非生物胁迫诱导青蒿素生物合成基因的表达

对离体培养青蒿试管苗中3个青蒿素合成相关基因的非生物胁迫诱导表达模式进行了初步研究.半定量RT-PCR测定结果表明,当暴露于冷、热和紫外光后,青篙植株的紫穗槐-4,11-二烯合酶基因(ADS)和细胞色素P450单加氧酶基因(CYP71AV1)转录上调;相反,在未经胁迫处理的情况下,ADS和CYP71AV1基因的表达水平较低,而在胁迫处理前后细胞色素P450还原酶基因(CPR)转录所产生的mRNA均保持恒定.同时,冷胁迫的诱导效果也得到实时荧光定量RT-PCR测定数据的支持.经低温锻炼的青蒿试管苗,其ADS和CYP71AV1基因的转录产物拷贝数比对照分别提高11倍和7倍,而CPR基因的mRNA拷贝数与对照基本持平.短暂预冷处理还可显著提高青蒿试管苗的青蒿素含量,达到7.5～8.8 mg/g干重,比对照提高66.7%～95.6%,为进一步探索利用环境胁迫促进青蒿素高产的新途径提供了可能性.图2表3参21     

外源Cd对小白菜吸收与分配Cd、Zn的影响

采用盆栽试验研究外加Cd处理下红沙泥田和乌栅土中小白菜(Brassica chinensis L.)[四月慢(SYM)和高梗白(GGB)]对Cd、Zn的吸收与分配规律.结果表明:(1)小白菜对Cd、Zn的吸收积累受土壤类型、蔬菜品种和外源Cd剂量的影响,四月慢吸收Cd能力比高梗白强,外加Cd处理、土壤、品种间的正交互作用使小白菜植株Cd/Zn比值提高;(2)小白菜食用部位Cd/Zn比值并不服从于植株对Cd、Zn的总吸收量之比,而是取决于其在根和地上食用部位中的分配,Cd的地上部分配系数为56.3%～71.1%,而Zn则为77.6%～80.6%.在一定Cd处理水平下,地上部Cd分配系数下降,而Zn分配系数无明显变化,从而减缓了Cd/Zn比值升高的趋势,使小白菜地上部受Cd毒害的风险性降低;(3)2种小白菜对Cd和Zn的吸收动态随生长时间不同而异,Cd积累量随时间延长呈不断增加趋势,而对Zn的吸收积累能力自苗期后缓慢降低.这种差异使小白菜生长后期Cd/Zn比值升高,从而提高了小白菜Cd暴露的潜在风险.此现象在红壤加Cd处理下表现尤其明显.     

活性炭及不同土壤吸附-超临界CO2再生四氯乙烯的特性

为解决干洗店等清洗行业排放的含四氯乙烯(PCE)三废的环境污染问题,开发一种使用经济、适用、有效且无污染的处理技术,需要收集相关的基础参数.文章研究了活性炭及兰州市三种不同的土壤对水中PCE吸附特性及超临界CO2再生活性炭及土壤萃取回收PCE的特性,结果表明,活性炭与土壤吸附水中PCE达到平衡的时间均为7 d,吸附等温线均可用Freundlich等温式拟合,且有较好的相关性;活性炭与不同土壤对PCE吸附能力差异较大,吸附能力由大到小为活性炭>林土>灌淤土>黄绵土,且土壤的吸附能力与土壤有机质、含水率及pH值关系密切;超临界CO2再生活性炭与土壤回收PCE,分别在35 ℃、20 MPa和60 ℃、20 MPa这样不太苛刻的条件下通过调整S/F值可获得较高的回收率,为PCE的污染治理技术提供理论依据.     

菲对黑麦草根系几种低分子量分泌物的影响

有机污染的植物修复过程与植物根系分泌密切相关,近年来,对于持久性有机污染多环芳烃的植物修复研究得到了很大发展,但对于多环芳烃污染下植物根系分泌物的研究很少.该实验以多年生黑麦草(Lolium perenne L.)为供试材料,以营养液栽培方式研究了在多环芳烃菲处理下,黑麦草根系对几种低分子量有机物的分泌情况.研究结果显示,黑麦草根系分泌有机酸、总糖以及氨基酸的量都随菲质量浓度的上升而变化.黑麦草根系分泌的低分子有机酸主要为草酸,在菲处理下,低分子有机酸的组成无明显变化,但含量随菲质量浓度上升而提高(由对照时的2.33 mg·g-1 FW升高至8 mg·L-1时的4.75 mg·g-1 FW);总糖和氨基酸含量均随菲质量浓度上升出现先升高后下降的趋势,但是最高值出现的菲质量浓度不同,从含量上来看,有机酸是黑麦草根系低分子量分泌物的主要部分.结合其它研究结果分析,植物分泌的有机酸可能在加速多环芳烃清除中发挥了重要作用.     

硅酸盐、腐殖酸对Cr污染土壤中小白菜生理及吸铬量的影响

针对在铬污染区土壤中的叶菜类吸铬量是果菜类2~3倍,以及硅酸盐或腐植酸在重金属污染土壤上的最佳施用量研究较少的问题,为保障蔬菜的品质安全,文章通过土壤盆栽试验,研究硅酸盐、腐殖酸不同用量对Cr污染土壤中小白菜(Brassica Chinensis)生理指标和吸铬量的影响.结果表明,施低质量分数的硅酸盐(1.0 g·kg-1)效果最佳,既能提高受Cr污染小白菜的生物量、叶绿素相对含量,又能减轻Cr毒害对抗氧化酶系统中SOD酶活性的抑制,缓解小白菜受到的过氧化胁迫,有效降低小白菜吸铬量;高质量分数硅酸盐(2.0 g·kg-1)对生长产生抑制.腐殖酸在设计的3个质量分数水平上均不能有效降低小白菜吸铬量,对生长的促进作用也不明显.     

落叶松混交林根际与非根际土壤养分、微生物和酶活性特征

近年来,落叶松(Larix gmelinii)纯林导致地力衰退和生产力下降现象引起了林业工作者广泛关注.为了揭示其地力变化的内在机理,对落叶松纯林、落叶松-水曲柳(Fraxinus mandshurica)混交林和落叶松-蒙古栎(Quercus mongolica)混交林中根际土与非根际土的pH值、土壤养分、土壤微生物和土壤酶活性进行了对比分析.结果表明:(1)与纯林相比,混交林能提高根际土与非根际土的pH值,增加土壤有机质、全N、速效N、全P、速效P的含量,尤其能明显增加N素含量;能使土壤微生物总量、细菌和放线菌的数量有所增加,而真菌数量却有所减少;能提高过氧化氢酶、脲酶、蛋白酶、多酚氧化酶和蔗糖酶的活性.(2)与非根际土比较,除混交林中根际土的速效P外,其它养分含量与土壤生物活性均增加.(3)落叶松-水曲柳混交林能显著提高土壤养分和土壤生物活性.这从一个侧面反映了混交能改善落叶松林地和根际土壤环境,为有效防止落叶松林地土壤退化提供了理论依据.     

城市污水处理脱磷滤料的研究

生物法除磷投资省、成本低,但稳定性较差,当废水中磷酸盐浓度较高时,出水很难达标排放.化学法除磷工艺简单,运行可靠,能达标排放,但运行费用高,产生大量污泥,导致二次污染.文章进行了第三种除磷方法即滤料除磷的研究,并探讨了污水pH及水力停留时间对滤料除磷效果的影响.试验结果表明:煤渣和改性煤渣滤料对城市污水总磷的去除率可以达到54%和71%,但处理后的出水不能达标排放;碳酸钙滤料对城市污水总磷的去除率可以达到83%,能达标排放,但处理效果与城市污水pH值密切相关.城市污水pH值在8～9的范围,出水不能达标排放;pH值在5～8的范围,处理后的出水则可以达标排放,而且污水pH越低,总磷的去除率越高,其最佳水力停留时间为10 min.该方法具有处理效果好、处理成本低、无污染、投资省、占地面积小的特点.     

大气压光电离源-液相色谱/飞行时间质谱的确认法用于河水、废弃流出物和污水中的雌性激素化合物的检测

近几年来,雌性激素对水环境的影响越来越大,因为这些化合物在浓度低至0.1 ng·l-1 时,都会导致雄性鱼的雌雄间性的变化.所以,需要一种具有灵敏度和选择性高的分析方法用于复杂样品中的雌性激素化合物的检测.     

淫羊藿果实成熟与生境的关系

以四川省南充市金城山3个不同海拔高度(562 m, 640 m和726 m)的淫羊藿为研究对象,对其果实成熟的时间及数量进行了研究;同时也对其果实成熟量与大气湿度、温度、光照强度之间的关系进行了研究.相关的数据分析表明,淫羊藿果实成熟过程可分为初始期、高峰期和末期3个阶段.果实成熟主要受湿度,光照和温度的影响.气温的突变可能是促进淫羊藿果实成熟的机制之一;果实数与相对光照、温度之间都存在极显著的相关性.随着海拔高度的变化,淫羊藿果实成熟时间也有相应变化.由于淫羊藿果实成熟后易自裂,所以研究不同生境淫羊霍果实成熟时间的差异对于淫羊霍种子的采收也相当重要.     

孔雀石绿降解菌M3的分离鉴定及降解特性研究

从鱼塘底泥中筛选分离出1株能高效降解低含量孔雀石绿(MG)的细菌M3.经16S rDNA同源性序列分析,鉴定为泛菌属(Pantoea sp.).30 ℃静止培养条件下,该菌株对0.5、1.0、2.0和5.0 mg·L-1孔雀石绿5 d的降解率分别为97.54%、97.1%、100%和77.8%.菌株M3不能以MG为唯一碳源进行生长和代谢.葡萄糖、NH4NO3、KH2PO4/K2HPO4均能影响菌株M3对MG的降解.20～30 ℃温度范围内菌株M3对MG有明显降解效果,且降解速率随温度上升而提高.     

假单孢菌碱性木聚糖酶分子活性部位的研究

应用多种化学修饰剂对假单孢菌G6－2产生的碱性木聚糖酶A（XynA)进行了修饰。结果表明，作用于色氨酸和谷氨酸（和／或天冬氨酸（的试剂NBS（N－Bromosuccinimide)和WRK（N－Ethyl-5-phenylisoxazolium-3-sulfonate)可分别使酶活明显降低，百作用与丝氨酸，精氨酸，酪氨酸的试剂对酶活无明显影响。XynA的化学修饰动力学分析表明，每个酶分子中有1个色氨酸残基和1个谷氨酸（或天冬氨酸）残基对酶的活性特别重要。NBS的滴定结果表明，木聚糖的加入使可使1个色氨酸残基被保护，木聚糖对NBS的荧光猝来有22％的保护作用。0．2％的燕麦木聚糖可可阻止NBS树XynA的修饰作用；而即使2％的木聚糖也不能阻止WRK的灭活作用，NBS可使XynA的Km增大4倍，而RK可使其Vmax降低三分之二。这些结果表明，色氨酸和谷氨酸（或天冬氨酸（残基位于XynA的活性部位，且前者位于XynA的底物结合中心，后者位于酶的催化中心；图6表1参14     

疏棉状嗜热丝孢菌Thermomyces lanuginosus YNUCC4154耐碱热稳定木聚糖酶的特性及其产生菌的系统发育分析

从云南洱源县热泉中分离到一株产木聚糖酶嗜热真菌Thermomyces lanuginosus YNUCC4154．对其28S rDNA的5‘端约900bp的片段进行了扩增和测序，并与GenBank中最相似的12个分类单位进行了比较，邻近接合法构建的系统发育树显示T.lanuginosus YNUCC4154与几个产木聚糖酶的嗜热真菌关系较近．在30L全自动发酵罐中55℃发酵50h后，木聚糖酶酶活达1032 U mL^-1．该木聚糖酶最适反应温度为73℃，最适pH为6，5，在10-67℃和pH3～12时比较稳定，表明这是一种热稳定耐碱木聚糖酶，在造纸工业中具有良好的应用前景．图7表1参24     

海栖热袍菌极耐高温木聚糖酶B的化学修饰和活性中心

分别用NBS、DTNB、Phenylgloxal、PMSF、WRK等对海栖热袍菌极耐高温木聚糖酶B进行化学修饰．结果表明，酶蛋白分子上的色氨酸和谷氨酸(或天冬氨酸)残基是维持酶活性的必需基团．半胱氨酸、精氨酸、丝氨酸及组氨酸残基均不处于酶活性中心．而修饰酶热稳定性测定结果是，羧基对稳定性起重要作用．通过测定修饰酶的假一级常数，得到一个色氨酸残基和一个谷氨酸(或天冬氨酸)残基为极耐高温木聚糖酶B所必需．在加入少量底物后，极耐高温木聚糖酶B的最大荧光发射峰从天然状态下的336am处红移至345am，且峰强度下降．这表明色氨酸残基位于酶蛋白表面．图7表2参18     

BACILLUS SP. BT-7木聚糖酶基因克隆与鉴定

报道了从一株有较高半纤维素酶活性的Ｂａｃｉｌｕｓｓｐ．ＢＴ７克隆内切木聚糖酶基因的结果．以大肠杆菌ＸＬ１ｂｌｕｅ为宿主菌,采用水解圈检测法,在含有ＲＢＢ木聚糖（４氧甲基Ｄ葡萄糖苷Ｄ木聚糖Ｒｅｍａｚｏｌ亮蓝Ｒ）的平板上分离到能水解ＲＢＢ木聚糖的阳性克隆３个,对它们进行的限制酶作图和Ｓｏｕｔｈｅｒｎ杂交分析表明,它们属于３种不同的内切木聚糖酶基因     

嗜热脂肪土芽孢杆菌木聚糖酶基因的合成及其在大肠杆菌中的表达

来自嗜热脂肪土芽孢杆菌的木聚糖内切酶XT6在工业上有着重要的应用,已经成功应用于工业规模的生产试验.本文作者在合成XT6基因全序列的同时对其密码子进行了优化,且构建重组质粒在大肠杆菌中高表达.通过优化表达条件,功能正常的XT6基因在大肠杆菌中成功过量表达,蛋白表达量占细胞中总蛋白的65%.重组表达的木聚糖内切酶XT6特性和天然酶相似,以桦木木聚糖为底物测定细胞提取物中木聚糖酶活性,最大活性高达3 030 U/mL.本文首次报道了来自嗜热脂肪土芽孢杆菌中木聚糖酶基因全序列的合成和在大肠杆菌中成功过量表达.图6表1参19     

碱性β-聚糖酶产生菌选育及产酶条件优化

从碱性土样中分离到数十株产碱性β聚糖酶类的细菌,经摇瓶反复筛选后,得到一株碱性β聚糖酶产量较高的耐碱性细菌．经初步鉴定,属短小芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｕｓｐｕｍｉｌｕｓ）．其纤维素酶作用的最适ｐＨ为７．６,最适θ为６０℃,木聚糖酶的作用最适ｐＨ为９．０,最适θ为５５℃．该菌的最适生长ｐＨ为８．０,最适产酶θ为２８～３２℃．木聚糖与山梨糖分别是木聚糖酶和纤维素酶的良好诱导物．以麸皮为碳源,产酶的最适浓度为５％．添加尿素和（ＮＨ４）２ＳＯ４为氮源可提高纤维素酶酶活２倍,木聚糖酶酶活１倍．发酵周期为６０ｈ,纤维素酶酶活最高可达１．２１ＩＵｍＬ－１,木聚糖酶酶活可达４３ＩＵｍＬ－１．     

黑曲霉耐热木聚糖酶XYNB在毕赤酵母中的高效表达

高比活木聚糖酶的高效表达是进一步提高木聚糖酶发酵效价、降低生产成本的有效途径.将黑曲霉木聚糖酶基因XynB(不含信号肽)克隆到分泌型表达载体pPIC9K上,线性化后电击转化巴斯德毕赤酵母GS115,G418和PCR鉴定的阳性转化子经0.5%甲醇、在28℃诱导表达.SDS-PAGE分析表明,该蛋白相对分子质量为20×103左右.优化的诱导表达条件为,每隔12 h添加0.5%的甲醇,发酵5 d后,比活达4 757 U/mg;其最适温度为55℃,最适pH为5.0,80℃处理30min后仍有74%的残余酶活.     

短小芽孢杆菌A—30耐碱性木聚糖酶基因的分子生物学研究

采用PCR方法对短小芽孢杆菌A－30菌株的耐碱性木聚糖酶基因进行克隆。在木聚糖选择平板上用刚果红染色法筛选出阳性克隆,提取阳性克隆的重组质粒进行酶切鉴定和测序。该基因在大肠杆菌中表达,过夜培养物胞外、胞内和周质空间的木聚糖酶酶活分别为0．159IUmL^-1、0.322IUmL^-1和0.007IUmL^-1。此木聚糖酶表现出较宽的pH作用范围,最适作用pH7左右,在pH9时仍有60％以上的酶活性。图4参14     

木聚糖酶基因xynB在不同大肠杆菌表达系统中的表达比较

从黑曲霉(Aspergillus niger)nl-1中克隆获得木聚糖酶基因xynB.该基因全长745 bp,含有67 bp内含子,与公布的黑曲霉xynB基因有较高的同源性.将PCR扩增的木聚糖酶成熟肽基因和含有信号肽的基因分别连接到表达载体肠杆菌Top10 F’、DH10B和两种BL21宿主中获得重组菌株.通过IPTG诱导,xynB基因在重组菌株中获得特异性表达.表达产物以胞内可溶性蛋白和不溶性包涵体形式存在.诱导4 h,重组菌株pTrc-99a-xynB[BL21 condon plus(DE3)]表达量最高,胞内酶活达到299 IU/L.重组质粒pTrc-99a-xyn B(S)在不同宿主胞内和胞外均能分泌目的蛋白,诱导10 h,胞外酶活pTrc-99a-xynB(S)[BL21 condon plus(DE3)]达到347 IU/L.而pET-20b-xynB(S)在两种BL21宿主中均不表达.经SDS-PAGE分析,以pTrc-99a和pET-20b作为表达载体时,重组蛋白相对分子质量分别约为45×103和30×103.与pET-20b相比,pTrc-99a以及自身信号肽的引导更有利于重组木聚糖酶的表达.     

Rapid,recurring, structured survey versus bioblitz for generating biodiversity data and analysis with a multispecies abundance model

A bioblitz inexpensively and quickly generates biodiversity data, but bioblitzes are often conducted with haphazard, unreplicated sampling. Results tend to be taxonomically, geographically, or temporally biased, lack metadata, and consist of lists of observed taxa that do not enable further analyses or correction for imperfect detection. A rapid, recurring, structured survey (RRSS) uses a structured sampling design and temporal and spatial replication to survey randomly selected sites on a conservation property. We participated in a loosely structured bioblitz and a subsequent RRSS at Big Canoe Creek Nature Preserve in Springville (St. Clair County), Alabama (USA) to compare observed richness derived from the 2 survey approaches. The RRSS data structure enabled us to fit models that accounted for imperfect detection to estimate abundances, occupancy probabilities, and habitat associations. The loosely structured bioblitz data could not be used in such models. We present a new integrated multispecies abundance model that we applied to avian RRSS data. Our model extension enables estimation for the community, employs data augmentation to estimate the number of undetected species, and incorporates covariates. The RRSS generated a more comprehensive and less biased list of observed taxonomic richness than the loosely structured bioblitz (e.g., 73 vs. 45 bird species and 104 vs. 63 insect families from the RRSS vs. loosely structured bioblitz, respectively). Models fit to the RRSS data identified seasonal patterns in avian community composition and allowed for estimation of habitat–occupancy relationships for insect taxa. The RRSS protocol has potential for broad transferability as a standardized, quick, and inexpensive way to inventory biodiversity and estimate ecological parameters while providing an outreach opportunity.