生物启发的细菌表面人造矿物壳:通过仿生矿化保护活细胞

【目的】生物启发的细菌表面仿生矿化人造矿物壳被用于保护活细胞。【方法】将细菌限制在坚固而完整的矿物壳中,有限的物理空间和物质交换使其暂时进行休眠,降低长期保存期间的活力损失以及提高在各种极端环境中的生存能力,并且能够通过酸去除矿物壳而重新激活细菌。【结果】相较于未仿生矿化的细菌(EcN),矿化细菌(EcN@CaCO₃)在32 d的储存实验中活力最高提升262倍;在pH 2.5的强酸环境中存活率提高837倍;在pH 12.0的强碱环境中存活率提高171倍;在80 ℃的高温条件下存活率提高59.1倍;甚至在抗生素溶液中,EcN@CaCO₃中细菌的存活率是EcN的729.7倍。【结论】本研究利用仿生矿化提高了细菌的保存稳定性,使其能在酸刺激下去除涂层恢复活性,也能在极端环境下保留细菌的活力,为微生物在环境生态、食品制造和生物医药等领域的应用提供研究基础。     

植物内生细菌的生物薄膜(biofilm)

生物薄膜(biofilm)指微生物菌体互相黏附一起或附着到一些材料表面,并由胞外多聚物基质对其包埋的生长状态。生物薄膜是微生物形成的对生存环境(包括定殖宿主)相适应的结构。近年来随着人们对微生物与环境相互作用研究的日益重视,对生物薄膜的研究已经迅速发展起来。该文从植物内生细菌的角度,总结并论述了生物薄膜结构形成、生理生化性质、以及生物学功能等,并针对当前国内对生物薄膜概念使用不规范甚至不正确的问题,提出了自己的观点。     

匍匐茎草本植物蛇莓小尺度克隆结构

采用ISSR分子标记技术比较分析了3个斑块匍匐茎草本植物蛇莓的遗传多样性、克隆多样性和克隆结构,探讨蛇莓克隆结构的形成机制及与环境的相关性.结果表明蛇莓的遗传多样性较低,多态位点百分率P为37.93%, Shannon信息指数I为0.2402, Nei指数h为0.1677;蛇莓的克隆多样性与其它克隆植物较为接近,基因型比率G/N=0.2013,Simpson多样性指数D为0.6396,基因型分布的均匀度E为0.5862;蛇莓的遗传变异大部分存在于斑块间,基因流较小,仅为0.1019.3个斑块蛇莓的遗传多样性以临海斑块(LH)最高(P=10.34%, I =0.0513, h =0.0344),安吉斑块(AJ)次之(P=10.34%, I =0.0443, h =0.027),而天台斑块(TT)最低(P=5.17%, I =0.0325, h =0.0227).基株数目、基因型比率、Simpson多样性指数和基因型分布的均匀度均表明克隆多样性以LH斑块最大(G=12, G/N=0.3077, D=0.8677, E=0.8380),AJ斑块次之(G=9, G/N=0.1800, D=0.5870, E=0.4753),TT斑块最低(G=5, G/N=0.1163, D=0.4642, E=0.4453).3个斑块中均存在优势克隆,但优势克隆的大小在3个斑块中均不相同,以LH斑块最小,AJ斑块次之,TT斑块最大.空间自相关分析显示LH斑块在20 cm和40 cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为49.959;AJ斑块仅在20 cm时存在显著性正相关,其X轴截矩为63.333;TT斑块在20 cm、30 cm、40 cm和70 cm时均存在显著性正相关,其X-轴截矩高达90.512.这表明3个不同斑块内蛇莓基因型的空间分布距离不同,TT斑块最大,AJ斑块最小;克隆所能到达的距离也不同,TT斑块最大,LH斑块最小.3个不同斑块蛇莓的遗传多样性、克隆多样性与克隆结构具有明显的差异.蛇莓的遗传多样性与克隆多样性与蛇莓较强的克隆繁殖能力和较低的种子萌发率有关.蛇莓的遗传结构、克隆结构及克隆的空间分布格局与不同斑块所处生境的生态因子及其它因素(如干扰、演替和突变)有关.     

恩诺沙星残留对土壤中反硝化细菌氧化二氮还原酶基因(nosZ)多样性的影响

为了解恩诺沙星在环境中残留对土壤微生物的影响,通过PCR扩增、基因克隆、RFLP分析法对恩诺沙星影响下的土壤反硝化细菌氧化二氮还原酶nosZ基因的分子多样性进行了研究。结果表明,恩诺沙星作用于土壤后第35天,ⅠⅥ组(Ⅰ组0μg/g、Ⅱ组0.01μg/g、Ⅲ组0.1μg/g、Ⅳ组1μg/g、Ⅴ组10μg/g、Ⅵ组50μg/g)的OTUs与克隆子的百分比分别为:48.30%、41.88%、34.78%、33.62%、25.42%、23.81%;第70天,ⅠⅥ组的OTUs与克隆子的百分比分别为:29.66%、24.24%、18.10%、16.67%、15.83%、14.39%。对照组多样性指数均高于添加药物组,第35天,对照组的M argalef指数与添加药物各组差异均显著(P0.05),第70天,仅与10μg/g和50μg/g两组差异显著;第35天,除了0.01μg/g组,对照组的Shannon-W iener指数与其他添加药物组差异均显著,第70天,仅与50μg/g组差异显著。由此可见,随着药物作用的时间延长,药物含量0.0110μg/g组土壤反硝化细菌的多样性与对照组之间的差异变小。     

云南主要有害实蝇种类及区划

采用诱剂诱捕辅以受害瓜果调查的方法,系统梳理了云南有害实蝇类群,确定主要有害种类25种。基于云南自然地理特征,采用聚类分析法深入探讨了云南实蝇区系,提出云南实蝇地理区划可分为德宏、版纳盆谷区,南部边缘中低山宽谷区,滇西南山原峡谷区,中东部高原、岩溶山原区以及北部高原山地区等5大区域。研究发现,受热量条件制约,云南主要有害实蝇类群呈南北向梯度递减;受纵向岭谷区"通道-阻隔"综合作用影响,云南西南部河谷地区是实蝇危害较为严重的区域。首次系统揭示了云南主要有害实蝇的地理分布规律。     

五氯酚在土壤生态系统中的环境行为研究进展

五氯酚在世界范围内广泛使用,在曾经使用过五氯酚的国家和地区的土壤和沉积物可以检测到五氯酚的残留,甚至残留五氯酚可通过食物链危及人类健康。综述了五氯酚在土壤生态系统中的吸附机制与影响因素、化学降解、生物降解及其影响因素、生物富集、生态毒理机理和效应。同时结合目前国内外的研究现状,提出了五氯酚在土壤生态系统中环境行为新的研究方向。     

南极生物粪对汞的生物放大作用

首次报道了南极地区金图企鹅、阿德利企鹅、黑背鸥和巨海燕 4种海鸟 ,以及象海豹、威德尔海豹、毛皮海狮等 3种海豹新鲜粪便中的全 Hg含量 ,并对比了该区风化土壤的 Hg含量 ,其中 Hg含量水平依次为 :土壤背景值 <黑背鸥粪 <金图企鹅粪 <阿德利企鹅粪 <威德尔海豹粪 <象海豹粪 <巨海燕粪 <毛皮海狮粪 ,可见 ,相对于背景土壤生物粪明显富集 Hg元素。此外 ,结合上述粪便样品的 δ15 N测定结果 ,讨论了南极生物粪对 Hg的生物放大作用。研究表明 ,随着 δ15 N升高 ,即生物营养级的升高 ,其粪便的全 Hg含量有逐步增高的趋势 ,这证实了生物粪和生物肌体一样存在对 Hg的生物放大作用。文中还对南极阿德雷岛一个经过企鹅粪污染的 Y2湖泥芯剖面上 15个样品的 2 6种元素进行了聚类分析 ,结果表明 ,沉积物中的汞和企鹅粪的标型元素具有同源性 ,即沉积物中的汞主要是由企鹅粪带入的 ,由于生物粪对汞的生物富集作用 ,生物粪的混入会造成湖泊沉积物中汞含量的增高     

抗FLAG标签抗体在植物中的高效表达

植物生物反应器是一种新兴的重组蛋白表达系统,是分子农业的核心内容之一。本研究在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中表达了抗八肽(DYKDDDDK, FLAG)标签抗体,并对其进行纯化与鉴定。通过多次免疫小鼠获得高效价抗FLAG抗体并测出其编码序列,然后亚克隆至植物DNA病毒表达载体,最后通过农杆菌介导转染烟草叶片。经Western blotting检测了转染后2−9 d抗体的表达情况：3 d后FLAG抗体开始在烟草叶片中表达,5 d后表达量达到峰值,每千克鲜叶估计可表达66 mg FLAG抗体。抗体经过分离纯化后浓缩为1 mg/mL,按1:10 000稀释仍可识别1 ng/mL的抗原,表明植物生产的FLAG抗体具有高亲和力。植物生物反应器可用于生产高亲和力抗体,并具有简易、成本低和生产周期短等特点,具有很高的应用价值。