嗜麦芽寡养单胞菌PX1的降解芘特性及定殖效能

为丰富多环芳烃降解菌菌种库、降低农作物的污染风险,本研究对一株可高效降解多环芳烃(PAHs)的植物内生菌进行筛选鉴定,并初步探究其降解途径以及定殖效能。结果表明: 菌株PX1为嗜麦芽寡养单胞菌。该菌株对多环芳烃的降解具有广谱性,7 d几乎可彻底降解PAH无机盐培养基中的萘,在分别含有50.0 mg·L^-1菲、20.0 mg·L^-1芘、20.0 mg·L^-1荧蒽和10.0 mg·L^-1苯并[a]芘的培养体系中,对菲、芘、荧蒽、苯并[a]芘的降解率分别为72.6%、50.7%、31.9%和12.9%。选取芘作为PAHs模型研究菌株PX1的降解特性。酶活性试验表明,芘可诱导菌株PX1体内邻苯二甲酸双加氧酶、邻苯二酚-1,2-双加氧酶和邻苯二酚-2,3-双加氧酶的活性。在芘降解过程中检测到4,5-环氧化芘、4,5-二羟基芘、龙胆酸/原茶儿酸、水杨酸、顺-己二烯二酸/2-羟粘糠酸半醛、顺-2′-羧基苯丙酮酸、1-羟基-2-萘甲酸、水杨醛等中间产物。浸种定殖试验表明,菌株PX1可高效定殖到空心菜和小麦体内,显著促进空心菜和小麦生长,并能够将空心菜、小麦体内及其生长基质中的芘浓度分别降低29.8%～50.7%、52.4%～67.1%和8.0%～15.3%。表明菌株PX1主要通过“水杨酸途径”和“邻苯二甲酸途径”降解芘,且可以定殖到植物体内,促进植物生长。     

谷子及其根际土壤微生物群落对铬胁迫的响应机制

重金属铬(Cr)污染对农田中农作物产生毒害作用并破坏土壤微生物群落稳态,但不同农作物及其根际土壤微生物群落对Cr胁迫的响应机制均有所差异。该研究在时间序列上分析Cr胁迫对谷子(正名:粱, Setaria italica)长势、谷子差异表达基因(DEGs)的功能途径及土壤微生物群落结构和功能等方面的影响,阐明谷子及土壤微生物群落的响应机制,为Cr胁迫下的谷子生长及污染土壤的生态修复治理提供理论依据。基于室内盆栽实验,以谷子幼苗和种植谷子的土壤为实验材料,在Cr胁迫前(CK)及胁迫后6 h和6 d (Cr＿6h、Cr＿6d)的时间序列上分别进行样本采集,同时测量幼苗生理性状指标及土壤理化指标。通过转录组分析,研究Cr胁迫时间序列上谷子幼苗基因表达及所富集的功能途径的变化趋势;通过高通量测序分析,研究Cr胁迫时间序列上土壤微生物群落结构、物种多样性、群落功能的动态变化过程及与土壤理化性质的相关性。结果发现:1)转录组分析结果表明Cr胁迫诱导基因表达上调(上调DEGs 54%); Gene Ontology (GO)富集分析表明DEGs在CK和Cr＿6h、Cr＿6h和Cr＿6d样本对中与光合作...     

元蛋白质组学在微生物功能研究中的应用

后基因组时代,仅依靠基因组方法来研究原位微生物群落的功能已远远不够,在这种背景下元蛋白质组学研究逐渐兴起。应用元蛋白质组学技术可大规模研究原位微生物群落的蛋白质表达,分析生态系统中微生物的功能,寻找新的功能基因和代谢通路,为微生物群体的基因和功能多样性研究提供数据。同时,还可鉴定与微生物功能相关的蛋白质,这些蛋白质未来可以作为生物标记物为环境可持续发展铺路。综述了元蛋白质组学的发展概况及其在微生物功能研究中的重大作用,强调了元蛋白质组学方法在分析新功能基因及其相关基因,揭示微生物多样性与微生物群体功能之间的关系等方面起到的作用,并对其应用前景进行了展望。     

用离散增量结合支持向量机方法预测蛋白质亚细胞定位

对未知蛋白的功能注释是蛋白质组学的主要目标。一个关键的注释是蛋白质亚细胞定位的预测。本文应用离散增量结合支持向量机(ID_SVM)的方法,对阳性革兰氏细菌蛋白的5类亚细胞定位点进行预测。在独立检验下,其总体预测成功率为89.66%。结果发现ID_SVM算法对预测的成功率有很大改进。     

山西北部地区沙棘群落的数量分类和排序研究

采用双向指示种分析法对山西北部地区沙棘群落进行分类和排序研究,结果将山西北部地区沙棘群落划分为14个群系,并论述了各群系的特征。DCA排序进一步说明了群系的分布格局与水分和土壤的密切关系,结果表明组成沙棘灌丛的种群对群落生境具有指示作用,能客观反映群落的生境特征．     

麦麸饲料中细菌对家蝇幼虫生长发育的影响

从饲料用麦麸中分离出的12种细菌均能支持无菌家蝇Musca domestica L．幼虫在胰化酪蛋白大豆卵黄琼脂（TrypticaseSoy EggYolkAgar,TSEYA）培养基中完成整个生长发育过程。1）幼虫在接种香味类香味菌Myroidesodoratimimus的TSEYA培养基中生长时间最短,仅需97．61±1．14h;2）幼虫在接种醋酸钙不动杆菌Acinetobacter calcoaceticus的TSEYA培养基中的化蛹率可达到86．81％;3）从接种嗜水汽单胞菌Aeromonas hydrophila的TSEYA培养基中得到的蝇蛹重量最高,达到20．15±0．23mg／个;4）除铜绿假单胞菌Pseudomonasaeruginosa饲养的家蝇羽化率较低（60．87％）外,其余各种细菌饲养的羽化率在84．33％～97．47％之间。此外,枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis、香味类香味菌、聚团肠杆菌Enterobacter agglomerans以及成团肠杆菌Pantoeaagglomerans可作为单一营养来源支持幼虫完成整个生长发育过程。对枯草芽孢杆菌、金黄色葡萄球菌Staphylococcusaurous、成团肠杆菌、大肠杆菌Escherichiacoli、奇异变形杆菌Proteusmirabilis以及香味类香味菌中各种营养成分进行分析,结果发现,6种细菌均能提供大量的维生素如（0．105～1．08g／kg）。在氨基酸方面,香味类香味菌和枯草芽孢杆菌中的10种昆虫必需氨基酸含量与总氨基酸含量之比（Essential amino acid／Totalaminoacid,EAA／TAA）最高,而金黄色葡萄球菌最低。这个比例与蛹重呈正相关（p=0．031）。在脂肪酸相对含量方面,金黄色葡萄球菌具有最高的饱和脂肪酸含量（76．38％）,香味类香味菌含有56．79％的不饱和脂肪酸,而枯草芽孢杆菌则具有最高的支链脂肪酸含量（42．16％）。     

海拔对辽东栎林地土壤微生物群落的影响

以北京东灵山辽东栎林地土壤为对象,运用氯仿熏蒸-浸提法及磷脂脂肪酸分析(PLFA)法,研究林木生长季节土壤微生物群落随海拔梯度的变化特征.结果表明:随着海拔升高,辽东栎林土壤微生物生物量碳、氮,以及微生物各类群含量均有差异但不显著;土壤细菌/真菌升高,而革兰氏阳性菌(G+)/革兰氏阴性菌(G-)降低.土壤微生物生物量碳、氮以及细菌、真菌、G+细菌、G-细菌的含量与土壤含水量、有机碳、全氮呈显著正相关,土壤真菌含量与土壤碳氮比值呈正相关.土壤微生物群落组成结构(细菌/真菌和G+细菌/G-细菌)的变化主要受土壤温度和土壤含水量的显著影响,说明土壤微生物群落结构对环境条件的变化敏感.随着全球变暖的加剧,暖温带辽东栎林地土壤真菌和G+细菌的比例有升高的趋势.     

应用变性梯度凝胶电泳和16SrDNA序列分析对kefir粒中细菌多样性的研究

以开菲尔（Kefir）粒为材料,经过DNA抽提和16SrDNA V3区PCR扩增,扩增产物经变性梯度凝胶电泳（DGGE）分离并切割电泳条带进行序列测定,并与现有的数据库进行了比较,对Kefir粒的细菌多样性进行分析。结果表明,DGGE图谱中可检测到的8条带的16SrDNA基因序列中有7个基因序列与GenBank数据库登录的相关序列的相似性大于98％,余下的1个基因序列的相似性也大于96％。相似性大于98％的7个克隆中,有3个属于鞘氨醇杆菌属（Sphingobacterium）,2个属于乳杆菌属（Lactobacillus）,其它2个分别属于肠杆菌属（Errterobacter）和不动杆菌属（Acinetobacter）。首次报道了鞘氨醇杆菌作为优势菌群存在开菲尔Kefir粒中。     

水分梯度下荒漠植物多样性与稳定性对土壤因子的响应

荒漠生态系统多样性的研究对维持荒漠区群落稳定性有着重要意义。以艾比湖流域荒漠植物群落为研究对象,基于野外样方调查数据及实验分析,探讨不同水分梯度下植物多样性与稳定性的变化规律及土壤因子对二者的影响。结果表明:(1)随土壤水分含量下降,Shannon-Wiener多样性指数(H)、Simpson多样性指数(D)、Pielou均匀度指数(J)、Margalef丰富度指数(R)和种群密度稳定性(ICV)指数均呈下降趋势,且当土壤含水量低于4.65%时,荒漠植物多样性与群落稳定性总体显著降低(P<0.05);(2)不同水分梯度下影响艾比湖流域植物多样性的土壤因子具有差异性,高水梯度为硝态氮与有机质,中水梯度下影响植物多样性的因子为pH,低水梯度为全氮和有机质;(3)仅在环境适宜的情况下,土壤因子(土壤含盐量与有机质)才能对群落稳定性产生显著影响(P<0.01);(4)三种梯度下,物种多样性均对群落稳定性有显著性影响(P<0.001),植物多样性与群落稳定性存在正相关关系。     

紫细菌光合机构及光合作用基因的表达调控

紫细菌是研究细菌光合作用的重要生物。介绍了紫细菌光合机构捕光色素蛋白复合体Ⅰ(light-harvesting I)、捕光色素蛋白复合体Ⅱ(light-harvesting II)和光化学反应中心(reaction center)的结构, 并探讨了其光合作用基因的转录调控机制, 重点阐述了PpsR/AppA系统对紫细菌光合作用基因的转录调控。