黑水虻油的研究与综合利用

黑水虻Hermetia illucens L.是一种高脂肪昆虫,其体脂中不饱和脂肪酸与饱和脂肪酸的比例适宜,月桂酸等中链脂肪酸含量丰富,具有开发为饲用油、食用油及工业用油的广阔前景。本文从影响黑水虻油产量和质量的因素（黑水虻发育阶段、环境因子、养殖基质及制取工艺）、黑水虻油在饲料（畜禽和水产饲料）、食品（食用油）中的应用及其作为生物柴油和化妆品用油开发等方面,总结和归纳了国内外相关研究进展,为黑水虻油的深入开发与应用提供理论参考。     

信号分子在生物脱氮中的作用及检测方法

生物脱氮是由微生物主导的地球氮循环中的重要环节之一,主要包括硝化、反硝化和厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,anammox)等过程。在微生物联合作用下,污水中的有机氮及氨氮经一系列作用转化为氮气,这种经济高效、环境友好的处理工艺在世界范围内得到广泛应用。群体感应(quorum sensing,QS)以信号分子为媒介通过改变菌群密度和周围环境变化来调节微生物的各种行为。大量的研究已证实调控QS信号分子在生物脱氮中具有应用潜力。本文介绍了各种信号分子类型,从基因组学、实际应用等方面综述了各类信号分子以及检测方法,同时针对酰基高丝氨酸内酯(acyl homoserine lactones,AHLs)类信号分子在生物脱氮中的作用进行详细介绍。然而不足之处在于信号分子研究只是停留在实验室阶段,仅仅研究了单一信号分子对生物脱氮的影响。未来可将信号分子应用于实际污水,研究多种信号分子共同作用以及多种微生物之间的QS现象。     

利用酵母菌生产有机酸的研究进展

有机酸是含有一种或多种低分子量酸性基团(如羧基、磺酸基)的可生物合成的有机化合物,广泛应用于食品、农业、医药、生物基材料工业等领域。酵母菌具有生物安全、抗逆性强、底物谱广泛、方便遗传改造,以及大规模培养技术成熟等独特优点,因此利用酵母菌生产有机酸的研究日益受到国内外学者的关注。目前利用酵母生产有机酸还存在浓度低、副产物多,以及发酵效率低等缺陷。随着酵母菌代谢工程和合成生物学技术的发展,利用酵母菌生产有机酸取得了快速进展。本文总结了利用酵母合成11种有机酸的研究,包括内源和异源合成的大宗羧酸和高价值有机酸,并对该领域的未来研究方向进行了展望。     

西藏接合菌物种多样性初探

【背景】接合菌在自然界广泛分布,在工业、食品、医药、生物防治等方面扮演着重要的角色,部分接合菌为有害菌。西藏地区接合菌只有少数零星的报道,其系统调查研究几乎还是空白,大量潜在的物种需要分离、鉴定、认识、保藏和开发。【目的】了解西藏地区的接合菌物种多样性和生物资源现状,为该地区有害接合菌的控制和有益接合菌的开发利用奠定基础。【方法】对西藏全境7个地区19个代表县的701个样品采用平板稀释分离法得到单菌落,然后进行形态和分子(SSU、ITS和LSU r DNA)鉴定,并在此基础上进行生物多样性以及优势和稀有属种分析。【结果】得到西藏接合菌10属26种,包括5个西藏已知种和21个西藏新记录种;其中4个为中国新记录种,分别是:类变形被孢霉(Mortierella amoeboidea)、球孢高山被孢霉(M.globalpina)、灰褐毛霉(Mucor brunneogriseus)、暗色毛霉(M.fuscus)。西藏接合菌的多样性指数分析表明,不同地区间的物种数量和组成存在显著差异,排在前4位的分别是波密县、米林县、当雄县和八宿县。属种分析显示,西藏接合菌的2个优势属为被孢霉属(Mortierella)和毛霉属(Mucor);3个优势种为高山被孢霉(Mortierella alpina)、冻土毛霉(Mucor hiemalis)、匍枝根霉(Rhizopus stolonifer);常见属8个,分别是犁头霉属(Absidia)、放射毛霉属(Actinomucor)、小克银汉霉属(Cunninghamella)、根毛霉属(Rhizomucor)、根霉属(Rhizopus)、共头霉属(Syncephalastrum)、伞形霉属(Umbelopsis)和接霉属(Zygorhynchus);常见种9个,稀有种14个。【结论】西藏地区接合菌资源丰富,各地区生物多样性差异显著,稀有物种占一半以上的比例提示西藏自然环境保护的重要性。     

聚羟基脂肪酸酯的应用展望

聚羟基脂肪酸酯(Polyhydroxyalkanoates,简称PHA)是由微生物合成的天然高分子基材料,作为微生物碳源和能源的储备物质。目前,PHA的单体种类有150多种,致使PHA的品种繁多、材料学性质各不相同。PHA具有材料多变性、非线性光学性能、压电性能、气体阻隔性能、热塑性、生物可降解性、良好的生物相容性等特点,使其在塑料包装、化工、医药、农业、生物能源等诸多领域的具有很大的应用前景。文中系统介绍了目前PHA的应用和未来的发展。     

高中生物实验技术改进与创新

在课程改革的背景下,高中生物教材引入大量的有关生物技术的内容和实验。由于课时紧张,受各学校实验室条件、季节、课时等因素影响,有高考中生物实验占的比重比较大,除了高考还有实验考察。实验是生物课程的重要组成部分。实践出真知,生物学本身是以实验为基础的基础课程,很多现象和结论都需要通过实验来发现。而且实验是提高生物教学质量的重要环节,可以向学生提供直观感性的认识,培养学生的基本技能和观察、分析综合运用生物学知识的能力,也可以激发学生学习生物的兴趣。高中实验主要集中在必修一,主要以生化实验为主。根据各学校的实际情况,教师可以在教学实践中加以改进和创新,使之更适合本校师生的实验活动,以确保和提高高中生物实验的可行性、准确性和实效性,同时也有利于培养师生的科学创新精神和实践能力。     

陆地生态系统植物多样性对矿质元素输入的响应

人类活动的加剧改变了陆地生态系统矿质元素(如氮、磷、钾等)循环的速度和方向,并且对生态系统的结构和功能也产生重要影响。如今,矿质元素输入量的改变及其产生的后续效应对陆地生态系统生物多样性的影响备受学者们的关注。从4个方面综述了全球氮沉降背景下主要矿质元素输入的改变对陆地植物多样性的影响及其机理:1)矿质营养元素限制的概念、确定方法以及与植物多样性的耦合关系;2)概述了氮、磷、钾等主要矿质元素输入对陆地植物多样性的影响:主要表现为负面效应;3)探讨了矿质元素输入影响植物多样性的可能机制,包括生态系统水平上的机制(如竞争排斥、酸化铝毒、物种入侵、同质性假说,间接诱导机制等)和植物个体水平上的机制(如元素失衡和环境敏感性增加等);4)根据目前研究现状,指出了已有研究的局限性,分析了未来可能的研究方向和重点。     

福建三都澳游泳动物种类组成及群落结构稳定性

利用2012-2013年三都澳渔业资源的定置张网调查资料, 应用物种多样性指数、数量生物量比较曲线(ABC曲线)及鱼类分类多样性指数等方法分析三都澳游泳动物种类组成特征和群落结构的稳定性。调查中共出现游泳动物195种, 隶属于17目64科125属, 其中鱼类143种, 甲壳类47种, 头足类5种。大黄鱼(Larimichthys crocea)在三都澳4个航次的调查中都是最主要的优势种类, 其他优势种类还包括叫姑鱼(Johnius belengerii)、白姑鱼(Argyrosomus argentatus)、虾虎鱼类和一些甲壳类。大黄鱼多为养殖群体, 其他优势种类的共同特征是个体小, 繁殖周期短, 生物量季节或年际间波动剧烈。物种多样性分析表明, 三都澳游泳动物群落平均Shannon-Wiener多样性指数为2.61, 9、10月高, 1、5月低。ABC曲线分析表明, 4次调查中群落结构存在明显的变化, 繁殖群体的补充、个体生长、捕捞、伏季休渔等是影响群落结构稳定性的因素。本次研究表明, 大黄鱼生物量的比例与Shannon-Wiener多样性指数呈极显著负相关(P < 0.01, R = -0.890), 与种类数呈显著负相关(P < 0.05, R = -0.563)。结合近年来的调查数据, 统计得到三都澳的现存鱼类约224种, 其平均分类差异指数(△⁺)为59.5, 分类差异变异指数(∧⁺)为260.8。相对于中国沿海其他海域, 三都澳鱼类群落分类学范围较小, 且群落间的分类地位关系极不均匀, 群落抗干扰的能力较差。     

先进生物燃料导向的脂肪酸途径合成生物学改造

化石能源日益枯竭,迫切需要寻找新型燃料。脂肪族生物燃料由于其热值高、性能好而受到广泛重视。微生物脂肪酸代谢途径是生产先进生物燃料的重要途径。文中综述了近几年基于合成生物学理念改造脂肪酸途径的进展,介绍了合成生物学在微生物柴油、中长链脂肪醇、长链烃类化合物生物合成中的应用,并展望了脂肪族生物燃料的发展方向。     

烟粉虱生物型对浅黄恩蚜小蜂寄主选择及个体发育的影响

为探讨寄生蜂在Q型烟粉虱Bemisia tabaci替代B型烟粉虱的过程中是否起作用, 我们在实验室条件(温度27±1℃, 光周期16L∶8D, 相对湿度RH 70%～80%)下, 观察了浅黄恩蚜小蜂Encarsia sophia寄生B型和Q型烟粉虱若虫的行为, 研究了浅黄恩蚜小蜂对B型和Q型烟粉虱若虫的选择性、 烟粉虱生物型对浅黄恩蚜小蜂取食数量及个体发育的影响。结果发现, 浅黄恩蚜小蜂体外检测时间在B型和Q型烟粉虱若虫间差异不显著, 而寄生Q型烟粉虱若虫时的体内检测和产卵时间(190.2±14.6 s）显著高于寄生B型时所用时间(140.0±7.5 s)。在非选择条件下, 浅黄恩蚜小蜂寄生B型烟粉虱若虫的数量(8.1±0.5头)及总产卵量（9.3±0.6粒）显著高于仅提供Q型烟粉虱的寄生数量(6.3±0.5头)及总产卵量(7.0±0.6粒); 而被寄生若虫单头着卵量在处理间差异不显著。在选择性条件下, 该蜂寄生B型烟粉虱若虫量(3.1±0.4头)、总产卵量(3.8±0.5粒)及被寄生若虫单头着卵量(1.2±0.1粒)都显著高于寄生Q型烟粉虱时的情况(1.8±0.3头、1.8±0.4粒、0.7±0.1粒)。被寄生蜂取食的B型与Q型烟粉虱数量间差异不显著, 但对于同一生物型而言, 交配过的雌蜂能够取食更多的烟粉虱若虫。以B型烟粉虱为寄主时, 浅黄恩蚜小蜂雌蜂卵-黑蛹(7.2±0.1 d)、黑蛹-羽化(5.2±0.1 d)的发育时间与以Q型烟粉虱若虫为寄主时的相应发育时间(7.3±0.1 d, 5.6±0.1 d)间无显著性差异。以B型烟粉虱为寄主时寄生蜂的羽化率（73.55%±1.42%）与以Q型烟粉虱为寄主时的羽化率（68.42%±13.01%）间差异不显著。这些结果表明, 虽然浅黄恩蚜小蜂发育时间、 羽化率在烟粉虱2种生物型间无显著差异, 但该小蜂倾向于B型烟粉虱若虫作为寄主, 而且, 以B型烟粉虱若虫为寄主时, 小蜂的产卵量和寄生若虫数量均增加。但田间浅黄恩蚜小蜂的存在是否有助于Q型烟粉虱成为B型和Q型混合种群的优势种群, 还需进一步研究。