PCR扩增法检测江苏省5大淡水湖泊产毒微囊藻的空间分布

微囊藻毒素(Microcystin,MC)的产生受微囊藻毒素合成酶基因簇(microcystin biosynthesis gene,mcy)调控,常用PCR扩增mcy基因检测产毒微囊藻.采集江苏省5大淡水湖泊——太湖、滆湖、高宝-邵伯湖、洪泽湖和骆马湖的水样,测定水体营养盐浓度和叶绿素a浓度,根据叶绿素a浓度计算5个湖泊的富营养化指数(Trophic state index,TSI),同时应用单一和多重PCR扩增mcy基因.结果表明,太湖和滆湖处于富营养和超富营养化水平,洪泽湖和骆马湖处于中营养和富营养化水平,高宝-邵伯湖处于寡营养水平.太湖、滆湖、洪泽湖和骆马湖的所有水样均检出mcy基因,4个湖泊水体受到微囊藻毒素的潜在威胁,高宝-邵伯湖没有检测出mcy基因的存在,尚未受微囊藻毒素的污染.     

太湖水体微囊藻毒素变化及其与理化因子的关系

2009年5～10月间采集太湖3个位点的水样,分析水体理化因子和微囊藻毒素的含量及种类。在整个采样周期,3个位点的胞外微囊藻毒素含量变化范围为ND(未检出,<0.02μg/L)至0.67μg/L,只检测到MC-RR和MC-LR两种微囊藻毒素;胞内微囊藻毒素含量变化范围为ND～53.34μg/L,MC-RR和MC-LR是主要的微囊藻毒素种类,在2009年10月的2号位点水体检测到多达6种微囊藻毒素。CODMn和叶绿素a与水体中胞内微囊藻毒素含量呈现显著正相关。在不同采样位点,胞内、胞外微囊藻毒素与理化因子的关系不完全相同,应根据不同区域开展环境条件对太湖水体中胞内、胞外微囊藻毒素含量影响的评估。     

惠州地区小型村镇水源产毒蓝藻污染初探

为了揭示惠州地区农村小型水源产毒蓝藻污染情况,从惠州村镇采取不同类型水源地的水样,分别利用分子生物学和HPLC方法分析水样中的产毒蓝藻污染情况和微囊藻毒素含量。通过微囊藻毒素合成基因片段mcyA-Cd的检测发现,在采取的27个水样中,12个水样已经被产毒蓝藻污染。PCR-DGGE和克隆测序的结果证明,利用mcyA-Cd基因对环境样品中的产毒蓝藻进行初步检测具有较高的特异性和准确性,所有样品中只有一个样品检出来自阿氏浮丝藻属的产毒蓝藻,其他检出的产毒蓝藻均为微囊藻属;HPLC分析结果显示,8个水样检出微囊藻毒素,其中5个样品超过1μg.L-1。研究结果表明,mcyA-Cd基因可以用于快速、准确的对环境样品中的产毒蓝藻进行初步检测;采样区域部分水源地已经被产毒蓝藻污染,应该采取相应措施对惠州地区农村水源地进行产毒蓝藻的监测,防止或减少微囊藻毒素对人产生的危害。     

不同无土栽培基质微生物DNA提取方法研究

用4种DNA提取方法对3种栽培基质中微生物的DNA浓度、腐殖酸去除率、16SrDNA的PCR扩增、扩增片段限制性内切酶和变性梯度凝胶电泳结果进行比较。结果表明：采用含CaCO3的缓冲液预洗,用CTAB缓冲液和蛋白质酶K共同作用以裂解细胞,同时添加2％CaCl2可有效去除腐殖酸;用PEG8000沉淀DNA和SephadexG-200纯化,可提高DNA质量;所得DNA适用于PCR扩增及ARDRA技术的限制酶切分析;在DGGE分析中此方法更能显示微生物种群的多样性。     

长期施肥对土壤中氨氧化细菌丰度和种群多样性的影响

为探讨长期施肥对土壤氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)的影响机制,以长期定位试验站为平台,采用变性梯度凝胶电泳(PCR-DGGE)技术,研究不同施肥方式下土壤AOB丰度和种群结构多样性的季节变化特征。结果表明:与不施肥相比,施肥后土壤铵态氮和硝态氮含量增加,土壤pH降低;随采样时期变化(4月、7月和11月),土壤AOB丰度和多样性指数均在4月最高;各施肥处理下,增施无机氮肥可降低土壤中总细菌数量和AOB的种群多样性,有机/无机氮肥配施有助于维持总细菌和AOB丰度的稳定;冗余分析(RDA)结果表明,铵态氮显著影响土壤AOB种群结构组成,季节是导致AOB种群结构差异的重要因素。总之,季节变化与长期定位施肥引起的土壤理化特征差异,导致土壤AOB丰度和种群多样性发生改变。与无机氮肥相比,有机/无机氮肥配施有助于稳定土壤AOB的丰度。     

应用PCR-DGGE研究冷却猪肉贮藏过程中的优势菌

【目的】研究冷却猪肉贮藏过程中优势细菌的分布,为研究冷却猪肉防腐剂和延长货架期提供参考。【方法】分别选择3个不同企业,取宰后24 h的猪背长肌,于4℃托盘包装,分别贮藏2,4,6 d提取细菌总DNA,对细菌16S rDNA的V6~V8区段进行PCR扩增,扩增产物进行变性梯度凝胶电泳(DGGE),对DGGE图谱进行微生物多样性分析,并对主要条带进行测序分析。【结果】对4℃贮藏的冷却猪肉DGGE图谱上的主要条带进行测序分析,获得6种不同的细菌。热杀索丝菌(Brochothrix thermosphacta)(条带1)在贮藏4 d的样品中,A5没有相应条带,在贮藏6 d的样品中,A7、A8上的条带不占优势,在其他样品中均以优势菌的形式出现;气单胞菌(Aeromonas.sp)所对应的条带3在贮藏4和6 d的样品中都较亮,与贮藏2 d的样品相比,在贮藏4 d之前有所增加,于贮藏6 d时趋于稳定,是优势菌之一;假单胞菌(Pseudomonas.sp)所对应的条带4一直较亮,并呈持续增加趋势,是主要的优势菌之一;葡萄球菌(Staphylococcus.sp)所对应的条带5在贮藏2 d内条带不清晰,贮藏到6 d时条带清晰明亮;莫拉氏菌(Moraxella.sp)(条带2)和节杆菌(Arthrobacter.sp)(条带6)所对应的条带一直不是很亮。【结论】假单胞菌、热杀索丝菌、气单胞菌(Aeromonas.sp)是冷却猪肉贮藏过程中的优势菌;葡萄球菌一旦存在,将逐步发展成优势菌。     

太湖蓝藻发酵后沼渣和沼液的肥效研究

以无锡夏季蓝藻暴发期间打捞出的蓝藻发酵后的沼渣沼液为原料,研究其作为有机肥施用的肥效.设置5个盆栽试验处理:2008年发酵沼渣沼液(处理A)、2007年发酵沼渣沼液(处理B)、新鲜蓝藻(处理C)、化学肥料(处理D)及空白对照(CK),以小白菜为试验植物.结果表明,蓝藻发酵沼渣沼液处理的小白菜株高和产量均有显著提高,并且亚硝酸盐含量低于国家规定的4 mg/kg,Vc含量相对于化肥处理有显著提高.施用蓝藻发酵液和新鲜蓝藻的土壤全氮、有效磷和有机质含量显著增加,土壤酸碱缓冲能力提高.施用处理A和处理C土壤C/N比下降.     

Comparison of Fecal Methanogenic Archaeal Community Between Erhualian and Landrace Pigs Using Denaturing Gradient Gel Electrophoresis and Real-Time PCR Analysis

Erhualian and Landrace breeds are typical genetically obese and lean pigs, respectively. To compare the fecal methanogenic Archaeal community between these two pig breeds, fecal samples from different growth phase pigs were collected and used for PCR-denaturing gradient gel electrophoresis （DGGE） with two primer pairs （344fGC/519r and 519f/915rGC） and real-time PCR analysis. Results showed that a better separation and higher quality of bands pattern were obtained in DGGE proifles using primers 344fGC/519r as compared with primers 519f/915rGC. Sequencing of DGGE bands showed that the predominant methanogens in the feces of Erhualian and Landrace pigs belonged to Methanobrevibacter spp. and Methanosphaera spp. Real-time PCR analysis revealed that there was no signiifcant difference in the numbers of fecal total methanogens between Erhualian and Landrace pigs;however, pig growth phase affected the numbers of 16S rRNA genes of total methanogens and Methanobrevibacter smithii. Dissociation curves of methyl coenzyme-M reductase subunit A （mcrA） gene fragments ampliifed with real-time PCR showed all samples possessed a single peak at 82＆#176;C, which might be associated with M. smithii. Samples from the same growth phase of each breed showed good replicative dissociation curves. The results suggest that the growth phase （including diet factor） other than genotype of pig may affect the fecal methanogenic Archaeal community of pigs.     

应用彗星试验研究产毒微囊藻喂食暴露对铜锈环棱螺肝细胞DNA的损伤

把铜锈环棱螺(Bellamya aeruginosa)暴露于3组不同成分的微藻悬浮液中[蓝藻组:只投喂产毒铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa);混合藻组:50%四尾栅藻(Scenedesmus quadricanda)+50%产毒铜绿微囊藻;对照组:只投喂四尾栅藻],用酶联免疫检测法(Enzyme-linked immuno sorbent assay,ELISA)检测藻液和螺肝组织中的藻毒素浓度.结果表明,藻液中包括藻相和水相的总微囊藻毒索(MCs)浓度分别为:蓝藻组(36.34±4.12)μg·L-1;混合藻组(18.69±2.12)μg·L-1;对照组未检出.在喂食暴露的前6h内,混合藻组和蓝藻组螺肝组织中微囊藻毒素含量持续增长,而后出现下降趋势;第12 h更换藻液并将微藻浓度调整至初始值后,肝组织中MCs含量又迅速回升.同期螺肝细胞DNA损伤指标彗星尾长(TL)、彗星尾距(TM)和彗星尾部DNA百分含量(Tail DNA%)也随螺肝组织中MCs含量发生相应变化,各项DNA损伤指标均在产毒微囊藻喂食暴露6h时达到最大值,之后,各项指标值有所回落,但第12 h更换藻液后,DNA损伤再次加剧.整个实验期间(24 h),混合藻组和蓝藻组的DNA损伤指标均显著高于对照组,混合藻组均显著高于蓝藻组.说明铜锈环棱螺经产毒微囊藻喂食暴露后,其肝组织细胞的DNA受到损伤,且螺肝组织MCs积累越多,DNA损伤越严重.     

应用变性梯度凝胶电泳和16S rDNA序列分析对山羊瘤胃细菌多样性的研究

 以取自3头安装有永久性瘤胃瘘管的土种山羊的瘤胃内容物为材料, 经过DNA抽提和PCR扩增, 扩增产物利用变性梯度凝胶电泳技术(DGGE，一种DNA指纹技术)分析瘤胃细菌在两种日粮条件下的多样性。同时利用基因序列分析技术，分析了16个在DGGE胶上有匹配带的克隆的16S rDNA序列，并与现有的数据库进行了比较。结果表明，饲喂基础日粮时3头山羊瘤胃内容物的DGGE图谱有一定的相似性(43%～55%)；饲料中添加大豆黄酮一定程度上影响了瘤胃细菌的组成，DGGE谱带变化程度分别为1号36%、2号46%、3号30%。基因序列分析表明，DGGE图谱中优势条带的16S rDNA基因序列中有5个基因序列与基因数据库登录的相关序列的相似性大于97%，8个基因序列的相似性在90%～96%，余下的低于90%。相似性大于97%的5个克隆中，只有1个被鉴定为Prevotella sp.，其余4个都属于未被鉴定的瘤胃细菌。     

太湖北部湖区颗粒物吸收特性的时空变化

通过对太湖北部不同湖区2005-2006年4个典型月份水体中悬浮颗粒物的吸收系数进行研究,系统分析了太湖北部湖区水体中颗粒物吸收和浓度的时空分布变异规律.结果表明,颗粒物吸收在4 个月中存在明显差异,夏秋季浮游植物吸收特性得以显现,而冬春则类似非藻类颗粒物吸收特性随波长增加大致按指数规律衰减,吸收系数值夏秋航次的测量数据明显高于冬春航次的测量数据,在空间分布上也有所差异.非藻类颗粒物吸收光谱斜率(Sd)值除7月稍低于其他3个月外,整体时空相差不是太大;浮游植物特征波长的吸收系数与叶绿素a浓度具有显著性正相关,1月相关性最低,其他3个月差别不大.总颗粒物、非藻类颗粒物吸收系数与总悬浮物(TSS)、有机(OSS)、无机颗粒物(ISS)均存在显著性相关,且其相关系数从大到小排序依次为TSS>ISS>OSS,季节排序为冬春高于夏秋;浮游植物吸收系数只与有机颗粒物有弱线性相关.     

夏玉米叶片形状系数的时间和空间变异

【目的】叶片形状系数(α)为测量作物的叶面积和叶面积指数提供了简单快捷的方法。然而,以往研究表明对作物叶片形状系数的选取存在很大的随意性,缺乏统一标准,且通常将其视为常数,不考虑它的时间和空间变异性。为解决这一问题,文章对陕西关中地区夏玉米不同生长阶段和不同叶位叶片形状系数的时间和空间变异性进行了深入研究。【方法】选取2015年6—10月生长季6个夏玉米品种,将玉米生育期划分为三叶、拔节、抽雄、开花、吐丝、成熟等6个不同生长阶段,每6天采样一次,测量叶片面积(LA)、叶片长度(L)和宽度(W),计算各个阶段的α值,同时对比α值在单个玉米植株不同叶位之间的差异。然后分别建立线性、二次、对数等3类共5个叶面积估算模型,以RMSE、RRMSE和ARE 3个统计量作为评价指标,对各叶片面积估算模型的精度进行评价。【结果】对全生育期6个夏玉米品种的760个叶片的面积和长宽乘积进行线性回归分析,夏玉米叶片形状系数均值约为0.78;在被验证的5种叶面积估算模型中,叶面积模型LA=α×L×W,其中α=0.78时精度最高,其相对均方根误差(RRMSE)约为9.50%,绝对相对误差(ARE)约为6.96%。α值范围为0.72—0.87,并随玉米生育期的变化而变化,自三叶期到开花期逐渐增大到全生育期最大值0.87,开花后缓慢下降至0.78,其中开花期叶片的α值与开花前各阶段的α值存在显著差异,而与开花后各阶段的α值不存在显著差异。不同熟性的夏玉米品种之间叶片α值也只在开花、吐丝期表现显著差异。不同叶型叶片α值表现出不同的变化规律,三叶期到拔节前,短宽型叶片的α值大于细长型叶片,此后一直到成熟期,细长型叶片的α值则大于短宽型叶片。在单个植株不同叶位叶片之间,α值变异性明显,开花期、吐丝期、成熟期均呈现出两头大中间小的规律,其中植株中部棒三叶位置α均值最为稳定,为0.78,对应的标准差在0.05以内,而植株上部和下部α均值约为0.84,对应的标准差在0.03—0.10。其中拔节、抽雄期不同叶位叶片的α值不存在显著差异,而在开花、吐丝、成熟期则表现出显著差异。【结论】叶面积模型LA=0.78×L×W更适于估算田间夏玉米叶片面积,较一般采用叶片性状系数0.75时提高模拟精度(ARE)3.86%。应在不同的生长阶段和不同叶位分别采用不同的叶片形状系数,这样才能进一步提高玉米叶面积估算的精度。     

泰湖夏季浮游植物功能群特征及水质状况

为研究泰湖浮游植物群落结构和水质状况,于2017年夏季采集了泰湖7个样点的水样,研究了泰湖国家湿地公园浮游植物的种类、生物量、多样性变化以及环境驱动因子。结果表明:共鉴定出泰湖浮游植物共7门71种,以硅藻和绿藻为主,优势种为普通等片藻(Diatoma vulgare)、梅尼小环藻(Cmeneghiniana firmosa)、美丽星杆藻(Asterionella formosa)、中型脆杆藻(Fragilaria intermedia)和卵形衣藻(Platymonas subcordiformis),可划分为11个功能群,优势功能群为MP、X1、C、P、X2。通过浮游植物功能群、生物量水平分布和多样性指数分析,发现泰湖水质为轻污-中污状态。RDA分析结果显示,影响泰湖浮游植物优势功能群变化的主要环境因子为透明度(SD)、浊度(Turb)、电导率(Cond)和总磷(TP),而总氮(TN)、氯离子(Cl-)等对浮游植物功能群影响较小。     

蠡湖鱼类群落结构及物种多样性的空间特征

为研究蠡湖渔业资源的种群组成结构特点,了解蠡湖渔业资源多样性的时空变化规律,于2007年5月至2008年4月在蠡湖设置了10个采样点,调查和分析了蠡湖渔业资源种类和优势种以及群落多样性。结果表明:调查期间,青梢红鲌(Erythroculter dabryiBleeker)和湖鲚(Coilia ectenes taihuensis)是各个监测站点的优势品种;各个站点Shannon-Wiener多样性指数(H′)介于1.26~2.89之间,依此判定蠡湖渔业资源群落的多样性和丰富度属于正常水平。渔父岛和鹿丁山以及渔父岛和水上明月站点间H′和Wilhm改进指数(H″)差异显著(P0.05),其余站点间H′差异均不显著(P0.05);10个站点间J差异均不显著(P0.05)。运用GIS软件分析,西蠡湖的生物多样性指数和均匀度指数明显高于东蠡湖(以宝界桥为界)。     

太湖的水患与水治

本文从夏禹治水起,对太湖历史上进、出水道的变迁和治理作了较全面的论述。记述了从唐代后期至今的1000多年中,在太湖发生的水旱灾害和灾异的规律以及历代对太湖治理的措施和业绩。分析历史上太湖治理的经验教训。探讨今后治理太湖的方略。     

滇池北岸蓝藻富集区浮游藻类多样性及主要污染因子时空变化研究

[目的]分析滇池北岸蓝藻富集区浮游藻类的多样性及主要污染因子的时空变化特征.[方法] 2007年1月～2011年12月,对滇池北岸蓝藻富集区的浮游藻类群落构成、叶绿素a、总氮、总磷浓度开展了逐月监测,分析浮游藻类多样性及水污染因子的时空变化.[结果]2007～2011年,滇池北岸蓝藻富集区浮游藻类属的多样性呈略微上升趋势,近岸区域属的多样性低于远岸区域;叶绿素a、总氮、总磷浓度近岸区域呈降低趋势,远岸区域呈略微升高趋势;叶绿素a、总氮、总磷浓度近岸区域高于远岸区域.[结论]该研究为滇池蓝藻水华控制及各项治理工作的成效评估提供了参考依据.     

太湖及其入湖河荡控制性种养水葫芦示范工程及效果分析

对太湖梅梁湾水域及入湖河荡控制性种养水葫芦示范工程及其对水质的净化效果进行了介绍,同时从水葫芦本身作为外来物种具有的缺陷和种养区域所在地区的水系特点等方面分析了该工程的弊端,旨在为进一步采用生态工程学方法治理污染水体提供参考。     

稳定性氮同位素技术研究太湖梅梁湾区域营养盐差异

稳定同位素技术通常用于指示外源输入对环境的影响,采用该技术分析了太湖北部不同湖区悬浮颗粒有机物和浮游动物的碳氮稳定同位素比值的差异。结果表明,不同粒径的悬浮颗粒有机物和浮游动物稳定同位素比值存在显著的季节变化,夏季普遍高于冬季,其中δ13C高3.19‰~7.21‰,δ15N高4.20‰~9.36‰。各有机物δ13C不能有效区分各湖区的环境差异,而δ15N在各湖区存在显著差异。δ15N聚类分析显示,河口区由于受外源输入的影响,其δ15N显著低于其他湖区,单独聚为一类,而交汇处和湖心区影响较小,同河口区存在显著差异。整体来讲,总颗粒有机物和浮游动物δ15N同水体TP浓度呈显著正相关,同总溶解性无机氮浓度、铵根离子浓度呈显著负相关。可见,太湖北部悬浮颗粒有机物和浮游动物δ15N受环境营养盐差异的影响强烈,悬浮颗粒有机物δ15N可以作为指示湖区区域差异的有效指标。