白洋淀芦苇台地土壤理化因子及其酶活性特征

2009年4月22日、6月23日、8月31日和10月31日,在白洋淀鸳鸯岛、北田庄和圈头村芦苇(Phragmites australis)台地3个垂直剖面(0～10cm、10～30cm和30～60cm)上采集了土壤样品,分析了不同季节的土壤理化因子和4种土壤酶活性的时空变化及其相互关系。结果表明,白洋淀芦苇台地土壤含水量随着土壤深度的增加而增加;土壤有机质含量随土壤深度的增加而减少,0～10cm表层土的有机质含量都在70g/kg以上;土壤的全氮和全磷含量随土壤深度的增加而减少,各采样地0～10cm表层土壤的全氮含量为2.04～3.41g/kg,全磷含量为0.71～1.14g/kg。3块采样地0～60cm土壤的蔗糖酶活性、碱性磷酸酶活性、脱氢酶活性和荧光素二乙酸酯(FDA)水解酶活性分别为0.53～28.56mg/g、0.44～2.36mg/g、1.62～12.18mg/g和8.07～172.65μg/g,表层土壤具有较大酶活性。芦苇台地4种土壤酶活性与土壤含水量呈显著负相关(p<0.01),与土壤有机质含量、全氮含量、全磷含量呈显著正相关(p<0.01)。     

农药降解菌及其基因工程研究进展

农药的使用对农业的发展有着重要作用,但同时也造成了严重的环境污染。微生物对环境中残留农药的降解起着重要作用,能减少农药对环境安全的影响。研究者已分离得到一批降解性能不同的农药降解菌,并鉴定了其中一些降解酶及降解基因。通过构建基因工程菌可以增强微生物的环境适应性,提高农药的降解效率,农药降解酶制剂及其固定化技术则为解决降解菌实际工程应用中的生态安全问题提供了可行的路径。本文介绍了农药降解菌的筛选、降解特性、降解途径与降解酶的研究,阐述了农药降解基因工程菌的构建策略、研究概况和应用进展。     

温度和pH对刺参(Apostichopus japonicus)消化酶活力的影响

消化酶活力能够反映刺参对不同营养成分的消化能力。当某一反应条件发生改变时,消化酶的活力大小就会发生变化,因此研究不同因子对消化酶活力的影响对于了解消化酶的性质具有重要的意义。温度和pH是影响消化酶活力的最重要的反应条件。本文中作者应用酶学分析研究了温度和pH对剌参前肠和中肠各种消化酶活力的影响。蛋白酶活力测定采用福林-酚法,脂肪酶活力测定采用水解法,淀粉酶活力和纤维素酶活力测定采用水杨酸显色法。实验结果表明,反应温度和反应pH对刺参前肠和中肠中的消化酶活力具有显著影响(P<0.05)。前肠和中肠中蛋白酶活力均在反应温度为50℃时达到最大值,前肠和中肠中脂肪酶和纤维素酶均在反应温度为40℃时达到最大值,而前肠和中肠中淀粉酶最适反应温度分别为40℃和30℃。刺参前肠蛋白酶活力在酸性环境下较中肠高,且在反应pH为5.0—5.8之间酶活力相对稳定,而中肠蛋白酶活力在碱性环境下较前肠高,且在反应pH为7.0—8.6之间酶活力相对稳定;刺参前肠脂肪酶活力随着pH的升高出现两个相对稳定的峰值,分别为4.2—5.0和6.2—7.0区间,中肠脂肪酶活力在pH为3.8时达到最大值,而在pH超过9.0明显失活:剌参前肠和中肠淀粉酶活力在pH变化时表现出相似的变化趋势,在反应pH为6.6—7.4之间酶活力较高且相对稳定;剌参前肠和中肠中纤维素酶活力在pH变化时反应不一致,前肠淀粉酶在反应pH为6.2—7.4之间酶活力较高且相对稳定,中肠纤维素酶活力在反应pH为5.4—7.0之间酶活力较高且相对稳定。此外,通过比较四种消化酶比活力值的大小,可以看出剌参蛋白酶活力最高,其次为纤维素酶和淀粉酶活力,而脂肪酶活力最低。     

古尔班通古特沙漠生物结皮中微生物量与土壤酶活性的季节变化

研究了古尔班通古特沙漠生物结皮土壤中微生物N量与酶活性的季节变化。结果表明：微生物N量及蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶、过氧化物酶和多酚氧化酶的活性在不同月份差异极显著;微生物N量春季>夏季>秋季>冬季,在3月达到最高值;蔗糖酶在4-9月均保持较高的活性,酶活性在4月份最高;碱性磷酸酶、脲酶、多酚氧化酶、过氧化物酶的活性均呈单峰曲线变化,其峰值分别出现在3-7月;土壤有机质和全N含量在3月和9月明显高于其他月份;微生物N量与碱性磷酸酶、脲酶之间,蔗糖酶、多酚氧化酶及过氧化物酶与土壤温度之间,蔗糖酶、脲酶和过氧化物酶与土壤水分之间均具有极显著的正相关关系。微生物N量的增加为脲酶和碱性磷酸酶提供反应底物或能源物质从而增加酶的活性。土壤酶活性的季节变化可能是由土壤水分和温度共同影响的。     

红砂(Reaumuria soongorica)黄酮类物质代谢及其抗氧化活性对UV-B辐射的响应

对荒漠植物红砂(Reaumuria soongorica)在UV-B辐射胁迫下不同时间内(0、2、4、6、8、10d)脂质过氧化、叶绿素和类胡萝卜素含量的变化以及黄酮类代谢途径关键酶活性、代谢产物及代谢产物的抗氧化活性进行了分析,探讨黄酮类代谢响应UV-B辐射胁迫的变化以及与脂质过氧化和光合色素系统的相关性。结果表明:随着UV-B辐射处理时间的延长,叶绿素含量有所降低;类胡萝卜素含量升高;膜脂过氧化程度(以丙二醛(MDA)含量表示)增加;黄酮类代谢途径关键酶黄烷酮3-羟化酶(F3H)活性呈现先增加后降低的趋势,但仍高于处理前水平,二氢黄酮醇4-还原酶(DFR)活性增强,代谢终产物总黄酮含量先降低后恢复至处理前水平,花色素苷(ANS)含量上升;DFR活性、黄酮类代谢产物ANS及总黄酮对DPPH清除率和对MDA形成的抑制率均与MDA以及光合色素系统之间存在显著或极显著的相关性。这表明次生物质黄酮类代谢途径在UV-B胁迫下发挥了抗氧化功能,提高红砂对在UV-B辐射下的自我保护能力。     

冻融作用对大兴安岭多年冻土区泥炭地土壤有机碳矿化的影响研究

冻融循环是影响土壤碳氮生物地球化学过程较为重要的因素。在全球变化背景下,冻融作用对冻土区土壤碳库稳定性及其关键生物地球化学过程影响研究是当前国际热点,尤其是冻融作用影响下多年冻土区泥炭地土壤有机碳矿化研究目前仍未明确。选取我国大兴安岭多年冻土区泥炭地表层（0~15 cm）和深层（15~30 cm）土壤,采用冻融试验及室内培养方法,探索分析了冻融作用影响下泥炭地土壤有机碳矿化特征,并从土壤活性碳和土壤酶活性角度阐述了影响机制。结果表明在短期的培养中,土壤有机碳矿化量在483~2836 mg/kg间波动,而冻融循环均显著降低了表层和深层土壤有机碳矿化量,并且对深层土壤有机碳的矿化抑制作用更为明显,高达76%。值得注意的是,冻融循环却明显促进了CH₄的排放,尤其是表层土壤,高达145%。冻融循环作用也显著增加了土壤可溶性有机碳（DOC）含量,但却降低了土壤微生物量碳（MBC）以及土壤纤维素酶、淀粉酶和蔗糖酶活性。冻融作用下低的土壤酶活性以及相对低质量碳是抑制土壤有机碳矿化的原因。全球变暖背景下,与单纯温度增加所导致的土壤有机碳矿化释放量相比,冻融循环作用能降低大兴安岭泥炭地活动层中土壤有机碳在短期内碳的释放。     

人为踩踏生物土壤结皮对土壤酶活性的影响

土壤酶活性是衡量荒漠区生态恢复程度的重要生物学指标。为揭示人为踩踏生物土壤结皮对土壤质量的影响,分别采集腾格里沙漠植被固沙区未踩踏、中度踩踏和重度踩踏结皮下0~5 cm和5~15 cm土样并测定土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶、碱性磷酸酶和蛋白酶的活性,通过土壤酶活性反映人为踩踏对荒漠区土壤质量的影响。结果表明:人为踩踏藻-地衣和藓类结皮可导致土壤脲酶、转化酶、过氧化氢酶、脱氢酶、碱性磷酸酶和蛋白酶活性的降低,且这些土壤酶活性与踩踏程度呈线性负相关。除踩踏程度外,土壤酶活性也受结皮发育阶段和土壤深度的影响;人为踩踏的藓类结皮下6种土壤酶的活性显著高于踩踏藻-地衣结皮(P<0.05),表明演替晚期的藓类结皮比早期的藻-地衣结皮具有更强的抗踩踏干扰能力;踩踏生物土壤结皮下0~5 cm土层的土壤酶活性显著高于5~15 cm土层(P<0.05)。此外,无论季节更替,土壤酶活性均表现为未踩踏>中度踩踏>重度踩踏,且踩踏或未踩踏结皮下土壤酶活性均表现明显的季节变化,夏季最高、秋季次之、春季再次之、冬季最低。腾格里沙漠人工植被区和天然植被区人为踩踏生物土壤结皮可降低土壤酶活性,表明踩踏生物土壤结皮可导致土壤质量下降和荒漠生态系统的退化。保护荒漠区的生物土壤结皮将有利于该区土壤及荒漠生态系统的恢复。     

三种盐度对叶硝水母不同阶段生长和消化酶活性的影响

盐度是影响水母生长、繁殖和家庭饲养的重要因素,全球变暖、海水温度上升、极端天气和气候异常已被证明会影响盐度。本研究为探讨叶硝水母(Phyllorhiza chinensis)对盐度的应激响应机制,设置12、22和32共3个盐度梯度,对螅状体、育成体和成体的生长和消化酶活性进行了检测和分析。结果显示人工条件下盐度可引起叶硝水母生活史各阶段生长和消化生理的变化,在3种盐度条件下螅状体均能正常存活和无性繁殖,体内4种消化酶活性均极显著高于育成体和成体(P<0.01),说明螅状体对外界盐度变化表现出较强的适应性,其细胞的渗透调节能力较强,可进一步人工淡水驯化。盐度12有利于育成体和成体的进一步淡化,可作为内陆水族馆和家庭观赏水母用螅状体的保种盐度。盐度22叶硝水母无性繁殖、生长和活力状态较好, 4种消化酶活力最高,可作为人工饲养的适宜盐度。各盐度组3个生长阶段胃蛋白酶含量均最高,说明该水母对蛋白质具有较强的消化能力,试验结果为叶硝水母饵料的调整、解析对环境的应激和适应机制及商业养殖开发提供理论依据。     

微塑料对近江牡蛎免疫力的影响

为探究微塑料对牡蛎免疫力的影响,该研究对近江牡蛎(平均壳长:6.6cm)采用壳内推注的方式注入不同浓度的聚苯乙烯微塑料(0.05、0.5、5 mg·L^–1,以无菌生理盐水为稀释液),分别胁迫24 h、48 h和72 h后,检测分析牡蛎鳃组织的免疫指标(碱性磷酸酶(AKP)、超氧化物歧化酶(SOD)、丙二醛(MDA)、过氧化氢酶(CAT)、一氧化氮合成酶(NOS)和乙酰胆碱酯酶(AChE))的变化。结果显示,在胁迫24 h后,微塑料浓度对AKP的活力有显著影响(P<0.05)。SOD、AKP和结构型一氧化氮合成酶的活性呈现明显的先升后降的趋势。在胁迫48 h后,微塑料浓度上升导致A-chE活力显著下降(P<0.05), CAT、SOD和AKP呈现先升后降的趋势。在胁迫72 h后,微塑料浓度的升高, AKP和AChE的活力呈现先降后升的趋势,而SOD、CAT和诱导型一氧化氮合成酶的活力与之呈现相反的趋势,显示先升后降的趋势。随时间和浓度的增长, MDA处于一直上升的趋势。以上结果表明,微塑料可使牡蛎产生免疫应激反应,且胁迫时间越长,牡蛎免疫应激反应越剧烈。     

银鲳应对高温胁迫的生理响应及其相关基因表达研究

为探究银鲳(Pampus argenteus)应对高温胁迫的生理响应及其相关基因表达研究,本研究设置4个温度组:对照组26℃和实验组28、30、32℃.并对银鲳的肝、肾和鳃的组织结构、肝组织中超氧化物歧化酶、过氧化氢酶的相对活性变化和丙二醛含量变化以及hsp70基因的相对表达量的变化进行了研究.结果显示:(1)随温度的...