玉米秸秆及其生物质炭输入对毛竹林土壤有机碳化学组分与碳降解功能基因的影响

研究玉米秸秆及其生物质炭输入对毛竹林土壤有机碳化学组分和碳降解功能基因(cbhI)丰度与群落结构组成的影响,可为亚热带毛竹林土壤增汇减排技术的开发提供理论依据。本研究以亚热带毛竹林为对象,设置对照(0 t C·hm^-2)、玉米秸秆(5 t C·hm^-2)和玉米秸秆生物质炭(5 t C·hm^-2)3个处理,开展为期1年的野外控制试验,在试验处理后的第3和12个月分别采集土壤样品,利用¹³C-固态核磁共振、实时荧光定量PCR和高通量测序技术测定土壤有机碳化学组分和cbhI功能微生物的数量及群落结构。结果表明：与对照相比,玉米秸秆处理显著增加了土壤有机碳中烷氧碳含量,降低了芳香碳含量,而玉米秸秆生物质炭处理则产生了相反的效果;玉米秸秆处理增加了cbhI功能基因丰度和青霉属、顶囊壳属、小皮伞属等优势菌种的相对丰度,而玉米秸秆生物质炭处理则降低了这些基因的丰度。相关性分析显示,土壤cbhI优势菌种的相对丰度与烷氧碳含量呈显著正相关,与芳香碳含量呈显著负相关。冗余分析表明,玉米秸秆处理通过改变土壤烷氧碳含量,而...     

大豆长链非编码RNA lncRNA77580转基因材料的转录组分析

长链非编码RNAs(lncRNAs,long non-coding RNAs)是长度在200个核苷酸以上的功能性RNA分子,在植物的生长发育及逆境应答中发挥重要调控功能。前期研究发现一个大豆盐胁迫响应lncRNA,称其为lncRNA77580,它的大片段缺失和过表达影响其邻近蛋白编码基因的表达。本研究通过lncRNA77580转基因材料的转录组分析,探究lncRNA77580可能的功能及调控网络。在大豆发状根中过表达lncRNA77580,转基因复合体表现为盐敏感;利用dual-sgRNA/Cas9成功实现lncRNA77580大于4 kb的大片段敲除,突变效率为12.5%。利用lncRNA77580转基因材料进行RNA-seq分析发现,lncRNA77580过表达和大片段缺失显著改变了转基因发状根的基因表达谱。差异表达基因（DEGs,differentially expressed genes）GO和KEGG富集分析表明,lncRNA77580过表达或敲除主要影响了大量转录因子和信号传导类基因的差异表达,这些差异表达基因与植物逆境应答及生长发育密切相关。上述结果说明lncRNA775...     

土壤稳定性有机碳组分与优势细菌门类陆向分布及相关性

【目的】为了探究土壤稳定性有机碳组分和优势细菌门类的陆向分布特征及相关性。【方法】本文选择锡林河流域沿着由水及陆的方向依次采集长期性水流、季节性水流、长期性无水流的湿地及旱地土壤,基于国际腐殖物质协会推荐的方法和16SrRNA基因高通量测序技术分别检测土壤稳定性有机碳组分(富里酸、胡敏酸、胡敏素)含量和优势细菌门类的相对丰度,结合Pearson相关性及冗余分析和结构方程模型研究两者的相关性。【结果】三类稳定性有机碳及酸杆菌门、放线菌门、芽单胞菌门呈大致升高的陆向分布趋势,在长期性无水流的旱地土壤中达到峰值;拟杆菌门则呈现降低的陆向分布趋势。结果显示,芽单胞菌门、酸杆菌门和放线菌门作为长期性无水流旱地土壤的优势细菌门类与胡敏酸、胡敏素含量存在显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关关系;拟杆菌门作为长期和季节性水流湿地土壤的优势菌门与富里酸、胡敏酸、胡敏素的含量均呈极显著(P<0.01)负相关关系。结构方程模型结果显示,稳定性有机碳组分与优势细菌门类间存在直接和间接作用。【结论】锡林河流域土壤稳定性有机碳组分及优势细菌门类存在陆向分布特征,稳定性有机碳的升高与...     

原核生物系统发生学与分类学的一致性: 组份矢量树与原核生物分类系统的详尽比较

截至2006年12月31日, NCBI共有432个原核生物的全基因组可供下载. 基于这些数据, 我们用组份矢量方法构建了原核生物的进化树. 最新的《伯杰系统细菌学手册》的在线大纲体现了细菌学家的分类系统. 我们对两者从各个分类单元、各个分支进行了详尽的比较. 组份矢量方法所得到的亲缘树和伯杰分类系统在整体结构和绝大多数的细微分支上都相当一致. 同时, 两者的多数不同之处也已经在一定程度上为生物学家所知, 从而为原核生物分类系统的修正提供了一定的启示. 本文重点阐述两者之间分岐之处的生物学含义, 而不再对居主导地位的相同之处做详细叙述.     

2014生物质炼制专刊序言

生物质是自然界最丰富的含碳有机大分子功能体,它有望通过"生物炼制"实现"石油炼制"的辉煌。但是由于生物质资源本身及其转化过程的复杂性,生物质产业虽备受关注,却被认为是遥远的未来产业。传统的生物质资源化利用思路都是先耗费一定的能量破坏生物质结构,然后再进行转化,不仅没有考虑到产品的功能需求,而且过程的原子经济性不高。如何实现化学键更加复杂的固相木质纤维素生物质炼制是实现生物质产业的关键和难点。理想的生物质炼制的目的是以最大得率分离木质纤维原料中各个组分,以尽可能地保持分子的完整性,最大可能地优化利用和最终实现最大价值。这就要求生物质炼制应当是基于原料结构、过程转化和产品特点三者的关联,面向原料、面向过程、面向产品的炼制过程。本期专刊报道了我国生物质炼制技术领域专家学者在原料炼制、炼制技术、组分转化等领域取得的最新研究进展。     

锦鲤总色素及色素组分的比较研究

用光谱和色谱两种方法对锦鲤的总色素和色素组分进行了研究。研究结果表明,红色锦鲤、乌鲤和绯写锦鲤总色素光谱在可见光区(448nm和470nm)有两个完全相同的吸收峰,黄写锦鲤和昭和三色锦鲤总色素光谱在可见光区(445nm和472nm附近)有两个相近的吸收峰,锦鲤所含色素组分均以杏黄色或橙色为主,其他色素组分为辅。锦鲤黑色色斑是由于黑色素存在时,其他各色素组分的颜色被黑色所掩盖;锦鲤其他色斑的形成则是由于其体内各色素组分以不同比例相互搭配组合的结果。亲缘关系越近的锦鲤其总色素组分就越相似,红色锦鲤和乌鲤均含有六种相同的色素组分,绯写锦鲤除杏黄色和橙色色素组分与前二者的同色色素组分Rf值不同外,其余四种同色色素组分的Rf值均相近;黄写锦鲤与昭和三色锦鲤分别含有三种和四种色素组分且Rf值差异显著。据此推测,红色锦鲤、乌鲤和绯写锦鲤可能具有较近的亲缘关系,而黄写锦鲤、昭和三色锦鲤与前三者之间可能具有较远的亲缘关系。该研究有望为锦鲤增色饵料的研制与开发提供理论依据,使锦鲤的观赏价值和经济价值得到进一步提高。       

不同质量浓度NaNO3对3种微藻生长及总脂肪酸含量和组成的影响

以BG11为基本培养液,研究了不同质量浓度NaNO3(37.5～1 875.0 mg·L-1)对微藻P9(Klebsormidium sp. )、TH6(Oedocladium sp. )和CF5(Stigonema sp. )生长及总脂肪酸含量和组成的影响.结果显示,调整(减少或增加)培养液中NaNO3的质量浓度,对3种微藻的生长量及总脂肪酸含量和脂肪酸组成均有一定的影响;NaNO3的质量浓度较低(37.5或75.0 mg·L-1),3种微藻的鲜质量随培养时间的延长呈先逐渐增加然后略有降低的趋势;而在NaNO3质量浓度为150.0～1 875.0 mg·L-1的条件下,在一定的培养时间(18～33 d)内,3种微藻的鲜质量均逐渐增加;总体上看,3种微藻的生长量随NaNO3质量浓度的提高呈现逐渐增加的趋势,但仅在含1 875.0 mg·L-1 NaNO3的培养液中3种微藻的生长量高于对照(1 500.0 mg·L-1NaNO3).在含375.0 mg·L-1NaNO3的培养液中培养33 d,微藻 P9的总脂肪酸含量最高(25.39%),是对照的 1.79 倍,软脂酸、亚油酸、油酸和硬脂酸的相对含量分别是对照的2.50、2.72、2.24和2.08倍;在含37.5 mg·L-1 NaNO3的培养液中培养33 d,微藻TH6的总脂肪酸含量最高(20.69%),是对照的 1.89倍,软脂酸、亚油酸和油酸的相对含量分别是对照的3.37、1.79和1.92倍;不同处理组间微藻CF5的总脂肪酸含量及组成有一定差异,但随着NaNO3质量浓度的提高变化趋势不明显.研究结果表明,适当提高培养液中的NaNO3浓度对微藻的生长有一定的促进作用,不同种类微藻适宜的NaNO3浓度有一定的差异.综合考虑生长量和总脂肪酸含量及脂肪酸组成等因素,确定适宜于微藻P9、TH6和CF5培养的NaNO3质量浓度分别为375.0、37.5和150.0 mg·L-1.