镉胁迫对拟南芥幼苗错配修复基因表达的影响

采用半定量反转录聚合酶链式反应(RT-PCR)技术研究了Cd胁迫对拟南芥(Arabidopsis thaliana)幼苗错配修复和增殖细胞核抗原基因表达的影响,并结合幼苗的形态和生理指标,选取Cd胁迫敏感的生物标记物。结果表明:不同浓度(0.25、0.5、1.0 mg.L-1)Cd处理对拟南芥幼苗叶片数、地上部鲜质量影响不大;Cd浓度为0.25 mg.L-1时,地上部分可溶性蛋白质含量明显升高(P<0.05),Cd浓度为0.5和1.0 mg.L-1时,可溶性蛋白质含量明显降低(P<0.05);叶绿素含量随着Cd浓度的增加而微弱增加(P>0.05)。Cd浓度为0.25 mg.L-1时,以18S rRNA为内参照,PCNA1、PCNA2、MSH2、MSH3、MSH6、MSH7 6个基因均出现了诱导表达,当Cd浓度增加到1.0 mg.L-1时,除了MSH6持续表达诱导及MSH3基因与对照相比表达抑制外,其他基因的表达依然出现诱导,但都低于0.5 mg.L-1Cd处理下的基因表达水平。以上结果表明,基因表达的改变可作为检测Cd污染对植物遗传毒性效应潜在有用的生物标记物。

Preparation and characterization of multiwalled carbon nanotube-supported platinum for cathode catalysts of direct methanol fuel cells

Multiwalled carbon nanotube-supported Pt (Pt/MWNT) nanocomposites were prepared by both the aqueous solution reduction of a Pt salt (HCHO reduction) and the reduction of a Pt ion salt in ethylene glycol solution. For comparison, a Pt/XC-72 nanocomposite was also prepared by the EG method. The Pt/MWNT catalyst prepared by the EG method has a high and homogeneous dispersion of spherical Pt metal particles with a narrow particle-size distribution. TEM images show that the Pt particle size is in the range of 2-5 nm with a peak at 2.6 nm, which is consistent with 2.5 nm obtained from the XRD broadening calculation. Surface chemical modifications of MWNTs and water content in EG solvent are found to be the key factors in depositing Pt particles on MWNTs. In the case of the direct methanol fuel cell (DMFC) test, the Pt/MWNT catalyst prepared by EG reduction is slightly superior to the catalyst prepared by aqueous reduction and displays significantly higher performance than the Pt/XC-72 catalyst. These differences in catalytic performance between the MWNT-supported or the carbon black XC-72-supported catalysts are attributed to a greater dispersion of the supported Pt particles when the EG method is used, in contrast to aqueous HCHO reduction and to possible unique structural and higher electrical properties when contrasting MWNTs to carbon black XC-72 as a support.

固定化微生物技术在环境工程中的应用研究进展

综述了固定化微生物的制作方法及载体的选择,并对固定化技术在废水、大气和土壤等环境工程中的应用和研究进展状况进行了简介,同时对固定化技术的应用前景及存在的问题进行了评述。

固定化芽孢杆菌修复油污染地表水的研究

采用改进的聚乙烯醇—硼酸包埋固定化微生物法固定芽孢杆菌,并用于处理油污染地表水。结果表明,固定化芽孢杆菌对地表水中油和COD的去除能力均大于游离菌,作用120 h后固定化芽孢杆菌对油的去除率为80.1%,对COD的去除率为79.4%;游离菌对油的去除率为50.4%,对COD的去除率为66.5%。采用改进的聚乙烯醇—硼酸法制得的固定化颗粒机械强度高、传质性能好、水溶膨胀性小,扫描电子显微镜观察表明,改进后的聚乙烯醇凝胶微观结构更适合芽孢杆菌生长。可见,采用微生物固定化技术修复油污染地表水是可行的。

固沙植物群落稳定性机制的探讨

采用多样性理论和冗余理论对固沙植物群落稳定性机制进行了论述。物种多样性的变化能很好地反映固沙植物群落的稳定性状态。在生物学各级水平都存在冗余,冗余是生命系统在长期的进化过程中逐渐形成的一种特性,其主要功能是确保生物个体和群体更好地适应极端环境、维持正常的生长发育和保持稳定,而且其功能只是在受到干扰时才明显地表现出来。削弱冗余,会导致在个体、种群或群落水平上产生补偿作用,以此来增加群落的功能。固沙植物群落的稳定程度主要取决于群落内冗余的数量和结构,冗余越多结构越复杂,群落越稳定。削弱固沙群落的根系冗余可获得生物量上的补偿,但使群落稳定性下降。

海洋微生物生物活性物质研究

海洋微生物以其分类的多样性和遗传背景的特殊性而具有产生新型生物活性物质的巨大潜力 .本文对海洋微生物产生的生物活性物质的研究进展进行了综述 .从报道的研究结果看 ,占海洋微生物主导地位的海洋细菌产生的活性物质种类最为丰富 ;海洋真菌和海洋放线菌虽非海洋微生物中的主要菌群 ,但其产生新型生物活性物质的潜能不可低估 .此外 ,目前研究主要局限于那些在常规条件下易于培养的微生物类群 ,今后的趋势之一是对于非可培养海洋微生物产生的生物活性物质的探索 .我国应充分利用国内海洋微生物资源优势加强这一领域的研究 .

河南省春季降水日数变化趋势

气候变化问题越来越受到公众的关注,我国许多学者对中国近代气候变化规律等方面做了诸多研究。河南作为粮食大省和水资源缺乏的省份之一,影响粮食生产的降水量的具体变化研究尤显重要。通过分析河南省49个台站近50年来的日降水资料,对河南省春季降水量的变化进行统计分析。结果表明,河南省春季及其代表月4月份的平均降水日数均具有显著的下降趋势,且可以通过0.001的显著性检验;气候倾向率分别为-1.74和-1.07 d/10 a。利用滑动t检验法发现春季及其代表月4月份的降水日数均发生了均值突变,突变年份分别在1973和1977年。

黑曲霉固体发酵生产纤维素酶培养基构成优化研究

研究结果表明应用双温度培养法进行黑曲霉固体发酵生产纤维素酶时 ,在自然补给氧气、培养基 pH值约6 .5并保持环境湿度约 6 0 %条件下 ,葡萄糖对滤纸酶活力有促进作用 ;葡萄糖、麸皮、(NH4 ) 2 SO4 、水分适宜作为固体培养基基本成分 ;表面活性剂吐温 80对纤维素酶活力促进效果并不明显

黑曲霉葡萄糖氧化酶基因的克隆及其在酵母中的高效表达

将黑曲霉葡萄糖氧化酶 (GOD)基因重组进大肠杆菌 酵母穿梭质粒pPIC9,转化甲基营养酵母Pichiapasto risGS115 ,构建出GOD的高产酵母工程菌株。在酵母α Factor及AOX1基因启动子和终止信号的调控下 ,黑曲霉GOD在甲基酵母中大量表达并分泌至胞外 ,经甲醇诱导 3～ 4d ,发酵液中的GOD活力可达 30～ 40u mL。SDS PAGE证实GOD在培养物上清中的含量显著高于其它杂蛋白 ,约占胞外蛋白总量的 6 0 %～ 70 % ,经QSepharoseTM FastFlow离子交换柱一步纯化即达电泳纯。重组酵母GOD比活达 42 6 6 3u mg蛋白 ,是商品黑曲霉GOD的 1 6倍。动力学性质分析表明 ,重组酵母GOD的Km 和kcat分别为 38 2 5mmol L和 34 92 6 6s- 1 ,与商品黑曲霉GOD相比 ,具有更高的催化效率。重组酵母GOD的高活力特性可有效提高葡萄糖传感器的线性检测范围。

呼中林业局森林采伐方式对森林景观格局的长期影响

采用空间直观景观模型(LANDIS)模拟了大兴安岭地区呼中林业局在无采伐和同一采伐量下皆伐、二次渐伐和择伐共4种方案下森林景观300年的长期动态变化。结果表明,与无采伐方案相比较,采伐使落叶松和云杉的分布面积减小,樟子松、白桦的分布面积增大;择伐对本区分布面积最大的2个树种———落叶松和白桦的影响最小。采伐改变了树种年龄结构,降低了过熟林的相对面积;相对于皆伐而言,渐伐和择伐时降低的程度较大。各种采伐方式间落叶松和云杉的聚集度差异较小,白桦和樟子松的聚集度则存在显著差异。

胡桃楸、落叶松纯林及其混交林根际土壤有效磷特性的研究

用剥落分离法采集胡桃楸 (Juglansmandshurica)、落叶松 (Larixgmelinii)纯林及其混交林根际与非根际土壤并分析有效P含量特性 .结果表明 ,落叶松纯林根际土有效P含量较其非根际土高出 5 5 .8% ,而胡桃楸纯林根际土有效P含量较其纯林仅高出 1 0 .1 % ,表现出落叶松根系对根际P较强的活化能力 .树种混交后 ,借助落叶松根系的作用使混交林中胡桃楸根际土有效P含量较其纯林高出 4 5 .2 % .通过P的吸附 /解吸及无机P分级等方面 ,对落叶松根际土壤有效P含量较高的原因进行了分析

环境胁迫因子对固定菌修复污染土壤效果的研究

通过对环境胁迫因子参数的不同设定,对固定菌修复污染土壤效果进行了研究。结果显示,当环境胁迫因子温度(高温40℃和低温15℃)、酸碱度(pH=4和pH=9)及重金属(Cd和Pb)存在时,对固定菌降解污染物的影响并不大,而游离菌降解率却有一定的下降趋势。进一步观察了固定化载体内部微观结构,为固定菌用于有机污染土壤的异位修复提供了一定的理论基础。

黄守瓜取食行为的机理及黄瓜的化学应答

黄足黄守瓜先用口器在黄瓜幼苗叶面划圈,然后再取食圈内叶组织,但黄足黄守瓜却直接取食离体黄瓜子叶,而不发生划圈取食行为.研究显示,黄守瓜这一有趣的划圈取食行为和黄瓜的化学应答显著相关.当黄瓜被黄守瓜取食后,子叶中葫芦素C的含量在60min内增加10倍以上,15min后子叶还出现葫芦素Ⅰ,并在60min内达到75mg/g鲜重的水平,而且黄瓜子叶中这一高水平的葫芦素至少要持续24h.进一步的实验证实,葫芦素C在10~250mg/g浓度范围刺激黄守瓜取食,250mg/g以上浓度则抑制黄守瓜取食;而葫芦素Ⅰ在50mg/g浓度就抑制黄守瓜取食,尤其是和葫芦素C混合后,对黄守瓜取食的抑制效应显著增加.结果表明,黄瓜通过增加葫芦素种类和浓度以避免被黄守瓜进一步侵食,而黄守瓜为了应对黄瓜的这一化学响应机制,采用先划圈阻断黄瓜圈内叶组织合成葫芦素和使圈外葫芦素不能迁移到圈内,以保证能取食圈内叶组织.黄守瓜的取食行为和黄瓜的化学应答是它们为生存而形成的一种巧妙的自我保护策略.

黄土高原沟壑区林草景观界面土壤养分、水分和微生物的研究

对黄土高原沟壑区林草景观界面(包括林地、草地和林-草界面3种生态系统)土壤的养分(有机质、氮、磷、钾和pH)含量、水分含量和微生物(细菌、真菌和放线菌)数量进行测定,分析比较了其养分、水分和微生物分布特征。结果表明,林草景观界面3种生态系统土壤养分分布不平衡,有机质、全氮、水解氮和速效钾在0～40 cm土层的平均含量为林地>草地>林-草界面;全磷平均含量为林地>林-草界面>草地;速效磷平均含量为草地>林地>林-草界面;全钾平均含量和pH为林-草界面>草地>林地;各种养分含量在各生态系统土壤剖面中有明显的层次性,表层0～20 cm土层的养分含量基本上高于20～40 cm土层;不同土层的土壤水分在水平方向上,随着水平距离梯度的变化表现出上升或下降的趋势,草地和林地内水分变化不显著,而在林-草界面内不同距离梯度上的含水量变化极显著;随着土层深度的增加,土壤平均含水量在草地区逐渐升高,在刺槐林地中呈逐渐降低趋势,而在林-草界面区域则表现为先降低后升高的趋势;林草景观界面下土壤中各种微生物数量存在明显差异,在总体数量上均以细菌为主,占微生物总量的98%以上,微生物总数量为林-草界面>草地>刺槐林地;微生物数量的垂直动态明显,林-草界面和草地0～20 cm土层数量较20～40 cm土层显著增多,而林地0～20 cm土层微生物数量少于20～40 cm土层。

基于QuickBird卫星影像的沈阳城市绿地景观格局梯度分析

基于2006年QuickBird卫星影像数据解译的沈阳城市绿地分布图,在GIS的支持下,通过幅度效应的研究,在确定出研究区的适宜幅度为5 km的基础上,应用梯度分析与景观指数相结合的方法,研究了沈阳城市绿地景观结构及其梯度上的空间特征。结果表明:类型水平上,不同的绿地类型沿景观格局梯度表现出明显的空间特征;在城市中心,公园绿地为优势类型,而在郊区,农业用地为优势类型;城市绿地整体上破碎化程度高,绿地斑块形状较为复杂;景观水平上,不同景观指数沿样带梯度表现出差异性,表明城市化导致景观的破碎化程度增大,景观异质性增高;斑块密度、景观形状指数和景观聚集度指数具有明显的梯度特征,而最大斑块指数、多样性指数则不明显;景观格局指数和梯度分析相结合是研究城市绿地空间的有力工具。