2015年东海区营养盐的分布变化特征

利用 2015 年春（5月）、夏（8月）、秋（11月）、冬（2月）4个季节在东海区标准断面调查所得的资料,通过对5项营养盐综合分析研究了营养盐表层、10 m层、底层的含量变化及其随季节的分布特征,并对其变化规律和影响因素等进行探讨分析。研究表明：无机氮、磷酸盐及硅酸盐含量均值最高都在底层,几乎都呈现由表层至底层逐渐升高趋势。2015年东海区营养盐分布具有明显的季节变化,对于磷酸盐和无机氮的含量表现为冬季 > 秋季 > 夏季 > 春季,硅酸盐的含量表现为夏季 > 冬季 > 秋季 > 春季。东海营养盐主要来源于长江冲淡水,往往受长江冲淡水和台湾暖流同时控制,浓度大体呈现自西向东递减的变化趋势。     

甘蔗脱毒健康种苗蔗糖磷酸合成酶基因差异表达分析

[目的]探究甘蔗脱毒健康种苗中蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因表达对产量和糖分积累影响的作用机理,为提高甘蔗产量和蔗糖含量提供理论参考.[方法]以甘蔗品种新台糖22号的脱毒健康种苗和未脱毒种苗(CK)为供试材料,分别在苗期、分蘖期、拔节期和成熟期进行混合取样,包括未成熟叶、成熟叶、幼茎和成熟茎,利用实时荧光定量PCR(qPCR)检测分析对不同类型SPS基因(SPSA、SPSB、SPSC、SPSD1和SPSD2)在不同生长时期不同组织中的表达情况.[结果]不同类型SPS基因在甘蔗脱毒健康种苗不同部位均有表达,SPSD1和SPSD2基因在未成熟叶和成熟叶中表达量差异明显,且与CK间也存在明显差异,SPSA、SPSB、SPSD1和SPSD2基因在脱毒健康种苗1~3茎节中的表达量高于CK.在拔节期10~23茎节中,SPSA基因在脱毒健康种苗中的表达量较CK低,SPSB基因的表达量较CK高,SPSD1和SPSD2基因的表达量与CK无明显差异.在成熟期10~37茎节中,SPSB基因在脱毒健康种苗中的表达量较CK低,SPSA、SPSD1和SPSD2基因的表达量与CK无明显差异.总体上,随茎秆节间成熟度的增加,SPSA、SPSB、SPSD1和SPSD2基因在脱毒健康种苗中的表达量与CK差异逐渐减小.[结论]不同类型SPS基因在甘蔗脱毒健康种苗不同生长时期不同组织中均差异表达,推测甘蔗脱毒处理能促进叶片和未成熟茎节中SPS基因的表达,有利于提高甘蔗产量和蔗糖含量.     

共培养提高解磷菌解无机磷能力及解无机磷基因(pqqE)的克隆

在土壤磷循环相关的生态学系统中,解磷微生物担任着重要的角色,它能将难溶性磷转化为可溶性磷,从而提高磷肥的利用率。通过磷钼蓝比色法对9株解磷菌的解磷能力进行检测,从中选取3株解磷能力较强的菌株并按不同的接种量比例两两共培养,测定共培养后发酵液中可溶性磷含量并比较解磷能力。结果表明,在共培养过程中,当将苏云金芽胞杆菌HDBP2与蜡状芽胞杆菌HDBP5以2:1比例混合培养时,混合物解磷能力最强,培养液中可溶性磷含量最高可达到90.25μg/mL。为了进一步了解解磷菌解无机磷的能力,同时对苏云金芽胞杆菌HDBP2、蜡状芽胞杆菌HDBP4和HDBP5中可促进细菌溶解利用无机磷的吡咯喹啉醌合成基因(pqqE)进行克隆,进而从分子生物学角度阐明解磷菌解无机磷的机理。苏云金芽胞杆菌HDBP2与蜡状芽胞杆菌HDBP5共培养有助于提高菌株解磷能力。     

缬草不定根组织培养的研究

为了研究不同培养条件对缬草(Valeriana fauriei var.dasycarpa Hara)不定根生长及其有效成分含量的影响,利用组织培养技术结合高效液相色谱,通过改变培养基蔗糖、氮源和磷源浓度,研究其对缬草不定根的生长和缬草三酯类、缬草烯酸类合成的影响。结果表明,当蔗糖浓度为60 g/L时最适合缬草不定根的生长以及总缬草三酯类和总缬草烯酸类的生产。NO3-/NH4+为1∶1时,不定根生长量和缬草三酯类以及缬草烯酸类达到最高。改变培养基Na H2PO4浓度时,缬草不定根生长均比不添加Na H2PO4时旺盛,但高浓度的Na H2PO4抑制了缬草三酯类和缬草烯酸类的合成,Na H2PO4为基本培养基的0.3倍时,不定根生长量最高,达14.89 g/L,增长率也最高,达到16.18倍,缬草烯酸类也达到最高产量为13.88 mg/L。     

利用重组枯草芽孢杆菌生产γ-氨基丁酸的研究

[目的]构建一株高产L-谷氨酸脱羧酶的重组枯芽孢杆菌B.subtilis 168/p HT01-gad A-pdx H。[方法]以枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)为宿主细胞,将大肠杆菌脱羧酶基因(gad A)与其辅酶磷酸吡哆醛的再生基因(pdx H)在质粒p HT01上串联表达,构建一株高产L-谷氨酸脱羧酶的重组枯草芽孢杆菌B.subtilis 168/p HT01-gad A-pdx H。[结果]带有pdx H基因的重组菌B.subtilis 168/p HT01-gad A-pdx H催化谷氨酸生成γ-氨基丁酸(GABA)的效率明显高于B.subtilis 168/p HT01-gad A。催化反应24 h时,生成的GABA浓度达252 g/L,较对照菌株提高了61 g/L。进一步对重组菌B.subtilis 168/p HT01-gad A-pdx H全细胞转化谷氨酸生成GABA的条件进行了优化,其最优条件:转化缓冲液为p H 5.0的0.1 mol/L Tris-HCl,转化温度40℃,激活剂为5 mmol/L Ca~(2+)与5 mmol/L Mg~(2+)。在上述最优条件下,催化24 h生成的GABA浓度达327 g/L。[结论]所获得的重组菌转化效率较高,具有一定的工业化应用前景。     

微晶化磷矿粉对杨树幼苗根际土壤微环境特征的影响

通过盆栽试验,研究了CK(不施磷肥)、SP(过磷酸钙)、普通磷矿粉(MP0)、平均粒径为7.26 μm的微晶化磷矿粉(MP1)和平均粒径为4.04 μm微晶化磷矿粉(MP2)等处理对鲁林1号杨树幼苗根际土壤微生态环境特征的影响。结果表明： MP2处理的有机酸总量与SP处理无显著性差异,但明显高出CK、MP0和 MP1处理43.55%、21.89%和10.15%;MP1、MP2和SP处理的总糖含量差异不显著,但均显著高于CK和MP0处理;而各处理的氨基酸总量均未达差异显著水平。MP2处理的pH值分别较CK、MP0和MP1处理降低0.31、0.17和0.12个单位;SP与MP2处理的EC值差异不显著,但明显高于其他处理;同时,SP和3个磷矿粉处理的CEC值均显著高于CK,而SP与MP0、MP1、MP2处理间差异未达显著水平。此外,MP2处理的速效磷含量分别比CK、MP0和MP1处理显著提高35.19%、14.45%和7.85%,而3个磷矿粉处理对速效钾、交换性Ca和Mg含量并未表现出明显的影响作用。以上分析认为,两个微晶化磷矿粉处理相比对照和普通磷矿粉处理均能明显提高杨树苗根系分泌物中有机酸总量,显著提高根际土壤中速效磷含量,且粒径越小,其提高幅度越大。说明微晶化磷矿粉的粒径变小能提高土壤的供磷能力。     

综合化学法和生物标记物法评价土壤中豆磺隆的生物有效性

Bioavailability is a critical factor for assessing the environmental risk of organic pollutants in soil. In this study, extractions with 3 different solvents, including 2 aqueous solutions, calcium chloride (CaCl₂) and a phosphate buffer solution (PBS), and a mixture of aqueous solution and organic solvent, a PBS-methanol (8:2, volume/volume) mixture (PBS-M), were performed to assess the bioavailability of chlorimuron-ethyl in soil in comparison to a battery of toxicity tests in wheat seedlings. The results indicated that the peroxidase (POD) activity in wheat leaves after 7 d of exposure was one of the sensitive biomarkers of chlorimuron-ethyl in soil. The extractability of chlorimuron-ethyl by all the 3 solvents decreased with exposure time, and the rate of decrease of the PBS-M extraction between 1 and 7 d of exposure was substantially higher than those of the aqueous solution extractions. Chlorimuron-ethyl gradually changed from a water-soluble form into a soil organic matter (SOM)-bound form in the soil. The PBS extraction correlated best with the POD activity in the leaves after 7 d of exposure.     

解磷菌YYF-3的分离鉴定及其生长特征

通过富集培养和鉴别培养初筛,从烟草(Nicotiana tabacum L.)根际土壤分离到1株具有较高解磷活性的菌株,编号为YYF-3。菌株YYF-3经过48 h发酵后,培养基上清液中游离态磷含量达到221.7 mg·L~(-1),进一步确定YYF-3均具有较强的解磷能力。形态特征观察、生化特性测定和16S r DNA序列分析的多相分类鉴定结果表明,菌株YYF-3隶属于不动杆菌属Acinetobacter,暂命名为Acinetobacter sp.YYF-3。菌株YYF-3最适生长温度为28~34℃,最适p H值范围是6.0~6.5,对Na Cl反应敏感。菌株YYF-3既可以作为解磷菌微生物诱变育种和全基因组育种的良好材料,也可以作为烤烟专用菌肥复配的备用菌株。     

甘蔗各家族SPS基因表达特性分析

[目的]通过时空表达特性分析,初步推测甘蔗各家族蔗糖磷酸合成酶(SPS)基因在甘蔗蔗糖积累途径中的功能,为研究甘蔗各家族sPs基因的生物学功能奠定基础.[方法]采用荧光定量PCR分析甘蔗4个家族SPS基因在高、中、低糖甘蔗品种未成熟叶片、成熟叶片和茎中的时空表达特性.[结果]在甘蔗伸长期、蔗糖积累前期和蔗糖积累后期,SofSPSDⅢ基因在所有甘蔗品种的未成熟叶片、成熟叶片和茎中均高水平稳定表达,相对表达量在5.3~8.1;SofSPSB基因在成熟叶片中几乎不表达,而以茎中表达量最高.在伸长期,SofSPSC和SofSPSA基因表达较强,相对表达量分别为7.3~14.2和1.5~4.4;在蔗糖积累前期,SofSPSC基因表达稍有降低,但仍处于较高水平,相对表达量达为4.6~8.9,而SofSPSA基因表达加强,相对表达量达3.8~6.9;在蔗糖积累后期,SofSPSC基因在成熟叶片中的表达量比蔗糖积累前期下降4.0~7.2倍,且均比未成熟叶和茎中下降约6.0倍,而SofSPSA基因在不同组织中的表达量比蔗糖积累前期下降1.8~5.7倍.各家族SPS基因在不同糖分甘蔗品种间的表达趋势一致.[结论]甘蔗D家族SPS基因维持甘蔗蔗 糖合成的基本功能,通过调控C、A家族SPS基因的表达来调控蔗糖合成的强度,B家族SPS基因不参与甘蔗源叶中蔗糖合成而参与蔗糖的积累与利用.