无瓣海桑模拟湿地系统对污水的争化效应

在温室中建立红树林植物无瓣海桑(Sonneratia apetala Buch-Ham)模拟湿地系统,分别用正常浓度(SW)、5倍浓度(FW)和10倍浓度(TW)3种人工配制的生活污水定时定量对模拟系统污灌4个月,无瓣海桑模拟湿地系统对人工合成污水中污染物总净化率平均为N 84.6%,P 91.2%,Cd 91.2%,Pb 94.8%,Zn 84.9%,Cu 87.1%,其中土壤子系统在总净化率中所占比例平均为N 54.5%,P 76.5%,Cd 99.1%,Pb 99.6%,Zn 99.3%,Cu 99.2%.重金属有99%以上是积累在土壤中,表明土壤子系统是本模拟湿地系统净化的主体,这也是植物借以避免污染物伤害的原因之一.与不栽种植物的比较,栽种无瓣海桑的系统中土壤子系统的重金属净化率高,说明红树植物在模拟湿地净化系统中起了重要作用.由于土壤中N、P被无瓣海桑吸收用于生长,栽种了无瓣海桑的土壤子系统的积累量比不栽种的子系统少.     

锡金海棠子叶再生体系的建立

锡金海[Malussikkimensis（Wenz．）Koehne]是我国稀有植物和优良苹果砧木种质资源。本研究探讨了影响锡金海棠离体再生的条件,建立了锡金海棠子叶高效离体再生体系。结果表明,子叶再生体系的最佳诱导培养基SC＋0．1mg·L-1 NAA＋2．0mg·L-1 TDZ,最佳分化培养基SC＋0．1mg·L-1 NAA＋1．5mg·L-1 TDZ,最佳继代增殖培养基SC＋2．0mg·L-1 6-BA＋0．2mg·L-1 NAA,最佳生根培养基为1／2MS＋I．0mg·L-1 IBA。炼苗后,移入珍珠岩、花生壳与草炭（1：1：1）的基质中,20d移栽成活率高达90％。     

夏季鄂霍茨克海公海区狭鳕渔场环境特征

根据鄂霍茨克公海区狭鳕资源声学评估调查资料,研究了狭鳕分布状况及渔场环境特征,并分析了狭鳕行动分布与环境的关系．结果表明,8月公海区狭鳕密集群位于55°N以北、水深小于500m的海域,其主要分布水层在150～300m之间;调查期间狭鳕只为索饵群体,主要摄食太平洋磷虾,狭鳕密集区一般也为太平洋磷虾高密度分布区;8月公海区水温跃层大致在0～50m之间,强度为0．25℃     

海藻酸转化生物乙醇研究进展

作为第三代生物燃料,大型褐藻类生物质转化燃料乙醇的研究受到广泛的关注。但是,现有的乙醇工业菌株并不能利用褐藻中的主要成分海藻酸,这个问题是海藻生物乙醇实现工业化生产的主要技术难关。近几年随着对海藻酸裂解酶和海藻酸降解菌代谢途径的深入研究,科研人员构建了不同的海藻酸发酵菌株,为高效转化大型海藻生产生物乙醇提供了可行的技术基础。这篇文章对海藻酸资源概况和海藻酸转化生物乙醇存在的科学问题及其研究进展进行了综述。     

基于寨卡病毒复制子的抗病毒药物筛选系统

寨卡病毒(Zika virus, ZIKV)是引起成人格林巴利综合征(Guillain-Barre syndrome, GBS)以及胎儿和新生儿小头畸形疾病的重要病原体。有效的抗病毒药物筛选系统是防治ZIKV感染的有效工具。本研究构建了以海肾荧光素酶为检测靶标的寨卡病毒复制子Rluc-ZIKV-Rep,并通过突变NS5蛋白,构建了非复制型寨卡病毒复制子Rluc-ZIKV-Rep NS5△GDD。为了检测复制子的功能,将两种复制子转化至Vero细胞,结果显示随着时间延长, Rluc-ZIKV-Rep荧光素酶活性逐渐增加,寨卡病毒m RNA拷贝数逐渐增多,证明以海肾荧光素酶为检测靶标的寨卡病毒复制子构建成功。为了检测该系统是否能够用于抗病毒药物筛选,用马尼地平和西尼地平两种抗寨卡病毒的药物进行检测,结果显示Rluc-ZIKV-Rep的复制能力随着药物浓度的增加而逐渐降低,呈现一种剂量依赖的方式,说明该系统可以用于抗病毒药物的筛选。综上所述,本研究构建了一种可以用于抗病毒药物筛选的寨卡病毒复制子,为筛选有效的抗病毒药物提供了有力工具。     

厌氧菌Sunxiuqinia sp. SH-52外切型海藻酸裂解酶的异源表达及酶学特征

【背景】目前已报道的海藻酸分解菌多数为好氧菌,未见有关厌氧菌的报道。从分离的海藻酸分解菌中表征的海藻酸裂解酶大多为内切型海藻酸裂解酶,外切型较少。【目的】研究来自厌氧海藻酸分解菌的海藻酸裂解酶基因,表征新型海藻酸裂解酶并阐明其酶学性质,为海藻酸裂解酶的多样性和微生物降解海藻酸机制提供理论依据。【方法】对来自厌氧海藻酸分解菌Sunxiuqinia sp. SH-52的海藻酸裂解酶SHA-4编码基因进行克隆,分析基因序列,构建重组质粒PGEX-4T-1-SHA-4并在大肠杆菌中实现异源表达,经纯化后对其酶学性质及降解特征进行研究。【结果】该酶在28°C、用0.1 mmol/L IPTG (异丙基-β-D-硫代半乳糖苷)条件下诱导6 h达到最大表达量,纯化后酶的比活力达到21 U/mg。酶学性质分析表明SHA-4的最适温度为37°C;最适pH为7.5;对PolyMG (杂聚古罗糖醛酸-甘露糖醛酸嵌段)具有底物偏好性;Na+对该酶的活性具有抑制作用,而金属离子Cu~(2+)具有明显促进作用,使活性提高了约168%;SHA-4催化海藻酸的Km值为2.5 mg/mL,Vmax为8.7 mg/(mL·min);SHA-4为外切型海藻酸裂解酶,降解海藻酸终产物为单糖。【结论】异源表达了来自一株厌氧海藻酸分解菌Sunxiuqiniasp.SH-52的海藻酸裂解酶SHA-4,该酶是PL6家族中第一个对PolyMG有底物偏好性的外切型海藻酸裂解酶,而且活性较高,作为工具酶有很好的应用前景,为海藻酸降解机制的探索提供了新的线索。     

海水处理对不同产地菊芋幼苗光合作用及叶绿素荧光特性的影响

种植抗盐耐海水经济作物是合理开发利用沿海滩涂和海水资源、培育耐盐植物的有效措施之一。该研究以不同产地菊芋(Helianthus tuberosus)为试验材料研究了海水处理对菊芋幼苗生长、光合作用和叶绿素荧光特性的影响。结果表明:1)随着海水浓度的增加,各地菊芋幼苗根、地上部的鲜重和干重均降低,但盐城菊芋幼苗地上部和根鲜重及干重降低的幅度小于武威和烟台菊芋幼苗。2)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、水分利用效率(WUE)、气孔导度(G_s)和气孔限制值(L_s)均降低,而细胞间隙CO₂浓度(C_i)增大,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片P_n和T_r大,而盐城菊芋在15%海水处理下,WUE和C_i较武威及烟台菊芋低,G_s和L_s较武威和烟台菊芋高。3)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的初始荧光(F_o)、最大荧光(F_m)、可变荧光(F_v)、恒态荧光(F_s)、恒态荧光与初始荧光差值(ΔF_o)、PSⅡ潜在光化学效率(F_v/F_o)和PSⅡ最大光化学效率(F_v/F_m)均降低,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片F_m、F_v、F_s、F_v/F_o大。随着海水浓度的增加,盐城菊芋叶片电子传递速率(ETR)、光化学荧光猝灭系数(q_P)和光化学速率变化幅度不大,武威和烟台菊芋在30%海水处理下显著下降,较盐城菊芋小,各处理下菊芋叶片的PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)变化也不一致,盐城和武威菊芋叶片的Φ_PSⅡ在15%海水处理较0和30%海水处理下大,而烟台菊芋叶片的Φ_PSⅡ在0海水处理下最大。4)随着海水浓度的增加,各地菊芋叶片的叶绿素a(Chla)含量均降低,而叶绿素b(Chlb)含量没显著差异,且在各处理下盐城菊芋较武威和烟台菊芋叶片Chla含量大,武威和盐城菊芋叶片的Chla/Chlb比值均降低,烟台菊芋叶片的Chla/Chlb比值在0和15%海水处理下没差异。可见海水处理对菊芋幼苗生长发育、光合作用和叶绿素荧光特性均有影响,随海水浓度的增加,其效应越明显,但对各来源地菊芋幼苗的影响不一致,盐城菊芋幼苗表现为更耐海水。     

无瓣海桑、海桑人工林的生物量及生产力研究

对深圳福田自然保护区无瓣海桑、海桑人工林的生物量和生产力进行了测定。根据叶、枝、干、花果和皮的生物量数据,分别获得了幂回归方程。林分的生物量及分配分析显示无瓣海桑、海桑和秋茄种群的凋落量分配均为叶＞花果＞枝。考虑种群年龄及人工种植的密度因素,6年龄无瓣海桑和海桑林的生物量积累是较高的。     

盐度和温度对北美海蓬子在厦门海区引种以及生长特性的影响

研究了厦门海区盐度和温度对北美海蓬子（Salicornia bigelovii）种子萌发和幼苗生长的影响。结果显示,海蓬子种子对温度变化反应非常敏感,在15°C时发芽率最高（94%）,但萌发指数最低,而在20°C时萌发指数最大;在盐度5g·L^-1时种子具有最高的发芽率和萌发指数,在盐度50g·L^-1时仍有13.3%的发芽率,并且各种盐度处理下逐日萌发指数均能在2天内达到最大。盐度10-20g·L^-1最适宜幼苗生长,高盐（〉30g·L^-1）具有一定的抑制作用,主要表现为生长缓慢,含水量和根系活力下降,并且根的盐敏感程度大于茎。在不同盐度处理下,北美海蓬子适应一种新的耐盐机制,在无盐（0g·L^-1）和高盐（40g·L^-1）胁迫下,过氧化氢酶（catalase,CAT）和过氧化物酶（peroxide,POD）这2种酶蛋白对盐离子效应敏感,起主要的抗氧化作用;相反,生长在适宜盐度范围（10-30g·L^-1）内,超氧化物歧化酶（superoxide dismutase,SOD）维持较高活性。研究结果表明,北美海蓬子适宜在沿海滩涂环境条件下生长,有望作为一种抗盐耐海水蔬菜加以开发和利用,并进一步在污染海水净化修复中发挥可能的生态功能。     

NaCl处理下两种引进红树的光合及抗氧化防御能力

在长期盐胁迫(28天, NaCl浓度从100 mmol·L^-1升至400 mmol·L^-1)下, 比较研究了引进的无瓣海桑(Sonneratia apetala)和拉关木(Laguncularia racemosa)幼苗叶片的气体交换、叶绿素含量、最大光化学效率(F_v/F_m)、O₂^-_· 产生速率以及抗氧化酶的活性, 探讨了两种红树幼苗光合、抗氧化防御能力的差异与耐盐性的关系。结果显示: NaCl处理没有明显地影响两种红树幼苗的生长, 表明盐生植物对盐环境的适应性, 但两种红树的生理反应对NaCl处理存在较大的差异。在实验的第28天(苗木的NaCl累计处理浓度递增到400 mmol·L^-1)时, 与对照相比, 无瓣海桑叶片的净光合速率、水分利用效率增加, 气孔导度、蒸腾速率和胞间CO₂浓度/大气CO₂浓度(C_i/C_a)相应降低; 然而, 拉关木叶的净光合速率、蒸腾速率和水分利用效率均回落到对照的水平, 而气孔导度和C_i/C_a均增加, 表明同样的NaCl浓度处理对拉关木叶的净光合速率影响大于无瓣海桑。在NaCl处理期间, 无瓣海桑F_v/F_m一直保持在0.8以上, 而拉关木的F_v/F_m为0.75以下, 说明无瓣海桑具有高于拉关木的潜在最大光合能力。在实验的第7天(NaCl浓度为100 mmol·L^-1)和14天(苗木的NaCl累计处理浓度递增到200 mmol·L^-1)时, 两种红树O₂^-_· 产生速率迅速增加, 在实验的第28天(苗木的NaCl累计处理浓度递增到400 mmol·L^-1)时, 无瓣海桑O₂^-_· 产生速率是对照的5.3倍, 差异极显著, 此时, 拉关木叶中O₂^-_· 产生速率已降低到低于对照的水平。盐处理诱导了两种红树叶中抗氧化酶(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)、谷胱甘肽还原酶(GR)、过氧化物酶(POD))活性增加, 但拉关木增加的幅度大于无瓣海桑, 表明拉关木能响应盐胁迫并上调抗氧化酶活性, 降低盐诱导的膜脂过氧化, 提高耐盐的能力, 无瓣海桑通过提高水分利用效率来保持体内的水分, 同时, 保持PSII的最大光化学量子产量, 使得无瓣海桑在高盐处理时仍能保持高于对照水平的光合速率。