应用与环境生物学报 /oa 高山草地环山样带异质坡向上3种植物的株高、叶片性状与生物量分配 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08029 为了解坡向异质性生境对植物生长发育的影响机制,在位于青藏高原东缘的岷江源区的研究样地内,沿山脊划分出东南、西南和东北3个坡向,每个坡向上选择珠芽蓼(Polygonum viviparum)、盘花垂头菊(Cremanthodium discoideum Maxim.)和滨发草(Deschampsia littoralis)3种常见物种作为研究对象,对比其株高、叶片性状和生物量分配的变化,并测定不同坡向土壤环境因子. 结果显示:不同坡向间土壤环境差异明显;珠芽蓼和滨发草的株高在不同坡向上无显著差异,而盘花垂头菊株高依次为西南坡>东南坡>东北坡,3种植物比叶面积(SLA)均有显著变化且变化趋势均不同,在东北坡上珠芽蓼(161.30 ± 5.44 cm2/g)和盘花垂头菊(151.26 ± 3.36 cm2/g)具有最小的SLA,而滨发草(212.97 ± 11.39 cm2/g)最大;珠芽蓼的地下生物量高于地上生物量,而盘花垂头菊和滨发草地下-地上生物量分配格局则相反,3种植物的地下生物量比例在温度最低的东北坡均达到最高;珠芽蓼的地上-地下生物量分配在不同坡向皆为等速生长,而其余两种植物在个别坡向上呈现异速生长,且均为地下生物量积累速率大于地上部分. 因此,高山草地生态系统的不同坡向生境对植物的生长发育产生了显著影响,上述3种植物的株高及叶片性状对不同坡向的响应具有特异性,而在温度较低的坡向上3种植物均偏向把更多的生物量分配给地下部分. (图4 表6 参40) 2018年06月30 00:00 2018年03期 425 433 1164419 周天阳,高景,贺俊东,薛晶月,孙建,王金牛,徐波,谢雨,吴彦 模拟采食下克隆整合对虉草生长及生理特征的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.12006 为了解克隆整合对克隆植物适应均质性采食环境胁迫的作用,以江西省鄱阳湖-乐安河段河岸带优势根状茎克隆物种虉草(Phalaris arundinacea)为对象,研究均质性采食条件下虉草的生理生态响应以及克隆整合在虉草应对模拟采食两月后发挥的作用. 模拟采食(去叶)强度设置4组水平:不去叶(CK对照组)、去叶25%、去叶50%和去叶75%;克隆整合采用2种方式:茎切断和连接. 结果显示,无论是否进行断茎处理,模拟采食均显著(P < 5%)降低虉草的叶片数、地上枝总长度、分株数和生物量,去叶处理下断茎的虉草分株相对茎连接分株具有更强生长优势. 断茎和去叶处理对虉草叶绿素含量无显著影响,断茎的虉草分株在25%、50%去叶水平下叶绿素a(Chl a)、叶绿素b(Chl b)和总叶绿素(Chlt)含量均高于茎连接的分株,所有去叶处理强度下断茎的虉草分株各叶绿素指标均高于对照组. 去叶显著影响了虉草分株各光合指标,断茎分株在50%、75%去叶水平上的净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)等指标均高于茎连接分株,25%去叶处理组则相反;去叶处理的虉草分株的Pn、Tr、Ci均低于对照组. 因此,采食引起虉草分株光合速率下降,使营养物质积累不足,导致生长状态下降;虉草能够在一定程度上适应均质性采食处理带来的压力,但是克隆整合不能显著改善均质性采食条件下虉草的生长. (图5 表3 参40) 2018年06月30 00:00 2018年03期 434 440 821633 余厚平,王童童,简敏菲,罗杰欣 川西北高寒沙化草地治理恢复过程中CO2通量变化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07032 川西北高寒草地生态地位突出但沙化严重,为了解其在沙化治理恢复中的碳通量变化机制,于2016年草地生长季节(7-9月)在红原县沙化草地治理恢复区分别选择恢复初期、恢复中期、恢复后期、未恢复治理4类沙化草地,利用仪器LI-8100测定CO2通量,并分析影响碳通量变化的因素. 结果表明,随着治理恢复程度的加深,沙化草地碳汇功能逐渐增强,恢复初期、中期、后期样地在生长季净生态系统CO2交换量(NEE)分别为-1.61、-3.55、-4.38 μmol m-2 s-1,恢复初期到中期碳通量变化最为剧烈,提高了约120.50%. 恢复治理也使沙化草地生态系统呼吸(ER)和土壤呼吸(SR)加强(P < 0.05). 7月中下旬,各恢复梯度样地NEE、ER和SR分别达到峰值,之后随生长季延长,各指标均接近零. 生长季7-9月期间,对照样地碳通量日动态变化平缓,均表现为全天排放;在各恢复治理阶段沙化草地中,碳通量日动态均呈单峰型格局,且随着沙化恢复的进程,日动态峰值绝对值显著升高(P < 0.05),表现出更强的碳汇能力. 回归分析表明,碳通量与植被盖度、地上生物量、土壤0-5 cm含水量达到极显著正相关(P < 0.01),与0-5 cm土壤温度相关性较弱,表明在川西北高寒沙化恢复草地生长旺季,与0-5 cm土壤温度相比,0-5 cm土壤含水量对碳通量的影响更大. 综上所述,沙化治理显著提高了川西北高寒沙化草地生长季的固碳能力,且在恢复中期,受植被恢复和表层土壤(0-5 cm)含水量状况改善的影响,固碳能力显著提升. (图6 表5 参47) 2018年06月30 00:00 2018年03期 441 449 940590 李其,刘琳,蔡义民,裴姝婷,罗英,刘丽霞,范慧,孙飞达,周春梅,申旭东,陈有军 陇东旱塬苜蓿草地N2O排放特征及其对施氮的响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.06039 采用LGR-N2O/CO气体分析仪研究陇东旱塬苜蓿草地N2O排放特征、影响因素及其对施氮的响应. 试验设N 0 kg hm-2(N0)和150 kg hm-2(N150)两个施氮处理. 结果表明,监测期N0和N150处理的N2O排放通量平均分别为-0.0036和0.0118 mg m-2 h-1,N150处理较N0处理明显增加. N2O排放通量具有明显的日变化特征,表现为先降低后增加的趋势. 回归分析表明,N2O排放通量与表层10 cm土壤含水量表现为显著的正相关关系,降雨天N2O排放通量较非降雨天值升高131.3%. 同时,N2O排放通量随着表层10 cm土壤温度的升高表现为减低的趋势. 日排放特征表明,以9:00-11:00时测定的N2O通量值为基础推算日尺度或更长时间尺度的N2O排放通量时可能存在明显低估的现象. 综上所述,陇东苜蓿草地N2O排放受降水和施氮的深刻影响,且具有明显的日动态特征,建议通过仪器连续动态测定加强N2O排放通量数据的准确性和代表性. (图6 表1 参38) 2018年06月30 00:00 2018年03期 450 456 926752 王刚,杨宪龙,李渊,丁新宇,沈禹颖 外源NO和水杨酸对盐胁迫下番茄幼苗光合机构的保护作用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08019 以番茄品种‘秦丰保冠’为试材,在水培条件下研究单独和复配施用一氧化氮(NO)供体硝普钠(SNP)、水杨酸(SA)对100 mmol/L NaCl胁迫下番茄幼苗叶片气体交换、叶绿素荧光、CO2响应曲线、光合色素含量和叶黄素循环的影响. 结果显示:(1)单独或复配外施SNP、SA均能使受NaCl胁迫处理的番茄幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)、天线转化效率(Fv′/Fm′)、实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学猝灭系数(qP)和叶绿素荧光衰减率(Rfd)不同程度升高,胞间CO2浓度(Ci)、初始荧光(Fo)和PSⅡ非光化学荧光猝灭系数(NPQ)显著降低,其中以SNP和SA复配处理的综合效果最好. (2)NaCl胁迫下,番茄幼苗叶片CO2羧化效率(CE)、RuBP最大再生速率(Jmax)、RuBisCO及其活化酶活性和最大羧化速率(Vc max)的下降均能在单独或复配施用SNP、SA的处理下得到有效缓解,并以SNP和SA复配处理更佳. (3)SNP、SA单独或复配处理均能有效抑制NaCl胁迫下番茄幼苗叶片光合色素(Chl a、Chl b和Car)含量、Chl a/b值和叶黄素循环库(V + A + Z)的下降及叶黄素循环脱环氧化程度(A + Z)/(V + A + Z)的升高,且以SA和SNP复配处理效果最明显. 本研究表明,NaCl胁迫下依赖叶黄素循环的天线热耗散不是外源NO、SA单独或复配处理保护番茄幼苗叶片光合机构的生理机制,对PSⅡ及其初级电子受体醌(QA)下游电子传递通畅性的保护,以及对CO2同化活性的改善才是外源NO、SA提高番茄幼苗叶片光合功能、增强其耐盐能力的主要原因,其中NO和SA复配处理时具有协同增效作用. (图5 表1 参45) 2018年06月30 00:00 2018年03期 457 464 893047 孙德智,韩晓日,彭靖,范富,杨恒山,马玉露,侯迷红 Alleviation of nickel stress by halophilic bacteria in mungbean (Vigna radiata) /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.0802 Mungbean is an important, short-duration legume crop with high nutritive value for poor families, where protein and micronutrient scarcity are most pervasive. In developing countries, like Pakistan, where mungbean is one of the greatest sources of protein for underprivileged people, salinity and metal stresses are drastically limiting its yield. Therefore, it is necessary to explore the ways for promoting the growth of mungbean under stressed conditions. This study provides the basis for the use of two previously isolated halophilic and nickel-resistant bacteria [Bacillus subtilis and Halomonas aquamarina (1)] in promoting the growth of mungbean plant under nickel-stressed environments. These bacterial strains were previously found to improve the growth of plants under salinity because of their good biofilm-forming abilities. We hypothesized that these two halophilic and nickel-resistant biofilm-forming bacteria can help the plants to grow under nickel-stressed environments by promoting soil aggregation as they were previously reported to resist salinity and nickel stress, as well as were found to promote plant growth under saline environments. The results revealed that under nickel stress, both bacteria promote plant growth by facilitating the formation of soil aggregates through an increase in their extra polymeric substance (EPS) production. 2018年06月30 00:00 2018年03期 465 469 3162085 Maryum Fakhar,Anjum Nasim Sabri 两种间作体系对丛枝菌根真菌侵染及多氯联苯去除的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07001 多氯联苯(Polychlorinated biphenyls,PCBs)是一类典型的环境有机污染物,植物与微生物的联合修复能够显著提高PCBs的降解率. 以丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae)M47V为供试菌种,温室盆栽条件下设置玉米/黑麦草间作、玉米/紫花苜蓿间作以及玉米单作等3个处理(均接种AM真菌),研究间作对玉米根系AM真菌侵染及土壤中PCBs去除的影响. 种植90 d后测定玉米根系AM真菌侵染率、生物量、土壤PCBs含量及同系物组成、16S rDNA基因丰度,并采用末端限制性片段长度多态性(Terminal restriction fragment length polymorphism,T-RFLP)技术分析细菌群落结构. 结果显示,间作对玉米根系AM真菌侵染率、玉米生物量和土壤碱解氮含量均有显著促进作用,对土壤细菌丰度和群落结构产生显著影响,其中玉米/紫花苜蓿间作显著提高了土壤细菌数量(P < 0.05);间作显著提高五氯联苯及总PCBs的降解率,此外玉米/黑麦草间作还显著提高三氯联苯的降解率;土壤PCBs同系物组分与细菌T-RFs片段中128 bp、148 bp片段均具有显著相关性. 本研究表明,间作与AM真菌对提高玉米生物量具有协同作用,并通过影响细菌群落结构与丰度促进土壤中多氯联苯的转化与降解,同时改变其同系物结构组成,提高PCBs修复效率. (图5 表3 参36) 2018年06月30 00:00 2018年03期 470 477 1036558 单明娟,秦华,陈俊辉,徐秋芳 田间直播下化感水稻抑草作用及其根际土壤微生物生理特性动态 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07002 在人工除草与不除草的田间种植模式下,研究化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont苗期对田间杂草的抑制作用、根际土壤的化感潜力以及根际土壤微生物生理特性动态. 结果显示,PI312777的田间抑草率在7叶期达85.82%. 土壤-琼脂三明治法实验表明,5叶期的PI312777根际土壤对稗草干重抑制率显著高于3叶期,不除草处理下5叶期比3叶期增加了20.16%. 在相同叶期下,PI312777的根际土壤微生物生物量碳及呼吸强度、细菌数量和土壤酶(脲酶、蛋白酶和蔗糖酶)活性均远高于Lemont,且不除草处理下显著高于除草处理. PI312777根际土壤抑草率和土壤微生物生理指标均表现为3叶期到5叶期之间的增幅最大. 不除草处理下,化感水稻PI312777根际土壤微生物生物量碳、呼吸强度、细菌数量、脲酶活性、蛋白酶活性和蔗糖酶活性,5叶期比3叶期分别增加了53.11%、51.56%、38.97%、44.83%、60.00% 和41.92%. 本研究结果表明水稻化感作用与根际土壤微生物活动关系紧密,水稻化感物质引起土壤微生物变化,水稻化感作用是一个植物-土壤之间的相互作用过程. (图1 表4 参39) 2018年06月30 00:00 2018年03期 478 482 645628 张奇,王海斌,李立,陈尧,李家玉,方长旬,何海斌 引入养殖鳖对稻田土壤固氮菌的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.06041 土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,为了解稻田综合种养殖模式的土壤细菌尤其是功能型菌群的群落结构特征,采用高通量测序技术对稻鳖共作组(R-T)与稻田单作组(R-M)两种种养模式下根系土壤微生物(nifH基因)多样性特征进行比较. 结果显示,稻田根系土壤中,属分类级别的固氮菌主要为慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)、地杆菌属(Geobacter)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、除硫单胞菌属(Desulfuromonas)、嗜盐红螺菌属(Halorhodospira)、固氮菌属(Azotobacter)、脱硫球茎菌属(Desulfobulbus)、甲基单胞菌属(Methylomonas)、固氮螺菌属(Azospirillum)、Pseudacidovorax、Anaeromyxobacter、Sideroxydans共12类. R-T组根系土壤固氮菌的多样性指数高于R-T组,为6.85 ± 0.07. 稻田根系土壤固氮菌在不同种养模式间的差异性占23.86%,在不同水稻生长时期的差异性占16.97%. 本研究表明,水稻的生长时期与不同种养模式对稻田根系土壤固氮微生物均具有影响,且生长时期对稻田根系土壤固氮微生物的影响更大. (图5 表3 参25) 2018年06月30 00:00 2018年03期 483 492 7953211 刘其根,李丰,罗衡,郭海松,张文博 成都老官山汉墓出土竹简饱水保存期间的细菌群落结构 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07008 为了解老官山汉墓出土竹简饱水保存浸泡液中的细菌群落结构特征,采用PCR-DGGE技术分析竹简浸泡液中细菌多样性,并对回收的DGGE条带进行测序及系统发育分析. 结果显示,未浸泡竹简的去离子水(0#)中的细菌丰度(S)、香农-威纳指数(H)、辛普森指数(D)均高于竹简浸泡液样品;而竹简浸泡液样品间的各项指标差异较大,其中121#样品的遗传多样性最高,1#样品多样性最低;PCA主成分分析都显示各样品均存在较大的差异,其中1#样品与其余样品的相似性最低;条带测序结果显示样品中主要的细菌类群归属于α变形菌亚门(Alphaproteobacteria)、β变形菌亚门(Betaproteobacteria)、γ变形菌亚门(Gammaproteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和放线菌门(Actinobacteria)六大细菌类群,分属于贪铜菌属(Cupriavidus)、水杆菌属(Aquabacterium)、丛毛单胞菌属(Comamonas)、Albidiferax属、生丝微菌科(Hyphomicrobiaceae)、固氮螺菌属(Azospirillum)、涅瓦菌属(Nevskia)、链球菌属(Streptococcus)、葡萄球菌属(Staphylococcus)、土壤杆菌属(Sediminibacterium)属、丙酸杆菌属(Propionibacterium),其中β变形菌亚门的贪铜菌属(Cupriavidus)在所有样品中均有检出. 本研究表明,不同竹简饱水保存浸泡液中的细菌群落结构十分复杂且差异显著,存在可能引发竹简病害的潜在细菌类群,结果可为饱水竹简微生物病害的科学防治提供参考. (图4 表2 参36) 2018年06月30 00:00 2018年03期 493 499 1739447 黄鑫,杨弢,吴昊,张潇月,李静,周潇,肖嶙,赵珂 马尾松人工林目标树经营初期对土壤理化性质与植物多样性的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.12003 以川东低山区33年马尾松人工林为研究对象,研究3种目标树密度(100、150、200株/hm2)下目标树经营对林下土壤理化性质与植物多样性的影响. 结果表明,与对照林分相比,目标树经营初期各处理均显著提高了土壤物理性质、pH、有机质与全磷含量(P < 0.05),与有效磷,水解氮无显著性差异(P > 0.05). 马尾松人工林灌木层和草本层植物物种丰富度指数显著增加(P < 0.05),且灌木层优势种发生明显更替. 灌木层Simpson 指数、Shannon-Wiener 指数和 Pielou 指数与未改造纯林均无显著差异(P > 0.05),但草本层Simpson指数、Shannon-Wiener指数和Pielou指数都显著减小(P < 0.05). 植物与土壤理化性质相关分析表明,土壤pH、全磷和水解氮含量与植物多样性密切相关. 目标树经营初期各处理均显著改善了马尾松人工林土壤理化性质与植物多样性,并且随处理程度的增加而发生变化. 综合来看,目标树密度为150 株/hm2的处理对该地区土壤理化性质和植物多样性影响效果最好. (图1 表7 参40) 2018年06月30 00:00 2018年03期 500 507 691999 吕倩,尹海锋,何朋俊,李贤伟,范川,冯茂松,刘俊杰,王艺峰 马尾松与阔叶树种凋落叶混合分解初期的酶活性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08042 酶是凋落物养分释放过程中必不可少的催化剂,酶活性能迅速响应凋落物分解条件的改变,并在一定程度上反映分解快慢. 以四川省低山丘陵区马尾松人工林为对象,研究马尾松(M)与香樟(X)、檫木(S)、香椿(T)阔叶树种混合凋落叶(MX、MS、MT;MSX、MXT、MST;MSXT)分解初期与碳(C)、氮(N)、磷(P)循环相关酶活性的变化特征,包括β-葡萄糖苷酶和纤维二糖水解酶(C循环水解酶),β-N-乙酰氨基葡萄糖苷酶和亮氨酸氨基肽酶(N循环水解酶),酸性磷酸酶(P循环水解酶)以及多酚氧化酶和过氧化物酶(C循环氧化酶). 结果显示:(1)树种组合对酶活性影响显著,相比单一M,MT、MXT、MST、MSXT组合有助于提高C、N循环水解酶活性,而MX、MS、MSX组合则对酶活性具有一定的抑制作用;(2)混合比例对酶活性影响显著,无论一针一阔、一针两阔还是一针三阔混合模式,皆在马尾松与总阔叶量之比为6:4时,C、N循环水解酶活性较高;(3)相比单一M,混合处理降低了P获得水解酶及C获得氧化酶活;MT6:4和MXT6:1:3、MST6:3:1及MSXT(6:1:1:2、6:1:2:1)处理则有助于C、N循环水解酶活性整体提高,其中又以MT6:4和MSXT6:1:2:1处理更佳,且分别提高了63.34%、22.12%、11.93%、105.80%和53.91%、50.94%、29.10%、140.93%;(4)CCA分析表明,酶活性对树种组合、混合比例、凋落叶初始质量及微环境因子的响应不同,其中树种组合对酶活性影响最大,凋落叶初始N、N/P次之,说明凋落叶化学组成及其物理性质的某些方面共同作用于酶活性. 综上,MT6:4和MSXT6:1:2:1混合更利于C、N循环水解酶活性在分解初期的稳定及提高. (图3 表6 参43) 2018年06月30 00:00 2018年03期 508 517 905667 袁亚玲,张丹桔,张艳,李勋,陈亚梅,覃宇,张健 晋西吕梁山区3种森林碳氮磷生态化学计量特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.11039 以吕梁山区3种人工林(山杨林、落叶松林和油松林)为研究对象,采用标准样地的实测数据,探索植物叶片、枯落物及表层(0-20 cm)土壤的碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量特征,并进行相关性分析. 结果显示,不同森林类型同一组分C、N、P含量差异显著,叶片、枯落物、土壤的C、N含量均为山杨林大于落叶松林和油松林,P含量为落叶松林大于山杨林和油松林. 3种森林C、N、P含量均为叶片>枯落物>土壤,且叶片与枯落物 C、N、P 含量显著高于土壤;C:N、C:P均表现为枯落物>叶片>土壤,N:P则表现为叶片>土壤>枯落物. 山杨林枯落物N:P与土壤N:P呈现显著正相关;落叶松林叶片C:N与枯落物N:P呈现显著负相关,叶片C:P与土壤N:P呈现显著正相关;油松林叶片N:P与土壤N:P呈现显著正相关. 以3种森林类型总体来说,叶片与土壤N含量呈现显著正相关,而枯落物与土壤C、N、P之间均无显著相关. 上述研究表明,环境因素对土壤C、N、P计量特征的影响较大,尤其是纬度和海拔对土壤C、N、P及C:N、C:P的影响最为显著,且均为显著正相关;结果可为进一步研究该地区不同树种的养分利用和循环特征提供科学依据. (图2 表4 参42) 2018年06月30 00:00 2018年03期 518 524 664791 赵耀,王百田,李萌,王旭虎,董秀群 低效柏木林窗改造模式下香椿细根分解及其养分释放 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08011 细根分解是土壤生态系统养分归还的主要途径,为进一步掌握森林生态系统的物质循环特征,以川中丘陵区林窗改造补植阔叶树种5年生香椿人工林(Toona sinensis)为研究对象,应用埋袋法测定细根在50 m2(L1)、100 m2(L2)和150 m2(L3)林窗内1年的分解速率,同时探讨细根分解自身养分释放动态. 结果显示,香椿细根在前90 d分解最快,随着时间的推移,细根分解速率减缓,在分解365 d后,L1、L2和L3内香椿细根分解残留率分别为75.44%、73.92%和72.07%. 香椿细根分解速率L3 > L2 > L1. 并且在3种不同大小林窗内香椿1-3级、4级和5级细根1年的分解过程中碳、磷和钾浓度整体表现为下降趋势,氮、钙和镁整体表现为增加趋势. 综上表明,林窗式改造对香椿细根分解和养分释放产生了一定影响,并且随林窗面积的不同而发生变化,有利于提高森林生态系统的服务功能. (图7 表4 参30) 2018年06月30 00:00 2018年03期 525 532 1122424 谢雨彤,简保磊,李贤伟,黄卫国,郑志高,邢国亮 文心兰‘南茜’谷氧还蛋白基因克隆定位及表达 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08004 为研究文心兰谷氧还蛋白超家族基因ROXY在花药发育中的功能,以文心兰‘南茜’(Oncidium Gower Ramsey)为试验材料,从‘南茜’的转录组网站选取一条与拟南芥AtROXY1/2相似度最高的基因序列(命名为OnROXY1),以该序列的cDNA为模版设计引物,用RT-PCR从‘南茜’花器官中扩增该基因,并对扩增产物进行测序和保守结构域分析. 结果表明,OnROXY1基因编码区402 bp,编码133个氨基酸,与‘南茜’转录组网站中的预测序列只有一个碱基差异,但与该预测序列的氨基酸序列和保守结构域完全一致(GenBank登录号:MF696154). OnROXY1基因具有典型的谷氧还蛋白(Glutaredoxin,GRX)基因家族的结构域和CMCC活性位点,因此该基因属于GRX基因家族,并且属于亚类CC型的GRX基因. 进化树分析表明,OnROXY1与水稻的OsROXY1、OsROXY2和拟南芥的AtROXY1、AtROXY2蛋白序列的一致性最高,进化距离最近. 亚细胞定位结果显示,OnROXY1主要定位于细胞核中,少量定位在细胞质中. RT-PCR检测发现,在不同组织部位中,OnROXY1在假鳞茎中的表达量最高,唇瓣中的表达量最低;不同花期的定量结果显示,OnROXY1在脱落干枯期时的表达量最高,盛开期时的表达量最低. 本研究推测谷氧还蛋白基因OnROXY1可能在文心兰假鳞茎与根的发育、消除植物体内过多的活性氧以及延缓文心兰花器官的衰老等方面具有重要作用. (图8 表1 参45) 2018年06月30 00:00 2018年03期 533 540 4371783 高玉莹,白玉,时欢,陈晓慧,郝向阳,林玉玲,叶开温,赖钟雄 关键基因过表达提高酿酒酵母抑制剂耐受性及乙醇发酵性能 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08044 木质纤维素预处理过程中会产生多种抑制物,抑制酿酒酵母细胞生长及乙醇发酵性能,为挖掘耐性基因、构建新的菌株,进一步提高酿酒酵母对这些抑制物的胁迫耐受性,研究在硫酸锌添加条件下转录组学分析过程中筛选到的可能关键基因ADE17、SSZ1、SET5、PPR1、OGG1和YKL222C过表达对酿酒酵母环境胁迫耐受性的影响. 结果显示,不同基因过表达对酿酒酵母在多种抑制物胁迫条件下生长性能的影响不同,其中ADE17过表达对菌株在乙酸、糠醛、苯酚、丙酸和氯化钠胁迫条件下的生长提升最显著,而OGG1和SSZ1过表达对菌株生长的影响相对较弱. 进一步对菌株进行驯化,在混合抑制物条件下驯化得到的BADE17-2和BADE17-4菌株延滞期比对照菌株BADE17缩短23 h. 上述研究表明,硫酸锌添加从多方面影响了酿酒酵母耐受性,且关键基因过表达对不同环境胁迫条件具有多样性的影响,并且通过基因过表达和驯化方式结合可进一步提高酿酒酵母环境胁迫耐受性,提高纤维素乙醇发酵效率. (图3 表3 参24) 2018年06月30 00:00 2018年03期 541 546 1236831 张克俞 张明明 赵心清 白凤武 接种不同乳酸菌对干玉米秸秆与白菜废弃物混贮品质的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.06033 动态研究植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum,LP)和布氏乳杆菌(Lactoacillus buchneri,LB)对干玉米秸秆与白菜废弃物连续混贮170 d期间品质变化的影响,利用MiSeq高通量测序平台考察细菌多样性. 无添加剂设为对照组(ME组),定期分析感官品质、有机化学组分、发酵品质和细菌多样性. 结果表明,与ME组相比,30 d时LB和LP组干物质(DM)含量均显著(P < 0.05)下降,之后分别于60 d和90 d显著(P < 0.05)增加,且LB组始终高于LP组. 贮存170 d期间LP和LB组中可溶性碳水化合物(WSC)含量显著(P < 0.05)高于ME组,且LB组始终高于LP组(除130 d). 30-90 d期间LP和LB组pH显著(P < 0.05)低于ME组,且LP组始终低于LB组,LP组乳酸(LA)含量显著(P < 0.05)增加,氨态氮/总氮(AN/TN)显著(P < 0.05)降低. 130-170 d期间LP和LB组中乳酸/乙酸(LA/AA)和乳酸/总有机酸(LA/TOA)均明显低于ME组,乳酸发酵程度变弱. 3个处理组中厚壁菌(Firmicutes)和变形菌(Proteobacteria)为门水平优势类群;乳杆菌(Lactobacillus)始终为属水平优势菌;2种乳酸菌剂均能使肠杆菌(Enterobacter)、假单胞菌(Pseudomonas)和黄杆菌(Flavobacterium)等腐败菌丰度显著(P < 0.05)降低,130 d时Enterobacter消失. 总之,L. plantarum有助于改善混贮中前期(90 d)发酵品质,能有效保存纤维素、半纤维素和综纤维素等能源组分,L. buchneri有利于170 d贮存期间的DM和WSC保存;建议实际生产中根据贮存周期长短来选择适宜的乳酸菌,以便获得最佳贮存品质. (图3 表5 参36) 2018年06月30 00:00 2018年03期 547 556 770013 任海伟,王聪,马延琴,李志忠,范文广,王昱,张丙云,秦州州,余倩倩 Fe3+除磷对缺氧好氧膜生物反应器工艺运行性能及生物除磷的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07017 针对膜生物反应器(MBR)较长的污泥龄导致磷的处理效果差的问题,采用铁盐强化除磷,向反应器中投加n(Fe)/n(P) = 2.0的FeCl3·6H2O,系统考察膜生物反应器对氮、有机物及磷的去除效果,重点考察膜生物反应器投加铁盐前后运行性能、活性污泥菌群及膜污染速率变化情况. 结果显示,在氮、有机物去除方面,投加前后没有发生明显的变化,去除率始终保持在90%左右. 在磷去除方面,投加前磷的平均去除率为52%,投加后去除率提高了近40%,去除效果显著提升. 实验进一步研究了加入三价铁盐前后对活性污泥优势菌群和生物除磷的影响. 铁盐的投加降低了活性污泥菌群多样性及部分已知聚磷菌的相对丰度,对生物除磷造成一定的负面影响. 在膜污染方面,通过跨膜压差(TMP)记录分析此浓度的铁盐并没有导致膜生物反应器膜组件膜污染的加剧. 本研究表明,该浓度(n(Fe)/n(P) = 2.0)的铁盐进入膜生物反应器会对体系内活性污泥聚磷菌的相对丰度及生物除磷效率造成一定程度上的降低,但对膜污染没有明显影响,可以使出水各项指标尤其是磷的尾水排放浓度达标. (图9 表1 参18) 2018年06月30 00:00 2018年03期 557 562 2414038 刘盼,王玉兰,苏馈足 一株新的高效偶氮染料脱色菌Paenibacillus dendritiformis GGJ7及其脱色作用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.03045 从刚果红染料中分离到一株刚果红高效脱色菌,经16S rRNA 基因序列(NCBI accession No. KY655213)鉴定,该菌株属于类芽孢杆菌(Paenibacillus),将该菌株命名为Paenibacillus dendritiformis GGJ7(简写为GGJ7). 将其运用于偶氮染料脱色,并研究不同营养条件、不同培养条件(温度、pH、溶解氧)和不同染料下的脱色性能. 结果表明,GGJ7对刚果红脱色效果远高于以前工作中分离到的YRJ1、YRJ2等8株同样具有脱色功能的细菌;该菌株脱色的最佳条件为30 ℃、pH 7、25 g/L LB培养基厌氧培养;其脱色机理以生物降解为主,且脱色过程符合一级反应动力学方程:-ln (At /A0) = 0.6058t - 0.1082. 经测试,GGJ7对多种偶氮染料的脱色率高达95%,其中50 mg/L甲基橙、25 mg/L藏花猩红和25 mg/L甲基红仅需1 h,50 mg/L橙黄G和50 mg/L橙黄G6仅需3 h,50 mg/L刚果红仅需4 h. 可见GGJ7是一株高效偶氮染料脱色菌,具有处理印染废水的开发应用潜能. (图8 表2 参35) 2018年06月30 00:00 2018年03期 563 569 1994649 甘国娟,田红灯,潘永龙,Asit Mazumder,潘响亮,梁岩 野生槐耳的分离、鉴定、培养条件及产漆酶能力 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07018 以采集自北京香山公园加拿大杨(Populus canadensis)的槐耳子实体为材料,利用组织分离获得纯培养并保存,编号为XS-01. 结合形态与ITS鉴定确定其分类地位,进一步开展菌丝最适生长条件和液体发酵产漆酶研究. 通过PCR扩增,获得长度为598 bp的部分ITS序列(KY933481),采用MEGA 6.0构建发育树、测定遗传距离,XS-01与槐生多年卧孔菌(Perenniporia robiniophila)相似性最高,为100%,遗传距离为0.000. 进一步结合子实体和菌丝形态,确定XS-01为槐生多年卧孔菌. 结合生长速度和长势,确定了该菌株的最适生长碳源为淀粉和麦芽糖,最适生长氮源为酵母浸粉,最适生长C/N比为30/1-60/1,最适生长温度为32 ℃,最适生长pH 7,最适生长因子为VB1. Cu2+诱导的胞外漆酶发酵研究表明,1.0 mmol/L Cu2+对漆酶产量有显著的促进作用,产量在96 h达到最大值,为417.5 U/mL,比对照组提高93.4%,而2.0 mmol/L Cu2+对漆酶产量有显著抑制作用,96 h酶活为79.0 U/mL,是对照组的36.6%. 本研究获得具有高产胞外漆酶能力的槐耳菌株,具有潜在的应用开发价值. (图3 表6 参30) 2018年06月30 00:00 2018年03期 570 575 1144399 徐鑫,陈青君,胡渤洋,王寿南,张国庆,王珊珊,李兵,韩鹏,张宇轩 野生白桦茸的分离鉴定及其生物学特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08036 以采集自俄罗斯的野生白桦茸菌核为原料,经组织分离获得纯培养菌株(编号F1501),进一步进行分类鉴定、最适生长条件、液体发酵产多糖及其抗氧化活性与人工驯化研究. 依据内转录间隔区ITS鉴定,确定F1501菌株属于锈革菌科纤孔菌属(Inonotus)真菌,其与桦褐孔菌(Inonotus obliquus)的相似性为99%;结合菌核、菌丝形态学特征,确定F1501菌株为桦褐孔菌. 最适培养条件研究实验表明,F1501菌株的最适碳源、氮源、C/N、生长因子、温度、pH值分别为麦芽糖、牛肉浸膏、10/1、VB2、28 ℃、8.0;以马铃薯葡萄糖(PD)培养基、10%接种量、28 ℃、150 r/min培养10 d,发酵液中多糖含量为476.32 mg/L,总抗氧化活性为0.19 mmol/L(Trolox),对羟自由基(·OH)清除率为72.7%. 以棉籽壳为主要栽培基质进行人工驯化试验,可以形成类子实体结构. 本研究获得野生桦褐孔菌菌株,其生物学特性研究结果可为野生桦褐孔菌的人工驯化和开发利用提供理论依据. (图3 表6 参26) 2018年06月30 00:00 2018年03期 576 582 1466531 韩鹏,边勇,陈青君,张国庆,张宇轩,李兵,徐鑫 高通量测序研究松茸菌柄土壤细菌群落结构 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08006 为了解松茸-菌柄根际微生物互作关系,采用Illumina Hiseq 2500 平台高通量测序方法,研究松茸菌柄附着土壤的细菌群落结构,分析微生物因素对松茸的形成和生长的影响. 通过高通量测序共获得了6 730条质控序列,这些序列按照97%的相似度被分为928个操作分类单元(Operational taxonomic units,OTUs),这些OTUs又被分为22个细菌门、2个古细菌门、62个细菌纲、4个古细菌纲、90个细菌目、6个古细菌目、162个细菌科、7个古细菌科、275个细菌属、8个古细菌属. 在门的水平,变形菌门(Proteobacteria)在所有样品中均占主导,且在松茸菌柄土壤样品中高于对照样品;从纲的水平来看,β-变形菌门(Beta-proteobacteria)占主导,且在松茸菌柄土壤样品中高于对照样品;从属的水平看,伯克氏菌属(Burkholderia)隶属于变形菌门,在松茸土壤样品中的丰度显著高于对照,表明变形菌门对松茸的生长可能具有积极贡献,尤其是伯克氏菌属. 此外,一些菌可能对松茸的生长具有消极贡献,如Unknown-Ellin 60等. 本研究表明,细菌可能参与了松茸的生长和子实体的形成,但与细菌的丰富度不成正相关,这对松茸的人工种植将具有重要理论指导意义. (图5 表3 参34) 2018年06月30 00:00 2018年03期 583 588 2477162 叶雷,付雨,李强,王强峰,张波,邹捷,亢宗静,张笑萍,李小林 刚毛藻3种培养方式比较 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07037 刚毛藻野外生长旺盛,但是室内培养生长效果不好. 为促进刚毛藻生态学、水环境治理特性研究及开发利用,以寡枝刚毛藻(Cladophora oligoclona)为对象,分析3种培养方式(静置、通气、水体流动+通气)对刚毛藻生物量、形态和光合活性变化的影响,以建立和评估刚毛藻室内培养的方法. 结果显示,水体流动+通气培养方式能有效促进刚毛藻生物量的积累;刚毛藻在3种培养方式下培养,形态变化不同,在水体流动+通气培养方式下单个细胞的长度变长、直径变短,从而表现出主枝细胞长度、分枝细胞长度、株高、分枝总长显著高于静置和通气培养方式培养的刚毛藻(P < 0.05);刚毛藻在水体流动+通气培养方式下显示出更高的光合活性. 综上表明,水体流动+通气培养方式更适合刚毛藻的室内培养,该方法可为刚毛藻室内进一步的大量培养提供技术参考. (图5 表2 参39) 2018年06月30 00:00 2018年03期 589 594 769213 李露,宋学宁,代亮亮,郭亮亮,李根保 南亚热带城市中小型水库蓝藻种类组成及其群落季节动态 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08015 南亚热带中小型水库是城市重要的水源地和后备水源地. 为了解南亚热带地区中小型水库蓝藻的分布情况,于2011年7月(丰水期)和2012年3月(枯水期)调查了该地区25座中小型水库,分析了水库的蓝藻种类组成与群落季节动态特征. 25座水库的总氮(TN)浓度范围为0.51-9.37 mg/L;总磷(TP)浓度范围为0.01-0.72 mg/L,富营养水体占80%. 本次调查共检出蓝藻20属,蓝纤维藻、泽丝藻、假鱼腥藻和拟柱孢藻为优势丝状蓝藻,细小平列藻、色球藻、粘球藻和隐杆藻为优势球形蓝藻,其中泽丝藻为绝对优势属. 丰水期蓝藻生物量为3.19(± 4.87)mg/L,枯水期为0.83(± 1.06)mg/L,丝状蓝藻全年占优. 多元方差分析(MANOVA)表明蓝藻群落季节差异显著(P < 0.05),方差分析(ANOVA)显示枯水期蓝藻及丝状蓝藻生物量显著低于丰水期(P < 0.05),球形蓝藻生物量季节变化不明显. 多元回归分析表明,丰水期透明度是影响蓝藻生物量的重要原因,枯水期则为TP与pH;冗余分析表明温度、透明度、硝氮与电导率为蓝藻群落季节差异的重要解释变量,其中电导率为丰水期蓝藻分布的重要解释变量;电导率与硝氮为枯水期重要解释变量. 整体而言,中小型水库丰水期高温和高营养盐是蓝藻生物量相对较高的主要原因,但由于水体扰动剧烈,导致丝状蓝藻占据优势;温度降低是枯水期蓝藻生物量降低的重要原因. (图4 表3 参36) 2018年06月30 00:00 2018年03期 595 601 1038410 陈飞,唐鹊辉,肖利娟,彭亮,林小涛 湘西花垣县主要地表河流水重金属污染特征及健康风险评价 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08035 为探明湘西花垣主要地表河流水重金属污染的程度,评估河流地表水的健康风险,于2016年8月、12月分别采取花垣县主要河流花垣河与兄弟河11个点位地表水水样,对水样中重金属铅(Pb)、锌(Zn)、铬(Cr)、铜(Cu)、铁(Fe)、镍(Ni)进行监测,并采用美国环境保护局(USEPA)推荐的健康风险评价模型,对花垣县主要地表河流水中的重金属进行健康风险评价. 结果显示,研究区地表河流水中Pb、Zn、Cr、Cu、Fe与Ni的含量分别为2.57 × 10-3、4.66 × 10-4、1.65 × 10-3、6.27 × 10-4、0.19、8.50 × 10-4 mg/L. 地表河流水中重金属产生的健康风险较高,化学致癌物(Cr)的健康风险值高于化学非致癌物质(Pb、Zn、Cu、Ni)5-6个数量级,化学非致癌物质产生的健康风险均值大小为Pb > Cu > Zn > Ni. 地表河流水相关性及主成分分析表明,花垣县主要地表河流水中6种重金属元素由3个主成分组成,第一主成分Fe与Ni的贡献率为33.28%,主要来源于内源;第二主成分Cu与Cr的贡献率为26.98%,主要来源于重金属采选与冶炼企业产生的工业外排废水或雨水淋溶矿物废渣;第三主成分Zn的贡献率为17.10%,来源于地球化学行为. 本研究表明湘西花垣县主要地表河流水由重金属引起的健康风险值较高,优先控制顺序为Cr > Pb > Cu > Zn > Ni.(图2 表7 参26) 2018年06月30 00:00 2018年03期 602 608 1778404 刘亚宾,许云海,张海涛,杨海君 镉离子对尼罗罗非鱼精巢N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶的失活动力学 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08027 镉离子污染对水生生物的繁殖造成了不利影响,N-乙酰-β-D-氨基葡萄糖苷酶(NAGase)被认为参与了动物的受精过程. 为了解镉离子对罗非鱼繁殖的影响,以尼罗罗非鱼精巢分离获得的NAGase酶为研究对象,采用底物反应动力学方法,建立镉离子对NAGase酶的失活模型,探究镉离子对该酶活性的影响. 结果显示,镉离子对NAGase表现出了可逆的抑制,对NAGase抑制的IC50为40.95 mmol/L.镉离子对NAGase的抑制机理为竞争型抑制,抑制常数KI为17.13 mmol/L,同时测定了微观失活速度常数. 本研究表明镉离子对NAGase的抑制类型为竞争型的可逆抑制,结果可为后期研究镉离子对罗非鱼繁殖性能的研究提供理论基础.(图8 表1 参33) 2018年06月30 00:00 2018年03期 609 614 868717 林心宇,张颖,张伟妮,吴方达,黄一帆,黄小红 基于线粒体控制区(D-loop)序列的珠江赤眼鳟遗传多样性与遗传分化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07013 为了解珠江流域重要野生经济鱼类赤眼鳟的遗传多样性和遗传分化现状,对柳江、西江、北江、郁江、南盘江和红水河6个自然种群共170尾个体的线粒体控制区(D-loop)序列进行测定与分析. 结果显示,共获得长978 bp的序列,检测出106个单倍型,单倍型多样性平均为0.982 0,核苷酸多样性平均为0.013 53,表明珠江流域赤眼鳟具有较高的遗传多样性. 遗传距离和遗传分化结果均显示珠江流域赤眼鳟未出现明显分化,各种群亲缘关系较近. 基于D-loop序列构建的NJ树显示,106个单倍型分为两大支系(A支和B支). A支包含6个种群中的大部分单倍型,未形成明显单系群;B支由西江种群的两个特有单倍型组成. 单倍型网络亲缘关系分析结果也表明其未出现明显分化. AMOVA分析结果表明,绝大部分变异出现在种群内(99.36%),而地理区间和地理区内种群间的变异很小. 中性检验显示,珠江流域赤眼鳟历史上曾发生过种群扩张. 综合上述研究结果,认为西江为珠江流域赤眼鳟的扩散中心. (图3 表5 参38) 2018年06月30 00:00 2018年03期 615 622 2592153 李潮,蓝昭军,赵俊 3种阿维菌素类药物对无尾两栖类蝌蚪的急性毒性效应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08032 阿维菌素类药物是一组从土壤链霉菌发酵菌丝中分离出的新型大环内酯类药物,是目前最有效的一类抗虫抗菌的生物农药. 采用静态换水法检测阿巴克丁(Abamectin,ABM)、伊维菌素(Ivermectin,IVM)和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(Emamectin benzoate,EMB)3种阿维菌素类农药对黑眶蟾蜍(Duttaphrynus melanostictus)、沼水蛙(Hylarana guentheri)、斑腿泛树蛙(Polypedates megacephalus)和小弧斑姬蛙(Microhyla heymonsi)蝌蚪的急性毒性效应. 结果显示,蝌蚪累积的死亡几率与药物浓度间存在显著的剂量效应关系. ABM对4种蝌蚪的96 h半致死浓度(LC50)分别为0.042、0.034、0.020和0.014 mg/L;IVM对4种蝌蚪的96 h-LC50分别为0.029、0.012、0.012和0.006 mg/L;EMB对4种蝌蚪的96 h-LC50分别为0.118、0.111、0.122和0.089 mg/L. 本研究表明这些农药对两栖动物种群下降可能具有明显的作用,可为了解阿维菌素类药物对两栖动物的毒性提供有益数据. (图1 表8 参44) 2018年06月30 00:00 2018年03期 623 630 470272 张玲玲 张秋金 江沄 耿宝荣 甲基营养型芽孢杆菌的分离鉴定及在防蝇产蛆环境防治中的应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.02014 从华南农业大学试验基地土壤筛选芽孢杆菌,得到17株芽孢杆菌,结合插入序列指纹图谱对分离获得的芽孢杆菌进行聚类分析,共分为3个类群;测定各类群代表菌株的16S rDNA序列,分析其系统发育,结果表明类群I代表菌株RF2与甲基营养型芽孢杆菌(Bacillus methylotrophicus CBMB 205T)相似性为99.48%;类群II代表菌株RF10与好氧芽孢杆菌(Bacillus aerophilus 28KT)相似性为99.61%;类群III代表菌株RF16与蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus ATCC 14579T)相似性为99.87%. 餐厨垃圾试验表明类群I RF2具有餐厨垃圾防蝇产蛆效果;并且生理生化、碳源利用以及抗菌谱试验表明菌株RF2在碱性条件下可以将葡萄糖分解成丙酮酸并脱羧氧化生成二乙酰,既能够将氨转化为氨基酸和胞内其他含氮化合物,也利用多种碳源供自身生长,能够拮抗多种植物病原菌(水稻纹枯病、尖刀廉孢菌、香蕉枯萎病). 而RF2在含有难溶性的磷酸盐[Ca3(PO4)2]条件下可分泌出有机酸降低pH值,使难溶性磷酸盐溶解供自身利用. 因此本研究获得的菌株RF2是一株具有较强促生作用和应用于防蝇产蛆的芽孢杆菌,具有很好的应用前景. (图4 表1 参31) 2018年06月30 00:00 2018年03期 631 635 2602606 谭泽文,郜晨,张逸凡,云露,彭桂香,谭志远 黑水虻对食料中pH值、辣度及盐度的耐受性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07029 黑水虻能够高效取食和消化富含营养物质的易腐有机废弃物,将其转化为昆虫蛋白和油脂,为评估黑水虻处置餐厨垃圾的效率和稳定性,通过研究黑水虻在食料环境中对酸、碱、盐、辣椒素等胁迫因子的耐受性水平,分析其在餐厨垃圾处置过程中的抗逆表现. 结果显示:(1)强酸性(pH = 3)环境对黑水虻生长发育有显著负面影响,整体表现为幼虫体重减轻、化蛹率降低且无法羽化,不能完成完整的生活史;而强碱性(pH = 11)环境没有表现出负面影响,反而有利于幼虫的生长发育,表现为体重增加、活力增强,因此黑水虻对强酸和强碱的适应能力是不对称的;pH值在5-11之间的黑水虻化蛹率、羽化率、生物量积累和成活率的差异不显著;(2)盐浓度增加会导致黑水虻幼虫发育期延长,但在本研究中,6%的质量浓度条件下仍没有出现体重、化蛹率、羽化率及存活率的显著差异,显示出黑水虻对渗透压存在较好的适应机制;(3)辣度对黑水虻生长发育无显著影响. 综上所述,黑水虻幼虫对食料中的酸碱度、盐度及辣度整体上具有较好的耐受性,可作为动物媒介规模化处置餐厨垃圾,在具体工艺设计中应尽量调节餐厨垃圾至偏碱性、低盐度以提高效率、增加产量. (图3 表1 参19) 2018年06月30 00:00 2018年03期 636 639 749959 姬越,任德珠,叶明强,徐齐云,安新城 CRISPR/Cas9介导的植物基因编辑技术研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.07019 植物在生长与发育过程中,常遭遇物理、化学或生物性逆境,运用基因编辑技术(Genome editing)有机会了解并克服这些威胁. 串联间隔短回文重复序列CRISPR/Cas(Clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein)是近几年来新发现的一种基因定点编辑技术,不仅在基因组解析上是阐明基因功能的重要工具,在植物育种上更为划时代的重大突破. CRISPR系统与细菌抵御外源遗传物质入侵的免疫系统有关,目前,应用最多的是Ⅱ型的CRISPR/Cas9,只需核酸酶Cas9和成熟的crRNA:tracrRNA(CRISPR-derived RNA:trans-activating RNA)复合体就可对特定外源DNA序列进行剪切,该技术已经在拟南芥、烟草、大豆、番茄、马铃薯、水稻、小麦、玉米、高粱、矮牵牛、香蕉、甜橙、苹果、毛白杨及地钱等植物中实现了成功编辑,证明了此基因编辑技术的可行性,并达到植物抗逆境、延缓果实成熟、增加杀草剂耐受性、抗病等效果. Cas9和gRNA的启动子与gRNA的靶标数目对基因编辑效率有所影响,值得进一步深入研究. (图2 表1 参81) 2018年06月30 00:00 2018年03期 640 650 1065045 时欢,林玉玲,赖钟雄,杜宜殷,黄鹏林 氧化亚氮还原酶基因nosZII及与环境的关系研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08016 温室效应在全球范围内日趋严重. 其中氧化亚氮(N2O)作为最重要的温室气体之一,增温潜能是二氧化碳(CO2)的298倍,且其浓度仍呈逐年上升趋势. 氧化亚氮还原酶(N2OR)能将N2O还原成氮气(N2),而nosZ基因是编码N2OR的唯一基因. 除了熟知的nosZI基因外,新发现的分支nosZII基因也能编码N2OR. 在国内外研究基础上本文总结nosZII基因的基本概况,分析其与nosZI的主要区别,阐述其相关反应机制,并归纳不同环境因素对nosZII基因表达的影响. 研究表明,nosZII主要存在于ε-变形细菌、拟杆菌、产水菌中,含nosZII的微生物中有部分种群缺乏nirS和nirK基因,且该类微生物在还原N2O功能上具有较大潜能. 影响含nosZII微生物的丰度和种群结构的环境因子较多,主要包括土壤结构、土壤pH值、土壤C/N、温度、湖泊物理梯度等,其中pH值和C/N可能是主要的影响因素. 随着分子生物技术手段的进步,对含nosZII微生物的生态功能的探索已取得了重要进展,但还需进一步深入. 今后还需对含nosZII的微生物群落结构特征、微生物丰度和多样性影响因素以及对具有较强还原N2O能力的含nosZII菌株进行更深入的研究,为降低N2O排放、有效减控温室气体提供理论依据. (图1 表1 参38) 2018年06月30 00:00 2018年03期 651 656 2579582 刘春梅,魏文学,盛荣,邢肖毅,谌星 微生物细胞色素P450酶及其对异源物质的代谢研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.06026 细胞色素P450是一类广泛存在于动植物和微生物中的亚铁血红素-硫醇盐蛋白超家族,参与外源物质如药物、除草剂、杀虫剂和许多持久性难降解有机污染物等的生物氧化和降解. 基于近年来文献综述P450酶的命名及分类、结构和催化机制,并总结微生物来源的P450酶在代谢和降解异源物质方面取得的研究进展. P450基因超家族主要依赖于氨基酸序列一致性进行统一命名和分类;P450酶结构虽较为保守,但其对底物的识别位点缺乏保守性,是构成其催化多样性的结构基础;细菌和真菌来源的部分P450酶能够代谢和降解异源物质,如多环芳烃、除草剂等,但效率较低,实际应用可能性较小. 未来结合各种组学,需继续挖掘高效降解异源物质的P450酶资源,并对已有对异源物质有降解作用的P450酶进行蛋白分子改造,提高其活性并实现污染环境的生物修复. (图2 参49) 2018年06月30 00:00 2018年03期 657 662 1042999 丁俊美,李国涛,黄遵锡 生物电化学系统3种典型构型及其应用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08046 生物电化学系统(Bioelectrochemical system,BES)是一种交叉学科的前沿技术,随着全球淡水资源和可利用能源日益剧减,BES构型及应用受到广泛关注. 简述微生物燃料电池和微生物电解池结构、原理和国内外研究动态,系统介绍BES及其影响因素,其中微生物活性、阴阳电极材料及电池构造最为重要;概述增加电极室、增加反应室和微型传感器等三方面构型及近年来的应用研究进展,比较单电极室和多电极室的优缺点,以微生物脱盐电池、微生物电解脱盐电池、微生物产酸产碱脱盐池为基础介绍增加反应室构型,重点综述BES在生化需氧量监测方面的研究. 由于多室微生物燃料电池构造复杂且产能低,单室将是未来生物电化学系统发展趋势;增加反应室主要以脱盐目的为主,且脱盐池的研究仍需要围绕优化阴阳离子交换膜、维持阳极室内pH平衡以及降低空气阴极溶解氧对反应器性能影响;微生物电极传感器可拓宽应用于更多领域,其敏感性和长期稳定性有待进一步提高. 目前对产电微生物群落丰度和活性的研究还相对较少,未来电池构型和增加应用范围依然是BES的研究热点. (图7 参69) 2018年06月30 00:00 2018年03期 663 670 3625048 华涛,李胜男,周启星,李凤祥,李亚宁 厌氧氨氧化活性抑制、恢复与强化及工艺应用研究进展 /oa/darticle.aspx?type=view&id=2017.08018 厌氧氨氧化(Anaerobic ammonium oxidation,Anammox)工艺是一项节能高效的生物脱氮工艺,但实际应用中存在Anammox细菌增殖缓慢与活性受抑制的问题. 首先介绍Anammox的基质与非基质,如亚硝酸、有机物以及无机物的抑制效应,在此基础上阐述调控运行参数以及流加菌种等活性恢复措施. 重点评述外加无机碳、Anammox中间产物、Fe和导电材料等对Anammox的强化效果,并以代谢图形式系统总结3种Anammox代谢途径. 最后着重探讨将Anammox作为主流工艺推广到处理实际废水时所面临的亚硝酸盐氧化菌(Nitrite-oxidizing bacteria,NOB)抑制和冬季水温低的问题,归纳使用游离氨和游离亚硝酸溶液淘洗NOB的方法以及选择合适反应器构型与培养方式等应对低温的对策;分析Anammox与反硝化间的协同作用以及将Anammox工艺拓展应用到烟气脱硝和芳香烃厌氧降解方面的潜力. 提出未来需要在多因素联合抑制、Anammox生理特性和中间代谢机理以及抵御主流废水处理的不利因素等方面进行深入研究. (图1 表2 参116) 2018年06月30 00:00 2018年03期 671 680 828139 魏彩莹,张静,任露露,彭淑婵,卢培利,张代钧