樟疫霉(Phytophthoracinnamomi)和立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)的抑制率均达到100%。【结论】水拉恩氏菌JZ-GX1对碱性土壤上林木根部病害的防治具有较好的潜力。