分子印迹技术用于海洋微生物生物碱活性成分的发现

以harmine为模板分子,并以甲基丙烯酸(MAA)为功能单体,合成分子印迹聚合物(molecularly imprinted polymer,MIP)。将其作为固相萃取材料,对1株海洋共栖细菌Pseudoalteromonas sp.NJ6-3-1次级代谢产物的活性成分进行选择性提取,得到harmine及与harmine结构相似的生物碱。实验结果表明,分子印迹技术是选择性分离提取海洋微生物中活性成分的有效方法。

棉苗冷害及抗冷机制研究进展

从棉苗冷害的发生及表现形式、棉苗冷害的生理变化、提高棉苗抗冷性的途径、目前国内外植物抗冷性的研究动态4个方面综述了棉花苗期冷害及抗冷性的研究进展,并对今后的研究进行了展望。

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱(CE-ICP-MS)联用测定干海产品中的六种砷形态化合物

采用电感耦合等离子体质谱（ICP—MS）测定了鱿鱼、银鱼、沙丁鱼、虾、牡蛎、蛤蜊、紫菜、羊栖菜、海带、浒苔10种干海产品中的砷总量，建立了毛细管电泳（CE）与ICP—MS联用测定亚砷酸盐As（III）、砷酸盐As（V）、甲基砷酸（MMA）、二甲基砷酸（DMA）、砷甜菜碱（AsB）和砷胆碱（AsC）六种砷形态化合物的分析方法。结果发现除了浒苔其余干海产品中砷总量均超出了无机砷允许限值（GB2762—2005），形态分析结果表明干海产品中主要是有机砷，萃取液中无机砷含量仅占砷总量的0—15.2％。该方法简单方便、快速，样品消耗量少，而且具有较好的准确性，适用于其他生物样品中砷形态化合物的分析。

乳山湾邻近海域低氧现象及成因浅析

根据2009-06-2009-09及2010-05-2010-06在乳山湾及其毗邻海域的综合调查,分析了该海域溶解氧的变化,初步探讨了影响溶解氧变化及底层低氧形成的原因。结果表明,夏季乳山湾邻近海域存在季节性低溶解氧区,溶解氧在6,7月份相对较高,而在8,9月份相对较低,最低值出现在8月份,为3.21mg/L(饱和度为35.5%),表观耗氧量为5.82mg/L。乳山湾外邻近水域溶解氧略高于湾口和湾内。底层溶解氧水平受到潮汐的影响,具有较大的周日波动性,变化范围介于3.74～8.26mg/L;在落潮时质量浓度降低而在涨潮时质量浓度升高。在这一区域存在较为强烈的温、盐跃层,从而限制了表、底层溶解氧的交换,而COD质量浓度的升高为这一区域的耗氧过程提供了一定的物质基础。潮汐、黄海冷水团的顶托作用、有机物质在底层水域的氧化作用以及底泥耗氧过程导致底层溶解氧的亏损。

南大西洋中脊表层沉积物中稀土元素的含量及分布模式分析

以HNO3-H2O2-HF为消解体系,对南大西洋中脊16个站位表层沉积物进行消解,应用电感耦合等离子体质谱测定了沉积物中稀土元素（Rare earth elements,REE）的含量,并分析了稀土元素的分布特征。结果表明,微波消解-ICP-MS方法测定稀土元素,各元素的线性关系良好（r=0.9997～1.0000）,检出限可达ng/L,精密度好、准确度高,相对标准偏差（RSD,n=3）不大于3.0%,相对误差在6.0%以内。16个站位沉积物样品中稀土总量（∑RE）变化范围为37.25～134.77μg/g,轻重稀土元素含量比值（LRE/HRE）的变化范围是0.61～1.70,平均值为1.27,沉积物中富集轻稀土略明显;从稀土配分模式看出,各个站位REE分布模式基本一致,轻重稀土元素之间有明显的分馏;不同来源沉积物中稀土元素分布模式类似,陆地和海洋沉积物稀土存在稍微差异;沉积物中δEu和δCe均出现负异常,说明了稀土元素主要是来自于海水。本研究分析了南大西洋中脊稀土元素的含量和分配规律,为深入研究大西洋中稀土元素的分布提供技术支撑和参考数据。

南极菲尔德斯半岛可培养土壤微生物多样性及理化性质鉴定

为了探索南极可培养土壤微生物的多样性,本研究对中国第31次南极科学考察采集自南极菲尔德斯半岛的5份土壤样品进行了细菌、真菌的分离培养。选择形态差异较大的细菌和真菌进行了16SrDNA和ITS鉴定及系统发育分析。最终共鉴定得到20个属的33株细菌和6个属的8株真菌,其中8株细菌,10株真菌序列相似性较低,可能是新种。该结果表明南极菲尔德斯半岛地区具有丰富的微生物多样性,其中假单胞菌属的细菌居多。对分离得到的细菌和真菌分别进行理化性质和胞外酶活性鉴定,实验结果显示,分离获得的细菌和真菌绝大多数可产生水解酶类并同化多种碳源。初步认定这些微生物在参与南极物质代谢、适应南极极端环境方面发挥作用。本研究丰富了对南极菲尔德斯半岛可培养土壤微生物多样性的认识,并筛选获得了一些产低温酶特性的菌株,这为极地微生物资源的利用研究奠定了基础。

NaCl胁迫对棉花叶片及根系超微结构的影响

为研究盐胁迫对棉花超微结构的影响,用透射电子显微镜对NaCl胁迫下的棉花叶片和根系进行了观察和分析。结果表明,未胁迫的棉花叶片及根系细胞中各细胞器结构完整,而0.3%NaCl胁迫3 d后,引起了6个棉花品种超微结构的变化,其中,中50、N52、N203和K-1叶绿体形状改变,膜变得模糊,基粒片层结构分散,其中有部分叶绿体受损极为严重,包括类囊体排列紊乱、扭曲、松散,部分类囊体膜解体、空泡化,甚至消失,嗜锇颗粒增多;而根细胞中线粒体数量增多,膜系统受到破坏,嵴减少甚至模糊,细胞核核膜、线粒体膜破裂,核内染色质高度凝缩,核发生降解,而中熟品种N177和N181受破坏较轻,有较为完整的线粒体和细胞壁。试验结果经综合分析显示,中熟棉花品种N177和N181具有与耐盐性相适应的解剖结构特点,其抗盐性较强。

毛细管电泳-电感耦合等离子体质谱联用测定海藻中铅形态化合物

建立了毛细管电泳（CE）与电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）联用技术测定铅离子（Pb（Ⅱ））、三甲基铅（TML）和三乙基铅（TEL）3种不同形态铅化合物的方法,以及海藻中不同形态铅化合物的提取技术,实现了海藻中3种铅形态化合物的定性定量分析。结果表明：以70 mmol/L H_3BO_3-17.5 mmol/L Na_2B_4O_7（pH 8.90）为缓冲溶液,在最佳CE-ICP-MS条件下3种铅化合物20 min内可实现有效分离,重现性较好,迁移时间RSD〈4%,峰面积的RSD〈5%;在10~200μg/L范围内3种铅化合物线性较好,相关系数大于0.90;Pb（Ⅱ）、TML和TEL的CE-ICP-MS检出限（3S/N,以Pb计）分别为0.091,0.023和0.030μg/L;采用分步提取海藻中Pb元素,提取率高达80%以上,以藻体为基底Pb（Ⅱ）,TML和TEL回收率分别为103.6%,95.7%和90.6%;通过检测紫菜和海带中铅含量,结果显示藻体内Pb主要以Pb（Ⅱ）形式存在。本方法具有简单、高效、样品消耗量少等优点,可为海藻及其它海产品的质量控制提供技术支撑。

热带海洋生物稀土元素生态化学特征分析研究

于中国南海南沙海域采集了30种鱼类、5种贝类和4种甲壳类热带海洋生物,以HNO3-H2O2为消解体系,利用微波消解进行前处理,并用电感耦合等离子体质谱测定了生物体中稀土元素(Rare earth elements,REE)的含量,分析了稀土元素的生态化学特征。结果表明,微波消解-ICP-MS方法测定稀土元素,各元素的线性关系良好(r=0.9997~1.0000),检出限可达ng/L,准确度高和精密度较好,相对标准偏差(RSD,n=3)<5.0%,各稀土元素回收率在91.5%~106.7%之间。鱼类、贝类和甲壳类生物样品中稀土总量(∑REE)变化范围分别为5.02~34.8μg/kg,30.4~1481μg/kg和103~863μg/kg,3类生物对各稀土元素的富集平均含量为甲壳类>贝类>鱼类,14种稀土元素在鱼类/贝类/甲壳类内含量存在明显正相关性(r>0.80);生物体内轻稀土元素(La^Eu)含量高于重稀土元素(Gd^Lu)含量,从稀土配分模式看出,鱼类/贝类/甲壳类中REE分布模式基本一致,Gd均出现负异常,轻重稀土元素之间有明显的分馏;生物体中δEu值出现负异常,δEu值与相应海域沉积物中δEu值相近,而δCe值出现正异常;同时研究了稀土元素在生物体中的富集和沉积物沉降过程中相关性等。本研究得出的关于热带海洋鱼类/贝类/甲壳类稀土元素的含量和分配规律,可为研究南海水体环境中稀土元素的含量水平和迁移富集提供基础资料。

NaCl胁迫对棉花幼苗生理特性的影响

利用不同浓度NaCl处理中熟棉N181,分析被处理棉花幼苗保护酶活性及MDA、脯氨酸含量的变化,为抗盐新品种的选育提供理论基础。结果表明,经不同浓度NaCl处理后,棉花幼苗叶片中POD、SOD活性和MDA、脯氨酸含量均有明显变化,当0.3%NaCl胁迫处理3天时,各处理之间差异显著,保护酶活性及脯氨酸含量明显增加,MDA含量降低,说明中熟棉N181在0.3%的NaCl胁迫处理下具有一定耐性。

基于准确质量数对肽族[γ-(Glu-Cys)_n-Gly]色谱-质谱分析研究

基于多肽γ-（Glu-Cys）n-Gly系列化合物合成的递增规律性,利用Trap-MS离子筛选功能实现多肽的定性定量分析。首先利用多肽分子中巯基与单溴二胺（mBBr）发生缩合反应,生成具有荧光信号的多肽衍生物,比较衍生化前后分子量发现多肽与mBBr的反应比例为1∶1,荧光信号强度1周内稳定性较好。优化了色谱分离及质谱条件,建立了HPLC-Trap-MS定性定量分析方法,离子提取结果显示：多肽化合物基于其理论分子量定性分析准确快速,化合物分离效果明显,PC_2,PC_3,PC_4,PC_5和PC_6系列标准溶液的线性范围宽,相关系数（r）大于0.999,各化合物的方法检出限分别为0.13,0.02,0.17,0.39,0.82 mg/L,化合物的回收率为89.0%~99.5%;相对标准偏差（RSD）小于3.5%;多肽化合物的荧光标记和Trap-MS筛选可实现荧光与质谱双重检测器的定量分析,该方法可对多肽系列化合物进行快速、准确的测定。检测了Zn和Cd诱导后藻体中多肽的含量变化,结果显示藻体中的多肽对金属具有诱导响应,其中小分子肽变化相对明显,随着碳链的增加,多肽对重金属的诱导响应滞后。

6个棉花品种幼苗对低温胁迫的响应

4℃低温条件处理6个不同熟性棉花品种幼苗,测定供试材料叶片中SOD活性、POD活性、超氧阴离子含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、MDA、相对电导率以及根系活体染色等8项指标,比较不同棉花品种苗期抗冷性差异。对测定指标进行综合评价结果显示:4℃低温胁迫1 d后,6个品种耐冷性由强到弱依次为中50>N203>N52>K-1>N181>N177;4℃低温胁迫2 d后,耐冷性顺序为中50>N177>N52>K-1>N203>N181;4℃低温胁迫3d后N52>中50>N203>K-1>N177>N181。各生理指标综合评判结果为早熟品种中50和N52耐受性较强。

潍坊港中港区3.5万吨级航道工程对海岸冲淤影响

基于水文气象,水深地形等实测资料,运用水动力和泥沙输运数学模型,分析了潍坊港3.5万吨级航道工程对周边海域冲淤环境的影响,预测了淤积趋势。研究结果表明,工程建成后研究区流场变化较小,变化主要集中在口门附近。航道骤淤的淤积厚度最大为0.81m。口门内、外平均淤积厚度分别约为0.26m和0.27m。大风淤积量约为290万m3。口门内、外淤积量分别约为41万m3和249m3。

汞、砷、镉在秦皇岛近海几种典型底栖生物体内的富集特征

采集秦皇岛港口附近海域的紫贻贝、太平洋牡蛎和脉红螺,对其体内富集汞(Hg)、砷(As)、镉(Cd)的质量分数进行分析,比较3种生物对这3种元素的富集能力,并对Hg、 As、 Cd的质量分数与3种底栖生物的生长参数进行相关性分析.结果表明,脉红螺更易富集Hg和As,而牡蛎对Cd的富集能力较强.紫贻贝和太平洋牡蛎体内Hg的质量分数受到生长参数的显著(P<0.05)影响;脉红螺对As和Cd的生物富集因子随其生长而显著(P<0.05)降低.考虑到富集能力和生长参数的影响,在秦皇岛海域,太平洋牡蛎和脉红螺分别具有作为Cd和Hg监测生物的应用潜力.

苗期低温胁迫对不同棉花品种叶肉细胞超微结构的影响

以早熟、中熟、晚熟三种不同熟性的6个棉花品种幼苗为试材,分析4℃低温胁迫处理对叶肉细胞超微结构的影响。结果表明:4℃低温处理3 d后,中熟品种N177和N181及晚熟品种K-1和N203的细胞器均受到严重破坏,表现为叶绿体受损严重,部分类囊体解体,线粒体膜模糊,失去完整性,细胞核膜基本消失,染色质凝聚,淀粉粒的数量和体积增大,嗜锇颗粒增多;而早熟品种中50和N52受损较轻,叶绿体变化不明显,线粒体结构完整,细胞壁完整。说明早熟品种中50和N52具有与抗冷性相适应的结构特点,其抗冷性较强。

钱塘江口磷酸盐分布、变化与浮游植物的响应

根据2013—2014年4个航次的综合调查资料并结合历史资料,对钱塘江河口活性磷酸盐(PO_4-P)的浓度、分布、历史趋势、磷限制及其与浮游植物变化的关系进行分析。结果显示,研究海域内PO_4-P的平均浓度在冬季最高、秋季次之、春季和夏季较低。受咸淡水混合和沉积物再悬浮的共同影响,春季水体中整体上较高,其分布呈现中心低四周高的特征;夏季的分布呈现从近岸向离岸海域逐渐上升的趋势;秋季的分布呈现沿岸高、离岸低的趋势;冬季总体上在研究海域中部相对较高,其他部分则相对较低。钱塘江河口PO_4-P浓度在春季、秋季和冬季都显著高于历史同期,明显受到持续增加的陆源输入的影响。分析结果表明,河口浮游植物生长对PO_4-P浓度水平的影响有限(<0.3%);钱塘江河口普遍较高的PO_4-P浓度和低的生物过滤器效应使其成为东海磷酸盐的重要来源区域,必然对邻近东海海域的生态环境影响显著。研究海域内水体中的氮磷比(N/P)值总体较高(35～109),明显高于Redfield比值(N/P=16),表明该海域存在潜在性的磷限制。溶解无机氮(DIN)的输入和高N/P比值持续增加使该海区环境对PO_4-P浓度的变化格外敏感。与历史数据相比,研究海域浮游植物优势种出现了蓝藻等非硅藻类生物,同时网采浮游植物种类和数量较以往也有所降低,生物个体向小型化发展;DIN和PO_4-P浓度的不均衡增长以及营养盐结构的变化是引起浮游植物群落数量和结构变化的主要原因。

唐山港京唐港区多用途泊位工程对海岸冲淤影响

基于水文气象,水深地形等实测资料,运用水动力和泥沙输运数学模型,分析了唐山港京唐港区23#～25#多用途泊位工程对周边海域冲淤环境的影响,预测了淤积趋势。研究结果表明,工程建成后研究区港池的回淤量微乎甚微,外航道则易受风暴潮影响发生骤淤。在正常天气条件下,工程疏浚区的年冲淤累计量大约为±20cm左右。

基于Fe3O4@SiO2-MIPs富集/表面增强拉曼光谱检测孔雀石绿的研究

以乙烯基修饰的二氧化硅包覆磁性纳米材料为载体，孔雀石绿（MG）为模板分子，采用表面印迹技术制备了具有核壳结构的磁性分子印迹聚合物Fe3O4@SiO2-MIPs （MG）。运用透射电镜（TEM）、傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、X射线衍射仪（XRD）等技术对聚合物进行结构表征，并开展吸附性能研究。实验结果表明，所制备的Fe3O4@SiO2-MIPs （MG）对MG具有优异的分子识别能力和良好的选择性吸附性能，实现了对养殖水和虾肉中MG的高效富集，采用纳米银表面增强拉曼光谱定量，检测限分别达到0．5 ng/mL和6 ng/g，具有广阔的应用推广前景。

分子印迹聚合物及其应用

分子印迹作为制备对某一特定的分子(印迹分子或模板分子)具有特异性识别的聚合物的过程,在分离分析、仿生传感器和模拟酶催化等方面具有重要的应用前景.介绍了分子印迹聚合物的基本原理、制备和特性,以及分子印迹技术的应用及发展趋势.

南极长城站周边土壤、潮间带沉积物和企鹅粪土沉积层中人工合成麝香的分布及生态风险

人工合成麝香(Synthetic musks,SMs)具有内分泌干扰效应并且其挥发性强,能够通过大气传输到达偏远地区.本文测定了中国南极长城站沉积物、土壤和企鹅粪便中四种SMs的含量,并分析了其生态风险.佳乐麝香(Galaxolide,HHCB)和吐纳麝香(Tonalide,AHTN)是样品中的主要SMs,二甲苯麝香(Musk xylene,MX)和酮麝香(Musk ketone,MK)未在样品中检出.有87.50%的样品检出HHCB,含量为ND—18.35 ng·g^(−1)dw(干重),平均值为4.56 ng·g^(−1)dw;有81.25%的样品中检出AHTN,含量为ND—21.47 ng·g^(−1)dw,平均值为6.41 ng·g^(−1)dw.企鹅岛山顶的粪土样品中SMs含量最高,说明SMs可能通过食物链在生物体内富集,并通过排泄物排出.南极长城站污水口和俄国站垃圾处理厂的两个点位也含有较高含量的SMs,分析其原因可能是由于人类的活动引入的SMs的污染.有研究表明AHTN比HHCB更容易通过大气进行远距离传输,而在本研究中,分析HHCB和AHTN的含量比发现,大部分样品中AHTN含量都高于HHCB,说明大气沉降是南极地区SMs的主要来源.而长城站污水口和俄国垃圾处理厂两个点位HHCB的含量高于AHTN,进一步说明这两个点位SMs主要来源于科考人员的活动.对沉积物进行风险评估,检出的两种SMs的风险熵值均小于0.1,表明从理论上来说这两种污染物不会对南极生态环境造成显著影响.