硝基苯类化合物对斜生栅藻毒性的HQSAR分析

利用分子全息定量结构-活性相关关系(HQSAR)技术研究了25种硝基苯类化合物对斜生栅藻的急性毒性与其结构之间的相关关系.应用偏最小二乘回归技术(PLS)建立了定量模型.在碎片长度为1~7、碎片区分参数为原子类型、化学键类型和连接性条件下,得到最佳模型(Q2=0.921,R2=0.992).为检验模型的预测能力,将数据集分成训练集和预测集.模型对预测集的预测结果与实测值吻合较好,表明模型的预测能力良好.最后利用色码图对模型中不同原子的贡献进行了解释.     

萘降解菌NAP_A的分离、降解性能和分子系统学研究

该文研究降解多环芳烃类环境污染物的微生物资源、降解活性和分子系统特征.利用萘-无机盐选择性培养基分离萘降解菌,用培养技术和气相色谱法检测菌株对底物的利用和降解情况,用分子克隆技术获得菌株的16S rRNA基因并测序,用DNAMAN软件对菌株的16S rRNA基因序列进行比对和系统发育分析.从淄博张店污水处理厂的活性污泥中分离到一株能降解萘的菌株NAP_A.此菌株在30 ～35 ℃和pH 7条件下较快的降解底物萘,其中30 ℃下,10 d内可以将初始质量浓度为320 mg·L-1的萘降解90％± 4.5％.对菌株NAP_A的16S rRNA基因进行了克隆和测序(EU142847),基于菌株NAP_A和相关菌株的16S rRNA基因进行系统发育分析,结果表明菌株NAP_A位于苍白杆菌属的分枝中,其中与假中间苍白杆菌种的同源性最高,可达99％,因此推断NAP_A菌是一株假中间苍白杆菌.此前并无苍白杆菌属成员降解多环芳烃的报道.这是首例苍白杆菌属成员降解多环芳烃的报道,对今后在环境污染防治中开发利用此类细菌具有指导意义.     

微生物研究在土壤质量评估中的应用

为了防止土壤退化,实现资源的持续利用,必须对土壤质量进行评估.传统的理化指标已难满足需要,寻找能够全面反映土壤质量动态变化和判别胁迫环境或人为干扰下土壤质量变化的灵敏指标,已成为土壤生态学的研究热点.土壤微生物是土壤生态系统的重要组分,在生物地球化学循环过程中有重要的作用,对土壤环境变化和胁迫的反应十分灵敏.但由于土壤微生物种类繁多且难以培养,限制了其在土壤质量评价中的应用.近年来围绕土壤微生物总量、活性和组成的测定发展出了很多新的技术,如微生物生物量测定、土壤酶活件测定、土壤诱导呼吸强度测定、Biolog微量分析、纯培养、磷脂脂肪酸谱图分析和分子生物学技术等,极大地促进了微生物指标在土壤质量评价中的应用.本文就这3个方面的土壤微生物研究技术及其在土壤质量评价中的应用进行评述.表1参70.     

海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体微卫星多态分析

采用微卫星分子标记技术对海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体的遗传变异进行了研究.实验所用点带石斑鱼分别于2005年6月和9月取自海南万宁石斑鱼养殖基地和三亚近海,均为20尾,取全血以酚-氯仿抽提方法提取基因组DNA,利用微卫星引物进行PCR扩增,反应产物经8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离、银染显色,并计算了相应的遗传学参数.结果表明,在野生和养殖群体中, 7个基因座位的等位基因平均数(A)分别为3.29和3.29,每个基因座位有效等位基因数(ae)分别为1.90～3.68和1.83～4.06,野生和养殖群体平均杂合度(Ho)分别为0.790 4和0.833 7;两个群体间的遗传相似性系数为0.832 5,遗传距离为0.183 4.由此可知,点带石斑鱼野生群体的等位基因数、平均有效等位基因数等于养殖群体,而杂合度两群体相当(P=0.637>0.05),说明海南近海点带石斑鱼野生和养殖群体的种质资源较好.     

宏蛋白质组学:探索环境微生态系统的功能

宏蛋白质组学是近年来新出现的一种概念和研究技术,虽然现在已经开展的宏蛋白质组学的研究很少,但是在特殊极端环境中功能基因表达、特殊功能蛋白质的开发、生态元素循环等研究领域,宏蛋白质组学已经初步展示了其强大的功能.通过介绍并对比宏蛋白质组学常用研究技术和策略的优劣,发现在进行宏蛋白质组研究时,要根据研究对象和目的选取合适的研究技术和策略,才能达到预期的研究目标.宏蛋白质组学已经在少数生态环境的功能研究中取得了成功,也必将在深入认识环境微生物群落功能、新环境标志物发现和环境微生物相互作用等方面起到更大的作用.     

酚类化合物的生物吸附特征与其结构关系

选用经处理过的盐泽螺旋藻为吸附剂,研究其对10种酚类化合物的吸附行为。结果表明：盐泽螺旋藻对苯酚、邻苯二酚、对苯二酚、邻氨基酚、对氯酚和2,4-二氯酚6种酚均有不同程度的吸附,用Freundlich和Langmuir吸附等温方程描述时,均呈现良好的线性关系;该6种酚的吸附常数k的对数值与其分子连接性指数（²X^v）呈良好的线性关系;盐泽螺旋藻对其余4种酚（邻甲酚、间羟基酚、间氨基酚、间乙酰氨基酚）均不产生吸附。     

黄土高原矿区土壤细菌群落对地表塌陷和土地复垦的响应

中国一半的煤炭生产能力集中于生态脆弱的黄土高原,采矿活动进一步加剧了当地生态环境恶化,尤其是土壤退化.微生物是土壤物质转化的动力,对外界干扰十分敏感,厘清其变化对生态恢复和治理尤为重要.为此,本研究以黄土高原大柳塔煤矿及黑岱沟煤矿为对象,利用高通量测序技术和分子生态网络分析方法,揭示土壤细菌群落多样性及不同活动影响下土壤细菌群落之间的联系与差异.结果表明,不同活动对土壤理化性状影响显著,塌陷区有机质、速效磷、速效钾呈显著性下降(P0.05),复垦区土壤有机质、水分、pH和电导率则显著增加(P0.05),塌陷对土壤理化性状产生了抑制作用,复垦呈现促进作用.不同活动对土壤细菌群落产生不同的影响,塌陷区多样性指数降低了约20%,复垦则多样性指数增加了63%,但塌陷区、复垦区优势菌门保持一致.不同活动对土壤细菌分子生态网络的影响迥异:塌陷后分子生态网络趋于复杂,网络连接数及互作关系明显增强;复垦后则生态网络模块增加,模块内部趋于简单.为应对地表塌陷和土地复垦,土壤细菌往往改变菌种间关系作适应性变化.塌陷更多地促进相互合作以适应养分的贫瘠,复垦则促进模块数增加并趋于合作以获取更多的资源.     

水蚤分子生态毒理学研究进展

水蚤是广泛分布于各类淡水水体中的浮游动物,在水生生态系统中具有重要地位,也是水生毒理学研究中常用的模式生物。近年来,分子毒理学的发展为水蚤生态毒理学研究提供了新的工具和研究思路。本文分别从基因组学、转录组学、蛋白质组学、代谢组学和表观遗传组学方面,综述了不同环境污染物(重金属、农药和杀菌剂等有机污染物、环境激素类化合物、纳米材料和藻毒素等)对水蚤的生态毒理学效应及分子机制,为通过水蚤生态毒理学研究进行环境污染生物标志物筛选及生态风险评估提供参考。     

纳米金修饰分子印迹聚合膜电极检测双酚A

以纳米金修饰玻碳电极为基础电极,以双酚A为模板分子,以邻氨基苯硫酚为聚合单体,采用循环伏安法电聚合制备分子印迹聚合膜,利用循环伏安和交流阻抗法研究电极的电化学特性。结果表明,双酚A在修饰电极表面的反应是一个受吸附控制的等电子、质子转移的不可逆反应。采用差分脉冲伏安法检测双酚A,线性范围为5. 0×10~(-6)mol/L～4. 0×10~(-4)mol/L,检出限为2. 3×10~(-7)mol/L。将该电极用于自来水和牛奶样品的测定,结果均为未检出,加标回收率分别为93. 5%和95. 4%,3次测定结果的RSD分别为4. 0%和5. 7%。     

酚类化合物臭氧氧化速率的神经网络研究

酚类化合物(BP)是重要的工业原料或中间体,但工业废水含有的酚类化合物会对环境造成污染。为建立酚类化合物臭氧氧化速率的QSPR(quantitative structure-property relationship)预测模型,分析了23种酚的分子结构与臭氧氧化速率之间的相关关系,计算了这些酚的分子连接性指数和分子形状指数,优化筛选了连接性指数的1χ和2χ、分子形状指数的K1和K2共4种参数,将其作为BP神经网络的输入层变量,臭氧氧化速率作为输出层变量,采用4:2:1的网络结构,获得了令人满意的QSPR神经网络预测模型,模型总相关系数r为0.976,计算得到的臭氧氧化速率的预测值与实验值较为吻合,平均残差仅为0.05;为检验结构参数建立模型的普适性,同样方法建立对酚类化合物的辛醇-水分配系数的预测模型,模型总相关系数r达到0.993,辛醇-水分配系数的预测值与实验值吻合度较为理想,结果表明,本法建构的神经网络模型具有良好的稳健性和预测能力。