蓝藻(A.variabilis)藻胆体核结构与功能的研究II.变藻蓝蛋白六聚体内能量传递过程的物理机制

以变藻蓝蛋白的晶体结构和光谱性质为基础,利用密度矩阵理论对变藻蓝蛋白六聚体内的激发能传递物理机制进行分析,并利用时间分辨荧光光谱技术对其能量传递途径进行实时探测。结果表明：在变藻蓝蛋白六聚体内,色素对（毗邻单体上的色素αｉ８４βｊ８４,其中ｊ＝ｉ±１,和β＊ＬＣＭ４２）内的能量传递服从激子偶极－偶极相互作用机制;而色素对之间的能量传递机制则为Ｆｒｓｔｅｒ偶极－偶极相互作用机制,并且其能量传递途径分为两类：（１）．两个变藻蓝蛋白三聚体之间色素对的能量传递,其时间常数大约为１５ｐｓ左右;（２）．同一变藻蓝蛋白三聚体内色素对间的能量传递,在ＡＰＩＩ三聚体内,其能量传递时间大约为４５ｐｓ左右,而在ＡＰＩ三聚体内,其能量传递时间常数为４５ｐｓ和６５ｐｓ。     

西南特有濒危植物大王杜鹃种群结构及动态特征

为了揭示高山杜鹃种群生存潜力和濒危原因,以西南特有濒危植物大王杜鹃(Rhododendron rex subsp. rex)为研究对象,通过对云南省轿子雪山和小百草岭2个大王杜鹃自然种群的野外植株胸径及数量的调查,采用空间代替时间的方法建立大王杜鹃种群的径级结构、静态生命表并绘制种群存活曲线,阐明其种群的结构特征,利用种群数量动态预测和时间序列预测来分析种群未来的发展趋势。结果表明：(1)云南轿子雪山和小百草岭两个样地大王杜鹃均表现出第Ⅰ~Ⅱ龄级个体不足的现象,尽管两个样地内大王杜鹃种群仍表现为稳定型种群,但其均对外界干扰具有很高的敏感性。(2)大王杜鹃存活曲线在云南轿子雪山和小百草岭2个样地都趋于Deevey Ⅱ型,个体平均生存能力的期望值均在幼年(Ⅰ和Ⅱ龄级)个体中最大,死亡率和消失率曲线的变化趋势基本一致。(3)时间序列预测分析表明,云南轿子雪山大王杜鹃种群在未来2、4、6年龄级后总体均呈下降趋势,种群面临衰退危险;小百草岭样地内,大王杜鹃种群总体上呈增长趋势,种群具有一定的恢复潜力。建议加强大王杜鹃自然种群生境的保护与管理从而维持其种群自然更新与发展的能力。     

武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林物多样性比较

研究了武夷山自然保护区郁闭稳定甜槠林与人为干扰甜槠林的物种多样性,分别利用物种丰富度指数,Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数、Ｐｉｅｌｏｕ均匀度和Ｓｉｍｐｓｏｎ指数作了比较。结果表明郁闭稳定甜储林的物种丰富度为１１．３７０４,Ｓｈａｎｎｏｎ－Ｗｉｅｎｅｒ指数为３．９４０４,均匀度为６３．０５％,Ｓｉｍｐｓｏｎ指数为６．３７０;人为干扰后的甜槠林的各项物种多样性指数值远比闭林高,分别为２０．０４７９、     

昆虫多次交配的策略和利益

简要回顾昆虫交配系统的研究历史,并简述Bateman的性选择原理,讨论雌雄昆虫在交配过程中的角色和性选择压力的相对关系。一般而言,由于雌雄两性在交配过程中的角色和对后代投入的不同,往往是雄虫试图与尽可能多的雌虫交配,即雄虫使自己被尽可能多的雌虫接受,雌虫选择最好的雄虫进行交配,即雌虫选择交配对象。雄虫因而发展出各种类型的交配策略,以获取与更多雌虫的交配机会;而雌虫也通过交配选择权,选择对自己更有利的雄虫进行交配,雌虫在交配过程中除了可以获得基因利益,还可以获取物质利益。文章分别就昆虫的交配策略和利益展开叙述和讨论。     

基于Ecopath模型的千岛湖生态系统结构和功能分析

为探索千岛湖生态系统现状及其历史变化, 根据2016年千岛湖的渔业资源与生态环境调查数据, 构建了千岛湖生态系统的 Ecopath 模型, 综合分析系统的能量流动过程、营养级结构和生态系统总体特征。2016年千岛湖 Ecopath 模型由18个功能组组成, 有效营养级范围为1—3.41, 牧食食物链的能量流动占系统总能量的56%。系统杂食指数(SOI)、联结指数(CI)、Finn循环指数分别为0.13, 0.26和5.15%。千岛湖与其他湖泊和水库比较, 其生态系统的各功能组的聚合度较高, 联结程度较为紧密, 物质再循环比例较高, 系统较为成熟。但千岛湖的系统总流量较低为24698.27 t/(km2·a), 总初级生产量与总呼吸量的比值为6.51, 表明系统总体规模较小且仍处于发展阶段。根据千岛湖生态系统历年变化趋势分析: 千岛湖生态系统的总体规模有变大趋势, 稳定性和复杂性有所增强, 但营养交互关系变弱, 系统抵抗外界干扰的能力仍较低。同时, 千岛湖生态系统的初级生产者转化效率较低, 食物网趋于简单, 应采取适当的管理措施, 以保障千岛湖生态系统的健康发展。     

贵州高原红枫湖水库浮游植物功能分组及其时空分布特征

为了解贵州高原水源红枫湖水库的浮游植物功能类群及其时空分布特征,于2012年至2013年枯水期(11月)、平水期(4月)、丰水期(7月)对红枫湖浮游植物与水体进行分层采样分析。研究结果表明,水库浮游植物可分为25个功能群,其中S1、F、J、B、D、S2、Y、LM是红枫湖主要代表性功能群,而W1、A、W2、K、X3出现频率较低,主要功能群生境特征都适应于中富营养水体,S1适应于透明度较低、混合程度较高的中富营养水体,F适应于深层混合的中至富营养湖泊,J适应于混合的高富营养浅水水体,B对分层敏感适应于中营养水体;各采样点主要浮游植物功能群季节变化大体相同,枯水期、平水期各采样点功能群较少,丰水期功能群最为丰富;水温是影响红枫湖浮游植物功能类群分布变化的主要因子;浮游植物生长策略变化规律为:枯水期CR/R/S策略藻种→平水期R/CR/CS策略藻种→丰水期R/CR/CRS/C策略藻种,水体浮游植物优势功能群在物质供给、能量输入均较理想的条件下能充分生长,随着能量限制程度的增加而较其他类群更具耐受性;通过浮游植物功能群与水体环境相互关系可以得出:红枫湖水体处于中富营养状态。     

Feasibility of hydrogen production from ripened fruits by a combined two-stage (dark/dark) fermentation system

Anaerobic fermentation for hydrogen (H₂) production was studied in a two-stage fermentation system fed with different ripened fruit feedstocks (apple, pear, and grape). Among the feedstocks, ripened apple was the most efficient substrate for cumulative H₂ production (4463.7 mL-H₂ L⁻¹-culture) with a maximum H₂ yield (2.2 mol H₂ mol⁻¹ glucose) in the first stage at a hydraulic retention time (HRT) of 18 h. The additional cumulative biohydrogen (3337.4 mL-H₂ L⁻¹-culture) was produced in the second stage with the reused residual substrate from the first stage. The major byproducts in this study were butyrate, acetate, and ethanol, and butyrate was dominant among them in all test runs. During the two-stage system, the energy efficiency (H₂ conversion) obtained from mixed ripened fruits (RF) increased from 4.6% (in the first stage) to 15.5% (in the second stage), which indicated the energy efficiency can be improved by combined hydrogen production process. The RF could be used as substrates for biohydrogen fermentation in a two-stage (dark/dark) fermentation system.     

H9N2禽流感病毒M2 DNA疫苗初免-蛋白加强免疫的保护效果研究

流感病毒M2(基质蛋白2)是A型流感病毒的一个高度保守的蛋白。由于其免疫原性较弱,本研究采用M2 DNA疫苗初免-蛋白加强的策略来考察M2的免疫保护效果。制备A/Chicken/Jiangsu/07/2002(H9N2)流感病毒的M2 DNA疫苗以及经大肠杆菌表达的去除M2跨膜区的M2蛋白即sM2。以SPF级BALB/c小鼠为模型,电击法免疫M2 DNA疫苗,滴鼻法免疫sM2蛋白,免疫间隔三周,并于末次免疫后三周以致死量5LD50流感病毒H9N2攻击小鼠,通过检测小鼠存活率、体重丢失率、肺部病毒滴度及IgG抗体水平等指标来评价免疫的保护效果。实验结果表明,基于M2的疫苗采用DNA疫苗初免蛋白加强免疫二次的免疫程序能诱导较高的特异性抗体,明显减轻小鼠流感病症,提供完全的保护。     

Liquid and gaseous fuels from biotechnology: challenge and opportunities

Abstract: This paper presents challenging opportunities for production of liquid and gaseous fuels by biotechnology. From the liquid fuels, ethyl alcohol production has been widely researched and implemented. The major obstacle for large scale production of ethanol for fuel is the cost, whereby the substrate represents one of the major cost components. Various scenarios will be presented for a critical assessment of cost distribution for production of ethanol from various substrates by conventional and high rate processes. The paper also focuses on recent advances in the research and application of biotechnological processes and methods for the production of liquid transportation fuels other than ethanol (other oxygenates; diesel fuel extenders and substitutes), as well as gaseous fuels (biogas, methane, reformed syngas). Potential uses of these biofuels are described, along with environmental concerns which accompany them. Emphasis is also put on microalgal lipids as diesel substitute and biogas/methane as a renewable alternative to natural gas. The capturing and use of landfill gases is also mentioned, as well as microbial coal liquefaction. Described is also the construction and performance of microbial fuel cells for the direct high-efficiency conversion of chemical fuel energy to electricity. Bacterial carbon dioxide recovery is briefly dealt with as an environmental issue associated with the use of fossil energy.