鄱阳湖老爷庙水域细菌群落组成分析

通过提取鄱阳湖老爷庙水域水体细菌总DNA, 构建细菌16SrRNA基因文库和序列测定等手段,以期揭示鄱阳湖老爷庙水域的细菌群落组成并探讨细菌多样性与湖泊水体理化参数之间的关系。研究结果认为：来自老爷庙水域的2006年10月（PN06 10）和2007年5月 (PN07 5) 的细菌文库中的180个阳性克隆产生了66个细菌分类操作单位（OTUs）,这些细菌主要分属于：变形菌Alpha 纲,Beta 纲,Gamma 纲,Epsilon 纲,拟杆菌门,放线菌门,浮霉菌门,酸杆菌门和OP10等9大类型。2006年10月老爷庙水域的优势菌群为Beta 变形菌;2007年5月优势菌群为Gamma 变形菌和拟杆菌,表明鄱阳湖细菌组成在不同的季节显著不同。进一步系统发育分析表明：大部分细菌的最相似序列来源于淡水,湖泊和土壤的未培养细菌,且部分细菌与环境污染物降解有关     

环境污染物发育毒性机制研究的系统生物学方法进展

基因调控网络(gene regulatory network,GRN)是用于研究基因调控的一种新兴的系统生物学方法,尤其适合描述生物体早期发育的调控系统和机制。由于它能体现出调控过程的网络特性和动态关系,从整体的角度全面审视环境扰动所造成的真实影响,因此有望在内分泌干扰物等环境污染物的发育毒性机制研究中发挥重要作用,解决多年来一直困扰相关研究的种种难题。针对基因调控网络的结构、研究方法、应用成果和案例进行综述,并对将这一方法应用于污染物发育毒性机制研究的前景做出展望。     

基于同位素示踪和分子生物学技术对潮白河沉积物中氮还原功能特征的研究

沉积物氮还原功能对于调控和管理河流氮负荷具有重要作用.本研究选取潮白河不同区域河段表层沉积物作为研究对象,采用¹⁵N同位素示踪技术、16S rRNA扩增子测序和实时荧光定量PCR（qPCR）技术,研究了潮白河沉积物中氮还原过程（反硝化、厌氧氨氧化（anaerobic ammonia oxidation,anammox）和DNRA过程（dissimilatory nitrate reduction to ammonium,异化硝酸盐还原为铵））速率特征、相关功能基因丰度和微生物群落结构特征.结果表明：潮白河沉积物潜在反硝化、anammox、DNRA和N₂O释放速率分别为（25.82±0.98）~（142.32±17.06）、（0.58±0.10）~（4.51±0.78）、（2.91±0.46）~（19.59±4.15）和（-1.09±0.17）~（3.30±0.57）nmol·g^-1·h^-1（以N计,下同）.沉积物氮还原以反硝化过程为主（贡献率71.86%~91.65%）,DNRA也有较高的贡献率（7.03%~25.32%）,anammox过程贡献较小.相关分析表明,氮还原相关功能基因丰度与潮白河沉积物氮还原过程速率存在显著正相关关系,微生物群落中α-变形菌纲、硝基螺旋菌纲、疣微菌纲、脱硫杆菌门、硬壁菌门丰度与沉积物氮还原过程速率存在显著的相关关系.     

Evaluating the outcomes of genetic rescue attempts

Augmenting gene flow is a powerful tool for the conservation of small, isolated populations. However, genetic rescue attempts have largely been limited to populations at the brink of extinction, in part due to concerns over negative outcomes (e.g., outbreeding depression). Increasing habitat fragmentation may necessitate more proactive genetic management. Broader application of augmented gene flow will, in turn, require rigorous evaluation to increase confidence and identify pitfalls in this approach. To date, there has been no assessment of best monitoring practices for genetic rescue attempts. We used genomically explicit, individual-based simulations to examine the effectiveness of common approaches (i.e., tests for increases in fitness, migrant ancestry, heterozygosity, and abundance) for determining whether genetic rescue or outbreeding depression occurred. Statistical power to detect the effects of gene flow on fitness was high (≥0.8) when effect sizes were large, a finding consistent with those from previous studies on severely inbred populations. However, smaller effects of gene flow on fitness can appreciably affect persistence probability but current evaluation approaches fail to provide results from which reliable inferences can be drawn. The power of the metrics we examined to evaluate genetic rescue attempts depended on the time since gene flow and whether gene flow was beneficial or deleterious. Encouragingly, the use of multiple metrics provided nonredundant information and improved inference reliability, highlighting the importance of intensive monitoring efforts. Further development of best practices for evaluating genetic rescue attempts will be crucial for a responsible transition to increased use of translocations to decrease extinction risk.     

生物蜡技术用于江南园林水体水质净化的微生物反应机制

生物蜡是一种新型固定化生物膜技术,其能够通过富集水体土著微生物,有效提高水体自净能力。系统地考察了生物蜡对典型江南园林水体春夏季水质的净化效能。结果表明,每100 m²水面投放1块生物蜡,能够使水体在春夏季的COD、氨氮、总氮、总磷和叶绿素a均值分别降低24.12 %、42.11 %、47.25 %、23.53 %和17.90 %,透明度提高24.39 %,COD、总氮、氨氮和总磷的Ⅳ类水达标率分别提高154.55 %、71.43 %、11.11%和93.75 %。通过采用高通量测序和功能基因预测技术对水体净化的微生物反应机制进行分析,发现生物蜡表面生物膜中约82.4%的OTU来自于水体和沉积物中的土著微生物,尽管生物膜的微生物丰度和多样性指数均低于沉积物,但具备有机物和氮素降解能力的变形菌门 (Proteobacteria,相对丰度69.36 %) 占据主导地位,并形成了复杂的微生物共现网络,增强了光能自养、化能异养和亚硝酸盐去除等代谢功能。该研究结果表明,生物蜡技术为土著功能菌群的选择性富集提供了良好载体,在园林水体原位净化领域具有广阔的应用前景。     

白腐真菌木质素降解酶的产生及其调控机制研究进展

以黄孢原毛平革菌为主,介绍了近年来白腐真菌木质素降解酶系的生理生化特性、基因组成及其调控的研究进展,并且对木质素降解酶系的外源性调控及其酶活的失活机制进行了综述.然而,尽管对白腐真菌木质素降解酶的研究已有很大的进展,但木质素降解酶的分子调控机制仍尚未明了,因此将白腐真菌实际应用于污染物的降解仍需进一步的研究.     

西南水稻白叶枯病菌致病型多样性的垂直分布格局及成因探讨

利用6个含有单抗基因的近等基因系材料为鉴别品种,在水稻的孕穗期采用剪叶接种的方法,测定了西南不同海拔稻区218株水稻白叶枯病菌（Xanthomonas oryzae pv.oryzae）的致病型。结果表明,（1）西南稻区水稻白叶枯病菌致病型具有丰富的多样性,共包含18种,其中9种新致病型为西南地区特有的类型。（2）不同海拔稻区病菌致病型组成存在明显差异,中海拔稻区病菌致病型数量最多,高海拔稻区次之,低海拔稻区最少。低海拔稻区病菌致病型多样性指数、均匀度指数均最低,并且与中海拔和高海拔稻区差异显著。（3）通过分析病菌对抗性基因的克服数量以及鉴别品种病斑长度,表明不同海拔稻区病菌毒力存在明显差异。病菌的毒力与其地理来源的海拔高度呈负相关关系。（4）聚类分析结果显示,以致病型彼此间相似率60%为界,18种致病型可归为4个聚类簇,其中簇Ⅰ毒性最弱,主要集中了高海拔稻区的菌株,簇Ⅳ毒性最强,集中的主要是低海拔菌株。（5）相关性分析表明,病菌致病型多样性特征值与气候类型和寄主品种的多样性呈线性相关关系,气候类型和寄主品种影响病菌致病型的多样性分布,并且寄主品种对病菌的影响程度高于气候类型。就品种的布局而言,低海拔稻区应尽可能使用含有多个抗性基因的聚合品种,而在中、高海拔稻区,应制定好抗性基因轮换的宏观计划,减少低海拔地区向海拔较高的地区稻种的频繁调运,降低水稻白叶枯病的危害。     

转WYMV-Nib8基因抗黄花叶病小麦花粉漂移研究

随着转基因作物的大规模商业化种植,转基因作物的花粉漂移所引起的生物安全问题倍受关注.以抗小麦黄花叶病毒(WYMV)转基因冬小麦品种N12-1为花粉供体材料,连续2 a在江苏省徐州市转基因作物环境安全实验基地进行可控的农田试验.为了研究风向对转基因小麦花粉漂移的影响,采用同心圆设计,在花粉供体周围8个方向不同距离处检测小麦花粉密度,结果显示8个方向上转基因小麦花粉密度均随与花粉源距离的增加而显著下降,但不同方向小麦花粉密度的衰减速率有显著差异,下风向转基因小麦花粉密度的衰减速率相对较慢.同时,为了研究花粉源大小对转基因小麦花粉漂移的影响,平行设置2块不同面积(100和400 m2)的花粉源,在其下风向检测小麦花粉密度,结果显示花粉源面积增大可以在一定范围内减缓转基因小麦花粉密度的衰减速率.研究结果表明,风向、风速和距离是影响转基因小麦花粉漂移的主要因素.