团头鲂谷胱甘肽S-转移酶基因的克隆及其在氨氮胁迫中的表达分析

谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)是一类多功能蛋白家族,主要参与解毒和抗氧化防御过程。为了研究GST在团头鲂(Megalobrama amblycephala)肝脏解毒过程中的作用,克隆并分析了团头鲂1个谷胱甘肽S-转移酶基因(命名为MaGST)cDNA序列,采用实时荧光定量PCR研究了其在氨氮胁迫下的表达规律。MaGST包含1个长218个氨基酸的完整开放阅读框,具有GST蛋白家族的保守碱基和保守结构域。通过MEGA 5.0软件分析系统进化树发现,团头鲂GST与其他动物mu型GST聚为一簇,表明团头鲂GST属于mu型GST。荧光定量PCR结果显示MaGST基因在团头鲂各组织中均有表达,在肝脏和鳃中表达量最高,肌肉中表达量最低,同时在氨氮胁迫过程中该基因在肝和鳃中的表达规律相似,均在胁迫期间表达量显著上调;氨氮胁迫24 h时鳃和肝组织均存在组织损伤。研究结果提示在团头鲂肝脏和鳃组织中GST基因参与了氨氮胁迫的解毒过程。将该基因的编码区重组到p ET-21(a+)载体后在大肠杆菌中得到诱导表达,重组MaGST的GST活力为(10.36±0.68)U·mg~(-1)蛋白。     

磺胺与金属氧化物纳米颗粒对发光菌的急性联合毒性及其机制初探

磺胺与金属氧化物纳米颗粒同作为抗菌剂对环境与人体健康皆有危害。为探究其对细菌的毒性作用,测定了4种磺胺,包括磺胺氯哒嗪(SCP)、磺胺吡啶(SPY)、磺胺甲基异恶唑(SMZ)、磺胺嘧啶(SD),与3种金属氧化物纳米颗粒,纳米ZnO(n-ZnO)、纳米CuO(n-CuO)、纳米Cr_2O_3(n-Cr_2O_3)对发光菌(Vibriofischeri)的单一毒性及二元急性联合毒性。结果表明,SCP对V.fischeri的单一毒性明显大于其他3种磺胺;n-ZnO的单一毒性远大于n-CuO和n-Cr_2O_3;磺胺与金属氧化物纳米颗粒的二元急性联合毒性效应表现为拮抗、相加和协同,协同居多,说明金属氧化物纳米颗粒增加了磺胺的生物毒性,两者在环境中的共存带来了更大的环境生态风险。     

纳米银对蒙古黄芪种子和幼苗的毒性研究与数据挖掘分析

探讨纳米银(AgNPs)对蒙古黄芪种子萌发和幼苗生长的影响,并基于文献数据讨论AgNPs对单一物种的影响是否与数据挖掘趋势相符合.蒙古黄芪种子置于9个不同浓度的AgNPs溶液中,每日观察并记录种子萌发情况.观察结束后进行萌发和生长指标测定,并基于实验结果和文献数据进行比较分析.结果 表明,随着AgNPs浓度升高,蒙古黄芪最终发芽率受到抑制,高浓度时显著降低(P＜0.05);浓度为600 mg·L-1和1000 mg·L-1时平均发芽时间显著高于其他处理组(P＜0.05);浓度升高到400～1000mg·L-1时,胚根长、子叶长和子叶宽受到抑制,显著低于对照组(P＜0.05);胚轴的长度未受到AgNPs浓度变化的影响;叶绿素和氮含量在AgNPs浓度为200 mg·L-1时开始显著降低(P＜0.05);与对照组相比,各浓度处理组(除20 mg·L-1外)的鲜质量与干质量均显著减少(P＜0.05);幼苗地上部分和地下部分抗氧化酶过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)活性变化趋势基本一致.通过计算抑制率表明,600 mg·L-1和1000 mg·L-1的AgNPs对蒙古黄芪具有毒害作用.总的来说,实验结果部分符合数据挖掘模型趋势.比较几种分析模型发现,隶属函数法分析和主成分分析结果一致,meta分析比冗余分析更适用于单一物种趋势的预测.AgNPs抑制蒙古黄芪种子萌发,低浓度AgNPs对幼苗影响不明显,高浓度严重抑制幼苗生长.     

多灾种风险评估研究进展

随着灾害风险研究的深入,多灾种风险得到了越来越多的关注,多灾种风险评估理论与方法被逐渐提出并在部分区域得以应用。在厘定多灾种以及多灾种风险基本概念的基础上,系统综述了国内外有较大影响的多灾种风险评估方法及其分类体系。针对不同类型,分别选取典型案例进一步分析其评估流程和应用特点。在系统梳理当前评估方法的基础上,指出了多灾种风险评估存在灾种之间相互作用关系考虑不足、综合方法选择不够合理、难以计算多灾种绝对风险等问题,并对未来研究进行了展望。     

基于MIKESHE模型的潮河流域土地利用与降水变化对水文的影响评价

运用多测站校正检验机制率定方法,应用MIKESHE模型量化评价土地利用与降水变化对流域水文的影响。结果表明,尽管MIKESHE模型在流域上游大阁站的模拟性能稍逊于下会站和戴营站,3个测站校正和验证阶段的Nash-sutchliffe系数值分别为0.56和0.49、0.65和0.69、0.57和0.68,但模型对于各测站平均径流的模拟效果较好,说明该模型在潮河流域等华北土石山区具有一定的适用性和应用潜力。与基准期(1963—1979年)相比,1980—1989年潮河流域年径流量减少约22 mm,土地利用与降水变化对流域水文变化的贡献相当,两者分别占总径流变化的59%和41%;1990—1999年年径流量较基准期基本没有变化,这主要是由于降水变化与土地利用变化对流域水文的影响作用相反;2000—2008年,流域年径流量较基准期减少35 mm,降水变化对径流减少的影响作用占80%,土地利用变化则占20%。     

添加剂对绿色木霉JQF-04纤维素酶热稳定性的影响

如何提高酶蛋白的热稳定性是分子生物学、微生物学、生化工程学等学科长期所关注的重要研究课题之一.本文研究了多种添加剂对绿色木霉纤维素酶热稳定性的影响.在60℃的溶液中,多元醇(乙二醇、甘油、赤藓糖醇、木糖醇和山梨糖醇)能提高该酶的热稳定性,随着浓度的增加,赤藓糖醇、木糖醇和山梨糖醇促进酶的热稳定性呈线性增高;适当的多元醇分子长度对该酶的热稳定性有最优的保护效应;不同浓度和不同分子量的聚乙二醇对该酶的热稳定性具有明显的影响;在无机盐中,单价金属阳离子比二价金属阳离子更能显著地提高该酶的热稳定性;酶液溶剂的改变直接影响着该酶的热稳定性,该酶在D2O溶液中比在水溶液中稳定,其酶活半衰期延长了2.6倍.研究表明,热环境使酶蛋白分子的螺旋结构发生变化而失活,但某些溶质和溶剂的存在可能通过作用于蛋白质分子的三维结构而影响该酶的热稳定性.图7参15     

测定化学物对乙酰胆碱酯酶抑制毒性的微板吸光法研究

随着化学污染物种类与数量的日益增多,高通量测试方法显得越来越重要。基于乙酰胆碱酯酶(ACh E)抑制法原理,以多功能酶标仪为测试设备,96孔微板为暴露反应载体,建立了测定化学物对ACh E抑制毒性的微板吸光法。系统研究了ACh E浓度、碘化硫代乙酰胆碱(ATCI)浓度、二硫代二硝基苯甲酸(DTNB)浓度对显色吸光度、吸光度变化速率、化学物测试毒性的影响。结果表明,随着ACh E、DTNB、ATCI的浓度增加,吸光度均增加;吸光度变化速率与ACh E浓度呈正相关,与DTNB浓度基本无关,与ATCI浓度呈现先增后减的双相关系;随着ATCI浓度增加,灭多威剂量-效应曲线(DRC)向右移动。最终建立的优化测试条件为DTNB 0.2 g·L~(-1)、ATCI 0.2 g·L~(-1)、ACh E 0.04 U·m L~(-1)、p H 6.8、反应温度29℃及暴露时间15 min;并与国标方法进行了对比与验证,发现试剂加样顺序对毒性测定结果有显著影响。基于ACh E的微板毒性测试结果表明,灭多威的DRC呈现良好的S型曲线,可用Weibull函数有效表征,拟合决定系数R2大于0.97,空白变异控制在了±10%以内。此方法可用于化学污染物的高通量毒性检测。     

中国十大流域近40多年降水量时空变化特征

利用中国1956～2000年月降水量资料,按流域将全国划分为10个区域,分析了各流域年、季降水量的多年平均状况和年代际变化特征以及长期变化趋势。分析结果进一步证实,中国北方流域降水量少,年际变化大,水资源缺乏且不稳定;南方流域降水较多,年际变化较小,水资源相对充足且比较稳定。分析结果还表明,近45年来,北方外流河流域年降水量一般趋于减少,特别是20世纪90年代以来降水明显减少;南方流域以降水增加为主,90年代降水均较80年代增多,特别是长江流域以南地区更为明显。季节降水减少主要出现在夏秋季,冬春季降水有微弱增加趋势。近20年来,中国绝大多数流域降水的增减趋势与近45年长序列的变化趋势基本一致。北方大部分外流河流域年降水量减少,南方流域多为增加。夏、秋季,大部流域降水较前20年减少,冬春季则相反。中国西北诸河流域是十大流域中惟一四季降水均有增加的流域。     

填料筛选与表面改性提高生物滴滤塔除含H_2S废气能力

生物滴滤塔的填料筛选及其表面性质改性优化可增加生物处理能力和系统抗冲击能力,通气比较了常用填料陶粒、鲍尔环、阶梯环,因去除效率较高,化学性质稳定筛选出陶粒为改性的基质,对表面进行FeCl3·6H2O理化高温改性,发现使用改性填料的生物滴滤塔系统H2S去除能力有较大提高,250mm填料高度实验中,在进气浓度1182～4396mg/m3范围内,去除率能稳定在95%以上,随机改变进气浓度153～4184mg/m3,系统均未失效表明其抗冲击能力较好。因而改性填料用于生物滴滤塔去除H2S可行。     

Towards carrying capacity assessment for aquaculture in the Bolinao Bay, Philippines: A numerical study of tidal circulation

The increase in intensive aquaculture production in the Bolinao Bay, Philippines reached the point of harmful influence to production stock. Up to the present, there has been no estimation of aquaculture carrying capacity which is based on quantification of processes responsible for (a) water quality inside the units, (b) impact to the seabed and (c) water quality in the whole Bolinao Bay. The numerical estimation of tidal circulation, which is the most dominant part of the hydrodynamical regime in the Bolinao Bay, represents an unavoidable step in the carrying capacity determination considering points (a), (b) and (c). The hydrodynamical model we apply is a free surface, 3D finite element tidal model, forced with sea elevation dynamics at three open boundaries. It incorporates an increase in bottom stress drag coefficients in the coral areas and advanced transport corrected advection scheme. The model simulations of water flow show good agreement with measured currents in the central part of the Bolinao Bay, southern and northeastern channel, while agreement in the areas in vicinity of northern channel is not as tight. In order to provide an insight into the water exchange in aquaculture units, to support local water quality models and seabed deposition models (points (a) and (b)), the area is mapped with neap tide mean, spring tide mean and 14-day mean current velocity contours. The highest 14-day mean velocities are attained in the southern channel (>17 cm s⁻¹), while the mean velocities characteristic for northern part (<6 cm s⁻¹) and shallow areas of coral reefs (<2 cm s⁻¹) are much lower. Area-mean difference between spring tide and 14-day mean velocities is estimated to be 18.32% (std=7.31%), while difference between neap tide and 14-day mean velocities is 17.62 % (std=11.19%). To support global basin-wide water quality models (point (c)), retention of water in the bay is estimated by Lagrangian and Eulerian calculation procedure of mean residence time field. Both calculations estimate the highest (no-wind) residence times (Lan: 25.4 days, Eul: 21.03 days) in the central northern part, but most of the area (Lan: 73.11%, Eul: 79.31%) is characterized by residence time values significantly lower than 15 days. The results are readily applicable for upcoming implementation in the models of local (aquaculture units, seabed) and basin-wide (Bolinao Bay) nutrient dynamics, primary and secondary production, organic matter decomposition and oxygen dynamics.