生物多样性刍议

生物多样性是生物及其组成的系统的总体多样性和变异性,或所有来源活的生物体的变异性,它包括物种的基因多样性或称遗传多样性,群落内部的物种多样性,景观中的群落多样性或称生态系统多样性。而景观多样性是指景观单元结构和功能方面的多样性,它包括了斑块多样性,类型多样性和格局多样性,主要研究组成景观的斑块在数量、大小、形状和景观类型的分布及其斑块之间的连接度、连通性等结构和功能上的多样性。显然,景观多样性与生物多样性无论在研究内容或方法上均有所不同,明显有别于生物多样性的概念与内涵,而应是另类的多样性。因而,把景观多样性与遗传多样性、物种多样性和生态系统多样性并列为第四个层次的生物多样性是不确切的。

红豆杉中紫杉醇及其衍生物含量影响因子研究进展

红豆杉中紫杉醇及其衍生物的含量显著地受到多种因素的影响,对这些影响因子的研究有利于红豆杉产业化栽培基地经济效益的实现。根据以往的研究,综述了影响红豆杉中紫杉醇及其衍生物含量的主要因子,包括品种、环境、季节、年龄、性别、组织部位、储藏方式、激素和代谢旁路抑制剂等不同的方面。曼地亚红豆杉是美国食品与药物管理局筛选到的最适宜栽培的品种,目前市场上50%以上的10-脱酰基巴卡丁Ⅲ来自于欧洲紫杉。阴湿环境生长的红豆杉紫杉醇含量较高,冬季一般是紫杉醇及其衍生物总含量最高的季节,年龄的增加有利于紫杉醇含量的提高,性别不同的红豆杉紫杉醇的含量没有显著差异,根和皮部的紫杉醇含量较高,阴干和低温保藏能有效地减缓紫杉醇的分解速度,一些激素和代谢旁路抑制剂的施用可以明显地提高红豆杉中紫杉醇及其衍生物的含量。并进一步提出了未来急需深入研究的重点:(1)优良品系的筛选和栽培,尤其是对生长速度最快和在中国分布最广的南方红豆杉;(2)土壤中各种成分,尤其是稀土元素对紫杉醇及其衍生物含量的影响和机理;(3)定点与大尺度实验相结合研究宏观生态因子对含量的影响和机理;(4)激素和代谢旁路抑制剂对含量的影响和机理;(5)调节宏观生态因子、土壤成分、激素和代谢旁路抑制剂的配伍进一步提高产量并应用于生产实践。

代谢组学及其在微生物领域的研究进展

代谢组学、基因组学和蛋白质组学是系统生物学研究的重要组成部分。本文在文献和作者本人研究的基础上,对代谢组学的产生和技术平台及其在环境微生物领域的研究进展进行了评述。

寡营养细菌及其在环境科学中的应用

寡营养细菌是生存在寡营养环境中的一类细菌,其多样性与生物量在整个生物圈组成中都具有较大的优势,因而在生物地球化学循环中发挥着重要作用.从2 0世纪80年代开始,寡营养细菌在自然或人为环境中的寡营养机制、对饥饿的生理反应以及在生态系统中的作用一直是微生物生态学研究的前沿领域之一,其理论价值与应用前景已受到各国微生物生态学家与环境科学家们的广泛重视.本文综述了寡营养细菌的基本概念、营养类型、生理生态特性、可能的寡营养机制、主要研究方法以及在医学细菌检测和环境重金属监测中的应用等,并指出了寡营养细菌在环境科学中的应用前景.

固相微萃取-衍生化技术及其在环境和生物分析中的应用

固相微萃取 (SPME)是近年发展起来的一种无溶剂、简单快速的样品预处理方法。SPME同衍生化技术结合是拓展SPME方法的一个重要方向。对固相微萃取与衍生化方法结合在环境及生物样品中极性分析和金属有机化合物上的应用及进展进行了评述 。

重组杆状病毒生物杀虫剂的研究进展

重组杆状病毒生物杀虫剂的研究进展农广，庞义（中山大学生命科学学院生物防治国家重点实验室，广州５１０２７５）目前，发展安全有效、替代化学农药的生物杀虫剂是害虫防治的主要趋向。杆状病毒是ＷＨＯ推荐的一种生物杀虫剂，它具有以下优点：是昆虫的病原体，对脊椎动...

有害生物在均质生境中扩散的模拟模型及网络模拟软件

有害生物种群动态包括种群的数量变化和空间分布变化两方面。建立和应用了一维扩散模型和二维扩散模型,用于模拟有害生物在样带或在田间的扩散过程。

生物多样性和均匀度显著性的统计检验及网络计算软件

Shaanon-Wiener多样性指数和均匀度以其简单易用而被广泛应用于生物多样性和群落生态学等研究中。然而,由于缺乏适合的统计检验等原因,其分析的可信性较低。本研究以Shaanon-Wiener指数和Ewens- Caswell检验为基础,研制了生物多样性和均匀度显著性统计检验的Internet计算软件EwensCaswellTest。该软件由4个Java类和一个HTML文件组成,可运行于多种网络浏览器上。用EwensCaswellTest对水稻田节肢动物群落多样性(15个地点,17个功能群),以及中国民族HLA-DQB1等位基因的多态性(12个民族和人群,17个等位基因)进行了分析。结果显示,该检验可有效地反映多样性和均匀度的显著性。

生物多样性风险分析的概率排序型决策网络计算软件

针对农田生物多样性分析的需要,研制了概率排序型决策的网络计算软件ProbRankDecision,可进行概率排序型决策和一维有序聚类分析。该软件由六个类和一个HTML引导文件组成。具有图形用户界面,可在多种支持Java的网络浏览器上运行。用该计算软件对有害生物可持续管理的一种生物多样性问题进行了风险案例分析。同时,讨论了概率严排序决策、概率弱排序决策和一般风险型决策的应用条件,以及用贝叶斯分析改进状态概率排序的方法。网络在线计算软件ProbRankDecision的应用有助于生物多样性风险分析的规范化,也有利于数据和信息共享。

铜在鸭跖草细胞内的分布和化学形态研究

运用差速离心法和化学试剂逐步提取法分析了Cu在鸭跖草Commelinacommunis根、茎、叶的亚细胞分布及贮存形态。结果表明,细胞壁是鸭跖草根中Cu结合的主要位点,其次为含核糖核蛋白体的细胞溶质部分,而在叶中,Cu主要分布在含核糖核蛋白体的细胞溶质部分中,其次分布在含细胞壁部分;茎中,随着外界Cu浓度的提高,Cu向细胞壁部分的分配减少,而向含核糖核蛋白体的细胞溶质部分的分配增加。根、茎、叶中细胞核、叶绿体和线粒体等细胞器结合Cu量较少。在各种形态铜中,根部以去离子水提取态占优势,茎部和叶部,以去离子水和乙醇两种提取态占优势,其它结合形态的Cu在根中比例较低,在茎、叶中所占的比例有所增加,显示鸭跖草体内Cu的分布特征和形态特征与其耐性和富集Cu有密切联系。

多氯联苯对蛋白核小球藻和斜生栅藻生长影响的研究

PCB1 2 54 对蛋白核小球藻Cholrellapyrenoidosa和斜生栅藻为Scenedesmusobliguus 2种藻类的生长有比较明显的影响 ,在低质量浓度时 (<0 4ng mL)有轻微的刺激作用 ,高质量浓度 (>2 0ng mL)时表现明显的抑制作用。 2种藻类的生长 96h有效半抑制质量浓度 (EC50 )分别为 7 73和 2 1 6 2ng mL。在PCB1 2 54 作用下 ,蛋白核小球藻和斜生栅藻的两种抗氧化关键酶 :超氧化物歧化酶 (SOD)与过氧化物酶 (POD) ,均有较明显的变化 ,在低质量浓度作用下 ,2种酶活性都略有升高 ;高质量浓度时明显受抑制 ,活性逐渐下降。其中SOD对PCB1 2 54 作用更为敏感。不同藻类对PCB1 2 54 作用响应不一样 ,其中斜生栅藻表现出对PCB1 2 54

嗜水气单胞菌外膜蛋白基因ompTS的高效表达及其免疫原性

根据嗜水气单胞菌外膜蛋白基因ompTS的核苷酸序列设计引物 ,运用聚合酶链式反应 (PCR)扩增出与预期大小相符的基因片段。将此基因片段克隆至质粒pRSETA的BamHI和EcoRI位点 ,构建重组质粒 ,转化大肠杆菌BL2 1(DE3) ,经IPTG诱导获得高效表达 ,SDS PAGE蛋白电泳表明在 39 9kD处出现超强特异带 ,占总蛋白的5 1%。以Ni NTA Conjugate抗体进行Westernblot分析证明该 39 9kD的蛋白为所表达的融合蛋白。纯化融合蛋白注射雄性新西兰大白兔可诱导产生特异抗体。ELISA和Westernblot检测结果显示 ,该抗体与表达的融合蛋白和从嗜水气单胞菌中提取的 36 9kD外膜蛋白均呈阳性反应 ,表明所表达的融合蛋白仍保持原有外膜蛋白的免疫原性 。

广东乐昌铅锌尾矿的酸化潜力

利用净产酸试验 (NAG)和净产酸潜力试验 (NAPP)方法 ,研究了广东乐昌铅锌尾矿的产酸潜力 .该尾矿的黄铁矿的硫和总硫含量分别为 1 2 57%和 1 8 68% ,NAG和NAPP值分别为H2 SO4 2 2 0kg·t-1和 32 6kg·t-1,NAG和NAPP的试验结果都表明该尾矿有着很高的产酸潜力 .由于黄铁矿硫不会完全被氧化 ,NAG比NAPP可更为准确地预测尾矿的产酸潜力 .2个剖面的分析表明 ,因氧化难以进入尾矿深部 ,酸化主要发生在尾矿表面 0～ 2 0cm ,且对下层尾矿的影响很小 .尾矿的pH值与EC值显著负相关 ,表明酸化促进乐昌尾矿中盐分的溶解和重金属的迁移 ,在酸化的表层 ,有效态Pb、Zn、Cu和Cd含量显著高于未酸化的下层 ,而Pb、Zn、Cu和Cd的总量却显著低于未酸化的下层 .

藻类对垃圾填埋场渗滤液的净化

采用 PCR及序列测定的方法 ,对两个分别分离自广州市李坑垃圾填埋场的渗滤液收集塘以及广州市郊的一个普通池塘的藻类种群的 r DNA ITS区进行了序列的测定和分析 ,结果证实两者均为蛋白核小球藻 ,分别记作 Chlorellapyrenoidosa ( LK)和 Chlorella pyrenoidosa ( P)。将上述两个藻类种群的纯培养液分别接种至一系列不同浓度的垃圾渗滤液中 ,以研究它们在渗滤液中的生长、对渗滤液的耐性以及对渗滤液中污染物的去除等差异。结果表明 ,藻类的生长在1 0 %的渗滤液中都得到了一定的促进 ,而在更高浓度的渗滤液中则受到抑制。但 C.pyrenoidosa( LK)在经过一段时间的适应后 ,对 30 %的渗滤液表现出较强的耐性。藻类的生长使垃圾渗滤液中的 NH3 -N、PO4 -P和 COD等污染物的含量显著下降 ,而 NO3 -N含量下降不明显。

Xenorhabdus nematophilus BP品系杀虫毒素基因的克隆与鉴别

构建了昆虫病原线虫共生菌XenorhabdusnematophilusBP品系的粘粒文库并用生物测定的方法从中筛选到 2个对棉铃虫初孵幼虫有口服抑杀作用的克隆cos83和cos76。为初步确定这两个克隆的毒素基因与已报道基因的差异程度 ,根据已发表的共生菌毒素基因序列资料设计了 7对引物对这两个克隆进行PCR扩增并对扩增产物进行测序和分析。从毒力较强的cos83中 ,7对引物均扩增出与目标片段大小一致的产物 ,而从cos76中只有 5对扩增到目标片段。测序结果显示 ,cos76的 5个PCR扩增产物与cos83的对应扩增产物DAN序列同源性为 10 0 %。以cos83的 7个PCR扩增产物所编码氨基酸序列进行BLAST分析 ,它们与X .nematophilusPMF12 96和PhotorhabdusluminencencW14毒素相应区间的平均同源性分别为 94%和 5 8% ,说明cos83毒素是共生菌口服毒素家族的一员但与同类的其它毒素有一定的差异 ,值得对其杀虫谱 ,作用机理等进行进一步的研究。

广谱降解有机磷农药的真菌酶解研究

从农药污染土壤中分离出的一株真菌具有广谱降解有机磷农药的能力。菌体培养物经硫酸铵分级沉淀、SephadexG＿100凝胶过滤、DEAE＿SephroseCL6B柱层析纯化广谱有机磷农药水解酶。研究结果表明该酶为胞内酶,主要定位在细胞膜上。酶的最适反应温度为45℃,最适pH7 5,在50℃以下以及在pH6～9 5范围内活性稳定。Hg2+、Fe3+、对氯高汞苯甲酸、碘乙酸和N＿乙基马来酰亚胺对该酶有强烈的抑制作用,而Cu2+、巯基乙醇、二硫苏糖醇、二硫赤藓糖醇、谷光甘肽和去污剂对酶有不同程度的激活作用。该酶不仅可以作用于含PO键的有机磷农药;而且也能水解含PS键的有机磷农药。以甲基对硫磷和内吸磷为底物的Km值分别为63μmol L,256μmol L;Vmax分别为306μmol·min-1,189μmol·min-1;Kcat分别为1102s-1,610s-1。

水稻内生放线菌类群及其对宿主病原菌的抗性研究

采用常规方法对广东省番禺和五山两地种植的水稻内生放线菌进行分离、鉴定和分析 ,结果表明水稻内生放线菌多属于链霉菌属 (Streptomyces) ,其中灰褐类群链霉菌 (S .griseofuscus)的分离频率最高为 36 1%～ 6 9% ,是水稻植株中的优势内生放线菌类群。研究了内生放线菌在水稻植株各器官中的分布 ,结果表明根中内生放线菌的多样性高于茎叶。番禺地区种植的水稻中分离出的内生放线菌种类较多。从感病品种及生长不良水稻植株中分离出的内生放线菌种类比较丰富。通过回接分离试验及利用扫描电镜观察内生菌在植物体内分布发现 ,水稻优势内生放线菌回接无菌组培苗后 ,不仅能够定殖在水稻植株的根表和根内部 ,而且存在于茎杆和叶片中。通过平板颉抗及代谢物的活性测定试验 ,发现所分离的内生放线菌 5 0 %对水稻某些病原菌有颉抗活性 ,其中灰褐类群链霉菌的比例达到 5 5 4 % ,成为所分离的水稻内生放线菌类群中具有颉抗活性的最大群体。

垃圾填埋场植被恢复及其环境影响因子的研究

对中山市一个关闭了 5a左右的垃圾卫生填埋场进行植被恢复、土壤、填埋气和植物自然定居与植被恢复等方面的调查研究 .结果表明 :垃圾填埋场的土壤偏碱性 ,场内土壤的盐分、含水量、有机质和重金属等含量远远高于场外的对照土壤 .填埋场的植被自然恢复得很好 ,总盖度达到 98% ,以草本植物为主 ,灌木为辅 ,另外还有少量的藤本植物和乔木存在 .本次调查共记录高等植物 74种 ,隶属 6 3属 30科 .优势种为狗牙根 ,亚优势种包括苦楝、胜红蓟、蟛蜞菊、加拿大飞蓬、小牵牛、鸭跖草、少花龙葵、鸡矢藤、红斑一品红、牛筋草、类芦和田菁等 12种植物 .其中类芦、加拿大飞蓬和胜红蓟是本垃圾填埋场植被恢复先锋植物 .场内的填埋气含量显著地高于对照样方 ,但与其它垃圾填埋场相比 ,其填埋气的含量较低 ,因此填埋气对植被恢复的限制作用也相对较小 .影响本填埋场植被恢复的环境因子主要是土壤的营养成分、重金属和填埋气 .最后 ,提出了对垃圾填埋场进行植被恢复时应采取的关键措施 .图 1表 5参

自动固相微萃取与气相色谱联用测定水中二氯二苯三氯乙烷

采用自动进样固相微萃取技术 (AutomatedSPME)与毛细管气相色谱联用 ,对环境水体中的有机氯杀虫剂DDT进行了分析。萃取过程中采用纤维震动方式 ,缩短了萃取平衡时间 ,自动操作减小了分析误差。同手动SPME相比 ,自动SPME简单快速、准确 ,重现性和灵敏度得到很大提高 ,方法的检出限达 0 .2ng/L。

斜带石斑鱼神经坏死病毒基因组RNA1和RNA2序列测定及分析

根据GenBank数据库公布的鱼类神经坏死病毒(nervousnecrosisvirus,NNV)同源序列设计了7对特异性引物,采用RT＿PCR方法扩增出目的片断,将PCR产物测序和分析。斜带石斑鱼Epinepheluscoioides神经坏死病毒(orange＿spottedNNV,OGNNV)基因组由两个片断(RNA1和RNA2)组成,RNA1由3103个核苷酸组成,含有一个开放阅读框,编码982个氨基酸;RNA2由1433个核苷酸组成,含有一个开放阅读框,编码338个氨基酸。OGNNV基因组与新加坡GGNNV(greasygrouperNNV)的基因组有高度的相似性。分析病毒的RNA2序列发现:OGNNV与DGNNV(dragongrouperNNV)、RGNNV(redspottedNNV)和GGNNV的亲缘关系很近,并且具有相同的中和位点;分析病毒的RNA1序列,发现在OGNNV的RNA1序列中同样可以找到依赖RNA的RNA聚合酶的6个模序(motif)。根据同源性比较和系统进化分析,OGNNV属于RGNNV血清型的成员。