海草抗氧化系统及其对逆境胁迫的响应特征

海草具有独特的进化地位和重要的生态价值,广泛分布于潮间带和潮下带浅海海域,易遭受多种环境因子变化的威胁,抗氧化系统在海草抵御逆境胁迫的过程中具有非常重要的作用。本文综述了海草抗氧化系统的组成、特征及其对主要逆境胁迫的响应特征研究进展,阐述了海草主要酶促抗氧化机制,并将北半球代表性海草物种——鳗草抗氧化系统相关酶基因归类分析。目前对于海草逆境胁迫的研究主要集中于单一胁迫下主要抗氧化酶(如SOD、CAT、GST)及其转录组的变化,对于多胁迫因子协同作用和非酶抗氧化物及其他抗氧化酶的响应特征研究较少;另外对于逆境胁迫下不同海草种类间抗氧化系统和关键基因的响应差异也有待深入研究。     

海洋光合细菌的分离鉴定及其生长条件的研究

用红色硫细菌培养基从青岛沿海潮间带海泥中分离出8株光合细菌,经鉴定菌株HD_1属最小着色菌(Chromatium minutissimum),HD_2、HD_4为细着色菌(Chromatium gracile);菌株SL_1、SL_1x、PL_1和PL_2为嗜酸红假单胞菌(Rhodopseudomonas acidophila),菌株HCx为沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonaspalustris)。分离菌株均具运动性,不需生长因子。菌株HD_1、HD_2和HD_4在厌氧光照条件下利用硫化物,且在细胞内贮存硫粒。菌株HD_1、HD_2的最适盐度为4.0％,最适pH为7.0,8.0。当培养基中硫化物含量为0.01—0.04％时,菌株HD_1、HD_4生长良好。菌株PL_2在初始pH为6时生长最好。酵母膏对菌株HCx具有明显的促生长作用。     

一株新型异养硝化-好氧反硝化菌GJWA3的脱氮性能及定量检测

从水产养殖水体中分离出一株具有异养硝化-好氧反硝化能力的菌株Halomonas sp. GJWA3,该菌株在单一氮源条件下(10 mg·L~(-1))对NH~+_4-N、NO~-_2-N和NO~-_3-N的48 h去除率分别为96.44%、99.42%和78.27%,氮平衡分析结果表明该菌株能够去除水体中大部分无机氮。该菌株在pH为7.0～8.5、温度为25～35℃、C/N为10～20、盐度为24～40条件下表现出优良的NH~+_4-N、NO~-_2-N去除能力。通过酶联免疫吸附测定法建立菌株GJWA3的定量方法,定量范围为1×10~4～1×10~8 CFU·mL~(-1),线性相关性为R~2=0.957 2,通过此方法检测到该菌株在实际养殖水和废水中均能保持较高丰度,同时其48 h对TN的去除率分别为49.01%和62.48%。安全性实验表明,该菌株无溶血作用,且对凡纳滨对虾(Penaeus vannamei)有较高的生物安全性。研究结果表明,菌株GJWA3具有优异的脱氮能力、良好的水产养殖环境适应性和应用安全性,可在养殖水处理领域进行实际应用。     

纳米ZnO对1株异养硝化-好氧反硝化菌Halomonas sp. KGL1的生物胁迫效应研究

本文通过纳米ZnO(ZnO-NPs)对具有高效脱氮能力的异养硝化-好氧反硝化菌Halomonas sp. KGL1的短期暴露实验,探讨在不同作用浓度下(0,1,10,50 mg·L~(-1)) ZnO-NPs对菌株的生物胁迫效应。结果表明,ZnO-NPs破坏菌株Halomonas sp. KGL1的细胞膜完整性并改变其粘滞性,使菌株形态结构改变,菌体发生团聚;同时诱导该菌株细胞产生活性氧(Reactive Oxygen Species,ROS),对菌株细胞产生氧化胁迫,进一步损伤菌株细胞,抑制菌株的生长和脱氮能力,且ZnO-NPs浓度越高,该菌株受胁迫程度越强。不同浓度的ZnO-NPs对菌株Halomonas sp. KGL1的NH~+_4-N去除率无显著影响,而其NO~-_3-N、NO~-_2-N的去除效率显著降低。研究结果可为提高海水养殖废水等高盐含氮废水中脱氮菌株的抗ZnO-NPs胁迫能力的理论研究和实际应用提供科学依据。     

红树林生境产嗜热纤维素酶芽孢杆菌的筛选及其活性分析

本研究从红树林沉积物样品中筛选获得一株具有较高纤维素酶活性的菌株ms-2,通过革兰氏染色、生理生化试验,以及16S r DNA基因片段比对鉴定该菌株为枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)ms-2。对其产酶性质进行研究表明该菌株所产纤维素酶为胞外酶而非膜锚定酶,该酶具有良好的嗜热性,且在弱酸条件下酶活性较高,最适宜温度和pH分别为65℃和6. 0,在此条件下最高酶活性为0. 655 7 U/cm3;另外,在浓度为1 mmol/dm3Cu2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+和Mn2+条件下,Cu2+对酶活性无显著影响,Mg2+、Zn2+、Fe3+和Mn2+对酶活性均有不同程度的抑制作用,其中Mn2+的抑制最为明显,酶活性下降了29. 96%。由于产业应用中酶解纤维素时通常需要在55～60℃的温度下进行,研究获得的嗜热纤维素酶不仅适合这样的温度环境,还能维持较高的酶活性水平,并且对Cu2+、Mg2+、Zn2+、Fe3+较不敏感,有利于产业开发应用。     

高效COD消解菌DZG-F1在海南省高位池养殖水质管理中的应用潜力

从海南省高位池养殖水中分离出一株高效消解化学需氧量COD (Chemical Oxygen Demand)的菌株DZG-F1,经16SrDNA序列鉴定,初步鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus),命名为Bacillus sp.DZG-F1,在淀粉7%、pH 7.0、温度35℃、K_2HPO_4添加量3‰的培养条件下,能有效促进该菌株生长;微生物固定材料中固菌能力为改性椰丝纤维海藻酸钠微球椰丝纤维,其中改性椰丝纤维固定后的菌株在水产养殖废水处理中COD消解能力最佳,其48 h COD消解率为50.75%。本研究表明,固定化DZG-F1菌株对海水养殖废水中的COD具有良好的消解能力,在海水养殖水质管理中具有较大的应用潜力。     

豆粕发酵菌株筛选和鉴定及发酵条件优化

为筛选出能够高效降解豆粕碳水化合物和蛋白的菌株,并优化菌株发酵条件。以纤维素酶、果胶酶、木聚糖酶和蛋白酶活力为指标,从真菌A-1、A-2、O-1、M-4、Y-11和细菌KC 6株菌株中筛选出1株产酶丰富的菌株。利用18SrRNA基因序列法鉴定该菌株,通过单因素实验优化菌株的发酵条件。研究表明:A-1和M-4纤维素酶活力显著高于其它菌株(P0.05),A-2木聚糖酶活力显著性高于其它菌株(P0.05),A-1和A-2果胶酶活力显著高于其他菌株(P0.05),A-1蛋白酶活力显著高于其它菌株(P0.05)。综合比较,选择A-1作为发酵豆粕菌株。经基因序列鉴定,A-1菌株为泡盛曲霉(Aspergillus awamori)。其最适的发酵条件为:料水比为1∶1.1,发酵温度为31℃,发酵时间为37h,添加的营养因子为2‰K_2HPO_4、2‰NaCl、2‰(NH4)2SO4、1%葡萄糖、2‰尿素。在此发酵条件下,豆粕中蛋白质含量从50.8%提高到61.7%,可溶性氮指数(TCA-NSI)从3.9%提高到19.8%,胰蛋白酶抑制因子含量从2mg/g降到0.4mg/g以下,水苏糖含量从32.52mg/g降到0.39mg/g,棉籽糖含量从12.09 mg/g降到0.73 mg/g。大豆球蛋白含量从94 mg/g降到1.4mg/g以下,β-伴球蛋白含量从109.2mg/g降到2.8mg/g以下。研究结果表明:泡盛曲霉能显著提高豆粕蛋白质含量,降低抗营养因子,提高豆粕的营养价值。本研究为利用微生物发酵豆粕替代鱼粉提供了理论基础。     

逆境环境因素对三疣梭子蟹幼蟹致死效应分析

利用正交试验设计,研究了温度、盐度和酸碱度3种环境因素逆境下对三疣梭子蟹(Portunus trituberculatus)幼蟹的致死效应,以阐明三疣梭子蟹幼蟹对不同逆境环境的抵抗力大小。3种逆境环境因素的水平分别是:温度为10,15,30,35℃;盐度为10,15,35,40;酸碱度为6.0,6.5,9.0,9.5。结果表明,盐度变化对梭子蟹幼蟹的影响最大,其次为酸碱度,再次为温度。对于温度而言,低温下幼蟹的存活时间较长;对于盐度而言,高盐度逆境比低盐度逆境下的存活时间长;对于pH值而言,碱性环境下的存活时间比酸性环境下的存活时间长。     

热带太平洋深海微生物的若干生理生态特征

从2001年春、秋季于热带太平洋区采集到的深海样品中共分离到110株微生物,从中挑取31株进行形态特征和对环境理化因子适应特征的研究,同时利用Biolog微生物自动鉴定系统进行菌种鉴定和碳源代谢分析.结果表明:31株微生物中2株为酵母,21株为革兰氏阳性细菌,8株为革兰氏阴性细菌,来自底质的细菌菌株阳性菌占优势,而海水、蓝藻中阴性菌居多;温度、盐度、pH适应性试验表明,严格意义上的狭适性微生物不到总数的1/3,而具有较宽生态幅的广适性微生物占有相当大的比例.另一方面,耐冷菌、中度嗜盐菌和抗碱菌在这些微生物中的比例很高,同时,来自蓝藻的菌株大多数在4℃下不生长,而来自上覆水和底质的菌株可在4℃生长,这些都体现了微生物对生存环境的响应.31株微生物经Biolog鉴定12株得出鉴定结果.15株革兰氏阳性细菌对95种碳源的利用能力分析表明,不同菌株可利用碳源的数目从3种到46种不等,差异很大,体现了深海微生物营养类型的极大多样性;同时,发现有8种碳源可被一半以上的受试菌株所利用,这些碳源均是微生物各类代谢途径中的重要中间代谢物.     

海洋链霉菌M506 的鉴定及代谢产物抑菌活性初步研究

自胶州湾沉积物中分离出海洋链霉菌M506,根据其形态特征观察、生理生化特征试验及基于16S rDNA序列系统进化分析,初步鉴定该菌为灰略红链霉菌.采用不同培养条件对其进行小规模发酵,利用金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus),大肠杆菌(Escherichia coli),枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)四株细菌作为指示菌,检测其抑菌活性.结果表明,该菌株代谢产物粗提物对于金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和大肠杆菌等具有显著抑制活性.     

缢蛏耐高盐性能及其与生长性状的相关性分析

缢蛏(Sinonovacula constricta)是我国重要的水产经济贝类,开展耐高盐新品种选育对平衡不同地区缢蛏良种养殖意义重大。本研究对不同家系缢蛏幼贝进行高盐胁迫,运用统计学方法和相关性分析探究了缢蛏耐高盐性能及其与生长性状的相关性。结果显示,缢蛏家系间壳长、壳高、壳宽和体质量表型值差异较大,体质量变异系数达15.53%。不同家系对高盐耐受性差异较大,家系间死亡率范围在0～100%。胁迫实验共持续9 d,各家系缢蛏首粒死亡时间在第1～9 d之间,而且死亡率较高的家系内缢蛏死亡时间离散程度较大,说明不同个体间高盐耐受性差异也较大。缢蛏开始出现大量死亡的时间主要在胁迫后第8 d,第9 d部分家系死亡率高于80%,说明缢蛏对高盐耐受存在一个阈值,超过该阈值会开始或大量死亡。皮尔逊和斯皮尔曼相关性分析显示,缢蛏存活时间和生长性状为正相关,其中存活时间与缢蛏壳长、体质量相关性均达到显著水平(P<0.05)。缢蛏存活率与体质量、生长速度均显著正相关(P<0.05)。整体而言,壳长较长和体质量较重的缢蛏个体耐高盐性能较强,在高盐环境中具有生长优势。本研究揭示了缢蛏的高盐耐受性及...     

红岗油田复配聚合物溶液性能及作用机理

红岗113-3区块具有油藏厚度较大、平均渗透率较高和非均质性较严重等特征,比较适宜开展化学驱.针对油藏开发实际需求,利用仪器检测、物理模拟和理论分析方法,开展了对“复配”聚合物和“高分”聚合物增黏性、抗剪切性、耐温抗盐性、稳定性、分子线团尺寸分布、流变性和黏弹性等实验研究.结果表明,与相同条件下的“高分”聚合物溶液相比较,“复配”聚合物溶液增黏性、抗盐性和抗剪切性较强,相对分子质量分布较宽,阻力系数和残余阻力系数较大,扩大波及体积能力较强,与油藏孔隙间适应性更好.因此,推荐吉林红岗油田化学驱采用“复配”聚合物,其质量组成“超高∶高分∶中分”等于17∶60∶23.     

4种典型滨海植物的耐盐能力

滨海植物是海岸生态系统的重要组成部分,而绝大部分滨海植物的耐盐能力与生态适应机制尚不清楚,本研究选择马鞍藤(Ipomoea pescaprae)、小刀豆(Canavalia cathartica)、全缘冬青(Ilex in?tegra)、大叶银边海桐(Pittosporum pentandrum)4种滨海典型植物,通过...     

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)不同品系生长与耐高盐性状配合力及杂种优势分析

凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)是优质经济虾类,为培育出具有更多不同优良经济性状的优质亲本,亟需开展杂交育种工作。以凡纳滨对虾5个不同品系进行不完全双列杂交产生的F1代资料为分析对象,利用统计学和混合线性模型对生长及耐高盐性状进行配合力和杂种优势分析。结果显示,对于生长性状,5个品系中检测到的一般配合力(GCA)效应值较低,实验环境下生长性状主要受特殊配合力的影响,Z♂×Z♀、P♂×XH♀2个组合生长性状的非加性效应明显,特殊配合力(SCA)效应值分别为0.69和0.30;对于耐高盐性状,品系P、S的GCA效应值最高,分别为0.83和0.53,P♂×XH♀、S♂×S♀2个组合耐高盐性状SCA效应值最高,分别为2.67和3.37;生长和耐高盐性状配合力方差组分结果显示,3个性状的特殊配合力方差占表型方差比例均高于一般配合力;5个杂交组合中体质量和高盐耐受性状的平均杂种优势范围分别为–19.23%~18.07%和–10.50%~20.97%。P♂×XH♀组合在生长和耐高盐性状方面杂种优势明显,可以考虑加强该组合在选育及生产方面的应用。     

盐度胁迫下盐生隐杆藻抗氧化防御系统的变化

盐生隐杆藻(Aphanothece halophytica)是在饱和NaCl条件下可以生存的少数几种耐盐蓝藻之一,作者研究了盐胁迫对盐生隐杆藻细胞内丙二醛含量、2种非酶抗氧化剂含量以及4种抗氧化酶活性的影响。与对照组相比,低盐胁迫和高盐胁迫都抑制盐生隐杆藻的生长。随着盐度胁迫程度的增加,丙二醛含量、非酶抗氧化剂含量和抗氧化酶(除了过氧化氢酶)活性不断增强。上述结果表明:盐胁迫下,盐生隐杆藻细胞内非酶抗氧化剂和抗氧化物酶水平的增加可以应对细胞内升高的氧化伤害,抗氧化防御系统可能在盐生隐杆藻对盐胁迫的耐受机制中发挥了重要作用。     

栽培番茄耐盐变异系的离体选择

利用细胞工程技术 ,首先在 1.5% Na Cl下进行筛选 ,然后在 1.0 % Na Cl下长期继代及在无盐下和 1.5% Na Cl下反复的多步选择方法。经过 7个月的连续筛选 ,分离得到耐盐性稳定的番茄耐盐变异细胞系。耐盐系在不同 Na Cl浓度下的生长情况表明 ,该耐盐系的耐盐性有了较大提高 ,接近于 1.0 % Na Cl。耐盐系和对照中可溶性糖和游离脯氨酸含量有明显差异 ,这与耐盐系具有较高耐盐性相对应。同时对游离脯氨酸在盐胁迫下积累的意义进行了探讨     

2D modeling of overpressure in a salt withdrawal basin,Gulf of Mexico,USA

This study demonstrates the utilization of 2D basin models to address overpressure development due to compaction disequilibrium in supra-allochthonous salt mini-basins with very high sedimentation rates in the Gulf of Mexico. By properly selecting 2D line sections with moderate stratigraphic resolution, it is possible to predict timing of overpressure development and approximate present-day overpressure distributions in the mini-basin. This study shows that even low resolution models with approximate information on the net-to-gross (sand:shale ratio) can average ±0.4 ppg with a maximum error of 1.0 ppg relative to pressure measurements in sandstones. The models based on age, depth, approximate lithology and an interpretation of complicated salt movement are adequate to evaluate pressure to address issues around trap containment and may be used for preliminary well planning. This study tested the results of overpressure prediction utilizing different stratigraphic resolutions and shows the sensitivity of overpressure modeling to 2D line selection. Also, three models were built to investigate how the permeability of salt welds affects overpressure development in an adjacent salt mini-basin. These results indicate that even a salt weld permeability reduction of 1.5 log mD results in a pressure difference between neighboring mini-basins. Additionally, these models qualitatively reproduced the seismic velocity volume which is supporting evidence that the salt welds in this mini-basin are at least partially sealing.     

Tectono-sedimentary framework of the Gachsaran Formation in the Zagros foreland basin

Continental collision between Iranian and Arabian plates resulted in the formation of the Zagros fold–thrust belt and its associated foreland basin. During convergence, pre-existing faults in the basement were reactivated and the sedimentary cover was shortened above two different types of basal decollement (viscous/frictional). This led to heterogeneous deformation which segmented not only the Zagros fold–thrust belt but also its foreland basin into different compartments resulting in variation in facies, thickness and age of the sediment infill.Based on this concept, a new tectono-sedimentary model is proposed for one of the most important syn-tectonic sedimentary unit, the Gachsaran salt in the Zagros foreland basin. In this proposed model, it is argued that differential propagation of the deformation front above decollements with different mechanical properties (viscous versus frictional) results in along-strike irregularity of the Zagros deformation front whereas movement along pre-existing basement faults leads to development of barriers across the Zagros basin. The irregularity of the deformation front and the cross-basin barriers divided the Zagros foreland basin into six almost alternating sub-basins where Gachsaran salt and its non-salt equivalents are deposited. In the salt sub-basins, two different processes were responsible for the deposition of Gachsaran salt: (1) evaporation, and (2) dissolution of extruding Hormuz salt and its re-precipitation as Gachsaran salt. Re-precipitation was probably the most significant process responsible for the huge deposit of Gachsaran salt in the extreme south-east part of the Zagros foreland basin.     

下刚果—刚果扇盆地断裂特征及其对油气成藏的影响

下刚果—刚果扇盆地油气资源丰富、油气成藏条件优越。但由于受到盐岩的活动及区域构造应力场的作用,形成了复杂的断裂系统。此文系统分析了下刚果—刚果扇盆地的断裂特征及其对油气成藏的影响,研究认为该区平面上主要发育5个断裂带,纵向上主要发育上下两套断裂系统。断裂的形成和演化可分为三个期次,相对应可将断层分为三个级别的断层。断层的形成机制主要有盐活动及盐构造、重力滑脱作用以及古地貌格局。烃源岩的排烃时间与第三期断层活动时间相匹配,非常有利于油气沿断层进行垂向和斜侧向运移。分析认为研究区主要发育沿断阶带—碳酸盐岩运聚成藏模式、沿断层垂向运聚成藏模式以及沿盐下砂体—盐窗和Focus点运聚成藏模式共三种成藏模式。断层封堵较好,油源断层高度决定了油气运移高度和油气田规模,直接控制着油气的分布层系及规模。研究成果可指导研究区或类似地区的油气勘探。     

西非加蓬海岸盆地盐岩特征及其石油地质意义

加蓬海岸盆地主要分为南加蓬次盆和北加蓬次盆,是典型的西非被动大陆边缘含盐盆地,盐岩的分布具有一定规律性和差异性,并且对盆地内油气成藏具有重要的控制作用。分析了加蓬海岸盆地的构造演化与沉积充填特征、基本石油地质条件、盐岩的分布特征及其对盆地烃源岩特征、储层分布、圈闭特征、封盖条件、油气成藏,以及油气藏储量等各方面的影响与控制作用,并指出,由于加蓬海岸盆地的绝大多数油气成藏都与盐岩密不可分,因此深化盆地内盐岩展布特征的研究,对进一步评价北加蓬次盆的盐下层系及南次盆登泰尔地堑的勘探潜力具有重要意义。