黑龙江中央站黑嘴松鸡国家级自然保护区不同森林类型土壤微生物功能多样性分析

土壤微生物在森林生态系统中起着重要作用,因此研究不同森林类型下土壤微生物功能多样性具有重要意义.采用Biolog-Eco微平板法对位于黑龙江中央站黑嘴松鸡国家级自然保护区内的3种典型森林类型——白桦林、蒙古栎林、兴安落叶松林下的土壤微生物功能多样性进行研究.结果表明:白桦林、蒙古栎林、兴安落叶松林土壤微生物AWCD(平均颜色变化率)值、Shannon-Wiener指数和McIntosh指数差异显著(P<0.05).AWCD随着培养时间的延长而逐渐增加,其中白桦林的AWCD值最高,而落叶松林的AWCD值最低.主成分分析(PCA)结果表明,3种森林类型土壤微生物群落代谢功能差异显著,主成分1和主成分2分别可以解释方差变量的38.81%和30.30%.从碳源利用率来看,糖类和氨基酸类是影响3种森林类型土壤微生物功能的主要碳源.典型相关分析(CCA)表明,w(SOC)(SOC为土壤有机质)、w(TN)(TN为全氮)和pH是影响土壤微生物功能多样性的主要环境因子.研究显示,3种森林类型土壤微生物功能多样性和碳源利用方式均有显著差异,其主要受到土壤pH、w(SOC)和w(TN)的影响.

土壤因子对阿特拉津吸附动力学及其污染土壤微生物修复的影响

除草剂阿特拉津已经对中国北方农田土壤产生了较高的污染风险,对其有效的原位修复已成为研究热点。微生物修复技术因具备高效、廉价、生态友好等优势,利用其进行阿特拉津污染土壤的原位修复逐渐受到广泛关注。本文从土壤成分、酸碱度、物理结构、养分水平等方面,分别详尽的阐述了土壤因子对阿特拉津的吸附-解吸动力学、功能微生物的增殖与活力的影响。同时,也为今后增强微生物原位修复效果提出了一些可行的建议和方案。总之,本文可为污染土壤生物修复方式的因地制宜选择与推广奠定理论基础,也为进一步强化微生物原位修复污染土壤的效果提供理论指导。

基于Web of Science的精喹禾灵研究热点与趋势的可视化分析

本研究旨在客观分析精喹禾灵(Quizalofop-p-ethyl)领域的研究现状,并揭示其研究前沿,以期为相关学者提供科学的数据参考。通过科学引文索引扩展版SCIE检索“Quizalofop-p-ethyl”,查到2007-2023年间181篇相关文献,并从中获取了精喹禾灵发文量、发文研究机构和作者等信息。借助Python和VOSviewer工具,进行了精喹禾灵研究领域关键词共现图谱的可视化分析。主要研究结果有:(1)精喹禾灵领域世界发文量和被引频次整体呈上升趋势,中国为发文量最多的国家,前10位世界发文量的研究机构大部分来自中国;(2)发文量最多的作者为美国的Webster EP,来自中国的研究机构篇均被引频次均较高;(3)研究热点主要聚集在降解和除草剂等方面。综上所述,中国在精喹禾灵研究领域处于领先地位,国内学者具有较强的研究实力和国际影响力。然而,近年来中国的发文量有所下降,面对日益深入的研究需求,中国需要持续努力以保持其领先优势。

汉氏葡糖醋杆菌Komagataeibacter hansenii HDM1-3不同发酵时间的转录组测序分析

为了探究汉氏葡糖醋杆菌HDM1-3(Komagataeibacter hansenii HDM1-3)在不同发酵时间的差异基因表达水平,挖掘差异表达基因在细菌纤维素(Bacterial cellulose,BC)生物合成代谢相关基因中的功能,利用Illumina HiSeq平台对发酵前期(18 h)和发酵后期(36 h)的Komagataeibacter hansenii HDM1-3菌株进行转录组测序分析,通过荧光定量PCR验证转录组测序结果的准确性,通过GO富集和KEGG富集分析差异表达基因。转录组测序共获得3154个CDS序列,其中57个未被注释,注释率达98.22%。差异表达基因分析表明,菌株HDM1-3发酵36 h相比于发酵18 h,共有684个显著性差异表达基因,其中上调基因369个(53.9%),下调基因315个(46.1%)。GO功能富集分析结果表明,发酵后期碳水化合物代谢相关功能基因下调,而细胞膜相关功能基因上调。KEGG富集分析结果表明,主要的能量代谢途径,包括糖酵解途径、磷酸戊糖途径和柠檬酸循环都显著下调,两个BC合成酶基因显著上调。这些结果为进一步分析HDM1-3菌株BC合成相关基因、提高BC产量的研究提供理论参考。

次生盐化对溪流底栖分解者和凋落物分解的影响

次生盐化已经由干旱区的局域环境问题,蔓延成为全球性生态问题,严重威胁淡水生态系统生物多样性、生态系统功能和生态系统服务,然而,次生盐化对溪流生态系统的效应尚不清晰。以分解者亚系统结构和功能为切入点,解析次生盐化对溪流分解者群落和凋落物分解过程的影响,为河溪生态系统保护、管理、修复提供理论依据。在盐化溪流中,细菌群落和真菌群落对盐化过程的响应模式存在显著差异,相应作用路径对凋落物分解过程变化的调控能力也不同,真菌响应更为复杂。盐化可通过致死效应和亚致死效应对底栖动物群落产生显著影响,撕食者通常对盐度敏感,盐化作用下底栖撕食者变化对凋落物分解过程的影响非常重要。凋落物分解速率普遍降低,但凋落物分解过程与水体盐化特征和模式之间的关系尚未确定。后续的研究重点应包括溪流盐化时空动态的生态效应、凋落物分解的元素释放动态等过程参数监测、溪流次生盐化与其他因素(全球变化、富营养化、新兴污染物等)的交互作用等。

有机磷类农药微生物修复研究进展

有机磷类农药是目前化学防治常用种类之一,过量施用导致环境污染、农产品质量安全等问题日趋严重,国内外各学科领域科研人员也在积极探索该类农药污染的修复治理方法。本文在总结有机磷类农药应用现状及微生物降解机制基础上,详细汇总了有机磷类农药降解微生物种类,总结了功能微生物对有机磷类农药的降解谱,并展望微生物修复技术在农药修复应用前景,以期为该类研究工作提供理论依据。

高效降解细菌对氟磺胺草醚污染土壤修复效果探究

为了解决大豆田除草剂氟磺胺草醚长期施用造成土壤中大量残留对后茬敏感作物的药害问题,本研究通过盆栽试验研究添加细菌发酵液对玉米种子的发芽率和幼苗生长指标的影响,通过田间试验研究添加细菌发酵液对土壤和玉米籽粒中氟磺胺草醚残留和玉米产量的影响。盆栽试验表明土壤处理30天和60天处理组的玉米出苗率差异极显著,根干重差异显著;菌液处理土壤30天时,残留氟磺胺草醚对后茬敏感作物玉米幼苗生长影响较小;田间试验表明收获时土壤中未检测出氟磺胺草醚,玉米吸收了86.91%~97.87%氟磺胺草醚,施用菌液后玉米籽粒对氟磺胺草醚的残留率下降了21.8%~32.76%,使其残留量符合国家标准,而且能够增加玉米株棒数和平均产量。菌液施用对氟磺胺草醚污染的土壤具有较好的修复作用且能够减轻氟磺胺草醚对后茬玉米的药害现象。

氮肥利用率的研究进展

旨在为提高作物的氮肥利用率、减少资源浪费、降低环境污染和提高作物产量提供科学依据。文章回顾了国内外近年来氮肥利用率的研究成果,从氮肥利用率的研究方法及影响因素等方面分析了氮肥利用率的研究历史、现状和存在问题。归纳得出中国氮肥利用率较低,施肥缺乏科学性,具体表现为氮肥施用量过大、氮肥挥发及硝化反硝化损失严重、施肥时期及施用量与作物氮素吸收规律不协调、肥料品种较单一等。建议结合测土配方施肥、实时监控管理等技术,合理地确定氮肥种类、用量、施用方式及时期,加强新型肥料及肥料增效剂等新技术的研发和推广,并注重作物氮高效品种资源的挖掘和应用,进而从土壤、肥料、品种、管理方式等多方面提高氮肥利用率。

黑木耳黑色素对缺铁性贫血小鼠生理指标及肠道菌群的影响

目的:探究黑木耳黑色素对缺铁性贫血(iron deficiency anemia,IDA)小鼠生理及肠道菌群的影响。方法:选取45只24日龄的雄性昆明小鼠随机分为2组:对照组(15只)始终饲喂正常饲料,饮用去离子水;模型组(30只)饲喂低铁饲料、饮用超纯水2周进行造模,随后将模型组随机平均分为2组(IDA组和IDA-M组),继续饲喂低铁饲料,饮用超纯水3周;IDA-M组在造模2周后灌胃200 mg/(kg m_(b)·d)黑木耳黑色素,灌胃体积0.2 mL,干预3周,干预期间IDA组灌胃等体积超纯水。每周测定各组小鼠体质量,实验结束时测定各组小鼠血常规并采用高通量测序分析小鼠粪便菌群组成。结果:造模2周后,与对照组相比,模型组小鼠体质量显著降低(P<0.05);黑木耳黑色素干预3周后,与IDA组相比,IDA-M组小鼠体质量显著增加(P<0.05),白细胞计数、红细胞计数、血红蛋白质量浓度、红细胞比容、平均红细胞体积等贫血指标均恢复至正常水平,表明黑木耳黑色素具有改善IDA的效果;Illumina Miseq高通量测序分析结果表明,IDA会导致小鼠肠道菌群紊乱,极显著改变肠道菌群多样性指数(Shannon、Chao1、Ace、Simpson指数)(P<0.01);灌胃黑色素后,与IDA组相比,IDA-M组小鼠肠道菌群多样性指数和整体结构得到显著改善(P<0.01),在门水平上,拟杆菌门(Bacteroidetes)和变形菌门(Proteobacteria)相对丰度明显降低,厚壁菌门(Firmicutes)和疣微菌门(Verrucomicrobia)相对丰度明显升高并均恢复至正常水平,在属水平上,黑木耳黑色素干预可以增加主要优势菌属相对丰度,有益菌另枝菌属(Alistipes)和阿克曼氏菌属(Akkermansia)相对丰度高度显著增加(P<0.001),条件致病菌副拟杆菌属(Parabacteroides)相对丰度极显著降低(P<0.01)。结论:黑木耳黑色素可以通过改善IDA小鼠的体质量和血常规指标来缓解IDA症状,并可以增加IDA小鼠肠道菌群多样性和优势菌群相对丰度,使有益菌相对丰度增加、致病菌相对丰度降低。

光照条件对黄芩种子萌发及光形态建成的影响

研究不同光照条件(16 h光照+8 h黑暗、12 h光照+12 h黑暗、全黑暗)对黄芩种子表型、生理及代谢性状的影响,以发芽率、发芽势、叶绿素、可溶性糖和脂肪酸等相关指标,来筛选出适合黄芩种子萌发的条件。结果表明,光暗结合处理比黑暗处理更适合种子萌发,而全黑暗处理则明显抑制黄芩种子萌发,使其下胚轴伸长增加,光形态建成被抑制。在12 h光照+12 h黑暗处理中,黄芩种子的发芽率、发芽势和脂肪酸含量均显著高于其他两组处理;叶绿素和可溶性糖含量在16 h光照+8 h黑暗处理中积累最多。通过研究不同光照条件对种子萌发的影响,揭示了不同光照条件下黄芩种子萌发过程中代谢物的变化规律及积累模式,为黄芩种子萌发筛选出最佳条件,也为今后研究黄芩种子萌发提供实践依据。

多糖抗肿瘤作用机制研究进展

恶性肿瘤正在威胁人类的身体健康,抗肿瘤药物的研发已引起国内外学者的广泛关注。已有研究表明,多糖不但能够参与生物机体细胞的新陈代谢和免疫调节,还具有抗肿瘤、抗抑郁、抗病毒、抗氧化、抗衰老和保肝护肝等多种生理功能,且多糖因具有毒副作用小、来源广泛、价格低廉等优点,成为潜在的新型抗肿瘤药物资源。然而,不同来源多糖的抗肿瘤作用机制并不相同。本文通过查阅国内外关于多糖抗肿瘤作用机制方面的研究文献,从多糖抑制肿瘤细胞增殖、干扰肿瘤细胞生长周期和细胞膜流动性、抑制肿瘤细胞的入侵和转移以及增强机体免疫调节功能等多个方面综述了多糖抗肿瘤的作用机制,以期促进多糖抗肿瘤作用的深入研究,为多糖类物质在肿瘤治疗方面的产品开发和临床应用奠定理论基础。

促生潜力玉米种子内生细菌分离鉴定及发酵条件优化

旨在从玉米种子中分离鉴定具有促生功能的内生细菌,为菌肥研发提供菌种资源和技术支持。以玉米种子为试材,用平板涂布和三区划线法分离、纯化获得玉米种子内生菌,滴灌试验筛选促生菌株,采用单因素和正交试验优化发酵条件,通过盆栽滴灌试验验证菌株的促生效应。试验分离获得一株促生效果相对较强的菌株,编号为SYL4,初步鉴定为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)。SYL4最佳培养条件:蛋白胨1.5%,玉米粉0.5%,CaCO30.25%,接种量5%,转速200 r/min,温度34℃,培养时间48 h。滴灌优化发酵液使得玉米幼苗根长、叶长分别增加12.86%、9.4%,根重、叶重分别增加6.52%、6%。本研究分离获得一株具促生潜力的内生菌SYL4,优化后的发酵条件提高玉米幼苗过氧化物酶(POD)活性,有效促进玉米幼苗生长。

环境因子及内源物质对果树中花青素调控的研究进展

花青素的合成途径基本被确定,但是关于环境因子及内源物质对花青素积累的影响仍旧缺乏全面系统的阐述。本研究根据国内外的研究进展,总结光照、温度、矿质元素等环境因素以及内源激素等物质对果树中花青素积累的影响,发现较强光照、低温、部分矿质元素、水分胁迫、酸性环境、糖类以及乙烯等的内源激素对花青素的稳定性具有保护作用,并能促进花青素的合成。此类研究可为果树果实色泽、营养品质的进一步改良提供理论基础,为果树品种的选育与研发提供参考方向,同时也为果树中花青素的提取、加工、运输和贮藏过程提供理论指导,促进优良、天然的植物化学物质在果树中的充分积累及综合利用。而对于环境因子和内源激素在花青素调控网络中的具体作用机制,在未来仍需要借助分子生物学、表观遗传学等生物技术进行深入研究。

Q型烟粉虱细胞色素P450 CYP6DV5基因克隆及其在烟粉虱对噻虫嗪抗性中的作用

烟粉虱Bemisia tabaci已严重危害农作物的正常生长,而新烟碱类杀虫剂噻虫嗪已被广泛用于烟粉虱的防治,但由于常年应用,致使烟粉虱对噻虫嗪产生了严重的抗性,而目前其抗药性分子机制尚不明确。本研究通过荧光定量PCR比较分析烟粉虱噻虫嗪抗性及敏感种群,发现细胞色素P450基因CYP6DV5在噻虫嗪抗性品系中的表达量为敏感品系的2.95倍,依据基因组数据库克隆该基因的全长序列,序列分析结果表明,该基因具有细胞色素P450基因的保守结构域,属于典型的昆虫P450基因。进一步分析其在不同发育阶段和部位中的表达量,发现细胞色素P450基因CYP6DV5在烟粉虱成虫阶段和头部表达丰富,同时噻虫嗪能够显著诱导该基因的表达。通过RNA干扰试验,发现敲低CYP6DV5基因表达能够显著提高烟粉虱对噻虫嗪的敏感性。结果表明,CYP6DV5基因参与了Q型烟粉虱对噻虫嗪抗性的形成。研究结果将有助于揭示烟粉虱对噻虫嗪的抗性形成机制,并为烟粉虱的综合治理提供理论基础。

亚洲玉米螟(Osrinia furnacalis)人工饲料研究进展

研究旨在通过对我国亚洲玉米螟人工饲料发展现状的分析,为人工饲养技术提供参考。人工饲料配方的研究和应用是保障亚洲玉米螟的生长、发育以及继代繁殖的核心技术。对亚洲玉米螟人工饲料研究概况、饲料配制发展趋势、各饲料配方应用情况进行了分析和总结,并根据不同研究目的,对人工饲料研究发展提出展望。实现实验室内种群饲养和供应,为该类害虫毒理、昆虫抗性以及生物防治等研究提供保障。

木耳菌糠酸解液的脱毒效果

为探讨木耳菌糠酸解液的脱毒效果,测定脱毒前后酸解液中还原糖、硫酸根离子、乙酸和糠醛的质量浓度。实验结果表明:酸解液脱毒前后的还原糖质量浓度分别为6.22、3.82 g/L,还原糖浓度降低了38.6%;硫酸根质量浓度分别为18.90、1.91 g/L,大部分硫酸根离子被去除。乙酸质量浓度分别为2.13、1.97 g/L,降低不明显。糠醛质量浓度分别为0.734、0.124 g/L,糠醛浓度降低了412.5%。菌糠酸解液脱毒前酒精度为零,脱毒后酒精度0.58%(w/v),说明脱毒效果比较显著。该结论为利用菌糠酸解液生产酒精提供了理论基础。

盐胁迫对菌根化沙枣幼苗生长性状的影响

以实生沙枣苗木为供试植物、异形根孢囊霉(Rhizophagus irregularis)为供试菌株,采用盆栽培养方法,设置浓度为0、100、200、300 mmol·L^(-1)的NaCl胁迫菌根化沙枣幼苗,测定不同浓度NaCl胁迫的菌根化沙枣幼苗的株高、基径、生物量、功能叶片生长参数、盐害症状,分析盐胁迫对菌根化植物生长的影响。结果表明:盐胁迫对沙枣苗木生长具有显著的抑制效应,但不同浓度盐处理与对照相比,接种丛枝菌根真菌(AMF)显著提高了沙枣苗木的株高、基径(P<0.05)。在盐浓度为300 mmol·L^(-1)时,沙枣苗木的株高、基径增加幅度,分别为11.30%、4.35%。经浓度为100、200、300 mmol·L^(-1)的盐处理,接种沙枣苗木比不接种沙枣苗木的全株总生物量,分别增加36.30%、52.22%、104.54%。在盐浓度为300 mmol·L^(-1)时,菌根化沙枣苗木的单叶面积、比叶面积、叶面积比率,比对照分别增加138.46%、30.90%、130.27%。相同盐浓度胁迫时,接种沙枣苗木叶片脱落率、枯黄率、盐害率,均显著低于不接种处理(P<0.05)。接种异形根孢囊霉,缓解了盐胁迫对沙枣生长产生的不利影响,提高了植物耐盐胁迫能力。

低温胁迫对甜菜抗氧化系统的影响

旨在研究低温胁迫对甜菜细胞膜过氧化及抗氧化系统的影响,并为研究其他植物的抗寒性生理机制提供参考依据。以甜菜品种‘KWS9147’为实验材料,采用水培方式栽培,设置了4℃的低温处理(L)和25℃的室温对照(CK),测定低温处理前后甜菜叶片中丙二醛(MDA)含量和抗氧化系统酶活性的变化。结果表明,低温胁迫会对细胞膜造成损害并促使抗氧化系统产生防御作用,甜菜低温胁迫处理1天后与对照组对比,丙二醛(MDA)含量和抗氧化系统酶活性发生了显著的变化,丙二醛(MDA)的含量增加了31.32%,总抗氧化能力(T-AOC)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、抗坏血酸过氧化物酶(APX)及过氧化氢酶(CAT)活性显著上升,分别上升了10.74%、4倍、2.22倍、32.85%、和2.56倍。综上,甜菜在低温胁迫下抗氧化能力提高,从而清除活性氧自由基(ROS)的积累,减缓细胞膜脂过氧化对细胞造成的伤害。

莠去津降解菌泛基因组测序及比较基因组分析

Arthrobacter aurescens TC1和Pseudomonas sp.ADP是目前莠去津降解菌的模式菌株,筛选出Microbacterium sp.HBT4,旨在挖掘这3株不同种属细菌基因组间生物学信息的异同,并预测重要基因。通过Illumina Hiseq 4000测序平台采用DNA小文库制备和测序技术,进行了泛基因组测序,使用相关软件进行基因组组分分析、基因功能注释、基因间变异检测和比较基因组学分析,将分离得到的微杆菌HBT4与模式菌株进行核苷酸组成、共线性及菌株间变异差异分析。得到该菌株基因组大小约为3.53 Mb,预测到菌株HBT4编码基因3 397个、重复序列含量为1.33%、非编码RNA 63个,通用数据库基因功能注释共3 324个,专用数据库基因功能注释共1 149个,通过菌株间差异变异分析发现SNP、Small InDel和水平转移基因,未发现结构变异基因,获得该菌株特有基因中GO注释到的基因在细胞组分、分子功能和生物学进程中的数量和比例,从KEGG代谢通路富集图中发现特有基因编码的二氢硫基赖氨酸残基琥珀酰转移酶位于三羧酸循环中α-酮戊二酸和琥珀酰辅酶A的代谢通路之间。获得3个菌株核心基因组与非必需基因组比例分布、系统进化树和共线性关系,发现三者之间共有基因家族986个、菌株HBT4特有基因家族1 171个。得到的菌株HBT4与两株模式菌株相比,其基因家族之间既有相同之处,又有较大差异。

5类化学除草剂在作物中残留分析的研究进展

为解决化学除草剂在作物中的残留的药害问题,本研究综述了酰胺类、磺酰脲类、三氮苯类、苯氧羧酸类和联吡啶类5类化学除草剂在作物中的残留分析,从酰胺类除草剂和磺酰脲类除草剂施用的常见作物进行残留检测分析,从三氮苯类除草剂、苯氧羧酸类除草剂和联吡啶类除草剂中各自选取一种代表性的除草剂,论述其在作物中的残留情况,归纳总结出化学除草剂残留对作物的药害情况,今后可以采用新的检测技术-酶联免疫吸附分析(ELISA)来提高除草剂残留检测的灵敏度和时效性,加强对农民合理用药的培训指导工作和对除草剂的监管力度,加大开发对长残留除草剂替代品的步伐。