室内观赏鱼池自净化生态系统的构建

[目的]构建室内观赏鱼池生态自净化系统.[方法]设计了水泵过滤池、入水池、生态净化池和观赏鱼池.结合使用常规水族生物材料,首次在生态净化池投放了单肠目、大口虫目、三肠目涡虫、水螅和浮游动物等.对常见5种水生观赏植物以及硝化细菌的水净化功能进行检测.[结果]实现了鱼池环境物种的多样性,形成了完整的食物链体系,使观赏鱼池获得稳定的水生态平衡环境,构建了具有自净化功能的水生态调控系统.不同的水生观赏植物对水体的净化功能有显著差异.[结论]构建的室内观赏鱼池自净化生态系统方法简便、效果极为显著,可节约人工及水资源均达90％以上,具有应用与推广价值.     

水螅对水蚤卵孵化的效应研究

[目的]探讨利用生物法控制供水水源水蚤爆发的可行性,为自来水厂控制水蚤爆发提供参考。[方法]测定经水螅吞噬后水蚤卵的孵化时间和平均孵化率,并对未孵化的水蚤卵进行活性检测。探讨多形水螅对水蚤卵孵化的影响。[结果]经水螅分别吞噬的单水蚤和多水蚤,被消化排遗后的水蚤卵,其孵化时间为8～24 h,平均孵化率分别为56.42%和55.07%;未孵化的水蚤卵均被台盼蓝染色,且有原生动物侵蚀。对照组水蚤卵孵化率为100%,孵化时间为8～16 h。[结论]经水螅消化排遗后的水蚤卵,其孵化率明显受到抑制。     

土壤微塑料和农药污染及其对土壤动物毒性效应的研究进展

微塑料和农药可能会在土壤中长期共存,塑料制品的种类和结构差异导致其对化学污染物有不同的亲和力和吸附行为。因此,微塑料可作为农药的载体,与农药形成复合污染,对生物体产生联合毒性效应,进而对食物链乃至人类产生健康危害。本文归纳了微塑料和农药对土壤环境的影响,阐述微塑料吸附农药的机理与研究现状,分析了微塑料和农药对土壤动物的联合毒性效应,指出当前研究存在的问题并对未来研究方向进行展望,为未来研究微塑料与农药在土壤中的环境行为提供重要参考。     

大豆UV-B光受体GmUVR8基因的生物信息学分析

UV-B影响大豆的生长发育,降低大豆的产量,但能够促进大豆类黄酮化合物合成,提高植物对病虫害的抵抗力。本研究利用生物信息学方法系统分析了大豆UV-B光受体UVR8基因及其编码蛋白质的特性。结果显示,大豆中存在4个GmUVR8蛋白质,均为亲水性蛋白质,位于细胞核中,尽管它们在大小上存在差异,但是都包含多个保守的RCC1结构域,形成了完整或不完整的七叶β-折叠的结构,与拟南芥的折叠方式极为相似。大豆基因组中这4个GmUVR8编码基因长度不一,分别位于4条染色体上,含有相同的外显子数,具有相同的编码方式。同源序列比对显示GmUVR8c与拟南芥最为相似,而聚类分析显示GmUVR8具有一定特异性。本研究为后期系统分析大豆UV-B光形态建成分子机制和GmUVR8基因功能提供了理论依据。     

玉米油菜素甾醇生物合成关键酶基因ZmCYP90B1的克隆及其对逆境胁迫的响应

油菜素甾醇作为一类重要植物激素, 在植物生长发育和抵御逆境胁迫等过程中发挥重要作用。CYP90B1基因编码酶是其合成途径中关键限速酶。本研究针对迄今有关玉米CYP90B1基因应答逆境胁迫特征尚未见报道现状, 采用RT-PCR结合RACE技术, 从玉米中克隆了油菜素甾醇生物合成关键基因ZmCYP90B1 (GenBank登录号KY242373)。ZmCYP90B1全长2058 bp, 开放阅读框为1518 bp, 编码506个氨基酸。ZmCYP90B1蛋白预测分子量为57.66 kD, 等电点为9.54, 含有1个跨膜结构域及1个p450保守结构域。序列比对表明, ZmCYP90B1与其他物种CYP90B1蛋白高度相似, 但在单双子叶植物中进化上具有明显差异。实时荧光定量PCR结果表明, 非生物胁迫(干旱、高盐、低温和脱落酸)、虫害(甜菜夜蛾取食)和茉莉酸甲酯均诱导ZmCYP90B1表达, 表明该基因响应多种非生物胁迫, 参与植物对虫害和茉莉酸甲酯的响应。进一步构建过量表达ZmCYP90B1基因的烟草株系并检测表明该烟草株系抗旱性增强, 叶片失水率下降, SPAD值增大。此外, 干旱胁迫下转基因烟草超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)的活性以及游离脯氨酸(Pro)的积累量均显著高于野生型, 丙二醛(MDA)和脱落酸(ABA)含量明显低于野生型。通过检测下游胁迫响应基因表达, 表明ZmCYP90B1提高植物抗旱性可能不依赖ABA途径, 而与其对抗氧化相关途径相关基因的转录调控有关。     

缺氮胁迫对固氮蓝藻鱼腥藻PCC7120 DNA甲基化修饰模式的影响

为研究缺氮胁迫对固氮蓝藻DNA甲基化的影响,本研究以固氮蓝藻鱼腥藻Anabaena sp. PCC 7120为试验材料,比较了正常藻丝、缺氮藻丝和异形胞的DNA甲基化修饰。DNA甲基化修饰与细胞分化、基因组印记等多种重要生物学过程有关。在高等植物和非固氮蓝藻中,缺氮胁迫可以改变DNA甲基化修饰模式。DNA甲基化修饰也存在于固氮蓝藻细胞中。然而,固氮蓝藻可以通过固定空气中的氮来缓解缺氮压力,缺氮胁迫是否能改变固氮蓝藻的DNA甲基化修饰模式尚不清楚。全基因组重亚硫酸盐测序可以在单碱基水平分析基因组范围内所有胞嘧啶的甲基化修饰模式。利用全基因组重亚硫酸盐测序对正常培养的藻丝、缺氮72h的藻丝和异形胞的胞嘧啶甲基化进行了测序,分别获得6.25,8.38,7.11Gb的干净数据。在正常培养的藻丝、缺氮72h的藻丝和异形胞中,甲基化胞嘧啶位点占所有胞嘧啶位点的比例分别为1.06%,1.05%和1.05%,甲基化胞嘧啶位点的平均甲基化水平分别为0.61%, 0.54%和0.54%。基于胞嘧啶甲基化修饰模式对这3个样品进行Pearson相关性分析,发现样品间的相关系数在0.976～0.983之间。这些结果说明正常培养的藻丝、缺氮72h的藻丝和异形胞的DNA甲基化修饰模式相似,缺氮胁迫不能引起固氮蓝藻DNA甲基化模式的改变。本结果为固氮蓝藻和非固氮蓝藻采用不同的表观修饰来应对缺氮胁迫提供了证据。