不同温度制备香根草生物炭对Cd2+的吸附特性与机制

为探讨香根草生物炭对水溶液中Cd2+的吸附特性及机制,通过元素分析、BET-N2、Zeta电位、SEM-EDS、FTIR等分析手段对不同热解温度(300、500℃和700℃)下制备的香根草生物炭特性进行表征,并研究三种生物炭(BC300、BC500和BC700)在不同初始Cd2+浓度和吸附时间下的吸附行为。结果表明,随着温度升高,生物炭产率下降,灰分、pH和Zeta负电荷量上升;比表面积和孔体积增大,其中BC700的比表面积为227.04 m2·g~(-1),比原材料增大67.8倍。三种生物炭的吸附过程均符合Langmuir和Freundlich模型,而Freundlich拟合度相对较高(R2均大于0.98),最大吸附量顺序依次为BC700(92.65 mg·g~(-1))BC500(80.17 mg·g~(-1))BC300(76.29 mg·g~(-1))。当初始Cd2+浓度为20 mg·L~(-1)时,吸附平衡时间顺序为BC700(80 min)BC500(180 min)BC300(240 min),均符合准二级动力学模型(R2均大于0.98),以化学吸附为主。对比吸附前后的FTIR谱图,主要有-OH、C=O、C=C、C-O等官能团参与生物炭的吸附过程。结合SEM-EDS的结果分析,生物炭主要是通过表面静电吸附和络合作用去除溶液中Cd2+。三种生物炭中,BC700吸附性能最佳,原因可能是其具有较大的比表面积、较多的负电荷量和较多的官能团。     

Susceptibility breakpoint for cefquinome against Escherichia coli and Staphylococcus aureus from pigs

Cefquinome is the only fourth-generation cephalosporin used solely for veterinary applications.In this study,we established the wild-type cut-off (CO_(WT)) and pharmacokinetic/pharmacodynamic cut-off (CO_(PD)) of cefquinome against Escherichia coli and Staphylococcus aureus.A total of 210 E.coli and 160 S.aureus isolates were collected from pigs in Guangdong Province between 2014 and 2018.The minimum inhibitory concentrations (MICs) were determined using a microdilution broth method.MIC_(50) and MIC_(90) were 0.06 and 0.25μg m L~(–1) for E.coli and 0.5 and 1μg m L~(–1) for S.aureus,respectively.Statistical analysis and the ECOFFinder Program showed that the CO_(WT )for cefquinome against E.coli and S.aureus were0.125 and 2μg m L~(–1),respectively.The resistance rates were 11.9%for E.coli and 6.25%for S.aureus.Based on a5 000-subject Monte Carlo simulation,the CO_(PD) value for cefquinome against E.coil and S.aureus was 0.25μg m L~(–1) under the recommended dose (2 mg kg~(–1),twice a day for 3 days),confirming that infections caused by strains with MIC≤0.25μg m L~(–1) could be effectively treated.Following adjustment of the dosing regimen to 4.5 mg kg~(–1),effective treatment (90)was achieved for S.aureus infections with MIC_(90) 1μg m L~(–1).This susceptibility breakpoint determination is significant for resistant surveillance and cefquinome dosage guidance against E.coli and S.aureus in pigs.     

氧化老化过程对生物炭吸附镉的影响及机制

为研究氧化老化过程对生物炭性质及其对镉(Cd~(2+))吸附能力的影响及机制,以过氧化氢(H_2O_2)化学氧化方法模拟稻壳生物炭在自然环境中的氧化老化过程,通过等温吸附试验研究氧化老化过程对生物炭吸附Cd~(2+)能力的影响,运用扫描电镜和能谱分析(SEM-EDS)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和~(13)C核磁共振技术探究氧化老化过程中生物炭对Cd~(2+)的吸附机制。结果表明:氧化老化过程中生物炭的元素组成和比表面积变化不明显,但含氧基团增多,芳香性增强。老化前后生物炭对Cd~(2+)的吸附均符合准二级动力学模型,但氧化老化过程抑制了稻壳生物炭对Cd~(2+)的吸附能力,在298 K时,Langmuir预测Cd~(2+)在生物炭上的最大吸附量分别为未老化生物炭(BC,21.48 mg·g~(-1))氧化老化1次生物炭(OBC1,15.07 mg·g~(-1))氧化老化2次生物炭(OBC2,7.56 mg·g~(-1))氧化老化3次生物炭(OBC3,7.51 mg·g~(-1))。生物炭吸附Cd~(2+)的机理主要有表面络合作用、阳离子-π作用和离子交换作用,氧化老化后碱金属元素的变化抑制了表面吸附作用。     

抗菌肽FAPs在毕赤酵母中的重组表达研究

将4种抗菌肽Fowlicidin-2、Cecropin B、Cecropin A(1-8)-Melittin(1-18)和Thanatin串联,并在每种抗菌肽N-末端加上Kex2蛋白酶裂解位点,根据毕赤酵母密码子偏爱性,化学合成四种抗菌肽(Fusion Antimicrobial Peptides,FAPs)编码基因,连接到pPICZαC载体中,构建分泌型重组表达载体并转化毕赤酵母。经甲醇诱导后,Tricine-SDS-PAGE分析获得与目蛋白大小一致特异表达蛋白条带,每升发酵液上清含量达到32 mg。初步鉴定FAPs对大肠杆菌(E.coli)ATCC25922、金黄色葡萄球菌(S.aureus)ATCC25923、鼠伤寒沙门氏菌(S.syphimurium)C77-31和绿脓杆菌(P.aeruginosa)ATCC27853均有抑菌活性,且对S.aureus ATCC25923活性最强,最小抑菌浓度MIC为8.0μg·mL-1。     

金黄色葡萄球菌GapC基因的克隆和表达

为研究金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus,S.aureus)GapC蛋白,应用PCR方法扩增出S. aureus菌株BMSM855/23-1的gapC基因,随后将其克隆到pMD18-T载体上.重组克隆pMD-T/gapC经测序后,与GenBank上已发表的序列进行对比分析.然后,将gapC基因插入到pQE-30质粒,构建重组质粒pQE30/gapC.重组质粒转化大肠杆菌E.coli M15(pREP4),IPTG诱导后,SDS-PAGE鉴定GapC融合蛋白的表达.结果表明成功扩增并克隆了S.aureus gapC,该菌株的gapC基因与GenBank上S. aureus BM10株的核苷酸序列一致性为99.3%,推导氨基酸序列一致性为99.4%.SDS-PAGE结果表明,GapC蛋白在E. coli M15(pREP4)中获得表达.     

玉米秸秆碱化处理制备的生物炭吸附锌的特性研究

为研究玉米秸秆碱化处理制备的生物炭对模拟废水中Zn的吸附特性,以玉米秸秆为原料制备玉米秸秆生物炭(BC),同时对玉米秸秆进行碱化浸渍处理来获得碱化改性生物炭(K-BC),并在此基础上研究了BC和K-BC对Zn的吸附动力学、吸附热力学以及pH对其吸附的影响,结合元素分析、比表面积孔径测定、扫描电镜及红外光谱等表征来分析其对Zn的吸附差异。结果表明:当Zn浓度为60 mg·L~(-1),BC和K-BC对Zn的吸附过程由快速吸附和慢速吸附2个阶段组成,且符合准二级动力学吸附模型;BC和K-BC对Zn的吸附量随温度(288~318 K)和Zn浓度(10~120 mg·L~(-1))的增加而增加,其中K-BC对Zn的理论饱和吸附量大于BC,且由Freundlich模型对吸附过程进行描述较为合适;热力参数表明BC和K-BC对Zn的吸附为自发、吸热和无序度增加的过程;在pH_2.0~5.0范围内,当pH为5.0时K-BC对Zn的吸附量最大,吸附率接近50%。由BC和K-BC结构表征及理化特性差异可以推知,这2种生物炭对Zn吸附差异来源于其比表面积、孔隙结构和芳香结构之间的差异。     

麦秸生物炭添加对猪粪中温厌氧发酵产气特性的影响

为探明不同热解温度生物炭添加对猪粪中温厌氧消化产气的影响,以400、500、600℃热解制成的麦秸生物炭(BC400、BC500、BC600)为研究对象,采用批次发酵试验,探讨了生物炭添加对猪粪中温(37±1)℃厌氧发酵产气特性的影响。研究结果表明:麦秸热解生物炭可显著(P0.05)提高猪粪发酵系统的产气潜力和甲烷含量,其影响从大到小依次为BC600BC500BC400。厌氧发酵49 d期间,添加生物炭处理的产气量和产甲烷量分别为260.7~288.7 m L·g~(-1)VS和163.7~185.5 m L·g~(-1)VS,较纯猪粪处理提高了77.1%~96.1%和78.1%~101.8%。同时,添加生物炭可明显提高猪粪厌氧发酵系统的消化效率(T90),缩短厌氧发酵的延滞期。不同热解温度麦秸生物炭对猪粪厌氧消化产气特征的影响明显不同,对畜禽养殖场沼气工程运行中的物料选择和条件优化有实际的指导意义。     

海藻酸钠-生物炭联合固定化菌株降解2-羟基-1,4-萘醌

[目的]采用联合固定化微生物技术对降解菌Pseudomonas taiwanensis LH-3进行固定,以期为稳定高效降解2-羟基-1,4-萘醌提供理论依据。[方法]通过往20 g·L~(-1)海藻酸钠(SA)中添加2.5 g·L~(-1)生物炭(biochar,马尾松树干700℃高温缺氧热解所得),同时以0.2%接种量接入2-羟基-1,4-萘醌降解菌LH-3,制成联合固定化菌(SA+biochar+bacteria),并考察其结构性能;通过与不添加生物炭的海藻酸钠+菌(SA+bacteria)等4种对照处理进行比较,研究联合固定化菌对2-羟基-1,4-萘醌的降解特性;通过与海藻酸钠+菌处理作比较研究联合固定化菌重复利用性能;通过与游离菌作比较,考察不同环境因素对联合固定化菌降解性能的影响以及联合固定化菌在SBR反应器中的连续降解效果。[结果]联合固定化小球的比表面积为22.26 m~2·g~(-1),而不添加生物炭的海藻酸钠+菌小球比表面积为4.02 m~2·g~(-1);联合固定化菌降解过程中可以充分发挥生物炭吸附和微生物降解联动作用;联合固定化菌与游离细菌相比可耐受更高的底物浓度,适应更广的p H值和温度范围,对重金属的耐受性增强并可以多次循环利用;在实验室规模的SBR反应器中,联合固定化菌可在所观测的24个循环内持续稳定地降解2-羟基-1,4-萘醌。[结论]在海藻酸钠+菌小球中添加生物炭增加了小球的比表面积和降解性能,提高了菌株对外界环境变化的耐受性和重复利用效率以及在SBR反应器中的降解稳定性。     

两种生物炭对Pb的吸附特性研究

以木子壳、米糠为前驱体,650℃制备生物炭,通过扫描电子显微镜、X射线粉末衍射仪和比表面积分析仪等手段表征其物理化学性质,探究粒径、矿物组分、初始浓度及时间等因素对生物炭吸附Pb~(2+)效果的影响。结果表明,木子壳生物炭比表面积虽远小于米糠生物炭,但对溶液中Pb~(2+)有很强的吸附效果,等温吸附曲线符合Langmuir吸附模型,最大吸附量达165.62 mg·g~(-1),明显高于米糠生物炭(58.92 mg·g~(-1))。同时XRD分析显示木子壳生物炭含大量矿物组分且吸附Pb~(2+)后有沉淀生成。     

重金属镉对染菌蜘蛛的毒性作用

为了探讨重金属镉对感染了细菌的农田蜘蛛的毒性作用,以拟环纹豹蛛为研究对象,对试验组(镉处理30 d)和对照组蜘蛛均进行染菌(S.aureus和E.coli)处理,检测染菌24 h后各组蜘蛛体内抗氧化酶系和能量物质的变化.结果表明:镉显著诱导了感染S.aureus和E.coli蜘蛛体内的SOD活性以及感染E.coli蜘蛛...     

猪种、牛种、羊种、绵羊种布鲁菌多重PCR检测方法的建立及应用

为建立在临床样本能够同时检测猪种、牛种、羊种、绵羊种布鲁菌的多重PCR方法,根据NCBI已收录的布鲁菌全基因,设计并合成4对特异性引物,通过优化多重PCR的反应条件,建立能够同时检测4种布鲁菌的多重PCR诊断方法。特异性试验结果表明,可以从4种布鲁菌以及4种细菌混合物中扩增出大小分别为276、494、733和976bp的特异性条带,对照组的检测结果为阴性;敏感性试验结果表明,对4种病原菌基因组DNA的检出量为猪种32.2pg、牛种21.3pg、羊种27.5pg、绵羊种43.2pg;人工模拟感染样本检测结果表明,能从混合感染的病料中特异地检测出4种病原菌。应用该方法对200份临床奶山羊乳样进行检测,结果检出4份阳性。建立的多重PCR方法具有特异性强、敏感度高、稳定性好的特点,可以有效地检测4种布鲁菌的感染。     

黄芽白与红菜薹杂种后代的细胞遗传学特征

将白菜型油菜不同栽培种‘红菜薹’和‘黄芽白’进行正反交获得杂种一代,再经过多代自交获得高世代杂种。观察杂种后代形态学特征(叶型、株高、分枝数等）、育性特征（花粉育性、自交结实率）和花粉母细胞减数分裂染色体行为特征。结果表明经过多代自交,杂种后代各性状趋于稳定,正反交杂种形态有较大差异,而高世代杂种与杂种一代相比,形态没有明显变化。杂种后代花粉育性和自交结实率都比较高,花粉可育率均达到90%以上,但与双亲相比仍然稍差。杂种后代花粉母细胞减数分裂比较正常,但仍有少数细胞出现异常染色体行为。杂种后代减数分裂终变期染色体联会主要以形成环状和棒状的二价体为主,但也形成四价体等其他染色体构型。杂种后代中平均形成二价体的数目在6.7～8.2,最多全部20条染色体形成10个二价体,其中形成环状二价体和棒状二价体的比例相差不大。除了形成二价体外,部分花粉母细胞还形成少数四价体。与亲本相比,杂种后代染色体联会出现较多的非同源联会,平均每个细胞形成二价体的数目比亲本少,而形成四价体的数目比亲本多。在减数分裂后期Ⅰ,同源染色体分开并移向细胞两极,减数分裂后期Ⅱ,染色单体分开最终形成四分体。在此过程中,绝大多细胞染色体行为正常,但有个别细胞出现后期Ⅰ染色体不均等分离,有些细胞同源染色体分开时形成染色体桥;有些细胞在减数分裂Ⅱ中期和后期出现落后染色体。此杂种后代减数分裂过程较正常,探明杂种后代的减数分裂特征可为白菜型油菜杂交育种提供理论依据。     

结球甘蓝类钙调蛋白基因 CML48和 CML50在不同胁迫下的表达分析

为探究结球甘蓝类钙调蛋白（CMLs）响应不同胁迫时的功能,丰富CMLs参与钙信号网络调控,为CMLs参与植物逆境途径及其功能的研究提供依据。以结球甘蓝ZG为材料,克隆得到 CML48和 CML50基因,序列分析表明 CML48开放阅读框（ORF）为672 bp,含4个内含子,编码223 aa,分子量为25.28 ku; CML50开放阅读框ORF为1 095 bp,编码364 aa,分子量为38.06 ku,含3个内含子;均为亲水蛋白,均含有2个EF-hand结构域;系统发育树表明 CML48和 CML50均与甘蓝处于同一进化枝,与白菜、油菜的亲缘关系最近。qPCR表明 CML48和 CML50在干旱(PEG6000)、盐胁迫(NaCl)、低温(4 ℃)、高温(37 ℃)、H₂O₂、脱落酸（ABA）、水杨酸（SA）和茉莉酸甲酯（MeJA）等不同胁迫处理下,在叶和根中的表达均有上调,且 CML50的表达量均显著高于 CML48, CML48在茎尖中高度响应高温胁迫,而在根中不响应高温和H₂O₂胁迫。初步说明 CML48和 CML50在根和叶中均可响应上述8种非生物胁迫。     

鸡伤寒白痢沙门氏菌灭活菌苗的研制

由鸡沙门氏菌株C79-13和C79-20及新疆分离株AS97-19和AS96-4四株菌,经自制的改良硫代硫酸钠培养基,通气搅拌培养,甲醛灭活制成氢氧化铝佐剂苗,经免疫接种健康鸡,免疫后21d抗体水平达到最高,经ANAE方法和T淋巴细胞E花环方法检测,免疫组的细胞免疫水平明显高于非免疫对照组,差异极显著,10LD剂量强毒株攻菌试验,死亡保护率达94.7%,免疫组分离菌率为3.1%。表明该苗具有良好的安全性和免疫效果。     

Insecticidal Constructure and Bioactivities of Compounds from Ficus sarmentosa var. henryi

Insecticidal activities of the petroleum ether-, chloroform-, ethyl acetate-, and water-soluble fractions of the methanolic extract of Ficus sarmentosa var. henryi were assayed against Musca domestica adults. The chloroform- and ethyl acetate-soluble fractions were the most active with 92.6 and 88.9% mortalities (24 h after treatment) respectively. Therefore, the two fractions were combined and four compounds, isolated from the fractions by activity-guided fractionation, were elucidated as 7-hydroxycoumarin, apigenin, eriodictyol, and quercetin by spectroscopic method and displayed excellent insecticidal activities against adults of M. domestica and 4th instar larva of Aedes albopictus. Among those, 7-hydroxycoumarin showed the strongest insecticidal activities with lethal concentrations (LC₅₀) values of 72.13 μg g⁻¹ sugar and 4.87 μg mL⁻¹ (48 h after treatment) against the test insects respectively. The cytoxicities of these compounds on BTI-Tn-5Bl-4 cell were also investigated for the insecticidal mechanism and found that quercetin represented superior inhibitory activity with MTT assay and reactive oxygen species (ROS) against BTI-Tn-5Bl-4 cell, but slightly weaker than that of the positive control (azadirachtin) and significantly greater than the negative control (DMSO only). Meanwhile, eriodictyol demonstrated the strongest effect on the mitochondrial membrane potentials (MMP). In conclusion, based on their comparative toxicities to commercial insecticides and their cytotoxic effects, some of the compounds from the F. sarmentosa have potential as botanical insecticides.     

美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia的wsp基因分子检测及系统发育分析

【目的】对美洲棘蓟马体内共生菌Wolbachia进行分子生物学鉴定,确定该蓟马体内Wolbachia的进化位置,为进一步探讨Wolbachia对其生殖作用的调控机制提供理论依据。【方法】以wsp基因为目的基因,对美洲棘蓟马体内的共生菌Wolbachia进行特异性扩增和测序,使用Clustal X 1.83软件对所得DNA序列进行比对;在MEGA 4.0软件中采用邻接法对Wolbachia的系统发育关系进行分析。【结果】利用wsp基因的特异性引物从美洲棘蓟马体内扩增出了632 bp的Wolbachia的wsp基因片段(GenBank登录号为JN315668),580 bp的Wolbachia A群的wsp基因片段和405 bp的Mel亚群的wsp基因片段。系统发育分析结果表明,美洲棘蓟马体内的Wolbachia与黑腹果蝇亲缘关系较近。【结论】美洲棘蓟马体内感染的Wolbachia属于A群Mel亚群。     

应用单核苷酸多态性(SNP)标记鉴定短颌鲚、湖鲚和刀鲚

为了快速区分长江流域各水体中的鲚属鱼类,利用单核苷酸多态性(Single nucleotide polymorphism,SNP)标记对短颌鲚(Coilia brachygnathus)、湖鲚(C. nasus taihuensis)和刀鲚(C. nasus)进行物种鉴定。从120个在短颌鲚和刀鲚之间分化指数(Fst)为1的SNP位点中随机挑选出20个用于引物设计,从21个在湖鲚和刀鲚之间分化指数较高的SNP位点中随机挑选出10个设计引物。随机挑20尾短颌鲚、20尾湖鲚和12尾刀鲚用设计的引物扩增、测序。结果表明:洞庭湖和鄱阳湖的短颌鲚与刀鲚可以使用以上19个SNP分子标记中的任何一个完全分开,剩下1个SNP标记在所扩增的样本中没有发现多样性变异而被弃用。用于区分湖鲚与刀鲚的10个SNP分子标记中有8个在所测样本中可以扩增并用于物种鉴定。其中单独使用Ct-Cn_wtap位点时,湖鲚和刀鲚的基因频率相差最大,当使用Ct-Cn_wtap和Ct-Cn_eif2b4位点时,对湖鲚和刀鲚的鉴别准确率可以达到100%。本研究提供了稳定、高效和低成本识别短颌鲚和刀鲚、湖鲚和刀鲚的方法,为今后鲚属鱼类的物种鉴定和资源保护提供了有效的工具。     

细粒棘球蚴重组St-Eg 95-Eg.ferritin疫苗构建及生物学特性检测

构建表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的重组口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株并评价其生物学特性。将细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合基因插入到表达载体pYA3341中,构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,将重组质粒分别电转入减毒鼠伤寒沙门菌X3770和X4550,获得重组疫苗菌株St-Eg95-Eg.ferritin,对重组菌的稳定性、生长状态及安全性进行分析。结果表明,经PCR和酶切鉴定成功构建重组质粒pYA3341-Eg95-Eg.ferritin,Western blot检测Eg95-Eg.ferritin蛋白在重组菌中获得表达;生物学特性研究结果表明,重组质粒可稳定存在,且不影响重组菌的生长状态,小鼠口服试验证实,重组菌安全无毒性。成功构建能稳定表达细粒棘球蚴Eg95-Eg.ferritin融合蛋白的口服减毒鼠伤寒沙门菌活载体疫苗株,将为研究包虫病口服基因工程疫苗奠定基础。     

兰州百合和有斑百合的核型研究

【目的】研究兰州百合及有斑百合的染色体核型。【方法】利用染色体常规压片的方法,对兰州百合和有斑百合的染色体数目及核型进行了研究和分析。【结果】兰州百合的核型公式为2n=2x=24=2m+2sm+6st+14t,相对长度为6.35%～12.07%,核型不对称系数为83.25%,染色体相对差异较大。有斑百合的核型公式为2n=2x=24=4m+12st+8t,相对长度为6.11%～12.90%,核型不对称系数为80.11%。【结论】兰州百合的核型类型属于3A型,有斑百合的核型类型为3B型,以有斑百合核型的进化较高,可见不同居群的百合间核型存在差异。     

韭菜和胜红蓟水浸提液和挥发物对香蕉枯萎病菌的抑制作用

【目的】比较不同植物水浸提液对香蕉枯萎病菌4号生理小种(Fusarium oxysporum f.sp.cubense race 4,FOC4)的抑制效果,明确韭菜Allium tuberosum和胜红蓟Ageratum conyzoides抑制FOC4的途径。【方法】采用菌丝生长速率法和孢子萌发法,测定了12种植物水浸提液及韭菜和胜红蓟挥发物对FOC4的抑制效果。【结果】韭菜根和胜红蓟叶片水浸提液对FOC4具有很好的抑制作用,抑菌率分别达到71%和69%。韭菜叶片和根水浸提液经二氯甲烷萃取,叶片提取液的抑菌率为18.7%,剩余部分的抑菌率为13.0%;根提取液的抑菌率为39.8%,剩余部分的抑菌率为22.1%;说明水浸提原液中含有的抑菌成分主要为水溶性较低的有机化合物。韭菜叶挥发物对FOC4的抑菌效果比根好,1.25 g/L韭菜鲜叶捣碎后产生的挥发物完全抑制FOC4孢子萌发,1.25 g/L根捣碎后产生的挥发物FOC4孢子萌发数为35个/皿。0.5 g/mL的胜红蓟鲜叶水浸提物对FOC4的抑菌率达到50%以上,抑菌效果明显;胜红蓟挥发物对FOC4的抑制作用不明显,说明胜红蓟的主要抑菌物质并非是挥发物。【结论】韭菜的水浸提液和挥发物均可抑制FOC4生长,且挥发物的抑菌效果更好;胜红蓟的水浸提液可抑制FOC4生长,但挥发物的抑制作用不明显。