应用与环境生物学报 /oa 汶川地震受损区恢复初期植物与微生物生物量、土壤酶活性对土壤呼吸的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05024 为了解汶川地震灾区不同恢复方式土壤呼吸差异性及其影响因素,选取干旱河谷气候区与亚热带季风气候区,设置受损治理、未受损、自然恢复3种恢复方式的固定样地,于2015年9月到2016年9月测定土壤呼吸、植被生物量、土壤微生物生物量和土壤酶活性,分析各指标的季节变化特征及与土壤呼吸的相关关系. 结果显示:土壤呼吸速率和9种生物学性质(植被地下生物量和总生物量、土壤微生物量碳和氮含量、土壤过氧化氢酶、碱性磷酸酶、脲酶、纤维素酶和蔗糖酶活性)在两个气候区的季节变化特征整体表现为冬春低、夏秋高. 两个气候区的土壤呼吸速率、植物生物量、微生物量碳和氮含量、脲酶和蔗糖酶活性以及亚热带季风气候区碱性磷酸酶和纤维素酶活性、干旱河谷气候区的过氧化氢酶活性均表现为未受损区>受损治理区>自然恢复区,在受损治理区和自然恢复区各指标的恢复率介于11%-114%. 两个气候区土壤呼吸的影响因子存在差异性,干旱河谷气候区主要为植物总生物量、地下生物量、微生物量氮含量以及土壤脲酶活性,亚热带季风气候区主要为碱性磷酸酶、纤维素酶活性. 本研究表明不同恢复方式区域土壤呼吸速率存在差异性,群落植被生物量、微生物生物量与土壤酶活性是影响土壤呼吸的主要因子. (图5 表2 参28) 2019年04月25 00:00 2019年02期 215 224 1526642 崔羽,严思维,吴建召,罗清虎,林勇明,王道杰,吴承祯 川西北高山/亚高山区6种典型土壤类型水文效应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05041 通过测定川西北高山/亚高山区6种典型土壤类型(亚高山草甸土、高原草甸土、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、褐土)不同土层深度有机碳含量、容重、孔隙度、持水蓄水及渗透性能,揭示6种土壤类型孔隙度及水文效应差异及在垂直空间的变化规律,建立6种土壤类型渗透速率与时间关系的渗透模型. 结果显示:(1)0-100 cm土层6种土壤类型有机碳含量均值表现为高原草甸土>亚高山草甸土>褐土>棕壤>黄棕壤>暗棕壤;不同土壤类型有机碳含量在相同土层差异显著(P < 0.05),同一土壤类型随土层加深而减小;容重在0.87-1.79 g/cm3之间,随土层加深容重增加;总孔隙度为37.6%-55.81%. (2)0-100 cm土层自然贮水量、最大持水量、非毛管持水量平均值亚高山草甸土最高;田间持水量、涵蓄降水量黄棕壤最高;随土层加深,最大持水量、毛管持水量、非毛管水量、田间持水量、涵蓄降水量增加. (3)6种土壤类型均表现为初渗速率大于稳渗速率,土壤类型间差异显著,渗透速率与时间呈幂函数关系,接近于考斯加柯夫公式. 上述研究表明土壤类型的差异对孔隙特征和水文效应的作用显著,主要集中在土壤最大持水量、非毛管持水量及渗透速率方面;结果可为川西北地区不同土壤类型背景下生态环境恢复重建、生态系统水源涵养功能评价提供理论依据. (图2 表5 参26) 2019年04月25 00:00 2019年02期 225 231 1089197 程欢,程一伦,宫渊波,熊仕臣,张亚贝,刘江山,刘良松,吴强,孙超 不同修复年限植被混凝土基材有机碳氧化稳定性特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.12040 为了解基材质量的变化,选择修复0、3、6、9、12和15年的基材作为研究对象,分析其微生物量碳(MBC)、总有机碳(TOC)及其氧化有机碳组分(F1:极易氧化有机碳;F2:容易氧化有机碳;F3:较易氧化有机碳;F4:难氧化有机碳)含量随修复年限的动态变化特征. 结果显示:(1)基材TOC含量在修复早期下降显著,随年限增加略有升高,其后呈下降趋势,最后趋于稳定. (2)修复9年的基材氧化有机碳组分F1、F2和MBC显著大于12年和15年;并且从修复9年至15年,F1、F2和F3组分占TOC的比例分别从32.14%、38.43%和20.07%下降至24.34%、22.59%和18.71%,F4组分由9.99%增加至32.36%. (3)相关性分析结果表明TOC与F1、F2、F3和 F4之间没有显著的相关性,而易氧化碳(ROC)与F1、F2和F3之间具有显著的正相关性(P < 0.05);MBC与ROC、F1和F2都具有显著的正相关性(P < 0.05). 本研究表明随着修复年限增加,基材有机碳的内部循环会受到阻碍,基材氧化有机碳组分可有效反映基材质量变化. (图4 表2 参44) 2019年04月25 00:00 2019年02期 232 238 935572 程虎,许文年,向瀚宇,罗婷,夏栋 亚热带红壤侵蚀退化区不同恢复水平生境内先锋树种竞争特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05044 以亚热带红壤侵蚀退化区先锋树种马尾松(Pinus massionana Lamb.)和木荷(Schima superba Gardn. et Champ)为研究对象,设置4个不同恢复水平样地,构建Voronoi图确定林木生长空间和邻近竞争木,采用V_Hegyi竞争指数定量分析亚热带红壤丘陵生态恢复早期不同生境恢复阶段先锋树种竞争特征. 结果显示:对象木个体竞争强度与其胸径服从幂函数关系(CI = ADB);随着个体胸径的增大,个体受到的竞争压力逐渐减弱. 林木竞争结构和竞争强度在不同样地间具有显著差异(P < 0.005),其全林分个体平均竞争强度依次为中等恢复水平样地(3.839 63)>强度侵蚀水平样地(2.315 83)>阔叶树进入样地(2.019 12)>较高恢复水平样地(1.084 75). 本研究表明从马尾松占优势的针叶林阶段向针阔混交阶段的生态过程中,林木竞争指数呈现先升后降的趋势,竞争在驱动群落发生演替的同时又受到群落结构变化和个体生长状况的影响而不断调整;因此针对不同生境恢复水平应采取相应措施,以减小竞争对生境恢复带来的不利影响. (图3 表4 参39) 2019年04月25 00:00 2019年02期 239 245 2127299 王从容,李守中,杨贤宇 林龄和坡位对杉桐混交林化学计量特征的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05029 为了解闽北山地针阔混交林的养分循环,以7-9年生不同坡位(上坡、中坡、下坡)的杉木(Cunninghamia lanceolata)-千年桐(Aleurites montana)混交林的鲜叶、凋落叶及0-10 cm土壤层的养分含量为研究对象,分析不同林龄、不同坡位的碳(C)、氮(N)、磷(P)含量及化学计量比差异,探讨杉桐混交林随林龄和坡位变化的化学计量特征. 结果表明:(1)两种树种C、N、P 含量基本表现为叶片>凋落叶>土壤,且在3个库之间差异显著. (2)混交林叶片N含量较低、P含量较高,凋落叶N、P含量均较低,土壤C、N含量较高而P含量偏低,叶片中较高的P含量是对土壤中相应养分含量缺乏的适应策略. (3)千年桐叶片的C、N、P及杉木的N、P均表现为9年生最高,凋落叶随林龄变化与叶片完全一致;混交林土壤P含量随林龄增加而增大. (4)混交林土壤有机C含量、N含量随坡位变化表现为上坡>中坡>下坡. 结合本项目组的前期研究发现,该研究区幼龄期受N和P的共同限制,而在中龄期受N限制减缓,仅受P元素的限制,表明混交林对林木的养分限制状况有一定的改善作用;结果可为我国南方地区针阔叶混交林的可持续经营提供科学依据. (图3 表4 参43) 2019年04月25 00:00 2019年02期 246 253 967583 樊月,陈志为,潘云龙,洪滔,苏少川,吴承祯,林晗 不同水氮处理下毛白杨碳氮磷化学计量特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.09012 为了解灌水和施氮对毛白杨(Populus tomentosa Carrière)优良无性系休眠期各器官碳(C)、氮(N)、磷(P)化学计量特征的影响,利用毛白杨速生丰产林10年连续灌水和施氮双因素试验(通过灌水分别维持土壤含水量至田间持水量的45%、60%、75%;施氮量为0、101.6、203.2、304.8 kg/hm2,共计12个处理,每个处理3次重复)林地,选择其中的优良无性系S86为研究对象,2016年10月末待树木生长停止进入休眠期时,在每个水氮处理小区选取1株标准木并对其进行伐倒肢解处理后,测定分析毛白杨根、干、枝中的碳、氮、磷含量. 结果显示:(1)毛白杨树干和枝碳、磷含量显著高于根(P < 0.05);氮含量在各器官间差异显著,大小为枝>根>干. C:N在各器官间差异显著,大小为干>根>枝;C:P在各器官间差异不显著;N:P在各器官间差异显著,大小为枝>根>干. (2)灌水对各器官碳含量无显著影响,施氮显著降低根碳含量;灌水、施氮以及两者交互作用均显著影响根、干、枝氮含量,灌水和施氮显著增加各器官氮含量,并在高水高氮条件下毛白杨各器官氮含量显著增大. (3)灌水和施氮显著降低了毛白杨各器官C:N,对C:P影响不显著,显著增加N:P含量. 本研究表明,灌水和施氮均促进了毛白杨各器官对氮的吸收,从而提高各器官氮含量;灌水和施氮降低了各器官C:N,促进了毛白杨生长;尽管此区为毛白杨适生区,但毛白杨速生丰产林仍受氮素限制,灌水和施氮是提高毛白杨速生丰产林生长量的重要栽培措施. (图2 表6 参41) 2019年04月25 00:00 2019年02期 254 261 896151 文春燕,朱嘉磊,薄慧娟,宋莲君,聂立水 四川盆地西缘峨眉含笑-喜树混交林凋落物量及碳氮磷动态特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05050 为认识四川盆地西缘亚热带典型阔叶混交林的凋落物产量模式与养分动态特征,通过直接收集法收集凋落物,对四川盆地西缘乡土珍贵树种峨眉含笑-喜树混交林凋落物产量、碳氮磷含量及归还量月动态进行了为期1年(2016)的观测和分析. 结果显示:混交林中叶的年凋落物总量为2 853.36 kg/hm2,其中含笑1 644.82 kg/hm2,喜树1 208.54 kg/hm2. 两种林木凋落叶产量季节动态明显,含笑凋落叶量最大值在出现4月(476.03 kg/hm2),最小值出现在9月(43.73 kg/hm2);而喜树最大值和最小值分别出现在11月(534.41 kg/hm2)和6月(21.58 kg/hm2). 含笑和喜树凋落叶中碳氮磷含量在夏季相对较高. 含笑凋落叶碳氮磷归还量高峰均在4月和11月;喜树凋落叶碳氮磷归还高峰均在11月. 混交林凋落叶的碳氮磷年总归还量分别为1 186.11、38.78、1.76 kg/hm2. 总之,该区域混交林凋落物产量月动态模式主要受控于林木生物学特性,且凋落物碳氮磷含量和归还量存在明显季节性变化;结果可为区域生态系统相似混交林的保护和恢复提供理论依据.(图5 表1 参29) 2019年04月25 00:00 2019年02期 262 267 1102116 蒲悦,毛绘友,刘群,庄丽燕,杨开军,徐振锋 高寒区华北落叶松林生长季内地表凋落物层碳氮磷化学计量特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05025 为了解青海高寒区华北落叶松地表凋落物不同分解层养分在生长季内的变化特征,分别在2015年5月1日(5/01)、6月15日(6/15)、7月30日(7/30)、9月13日(9/13)和10月28日(10/28)进行采样,将凋落物层分为未分解层(Fresh litter layer,LL)、半分解层(Fragmented litter layer,FL)和全分解层(Humified litter layer,HL),对华北落叶松凋落物总有机碳(Total organic carbon,TOC)、全氮(Total nitrogen,TN)和全磷(Total phosphorus,TP)及其化学计量比进行测定分析. 结果显示:生长季内凋落物的TOC、TN、TOC/TP、TOC/TN和TN/TP均表现为LL > FL > HL,且各分解层之间差异显著,TP含量各分解层之间差异不显著. 在生长季内,TOC、TN和TP含量及其化学计量比表现出不同的变化规律,但最大值均出现在5/01. 凋落物分解层与采样时间对TOC、TN和TP储量及其化学计量特征影响的交叉分析表明,TOC、TOC/TN、TOC/TP和TN/TP的变异主要受分解层的影响,TN的变异主要受采样时间的影响,TP的变异主要受分解层和采样时间交互作用的影响,且采样时间对TP的变异没有产生显著影响. 凋落物TOC、TN和TP含量及TOC/TN、TOC/TP和TN/TP的Pearson相关分析显示,TOC和TN与TOC/TN、TOC/TP和TN/TP之间呈极显著正相关关系(P < 0.01),P与TOC/TN没有相关关系(P > 0.05),与TOC/P显著负相关(P < 0.05),与TN/TP极显著正相关(P < 0.01). 本研究表明,青海高寒区华北落叶松凋落物在分解过程中TOC、TN和TP化学计量均表现出明显的季节变化,季节变化和分解程度将显著影响凋落物分解过程中TOC、TN和TP含量;TOC和TN含量是影响TOC、TN和TP化学计量比的关键因子. (图1 表4 参42) 2019年04月25 00:00 2019年02期 268 274 812846 尹宝丝,史常青,贺康宁,田赟,左巍 贡嘎山森林土壤氨氧化微生物数量在海拔梯度的空间分异特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05045 土壤氮循环是构成全球生物化学循环的关键组成部分,其中氨氧化微生物介导的硝化作用是驱动氮循环的重要动力. 为了解不同海拔梯度森林土壤氨氧化微生物的空间分布规律,采用qPCR技术,以参与编码的氨单加氧酶(amoA)为标记,调查各海拔梯度(1 800-4 100 m)贡嘎山森林土壤氨氧化细菌(Ammonia oxidizing bacteria,AOB)和氨氧化古菌(Ammonia oxidizing archaea,AOA)的数量,并揭示其与环境因子的相关性. 结果表明,不同海拔梯度森林表层土壤中均具有一定数量的AOA和AOB,且在低海拔地区(1 800-3 200 m)均高于高海拔地区(3 600-4 100 m). AOA数量在海拔较低地区变化趋势为0.04%-5.63%,垂向尺度上最高降低10.7%;AOB数量在不同海拔之间均存在显著差异,3 800 m较1 800 m高出22.5%. Spearman相关分析表明,不同海拔梯度氨氧化微生物数量对环境变化的响应模式不同,AOB与气候(年均温度、年均降水量)、pH、土壤温度、碳氮含量及电导率相关,而AOA变化仅与气候(年均温度、年均降水量)和土壤温度相关,与其他土壤因素不相关. 本研究揭示出贡嘎山不同海拔梯度气候和土壤性质的综合作用可能是引起AOA和AOB数量及丰度变化的因子,且AOA和AOB数量具有极强的空间异质性;结果可为进一步研究大尺度森林生态系统氮循环相关微生物的海拔分布格局提供数据支撑. (图2 表2 参30) 2019年04月25 00:00 2019年02期 275 280 1394985 王晓胡,寇涌苹,赵文强,严贤春 内蒙古高原锦鸡儿属地理替代种植物叶表皮微形态对不同气候环境的适应特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06010 小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)、中间锦鸡儿(Caragana intermedia Kuang er H.C.Fu)和柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii Kom.)是内蒙古高原锦鸡儿属(Caragana Fabr.)从东到西分布的3个地理替代种,均为多年生灌木,具有重要的生态和饲草价值. 选取内蒙古高原自然分布的4个小叶锦鸡儿种群、7个中间锦鸡儿种群和2个柠条锦鸡儿种群,利用扫描电镜对其叶表皮特征进行观察测定,并结合气侯因子、土壤因子分析环境对锦鸡儿叶表皮特征分化的影响. 结果显示,3种锦鸡儿都密被表皮毛,气孔下陷,具有角质层,为旱生特征. 13个种群叶片上表皮的表皮毛密度、气孔密度、气孔指数平均值(±标准误)分别为212.44 (± 127.80)个/mm2、309.40 (± 103.38)个/mm2、10.17 (± 3.21),叶片下表皮分别为184.60 (± 132.74)个/mm2、254.20 (± 112.83)个/mm2、9.66 (± 4.03) . 从东到西分布的3种锦鸡儿,表皮毛密度呈现增加趋势,上表皮气孔密度呈下降趋势. 种群间表皮毛密度、气孔密度、气孔指数和气孔大小都有明显差异(P < 0.05),小叶锦鸡儿和中间锦鸡儿的表皮毛密度变化最大,其次为气孔密度,而柠条锦鸡儿的表皮毛密度变化最小,气孔指数及密度变化较大. 环境差异对3种锦鸡儿的表皮毛密度、气孔大小及分布影响较大,但不同类型锦鸡儿对环境变化的敏感程度不同,采取了不同的对策以适应干旱环境. 逐步回归分析表明,年均降水量、有效积温、日照时数、土壤全氮、土壤全磷和土壤有机碳对表皮微形态特征变化有显著影响(P <0.05). 本研究表明3种锦鸡儿叶表皮的微形态特征受气候环境因子显著影响,同时为应对环境变化产生了适应分异;结果可为预测全球气候变化背景下植物的适应机制及保护利用提供理论依据. (图5 表8 参46) 2019年04月25 00:00 2019年02期 281 290 9503882 耿倩倩,杨九艳,李奉时,杨欢,张亚杰 珍稀濒危植物矮牡丹生存群落优势种种间联结性及群落稳定性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.08023 采用方差比率法(VR)、χ2检验、联结系数(AC)、共同出现百分率(PC)、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数以及M.Godron稳定性测定等数量分析方法,对山西稷山矮牡丹(Paeonia suffruticosa Andr. var. spontanea)生存群落中20个优势物种、190个种对间进行种间相关性及群落稳定性分析. 结果显示:(1)稷山矮牡丹生存群落20个优势种种群整体表现为不显著负相关性,物种间相对独立,群落稳定性结果(40/60)远离20/80,整体群落不稳定. (2)χ2检验中不显著关联的对数有168对,占到了88.78%;AC和PC结果都表明20个优势种群落有很大的独立性或随机性,对生境的需求不同,共同出现概率较低;χ2检验结果、Pearson相关系数半矩阵图、Spearman秩相关系数半矩阵图分别表明检验呈正关联的种对占总对数的38.42%、38.42%、44.74%;检验呈负关联的种对分别占总对数的61.05%、61.05%,54.74%;其中黄刺玫(Rosa xanthina)、连翘(Forsythia suspensa)、辽东栎(Quercus wutaishanica Mayr)与矮牡丹的正相关性相对较显著;黄精(Polygonatum sibiricum)、红柄白鹃梅(Exochorda giraldii)、西北栒子(Cotoneaster zabelii)和黄栌(Cotinus coggygria)与矮牡丹的负相关性相对较显著;(3)根据种群的聚类分析和种间联结测定分析,把矮牡丹生存群落的20个优势种划分为3个生态种组. 以上研究表明该群落中种对间的关联性较弱,群落处于不稳定演替阶段,在对矮牡丹保护的同时应加强与其正相关性较强物种在其群落中的保护和建立,促进其群落趋于稳定,以求达到对其实效保护的目的. (图5 表6 参31) 2019年04月25 00:00 2019年02期 291 299 2770261 张滋芳,毕润成,张钦弟,许强 人类干扰对五台山森林群落结构的影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06027 为识别人类干扰对森林群落结构的影响,以五台山旅游活动干扰区以及非干扰区为研究区域,通过样方设置及生态学调查取样,从植物种科属特性、生活型、生态型以及群落结构等方面探讨两个不同研究区域森林群落的生态差异. 结果表明:(1)旅游干扰区出现的属和植物种数明显大于非干扰区. (2)两个不同研究区域植物属和种均是温带分布类型所占比例最高,且旅游干扰区植物种区系成分相对复杂. (3)高位芽植物在非干扰区占优势,比例最高达75%,地上芽、地面芽和一年生植物在干扰区占优势;中生植物在两个不同区域中均占有明显生态优势. (4)从群落Ⅰ-Ⅷ,生境质量逐渐提高,灌木层发生“从有到无”的变化. 从群落Ⅸ-XIII,植被向顶级群落演替,灌木层发生“从有到无”的变化. 21个主要生态优势种在两个不同区域均呈现集群分布特性. (5)两个不同研究区域群落间存在明显生态差异. 总体来说,过度旅游活动导致森林群落生境质量有一定程度的下降,但适度干扰却使植物种丰富度增加. (图4 表5 参65) 2019年04月25 00:00 2019年02期 300 312 1190489 牛莉芹 石油污染胁迫下碱蓬(Suaeda glauca)和翅碱蓬(Suaeda salsa)萌发生长的响应特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.12010 为了解石油污染对黄河三角洲滨海湿地翅碱蓬和碱蓬萌发生长的影响,通过盆栽控制实验,研究5个浓度梯度(0、2 500、5 000、7 500、10 000 mg/kg)石油污染下2种碱蓬萌发和幼苗生长的响应特征. 结果显示:(1)不同浓度石油污染对2种碱蓬种子萌发率、萌发势的影响不显著(P > 0.05),但均显著缩短了2种碱蓬的种子平均萌发时间,提高了种子的萌发指数(翅碱蓬P < 0.05;碱蓬P < 0.01);(2)在石油浓度为10 000 mg/kg条件下2种碱蓬的发芽势差异极显著(P < 0.01),而其他浓度梯度条件下各项萌发指标的种间差异不显著(P > 0.05);(3)石油污染胁迫对2种碱蓬的株高、叶片数和子叶长皆有显著抑制作用,石油浓度梯度越高、植物生长时间越长,这种抑制作用越明显,且石油污染胁迫对翅碱蓬的抑制程度高于碱蓬. 本研究表明10 000 mg/kg浓度梯度下的石油污染可促进2种碱蓬种子的萌发,显著抑制2种碱蓬幼苗的生长;结果可为滨海盐碱地油田石油污染土壤的植物修复提供参考依据. (图7 表2 参47) 2019年04月25 00:00 2019年02期 313 320 1117958 马艺文,齐月,李俊生,付刚,赵彩云,朱金方,夏江宝 川芎对镉、铅及其复合处理的生理响应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05022 选取四川道地产区的川芎(Ligusticum chuanxiong Hort.)为研究材料,采用盆栽控制进行模拟镉(Cd)、铅(Pb)及其复合处理实验,研究重金属在川芎体内的吸收和分配规律,探讨Cd、Pb及其复合处理下川芎的生理响应机制. 实验包括4个处理,分别为对照处理(0 mg/kg Cd和0 mg/kg Pb)、镉处理(5 mg/kg Cd)、铅处理(500 mg/kg Pb)及其复合处理(5 mg/kg Cd + 500 mg/kg Pb). 结果表明,Pb主要富集在根部,而Cd富集在根部与根茎;Pb促进了Cd从地下部向地上部的转移,但抑制了Cd在根茎和叶片中的富集,复合处理显著降低了川芎根茎和地上部分Cd的积累. 与对照处理相比,Cd、Pb单一处理抑制了川芎叶片的光合作用,显著降低了净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)、叶绿素a(Chla)、叶片瞬时水分利用效率和根系活力,其中Cd处理对植株的胁迫相较于Pb处理负面影响更加显著. 与Cd处理相比,复合处理显著提高了植株的实际光化学量子产量(YII)和光化学淬灭(qP),降低了非光化学淬灭(NPQ),川芎叶片具有更强的光合潜力. 在次生代谢产物合成中,Cd处理显著降低根茎中阿魏酸和川芎嗪含量,Pb处理显著降低根茎中藁本内酯含量;相较于Cd单一处理,复合处理显著增加了根茎中阿魏酸的含量. 本研究表明川芎受到Pb处理的毒害效应弱于Cd处理;复合处理下,川芎通过提高叶片的光合潜力、水分利用效率和根系活力缓解重金属的毒害;结果可为评价川芎遭受重金属污染风险提供科学依据. (图4 表6 参32) 2019年04月25 00:00 2019年02期 321 327 1506723 李笑媛,陈润芍,许安妮,余路路,王新厦,曾建 粪肥与铜一次性施用对农田土壤抗生素抗性基因的长期影响 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06020 人类农业生产活动显著影响农田生态系统中抗生素抗性基因的增殖与扩散,为探究粪肥与铜施加对土壤抗生素抗性基因增殖与传播的长期影响,采用高通量荧光定量聚合酶链式反应分析猪粪和铜停施10年后土壤中抗生素抗性基因多样性和丰度. 结果显示:猪粪和铜停施10年后,土壤抗生素抗性基因相对丰度仍分别处于2.16倍和2.01倍于对照组的较高水平,说明猪粪和铜施用可导致土壤抗生素抗性基因的长期存在,其中ycel_mdtH和cphA基因在猪粪和铜施用两种处理中均显著富集. PCA结果显示,猪粪和铜处理土壤中抗生素抗性基因的分布格局无明显差别,铜处理土壤中所检出的抗生素抗性基因数量的90%以上均可在猪粪施用土壤中检出,而铜是唯一在两种处理土壤中检出浓度均显著高于(P < 0.001)对照并处于同一浓度水平的元素. 本研究表明铜可能是导致土壤中抗生素抗性基因增殖扩散的主要因素之一,施加重金属含量较高的粪肥对农田土壤抗生素抗性基因有着长期影响的风险;结果可为农业中的粪肥施用提供新的风险评价参数. (图4 参26) 2019年04月25 00:00 2019年02期 328 332 1157346 张毓森,叶军,苏建强 城市垃圾填埋场抗生素抗性基因的污染特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06039 抗生素抗性基因是一种新型的环境污染物,为探究抗生素抗性基因在垃圾填埋场的污染特征,采集上海老港垃圾填埋场中固体垃圾和渗滤液样品,采用实时荧光定量PCR技术检测磺胺类抗生素抗性基因(sul1、sul2)、四环素类抗性基因(tetM、tetQ)、氨基糖苷类抗性基因(strB、aadA1)、大环内酯类抗生素抗性基因(ermB、mefA)、多重抗性基因(mexF)及I类整合子(intl1)等6类目标基因的丰度. 结果显示,6类目标基因均在固体垃圾和渗滤液中检测到,丰度分别介于102-106、103-107/ng,且多重抗性基因、氨基糖苷类及磺胺类抗生素抗性基因检出丰度较高. 在填埋场固体垃圾中,部分目标基因在1.5 m深处的丰度高于0.5 m深处;在渗滤液中,目标基因丰度和呈现老龄渗滤液大于新鲜渗滤液,部分目标基因在秋季的丰度大于春季. 上述结果说明垃圾填埋场是抗生素抗性基因潜在的储存库,目标基因的丰度在垃圾填埋场中存在时空差异. (图8 表2 参41) 2019年04月25 00:00 2019年02期 333 338 1030572 王柳红,奚慧,黄兴华,孙金昭,谢冰 转录因子ATF-7参与调控氧化石墨烯(GO)对秀丽线虫的致毒效应 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.11015 ATF-7是具有亮氨酸拉链结构的转录激活因子,为了解其是否参与调控氧化石墨烯(GO)的致毒效应,以秀丽线虫为在体研究模型,通过运动行为、肠道活性氧簇(ROS)水平和寿命分析,评价atf-7 RNA干扰对秀丽线虫应答GO毒效应的影响;同时以qRT-PCR和Patf-7::mCherry转基因秀丽线虫检测GO对atf-7表达水平的影响. 结果显示,GO暴露可以降低秀丽线虫头部摆动和身体弯曲频率,且运动行为的下降与GO暴露浓度呈正相关;atf-7干扰秀丽线虫对GO致毒效应更加敏感,0.1 mg/L GO就可导致头部摆动和身体弯曲频率显著下降(P < 0.01);在GO暴露条件下,atf-7干扰秀丽线虫的平均寿命由13.54 d缩短到8.8 d,寿命缩短程度大于空载干扰组(P < 0.01);atf-7干扰秀丽线虫在GO暴露条件下肠道ROS水平比未暴露情况下上升了3.33倍,而空载组肠道ROS水平上升了2.66倍,atf-7干扰秀丽线虫对GO所致肠道ROS的积累更加明显(P < 0.01). GO暴露可以诱导秀丽线虫atf-7的表达水平,GO暴露组atf-7在转录水平和蛋白水平较对照组分别上调了164倍和200倍. 因此,atf-7是秀丽线虫应对GO致毒效应中所必需的,秀丽线虫通过上调atf-7的表达以应对GO毒效应,对秀丽线虫进行atf-7干扰降低其表达水平可使秀丽线虫对GO致毒效应更加敏感. (图4 表1 参24) 2019年04月25 00:00 2019年02期 339 343 3649776 吴华彰,洪运,池宇欣,赵云利 野化培训与放归、野生大熊猫肠道菌群的组成和变化 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06007 追踪采集1只亚成年大熊猫(Ailuropoda melanoleuca)在野化培训(N = 4)、预放归(N = 4)和放归(N = 5)过程的粪样以及5个野生大熊猫粪样,基于高通量测序技术,研究大熊猫肠道细菌、真菌的组成和变化. 结果发现,亚成年大熊猫肠道内细菌在门水平上以Firmicutes(61.33%)和Proteobacteria(35.09%)为主,在属水平上以Clostridium(39.68%)、Escherichia(20.94%)和Leuconostoc(8.75%)为主. 真菌在门水平上以Ascomycota(81.56%),在属水平上以Humicola(26.43%)、Sphaerulina(12.42%)和Aspergillus(4.49%)为主. 预放归大熊猫肠道细菌菌群的组成和放归大熊猫相似,但真菌菌群存在差异. 随着培训—放归—野外的过程变化,细菌菌群丰富度和多样性差异不显著(P > 0.05),其中Chao-1指数呈上升趋势,而Shannon指数呈下降趋势. 野外和培训大熊猫肠道真菌菌群的丰富度差异显著(P < 0.05),Chao-1和Shannon指数均呈上升趋势. 同时发现,在细菌菌群中Leuconostoc的比例持续上升,而Acinetobacter和Zea比例持续下降. 真菌菌群中Stachybotrys、Fusarium、Retroconis和Debaryomyces的比例持续上升,Cryptococcus 和Lulwoayna比例持续下降. Clostridium、Bacillus、Sphaerulina和Aspergillus在放归过程中比例最高. 本研究结果表明预放归过程肠道菌群不稳定,且真菌菌群的变化较明显,建议放归过程中缩短预放归时间;总体而言,野化培训与放归大熊猫肠道菌群的多样性、丰富度和结构组成逐渐向野生大熊猫趋近,野化培训与放归有利于大熊猫肠道菌群的重建,提高放归大熊猫的存活率. (图6 表2 参37) 2019年04月25 00:00 2019年02期 344 350 1945744 晋蕾,周应敏,李才武,吴代福,李果,何永果,李蓓,黄炎,张和民,邹立扣 全规模原水生物膜预处理系统细菌结构特征 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06043 生物膜工艺因其处理成本低、运行性能高和二次污染少等优点,近年来常作为预处理工艺逐渐应用于污染原水净化,其生物膜菌群结构受到多种因素制约并影响系统去污性能. 定期收集浙江某全规模原水预处理生物曝气池的生物膜样品,分析其菌群时空变化特征. 结果表明,在原水生物膜预处理工艺中,生物膜菌群结构受运行时间和系统位置变化的影响较为明显. 系统启动初期生物膜菌群多样性指数较低,随着系统运行逐渐增加,生物膜主要菌群为Proteobacteria、Bacteroidetes、Planctomycetes、Firmicutes、Actinobacteria、Verrucomicrobia、Acidobacteria和Gemmatimonadetes,其中Proteobacteria占优势地位. 值得注意的是,原水生物膜预处理工艺生物膜生长有一定比例的蓝藻和病原菌,但其相对丰度较低. 综合分析认为,原水生物膜预处理系统运行过程中有机物和氮素的去除由多种菌群相互作用共同完成. (图6 表4 参28) 2019年04月25 00:00 2019年02期 351 357 3898101 徐一兰,陆东辉,阳广凤,朱亮,周华峰,蒋跃杰 油藏环境与物理模型中的微生物群落比较研究 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05027 为揭示模拟油藏环境的岩心与真实油藏的微生物群落结构之间存在的差异程度,应用高通量分析方法,一方面分析具体油藏沾3区块注入水和6口油井的产出液,另一方面分析模拟沾3区块油藏条件的物模实验岩心产出液,对比分析注入水、油井产出液和物模实验岩心产出液三者细菌及古菌的群落结构. 结果显示,同一油藏不同油井之间细菌群落结构差异明显,每口油井在不同时间其优势细菌变化较大,常见的细菌有Desulfacinum、Thermodesulforhabdus、Pseudomonas等属;而古菌群落结构保持相对稳定,常见的古菌有Methanosaeta和Methanomethylovorans等属. 将注入水、油藏产出液和岩心产出液三者所有的样品分析结果在属水平上进行相对含量排序,对比三者细菌和古菌排序前15个属,结果表明油藏和岩心中的细菌群落结构差异明显,仅有4个共有属,分别是Pseudomonas、Syntrophomonas、Petrobacter和Acinetobacter,而两者主要古菌群落结构非常相近. 本研究说明物理模型还不能完全模拟真实油藏,只能部分接近油藏环境. (图9 表1 参19) 2019年04月25 00:00 2019年02期 358 364 6933619 汪卫东,李越,吴晓玲,刘涛,王静,胡婧,束青林,曹嫣镔 河南省不同类型土壤可培养放线菌多样性及拮抗活性菌株筛选 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06034 分别从河南省濮阳、南阳、信阳、三门峡和商丘等地区采集潮土、黄棕壤、水稻土、褐土、盐碱土等土壤样品45份,采用8种不同的分离培养基对土壤放线菌进行分离和培养;通过16S rRNA基因序列分析对可培养放线菌进行分类鉴定;以7种植物病原菌为靶标,通过对峙培养筛选拮抗活性菌株,并对具有拮抗活性菌株的次级代谢产物合成相关基因进行初步筛查. 结果表明,从5种类型土壤中分离得到放线菌分离物955株,分布于放线菌门的10个目12个科17个属,包含626个物种,其中9个分离物为潜在的新种;分离物中链霉菌属菌株751株,占分离菌株的78.64%,为最主要的优势菌属,稀有放线菌204株,占21.36%;不同类型土壤放线菌的分离频率存在一定的差异,其中褐土分离的放线菌数量最多,水稻土的分离数量最少,但是各类型土壤分离的可培养放线菌在属水平上差异不大;筛选获得对植物病原菌有拮抗活性的菌株392株,占总分离物的41%,其中链霉菌332株,占总拮抗活性菌株的84.7%,稀有放线菌60株,占总拮抗活性菌株的15.3%,且多数活性菌株含有多种生物活性物质合成相关的功能基因. 由此可见,河南省土壤放线菌多样性丰富,并蕴藏丰富的稀有放线菌和拮抗活性放线菌资源,具有发掘放线菌新物种和新活性化合物的潜力. (图4 表6 参33 附表1) 2019年04月25 00:00 2019年02期 365 377 2667226 刘闯,赵莹,习慧君,郭康迪,洪坤奇,文才艺 玉米根际无机磷溶解菌的筛选与促生特性 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06005 从玉米根际土中筛选对无机磷具有高效溶解作用和促生功能的菌株,以向微生物肥料的开发提供菌株资源. 采用溶磷圈法从玉米根际土中筛选溶磷菌株,采用钼锑抗比色法进一步测定菌株的溶磷能力. 通过对菌株产吲哚-3-乙酸(IAA)、产铁载体、固氮、产几丁质酶能力及抗菌活性进行检测,综合评价溶磷菌的促生能力,并通过盆栽实验探索单一菌株及复合菌系对玉米促生的潜能. 共筛选获得34株溶磷菌,其溶磷量为33.74-273.44 mg/L;34株菌中有10株菌(29.41%)同时具有3种及以上的促生功能,菌株PSM16、PSM27、PSM30同时具有4种促生功能;18株菌(52.94%)对不同供试病原菌表现出不同程度的抗性,菌株PSM12、PSM22、PSM25、PSM27、PSM34对5种目标病原菌同时具有抑菌作用;盆栽结果显示在土壤有效磷缺乏的条件下,经菌株PSM01、PSM12、PSM16及复合菌系处理后的玉米植株的株高、物质量、根系发达程度均显著提高(P < 0.05),促生效果显著,且能提高土壤有效磷含量,复合菌系的效果更优. 16S rRNA基因测序结果显示,PSM01、PSM12、PSM16分别属于Bacillus aryabhattai、Paenibacillus silvae、Pseudomonas moorei. 本研究为溶磷菌剂的开发提供了菌种资源,所构建的复合菌系具有较好的应用前景. (图4 表4 参43) 2019年04月25 00:00 2019年02期 378 384 1189354 李静,张金羽,张琪,张潇月,李玥,李成成,程雪芬,赵珂 一株桃树内生真菌Pestalotiopsis vismiae N1培养条件优化与抗氧化、抗菌活性分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05026 对一株内生真菌韦司梅拟盘多毛孢(Pestalotiopsis vismiae)的培养条件进行探究,在此基础上进一步对其发酵提取物抗氧化、抗菌活性进行分析. 通过测定菌丝的生长速度寻找菌丝培养适宜的温度、碳源、氮源和pH,并采用正交试验优化培养条件;通过测定菌株深层发酵液提取物对羟基和DPPH自由基的清除率以分析其抗氧化活性;通过测定菌株深层发酵液提取物对多种病原细菌抑菌圈大小的影响来分析其抗菌活性. 结果表明,韦司梅拟盘多毛孢菌丝最适宜培养温度为25 ℃,在该温度培养条件下菌丝生长最佳碳源为蔗糖,最佳氮源为酵母提取粉,最佳初始pH为6.5,这3种因素的显著性差异大小顺序为碳源 > 氮源 > pH;菌株深层发酵液提取物具有良好的抗氧化活性,其对羟基自由基和DPPH自由基清除率的EC50分别为1.19 mg/mL和0.56 mg/mL;菌株发酵液提取物对铜绿假单胞杆菌、金黄色葡萄球菌均具有一定的抑制作用;深层发酵液提取物抗氧化和抗菌活性具有一定的稳定性. 本研究结果可为深入开发利用该真菌资源提供科学依据. (图12 表3 参26) 2019年04月25 00:00 2019年02期 385 391 1781908 侯若琳,刘鑫,王丹亭,陈磊,林文雄,郑明锋,傅俊生 一株铜抗性细菌的分离鉴定及其耐铜机制 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06025 利用微生物修复铜污染环境是当前研究的热点之一,筛选铜污染环境生物修复的菌种,研究其耐铜机制对铜污染土壤修复具有重要的意义. 从铜矿附近的土壤中分离得到一株具有较强铜抗性的细菌,经形态观察、生理生化实验及系统发育分析,鉴定该菌株为不动杆菌属,命名为Acinetobacter sp. MA9. 为探索MA9对铜的耐性、富集及其可能机制,研究不同浓度铜处理下菌株的生长和细菌对培养基铜的去除效率,同时分析铜胁迫下MA9胞外聚合物的含量、菌体表面形貌和官能团的变化. 结果表明,铜处理细菌36 h后,以培养基铜浓度表征的半数效应浓度(EC50)值为251 mg/L,细菌对溶液铜的去除量最高达到了溶液铜浓度的68%. 与对照相比,铜胁迫使得MA9产生了更多的胞外聚合物,其中多糖增加62%,蛋白增加185%;利用扫描电镜观察发现,与无铜处理的菌株相比,铜处理菌体表面存在大量颗粒物;能谱分析也显示,MA9细胞表面检测到铜,这说明铜可能与细菌代谢物结合产生胞外吸附;傅里叶红外光谱分析结果表明,菌株在铜处理后细胞表面与醛基官能团相关的吸收峰消失,说明铜主要和菌体表面的醛基官能团结合. 本研究表明胞外吸附和胞外沉淀是不动杆菌MA9主要的耐铜机制,醛基是参与MA9和铜反应的主要基团;结果可为MA9在铜污染环境修复中的应用提供数据和基础. (图6 表2 参36) 2019年04月25 00:00 2019年02期 392 398 2157511 马贵党,李崇华,王飞,董彬彬,沈越,沈燕,葛滢 一个硫化叶菌病毒启动子的分离与鉴定 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06015 几乎所有古菌病毒基因组中无RNA聚合酶(RNA polymerase,RNAP)等组成基本转录装置的同源蛋白编码序列,而且启动子活性对病毒感染过程中病毒基因的转录上可能具有重要的影响. 为进一步揭示古菌病毒基因启动子的序列结构特点和活性之间的关系,首先基于硫化叶菌质粒pSeSD,将β-半乳糖苷酶编码基因lacS克隆到阿拉伯糖启动子araS下游多克隆位点,构建重组表达载体pSeSD-lacS. 将pSeSD-lacS转化冰岛硫化叶菌(Sulfolobus islandicus)E233S菌株后的功能分析结果表明,lacS基因成功表达. 在此基础上,利用硫化叶菌病毒STSV2衣壳蛋白编码基因ORF37上游500 bp的潜在启动子片段P37替换pSeSD-lacS中的araS启动子,构建出新的重组表达质粒pSeSD-P37-lacS,进一步将pSeSD-P37-lacS转化E233S菌株进行启动子活性分析. β-半乳糖苷酶酶活结果显示,诱导后araS启动子酶活为 ± 422.3 mU,P37酶活为13 723.1 ± 370.9 mU,表明P37片段具有启动子功能,而且活性与araS启动子相当. 序列分析也显示,P37具有与硫化叶菌基因启动子类似的基础序列元件initiator、TATA-box及BRE等. 本研究表明pSeSD-lacS可作为一个硫化叶菌病毒基因启动子筛选载体,而且高活性的基因启动子可能在STSV2病毒生命过程具有重要的作用. (图4 表1 参27) 2019年04月25 00:00 2019年02期 399 404 1640059 何强,杨昭杰,季秀玲,魏云林,林连兵,张琦 乙烯参与钾对拟南芥缺铁响应的调控 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05021 为了解乙烯是否作为信号分子参与钾对植物耐缺铁响应的调控,以拟南芥为研究材料,分析钾在调控植物缺铁响应过程中根中乙烯含量与缺铁响应的变化及其相互关系. 结果表明:(1)与缺铁正常供钾(-Fe+K)相比,缺铁同时缺钾(-Fe-K)显著增加根中和根系质外体铁含量,降低植株地上部铁含量,加剧植株地上部缺铁,从而进一步增强根中铁还原酶活性,促进铁吸收相关基因表达. (2)在缺铁同时缺钾(-Fe-K)下添加不同浓度的钾则显著促进根系质外体铁的再利用,降低根中铁和根系质外体铁的含量,增加地上部铁含量,改善植株地上部铁营养状况,从而抑制根系铁还原酶活性. (3)与缺铁正常供钾(-Fe+K)相比,缺铁和缺钾共同胁迫(-Fe-K)显著增加根中乙烯含量,在-Fe+K和-Fe-K条件下外源添加乙烯合成前体均能进一步增加根中乙烯含量并增强铁还原酶活性,而外源添加乙烯合成抑制剂则进一步降低根中乙烯含量并抑制铁还原酶活性. (4)与对照相比,缺铁和缺钾共同胁迫(-Fe-K)下乙烯合成基因ACS4、ACS6和ACS7显著上调. 本研究表明钾对拟南芥缺铁响应具有重要调控作用,ACS6、ACS4和ACS7基因介导合成的乙烯作为信号分子参与钾对拟南芥耐缺铁响应的调控. (图5 表1 参43) 2019年04月25 00:00 2019年02期 405 413 2515339 叶义全,罗红艳,刘晓霞,李茂,曹光球,杨海,许珊珊 水稻arf1基因3′-UTR片段的克隆和验证 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05023 终止子是一段位于基因编码之后的序列,作为一种调控信号调控DNA的转录终止和RNA的释放,在基因工程技术应用中通常被构建在目的基因下游,用以调控基因的转录和表达. 现有常用的终止子很少,克隆和验证新的终止子是植物基因工程技术发展的需要. 通过生物信息学分析和Realtime-PCR表达验证,筛选出候选基因腺苷酸核糖基化作用因子(Similar to ADP-ribosylation factor1,arf1)基因,克隆了水稻arf1基因3′-UTR. 结果显示,所克隆3′-UTR片段含有8个多聚信号元件和4个UE片段. 将3′-UTR与gus基因融合后分别与玉米泛素启动子Ubiquitin和花椰菜花叶病毒(CaMV)启动子35S连接构建植物表达载体验证3′-UTR调控表达效果. 烟草瞬时表达显示3′-UTR融合的gus 基因在35S和Ubi启动子驱动下,在烟草叶片中能正常表达;3′-UTR调控下的gus基因在水稻根、茎、叶、花和种子中均可稳定表达,且表达量与T-Nos终止子相当. 本研究表明所克隆的3′-UTR可替代T-nos终止子,可为植物基因工程技术的应用提供新的调控元件. (图5 表3 参29) 2019年04月25 00:00 2019年02期 414 419 2074142 苏军,管其龙,陈子强,陈在杰 龙眼Hsf基因家族全基因组鉴定及体胚发生过程中的表达分析 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06004 基于龙眼基因组数据库对龙眼Hsf(DlHsf)基因家族进行全基因组鉴定,并对其基因结构、启动子作用元件和CpG岛分布情况、编码蛋白的理化性质和进化情况以及它们在不同体胚发生阶段和不同组织器官的表达情况进行研究,同时对靶定DlHsf的miRNA进行预测分析. 结果表明:DlHsf基因家族共20个成员,基因结构高度保守. 它们编码的蛋白具有典型的DNA结合域(DBD),且均为不含信号肽的不稳定蛋白. 启动子分析发现,该基因家族成员的启动子除典型的热激元件(HSE)外,还含有MYB元件等与逆境胁迫及生长发育相关的元件,DlHsfA1d、DlHsfA9a、DlHsfA9b和DlHsfC1启动子存在典型的CpG岛. 进化树分析表明DlHsf可分为DlHsfA、DlHsfB和DlHsfC三类. qRT-PCR结果表明,DlHsf在胚性阶段(EC)和球形胚阶段(GE)表达量较高,在不完全胚性紧实结构阶段(ICpEC)表达量较低,在龙眼体胚发育过程中呈现“V”状趋势,表明DlHsf可能主要在EC、GE阶段发挥作用. 此外,DlHsf家族成员在花芽和花蕾中表达量较高,其次是在果肉中,推测DlHsfs可能与龙眼花发育等生长过程相关. psRNA Target预测结果表明DlHsf基因家族受到miRNA调控,且调控方式多样. 本研究表明DlHsf功能多样,可能在龙眼生长发育、胁迫响应、DNA甲基化、组织器官特异表达等生物学过程中发挥作用. (图8 表5 参38) 2019年04月25 00:00 2019年02期 420 431 5439609 王云,彭丽云,孙雪丽,高玉莹,陈晓慧,陈裕坤,林玉玲,赖钟雄 泸州和安岳枳壳中的低极性化学成分 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05037 为分析比较泸州和安岳两地产枳壳中的低极性成分特别是脂肪酸和挥发油的组成,分别采用有机溶剂提取法和水蒸气蒸馏法提取泸州和安岳枳壳中的低极性成分,运用气质联用技术进行成分分析,所得成分的质谱数据经数据库检索鉴定,并应用面积归一化法计算各成分的相对含量. 结果显示:(1)以石油醚为溶剂提取枳壳浸膏,泸州枳壳鉴定出61种化学成分,安岳枳壳鉴定出18种化学成分,成分以脂肪酸、烷烃为主,两种枳壳中含量最高的成分均为十八碳二烯酸;(2)以水蒸气蒸馏法提取枳壳挥发油,泸州枳壳鉴定出65种化学成分,安岳枳壳鉴定出81种化学成分,以小分子烯、醇、萜类物质为主,两种枳壳中含量最高的成分均为d-柠檬烯. 本研究表明不同方法提取出的化学成分种类差异明显;泸州和安岳两地产两种枳壳的脂肪酸组成具有较大的差异;挥发性成分种类相似,其含量组成有一定差异;结果可为四川地区枳壳的开发利用提供数据基础. (表3 参20) 2019年04月25 00:00 2019年02期 432 437 772538 罗禹,张添植,辜晓英,税丕先 白及内生菌Penicillium oxalicum的化学成分 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.07020 对从中药白及新鲜药材中分离得到的一株内生菌草酸青霉菌Penicillium oxalicum进行固体发酵40 d后得到发酵产物,将发酵产物采用75%乙醇渗漉提取后,用乙酸乙酯萃取,并利用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20凝胶、HPLC等方法进行成分分离. 从中分离得到15个单体化合物,经质谱、核磁共振等波谱方法鉴定为α-亚麻酸甲酯(1)、亚油酸甲酯(2)、benzoic acid(3)、4-hydroxybenzaldehyde(4)、ganodermasides D(5)、dankasterone A(6)、calvasterol B(7)、cyclo-(Pro-Phe)(8)、penioxalicin(9)、5α-麦角甾-7,22-二烯-3β,5,6β-三醇(10)、cis-4-hydroxyscytalone(11)、3,4-dihydroxyphenylacetic acid methyl ester(12)、protocatechuic acid(13)、cyclo-(4-S-hydroxy-R-proline-R-isoleucine)(14)、cyclo-L-(4-hydroxyprolinyl)-L-leucine(15). 其中化合物1以及4-15均为首次从P. oxalicum中分离得到. 本研究结果可促进白及及其内生菌资源的开发利用.(图1 参32) 2019年04月25 00:00 2019年02期 438 444 877646 韩雪花,胡瀚文,罗禹,邓赟 热紫链霉菌几丁质酶表达及低脱乙酰度壳寡糖制备 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.06038 壳寡糖具有抗炎、抗肿瘤及激活植物免疫等一系列生物活性. 与传统的高脱乙酰度壳寡糖相比,低脱乙酰度壳寡糖可能具有更高生物活性. 表达热紫链霉菌几丁质酶基因并使用表达产物水解制备低脱乙酰度壳寡糖;优化并全基因合成热紫链霉菌几丁质酶基因,利用毕赤酵母进行分泌表达,对产物酶的性质进行鉴定;利用表达的几丁质酶水解制备低脱乙酰度壳寡糖,使用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱(Ultra-performance liquid chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry,UPLC-QTOF MS)对其组分进行分离及鉴定,使用核磁共振(Nuclear magnetic resonance,NMR)确定其末端结构特征. 结果显示,表达的几丁质酶蛋白浓度为0.20 mg/mL,最适pH为5.6,最适温度为60 ℃,酶活为0.98 U/mL,该酶在80 ℃及以下时较稳定,该酶水解制备的低脱乙酰度壳寡糖中包含至少35种聚合度2-17、不同脱乙酰度的壳寡糖组分,这些组分的还原末端主要由N-乙酰氨基葡萄糖组成,非还原末端同时包含氨基葡萄糖及N-乙酰氨基葡萄糖. 本研究表明毕赤酵母分泌表达的热紫链霉菌几丁质酶具有较好的热稳定性,具有应用于低脱乙酰度壳寡糖规模制备的潜力. (图4 表1 参22) 2019年04月25 00:00 2019年02期 445 450 1266712 任立世,程功,焦思明,冯翠,张毓宸,李建军,杜昱光 酶法高效转化苯乙酮酸合成L-苯甘氨酸 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.07009 L-苯甘氨酸是合成多种抗生素和抗癌药物的重要中间体,目前主要通过化学法合成. 利用蜡样芽孢杆菌来源的亮氨酸脱氢酶(LeuDH)催化苯乙酮酸的还原氨基化合成L-苯甘氨酸,并偶联甲酸脱氢酶(FDH)进行辅酶再生,建立了一种新型的苯甘氨酸生物合成方法. 结果表明,该辅酶再生体系可有效地用于L-苯甘氨酸的合成,且没有副产物残留,辅底物甲酸铵还可提供还原氨基化所需NH4+,随后对酶转化条件进行优化,最适转化条件为苯乙酮酸60 g/L,甲酸铵50.4 g/L,LeuDH 4 U/mL,FDH 2 U/mL,NAD+浓度0.14 g/L,pH 8.0以及30 ℃. 在最优条件下,1 L的转化体系中,转化反应5 h,苯乙酮酸转化率达到99%,L-苯甘氨酸产量60.2 g/L,ee值>99%. 本研究为L-苯甘氨酸的工业生产提供了一种更加简单、高效、经济的生物合成途径. (图8 表4 参27) 2019年04月25 00:00 2019年02期 451 456 1707269 刘巧利,杨套伟,周俊平,徐美娟,张显,饶志明 Cupriavidus metallidurans SHE胞内提取物合成纳米金及其催化应用 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.07023 纳米金(AuNPs)凭借其在电化学和光学方面独特的性能,在催化、环境污染物的降解以及环境修复等方面近年来成为研究热点. 相比较传统的合成方法,生物法合成纳米金具有过程简单、无毒、环保、成本较低等优势;除此之外,生物法合成的纳米金颗粒具有尺寸均一、单分散性好且生物相容性好的特性. 利用Cupriavidus metallidurans SHE胞内提取物合成纳米金,结果显示最适反应条件为胞内提取物浓度为500 mg/L,HAuCl4浓度为1 mmol/L,pH为7,反应时间为7 d;透射电子显微镜(TEM)图像表明纳米金颗粒主要为球形和伪球形,平均粒径为14.3 nm;通过傅里叶转换红外线光谱(FTIR)分析结果推测提取物中的羟基、氨基、羧基等官能团参与了纳米金的稳定过程;在上述条件下合成的纳米金对4-硝基苯酚具有较好的催化还原活性,其催化速率常数k为5.98 × 10-4/s,且该纳米金能催化脱色多种偶氮染料. 本研究表明Cupriavidus metallidurans SHE能绿色合成尺寸均一、分散性良好的纳米金,且该纳米金在催化还原硝基芳烃污染物和偶氮染料方面具有潜在的应用价值. (图4 表1 参28) 2019年04月25 00:00 2019年02期 457 462 2450469 张珩琳,杨婧,周浩,李政,李严,戴春晓,曲媛媛 通过宏基因组学发现生物催化剂 /oa/darticle.aspx?type=view&id=B2018.05003 现在大多数化学合成使用对环境有害的有机溶剂. 如果用酶作为生物催化剂,则可在化学合成反应中少使用或不使用有机溶剂,所以使用酶作为催化剂更环保. 随着宏基因组学的发展,以及二代测序成本的持续大幅度下降,基于宏基因组学获得生物催化剂已经成为最重要的方法. 本文综述基于宏基因组学发现生物催化剂的各种方法,对目前世界上采用的各种筛选方法进行归纳,共总结出两大类方法:一是基于宏基因组文库的筛选方法,另一种是基于序列的遗传筛选方法. 进一步对这两类方法细分为具体的7种筛选方法,并对各种方法的优缺点逐一进行回顾和评述. 同时,对各种基于宏基因组学筛选生物催化剂的方法得到的结果进行统计分析,指出表型选择法筛选是采用最多的方法,有很大的实用价值. 认为直接二代测序进行生物信息学筛选的方法也是有潜力的一种筛选方法,三代测序技术将在基于宏基因组学的生物催化剂筛选中发挥重要作用. (图2 表8 参92) 2019年04月25 00:00 2019年02期 463 472 5012149 彭司华,孙丹,袁文亮,卫偲