从量子跃迁观点对蛋白质折叠速率的统计分析

理解蛋白质折叠速率是探明蛋白质结构和折叠机制物理基础的关键.蛋白质折叠速率的温度依赖关系是当前一个未解决的难题.假定蛋白质折叠是一个分子构象间的量子跃迁,导出了一个蛋白质折叠速率的解析公式.由此公式出发,计算了资料库中二态蛋白质的折叠速率和研究了它们的温度依赖性.从第一性原理出发,对实验给出的16个二态蛋白质折叠速率的非阿列尼乌斯(non-Arrhenius)温度关系给予成功解释,进而预测了这些蛋白质解折叠速率的温度依赖关系.依据量子折叠理论,给出了一个预测二态蛋白质折叠速率的统计公式,用于65个蛋白的资料库,理论和实验比较的相关系数为0.73.此外,理论还给出了与实验结果一致的最大和最小折叠速率估计.     

Responses of the functional traits in Cleistogenes squarrosa to nitrogen addition and drought

植物功能性状被广泛地用于研究植物对环境变化的响应。糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)是内蒙古草原重要的C4物种,其功能性状是如何对水氮环境的变化做出响应的,还不十分清楚。该文采用盆栽实验的方法,进行氮添加(0,10.5,35.0和56.0 g·m–2·a–1)和降水(自然降水和70%平均月降水量)处理,研究糙隐子草整株性状、叶形态性状和叶生理性状对氮添加和干旱的响应。结果表明,氮添加显著影响了糙隐子草的整株性状,氮、水处理及它们的交互作用显著影响了糙隐子草的叶形态性状和叶生理性状。各功能性状对氮添加的响应格局在自然降水和干旱处理下是不同的。根深、茎生物量和茎叶比在干旱条件下低和中氮添加处理中较高,而在自然降水下无明显变化;比叶面积在干旱条件下随氮添加量的增加而增加,而在自然降水下无增加趋势;自然降水下,高氮添加显著刺激了光合速率和蒸腾速率,增加了水分利用效率,而在干旱条件下氮添加对它们没有显著影响;叶片单位面积的氮含量在自然降水下随氮添加量的增加有增加趋势,而在干旱条件下显著降低。在自然降水下,氮添加主要影响糙隐子草的叶形态和生理性状,而在干旱条件下,氮添加主要影响糙隐子草的整株性状和形态性状。总之,糙隐子草的功能性状对氮添加表现出明显的响应,响应格局在不同的水分条件下不同,反映了其对氮水环境变化的弹性适应。     

紫外光诱导苎麻疫霉抗甲霜灵突变及对苎麻疫霉生物学特性的影响

作者研究了紫外光对苎麻疫霉的抗甲霜灵诱变效应及对苎麻疫霉生物学特性的影响。结果表明,供试6个苎麻疫霉野生型菌株经菌丝块紫外光药剂诱变和菌丝块药剂驯化3周后,均获得抗甲霜灵突变体,且紫外光药剂诱变处理角变区出现频率明显高于药剂驯化处理,说明紫外光对苎麻疫霉抗甲霜灵突变有一定促进效应。紫外光显著地抑制苎麻疫霉游动孢子的萌发和菌丝的生长,在一定范围内,处理时间愈长,抑制率愈高。苎麻疫霉耐紫外光菌株(经亚致死剂量的紫外光照射处理后存活的游动孢子所形成的菌株)与野生型亲本相比,对温度和pH的敏感性大致相同,但菌落形态有一定变异,菌丝生长速率、卵孢子产生量均显著下降,表明紫外光对苎麻疫霉的菌丝生长和卵孢子产生量有明显的抑制作用。苎麻疫霉耐紫外光菌株EC50值比野生型亲本菌株EC50值提高了23.21%-56.70%,即耐紫外光菌株对甲霜灵敏感性比野生亲本菌株显著下降,这与紫外光诱变试验结果是相一致的。     

厌氧氨氧化菌富集培养物对羟胺的转化研究

【目的】羟胺是厌氧氨氧化的重要中间产物,本研究旨在探明厌氧氨氧化菌对羟胺的转化特性。【方法】采用厌氧氨氧化菌富集培养物,以羟胺和亚硝酸盐为基质进行分批培养试验,检测反应液中基质和产物的消涨情况。【结果】不接种厌氧氨氧化富集培养物时,羟胺和亚硝酸盐具有化学稳定性,彼此不发生化学反应;接种厌氧氨氧化富集培养物后,羟胺和亚硝酸盐发生化学反应;反应过程中有中间产物氨的产生和转化,最大氨氮积累浓度为0.338mmol/L;液相中总氮浓度从起始的4.694mmol/L降至结束时的0.812mmol/L,转化率为82.7%。羟胺和亚硝氮浓度均为2.5mmol/L时,羟胺最大比污泥转化速率为0.535mmol/(gVSS.h),是厌氧氨氧化反应体系中氨氮最大比污泥转化速率的1.81倍。将羟胺浓度提高至5.0mmol/L时,羟胺和亚硝氮转化速率分别提高26.7%和120.7%,最大氨氮积累浓度为0.795mmol/L;将亚硝氮浓度提高至5.0mmol/L时,羟胺和亚硝氮转化速率分别提高6.9%和9.0%,最大氨氮积累浓度为1.810mmol/L。【结论】厌氧氨氧化富集培养物能够转化羟胺,其对羟胺的转化速率高于对氨的转化速率。羟胺相对过量可显著加快羟胺和亚硝酸盐的转化速率,亚硝酸盐相对过量对羟胺和亚硝氮转化速率影响不大,提高羟胺或亚硝氮浓度均会增大中间产物氨氮的积累。实验现象可用van de Graaf模型解释,对于进一步开发厌氧氨氧化工艺具有重要的理论意义。     

树干CO_2释放速率影响因素研究进展

树干CO2释放速率(stemCO2effluxrate,FCO2)是森林生态系统碳循环的重要组成部分,其占树木自养呼吸的14%～48%。对FCO2影响因素进行分析,对于了解全球碳循环以及森林生态系统对全球变暖的响应具有重要意义。本文综述了生物因素和非生物因素对FCO2的影响,指出这些因素不仅直接或间接影响FCO2,而且各因素间还存在交互作用,此外,各因素的影响程度也会随时间、空间而变化。在此基础上,本文提出了今后研究应集中在以下几方面:(1)运用有效方法分离树干释放CO2的各个组分,并分析各个组分与影响因素的关系,深入揭示FCO2变化机制;(2)加强生物、非生物因素交互影响FCO2动态模型的研究,用以提高模拟的准确性;(3)深入探讨FCO2的温度适应性。     

短期连续剪切对光生物反应器内海带配子体细胞生长及其恢复能力的影响

以不同搅拌速率（0～1000r/min）对海带（Laminaria japonica）配子体细胞施加短期（0～60h）连续剪切,卸载剪切力之后细胞静止恢复23.5d,在此期间研究不同搅拌速率分别在连续剪切和恢复期间对细胞生长及其恢复能力的影响。研究结果表明,连续剪切期间,90r/min下细胞叶绿素浓度积累达到最大值2.36mg/L;中高速搅拌速率（270～1000r/min）下叶绿素浓度迅速下降,胞内氮磷池释放,1000r/min下细胞损伤率为静止对照样的18倍。恢复期间,所有组别细胞均呈现较强的恢复能力。此外,在连续剪切实验中,海带配子体细胞内叶绿素浓度比干重更能有效的表达生物量浓度,除细胞损伤率外,磷源释放可以作为判别细胞受损的参考指标之一。     

独叶草的光合生理生态特性

应用CI-301PS便携式光合测定仪对独叶草(Kingdonia uniflora)营养叶的光合生理生态特征进行了研究.结果表明:独叶草的净光合速率(Pn)日变化曲线呈双峰型,峰值出现在13:30和16:30左右,具有明显的光合"午休"现象;其叶片的蒸腾速率(Tr),水分利用率(WUE)的变化也呈双峰型.自然条件下,独叶草叶片净光合速率与光合有效辐射(PAR)、蒸腾速率、气孔导度(Gs)之间都具有多项式回归关系,R2分别为0.2082、0.2016和0.0582(n=129,P＜0.05),但独叶草叶片净光合速率与空气温度(Ta)相关性不显著(P＞0.05).独叶草叶片的光补偿点(LCP)、光饱和点(LSP)分别为14.93和215.76 μmol·m-2·s-1,只能适应较窄的光照环境.     

菜园土壤无机氮解吸特性对硝态氮流失潜能的影响

根据土壤氮素解吸模型,通过盆栽试验研究解吸特征参数对土壤渗漏水硝态氮浓度的影响.结果表明：土壤氮素可解吸量Q、土壤溶液氮初始浓度Cli和C₁/比值与土壤渗漏水硝态氮浓度呈非线性关系,在较低氮解吸特征值时则呈线性关系,由此提出“双速率转折点”概念评价土壤硝态氮流失潜能.当耕层土壤氮素解吸特征值超过“双速率转折点”X₀时,硝态氮浓度的增加速率将以非线性形式迅速提高,反之将稳定在较低水平.     

pH值对Klebsiella pneumoniae合成1,3-丙二醇中心碳代谢的影响

目的：生物法合成1,3-丙二醇时,pH值对于产物谱有着显著影响。本文将研究不同pH值对克雷伯氏肺炎杆菌（Klebsiella pneumoniae）的中心碳代谢的影响。方法：设计单因素试验,控制发酵pH值,用5L Braun发酵罐进行批次发酵,分析发酵过程中产物时序性合成的特性。结果：pH 6.2到7.4适合菌体生长;不同pH值对于葡萄糖消耗无明显差异;pH6.8时能在较长时间保持在高水平的甘油比消耗速率;在偏碱性条件下,有机酸丁二酸、乳酸、乙酸的比生长速率显著增大;而2,3-丁二醇在偏碱性的pH7.4和8.0时根本不能合成。pH6.8时1,3-丙二醇的得率最大,不同pH条件下碳回收率相当。结论：证明了pH值对K. pneumoniae中心碳代谢具有显著影响,不同产物呈现不同的合成动力学特性,其详细机理有带进一步深入研究。     

交换量测定中的应用

植物群落蒸散量和CO₂交换量的测定方法多种多样。该文以水分、CO₂动态的区域性整合为目标,开创了一种新的、同时测定群落蒸散量和CO₂交 换量的方法——LI-6262 CO₂/ H₂O分析仪接气室法。借助这种方法测定了内蒙古锡林河流域典型草原区群落蒸散量和CO₂交换量,取得了较好的 结果。该方法将群落的重要生态过程：蒸散与光合、呼吸作用的测定联系起来,也因此得到一系列表征群落特性的有用指标;同时该方法具有 精度高、简便易携带、适于野外操作等特点,经进一步改进后可广泛用于草原、沙地及湿地植物群落的气体通量测定。对于精确研究草原区各 种植物群落类型的水分利用、光合和呼吸特性及草原区植被在全球气候变化中的地位和作用等有重要的实用价值。