Effects of elevated CO2 on dynamics of microcystin-producing and non-microcystin-producing strains during Microcystis blooms

In an attempt to elucidate the effects of different CO₂ concentrations (270, 380, and 750 μL/L) on the competition of microcystin-producing (MC-producing) and non-MC-producing Microcystis strains during dense cyanobacteria blooms, an in situ simulation experimentwas conducted in the Meiliang Bay of Lake Taihu in the summer of 2012. The abundance of total Microcystis and MC-producing Microcystis genotypes was quantified based on the 16S rDNA and mcyD gene using real-time PCR. The results showed that atmospheric CO₂ elevation would significantly decrease the pH value and increase the dissolved inorganic carbon (DIC) concentration. Changes in CO₂ concentration did not show significant influence on the abundance of total Microcystis population. However, CO₂ concentrations may be an important factor in determining the subpopulation structure of Microcystis. The enhancement of CO₂ concentrations could largely increase the competitive ability of non-MC-producing over MC-producing Microcystis, resulting in a higher proportion of non-MC-producing subpopulation in treatments using high CO₂ concentrations. Concurrently, MC concentration in water declined when CO₂ concentrations were elevated. Therefore, we concluded that the increase of CO₂ concentrations might decrease potential health risks of MC for human and animals in the future.     

利用绿色荧光蛋白标记革兰氏阴性细菌的研究

构建了具有不同抗性且能够组成型表达绿色荧光蛋白的一系列转座子质粒pTnMod-OCm-G、pTnMod-OTc-G、pTnMod-OKm3-G和pTnMod-OGm-G,并通过三亲本杂交的方法,成功地将荧光蛋白基因分别插入到多环芳烃降解菌株Sphingomonas sp.12A和Pseudomonas sp.12B的基...     

太湖草、藻湖区沉积物WSOM组成和分子结构分析

草型湖泊（区）和藻型湖泊（区）是浅水湖泊的两种典型状态,两种湖泊中有机质（OM）的来源和转化存在明显差异.有机质在沉积物上的埋藏是湖泊碳汇功能的重要体现.沉积物中的有机质可能发生后续的转化,影响湖泊碳汇功能;其转化过程与其固有的性质密切相关.目前为止,有关草型和藻型湖泊沉积物中有机质的组成,特别是分子结构差异的信息较少.为此,采集太湖草型湖区（东太湖）和藻型湖区（梅梁湾）沉积物,提取和纯化沉积物中的水溶性有机质（分别记为M-WSOM和A-WSOM）,并采用紫外-可见吸收光谱、三维荧光光谱、傅立叶红外光谱和傅里叶变换-离子回旋共振-质谱（FT-ICR MS）对WSOM性质组成和分子结构进行详尽的表征与分析.结果表明：①M-WSOM的相对分子质量比A-WSOM的（E₂ ：E₃指标）稍大;FT-ICR MS的数据显示,M-WSOM和A-WSOM的相对分子质量分别为388.9和379.9.②M-WSOM的芳香性略高于A-WSOM的（SUVA₂₅₄和HIX指标）;同样地,FT-ICR MS的结果显示,M-WSOM中稠环芳烃（6.3%,强度加权平均占比,下同）、芳香类物质（7.7%）的含量高于A-WSOM （分别为1.1%和4.4%）;③荧光组分结果表明A-WSOM中类蛋白质组分的含量大于M-WSOM;FT-ICR MS的结果与之对应,A-WSOM的多肽含量（35.5%）高于M-WSOM的（15.6%）;④质谱数据显示了高分辨的分子信息：M-WSOM和A-WSOM中,沉积物中含杂原子的分子分别占82.9%和91.7%;其中含氮元素的分子占比高达53.5%和78.5%;含磷元素分子占30.4%和41.4%,M-WSOM磷元素主要分布在脂肪烃和高度不饱和低氧物质中,而A-WSOM则主要分布在多肽中.揭示了浅水湖泊两种典型状态沉积物OM的组成和分子结构;有助于研究湖泊沉积物的温室气体排放,及碳、氮、磷元素的生物地球化学过程.     

湖南南岭草地植被类型的数量分类、排序及其合理利用

湖南南岭山区的地带性植被是常绿阔叶林,由于不合理的利用,森林遭受严重破坏而出现了大面积的草山,面积约1497.2万亩(99.8万ha),占土地总面积的1/4强。本文运用二元指示种分析TWINSPAN和无倾向对应分析DCA的数学方法对草地植被进行分类与排序。利用48个样方和150个植物种的资料进行计算,在第4级水平上划分出12个主要草地植被类型,其中将近似的类型合并成10个类型。在第1级水平上明显地将海拔1000m以上的与600m以下的分成2大组;在其它水平上则根据其他不同生态因子(岩性、pH值等)将出现的区别种逐级分开。所得结果与定性分类基本相同,说明该方法是适用于亚热带草地分类的。 不同类型在开发利用上有很大差异,高海拔的植被类型应以造林或封山育林为主,并可适当发展木本药材;在平缓的山原上虽可开辟人工草地发展畜牧业,但必须要防止水土流失,坡度在25。以上的应封育;15—20°的地方可以发展林业与畜牧业;在海拔300—600m的丘陵岗地类型上可以发展薪炭林、经济林;在海拔300m以下,水源充足的地方可以发展果木林(柑桔等),缓坡丘陵地类型可建立人工草地,但应与林业相结合,在农区可进行粮草轮作。总之,应该建立人工生态系统,以提高经济效益和生态效益。     

中国田鼠卵巢细胞自发和亚硫酸氢钠诱发突变的gpt基因分子分析

采用标准的突变细胞克隆技术、PCR及DNA序列分析方法研究了二氧化硫在体内的衍生物—亚硫酸氢钠对CHO－AS52细胞gpt基因的致突变作用。实验结果表明,高浓度的亚硫酸氢钠能诱发该基因发生突变,且其突变频率随该化学物浓度的增加而增高。PCR分析指出,在CHO－AS52细胞自发的、5mmol/L和10mmol/L亚硫酸氢钠诱发的突变体中,gpt基因完全缺失者所占比率分别为36.00％、44.00％及65.00％。对10mmol/L亚硫酸氢钠诱发的非缺失型gpt基因突变的PCR产物直接进行DNA序列分析表明,在5个突变细胞克隆中,有1个发生基因的碱基置换型和移码型突变,其余4个突变细胞克隆的gpt基因结构未发现改变,其碱基的改变可能发生在基因启动子区。     

太湖颗粒态有机质的荧光特征及环境指示意义

作为水体中有机质分解与营养盐再生的核心载体之一,颗粒态有机质(POM)是一个潜在的可以被生物利用的重要营养源,势必对水华的暴发产生重要的影响.本研究采集了太湖8个典型区域32个样品,利用三维荧光技术(EEMs)并结合平行因子分析法(PARAFAC)解析夏季太湖水体POM的荧光特征、来源及环境指示意义,并对POM与DOM荧光特征的差异性及草、藻型湖区POM的差异性进行了分析.结果表明,太湖POM共有5种荧光组分,分别是类色氨酸(C1和C2)、类腐殖质(C3和C4)及类酪氨酸(C5);其中,C1与C2、C3与C4两两具有极显著相关关系,C5与C3、C4也具有极好的相关性;通过与已有文献中的DOM荧光特征进行比对发现,夏季太湖POM与DOM在组分构成、来源及其与水质参数的相关性上均存在差异性.夏季太湖POM既有外源输入,也有内源输入,但其荧光指数(FI、HIX、BIX)取值范围为1.78~2.35、0.3~2.7、0.8~1.1,表明内源特性相对强烈.类腐殖质荧光与TN、TP、Chla、COD、POC、SS均呈显著相关性,表明荧光分析法可以作为营养盐半定量分析的一个重要手段.藻型湖区POM类蛋白物质主要由类色氨酸和类酪氨酸构成,而草型湖区以类酪氨酸为主,没有或者有极少的类色氨酸荧光组分;值得注意的是,与藻型湖区相比,草型湖区含有较多的类酪氨酸荧光组分(t检验,P0.01).藻型湖区POM类蛋白和类腐殖质荧光之间具有显著相关性,而草型湖区两者相关性不显著;藻型湖区POM类蛋白和类腐殖质荧光均与Chla呈显著相关性,而草型湖区仅类腐殖质荧光与Chla具有显著相关关系.     

苯砜基环烷酸酯类化合物的结构与急性毒性关系的密度泛函理论研究

用密度泛函理论方法,在B3LYP／LANL2DZ水平上,计算了28个苯砜基环烷酸酯类化合物的结构参数;将结构参数作为理论描述符,导出苯砜基环烷酸酯类化合物的分子结构参数(α、εa、q^-和μ)与对发光菌毒性(EC50和LC50)的定量关系方程,并用交叉验证法验证,r^2分别为0.9509和0.9320,q^2分别为0．9318和0．9025,其结果优于AM1、CoMFA和CoMSIA方法的计算结果．     

一株Diaphorobacter属细菌对苯酚的降解特性和代谢途径

Diaphorobacter sp.ZW12菌株具有较高的苯酚耐受性和降解能力,通过摇瓶培养在以苯酚为唯一碳源的基本培养基中考察该菌株对苯酚的耐受性和苯酚降解特性。结果表明,该菌株能在苯酚浓度为4.0g/L的培养基中生长,完全降解苯酚的最高浓度可达3.0g/L。其最适生长pH、生长温度和代谢温度分别是pH7.0、33℃和30℃。利用苯酚羟化酶基因(Lph)、邻苯二酚-1,2-加氧酶基因(C12O)和邻苯二酚-2,3-加氧酶基因(C23O)特异性引物对ZW12总DNA进行PCR扩增,结果Lph基因和C23O基因PCR扩增阳性、C12O基因扩增呈阴性,表明ZW12对苯酚的代谢是通过C23O途径进行的。     

聚合酶链式反应(PCR)用于检测环境水体指示菌的研究

对聚合酶链式反应（ｐｏｌｙｍｅｒａｓｅ ｃｈａｉｎ ｒｅａｃｔｉｏｎ，ＰＣＲ）快速检测水体指示菌－大肠菌群（ｔｏｔａｌ ｃｏｌｉｆｏｒｍ）和大肠杆菌（Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ）进行了研究。采用的两对引物分别扩增了ＬａｃＺ基因的约２６０ｂｐ和ＵｄｉＡ基因的约１５０ｂｐＤＮＡ片段。引物Ⅰ和引物Ⅱ最低能分别扩增１０＾－６μｇ或１０＾－８μｇ基因组ＤＮＡ。整个检测工作在采集水样后５－６ｈ内完成。与     

取代芳香族化合物对4种水生生物的毒性研究

建立了105种取代芳香族化合物对4种水生生物(发光菌、四膜虫、大型蚤和斑马鱼)的毒性QSAR模型.取代芳香族化合物对生物体的毒性主要是由2个过程引起,化合物首先穿透细胞膜,然后与机体发生反应.讨论了生物种的种间和种内差别,这种差别可能与生物的脂肪含量有关.化合物分成了3类,非极性麻醉型化合物、极性麻醉型化合物和反应型化合物,极性麻醉型化合物比非极性麻醉型化合物毒性要高,反应型化合物毒性最高.