氧化锰矿物的生物成因及其性质的研究进展

土壤中的氧化锰矿物是原生矿物风化和成土过程的产物,是最具反应活性的一类矿物,决定着环境中许多物质的形态、迁移和转化,在元素生物地球化学循环中起着重要的作用,其形成机制和环境效应备受关注。已有的研究表明,环境中氧化锰的形成与微生物作用紧密相关,微生物作用可使自然环境中的Mn(Ⅱ)氧化速率提高105倍。参与Mn(Ⅱ)氧化的微生物在环境中广泛存在,已知的典型锰氧化细菌分布在变形菌门、放线菌门或厚壁菌门,它们均通过胞外聚合物中的多铜氧化酶来催化氧化Mn(Ⅱ)。细菌氧化Mn(II)成Mn(Ⅳ)是酶催化的两个连续的快速单电子传递过程,Mn(Ⅲ)在溶液中以与酶结合的瞬时中间态出现。生物形成氧化锰的最初形态为层状锰矿物,与δ-MnO2或酸性水钠锰矿很类似,且结晶弱,粒径小,锰氧化度高,结构中的八面体空穴多,因而比化学形成的氧化锰具有更强的吸附、氧化等表面活性。环境中Mn(Ⅱ)微生物氧化及形成的Mn(Ⅲ)中间体与碳、氮、硫等生命元素的地球化学循环的关系令人关注。     

高温对褐藻羊栖菜逆境生理的影响

分别在27℃和32℃高温条件下培养羊栖菜(Sargassum fusiforme), 以在22℃培养条件下生长的羊栖菜作为对照, 在培养的第0、1、3、5和7天分别取气囊样品, 采用植物生理学试验方法探讨高温胁迫对羊栖菜细胞膜损伤、渗透调节和抗氧化保护的影响。结果表明: 1) 高温胁迫导致羊栖菜细胞的相对电导率提高和丙二醛(MDA)质量摩尔浓度增加, 膜系统受到了损伤, 造成体内离子外渗、细胞膜脂发生过氧化; 2) 细胞内积累了可溶性蛋白、可溶性糖和脯氨酸等渗透调节物质并且胁迫组始终高于对照组, 其中可溶性蛋白在胁迫第7天时达到最大值(11.4μg·mg^-1), 而可溶性糖和脯氨酸均呈现先升高后降低的趋势, 分别在高温培养的第3天和第5天时达到最大值; 3) 受到高温胁迫后, 羊栖菜超氧化物歧化酶(SOD)比活性增强, 而过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)比活性在高温胁迫过程中呈现下降的趋势, 说明羊栖菜主要通过抗氧化酶SOD比活性增强来降低胁迫对藻体带来的伤害。总之, 羊栖菜对高温胁迫比较敏感, 温度越高, 培养时间越长, 羊栖菜受到的伤害越大。     

水温对棘胸蛙(Paa spinosa)蝌蚪行为及尾部皮肤和肝脏相关功能酶活力的影响

以1月龄棘胸蛙蝌蚪[体长(1.694±0.121)cm,体重(0.548±0.062)g]为实验对象,在观察水温对蝌蚪行为和尾部皮肤表观色泽Hunter L、A、B值影响的基础上,设置19°C(对照组)、21.5°C、23°C、24.5°C、26°C五个水温梯度,并以96h为水温胁迫时长,12d为水温恢复时长,研究了水温胁迫及恢复条件下棘胸蛙蝌蚪尾部皮肤ATP酶和抗氧化酶(SOD和CAT),以及肝脏抗氧化酶(SOD,CAT,GSH)活力的变化特征。结果表明:(1)棘胸蛙蝌蚪分布水层、集群状况、个体移动率均与其培育水温关系密切,14°C和26°C分别为可显著改变蝌蚪分布水层和个体移动率的水温临界;(2)L值可作为表征蝌蚪尾部皮肤感应培育水温的指示色差,水温26°C为致其发生显著改变的高温临界;(3)蝌蚪尾部皮肤ATP酶耐受水温的最适高限为24.5°C,适宜范围为21.5—24.5°C;(4)蝌蚪尾部皮肤和肝脏表露SOD酶活力的最适水温均为23°C,而表露CAT酶活力的最适水温则分别为23°C和24.5°C,水温26°C时肝脏SOD酶已表露受损;(5)蝌蚪肝脏表露GSH酶活力的最适水温为24.5°C,水温26°C为该酶表露受损的高温临界。     

凡纳对虾引进亲本及其子代对也P分析

运用PCR-RFIJ技术分析凡纳对虾两个引进亲本群体及其各自子一代的遗传变异情况。用一对引物对这四个群体进行mtDNA-细胞色素氧化酶Ⅰ部分片段的PCR扩增，扩增结果为一条约1．25kb的条带。用19种限制性内切酶对该扩增条带进行酶切分析，其中HinfⅠ，StyⅠ，TaqⅠ这3种酶有酶切位点。用这3种酶进行限制性片段长度多态性(RFlP)分析，共获得2种限制性类型(基因型)。而且内切酶StyⅠ在两个不同的引进亲本群体及其各自的子一代的扩增产物的酶切中，表现出明显的差异。     

Fe~(2+)和Fe~(3+)对长茎葡萄蕨藻生长、铁含量和生理特性的影响

【目的】探索两种无机铁对长茎葡萄蕨藻(Caulerpa lentillifera)的生长、铁含量及生理特性的影响。【方法】分别以三氯化铁(FeCl_3)和硫酸亚铁(FeSO_4)作为铁源,采用单因素实验方法,研究在不同浓度Fe~(2+)、Fe~(3+)条件下,长茎葡萄蕨藻的生长、光合色素含量、铁含量、两种过氧化酶(CAT、T-SOD)活性,以及总蛋白、维生素C和可溶性糖含量。【结果】在水体中无论是添加Fe~(2+)还是Fe~(3+),藻体的特定生长率(SGR)、光合色素含量、铁含量、过氧化物酶活性和维生素C含量均显著高于对照组(P <0.05)。藻体的铁含量随着培养液中铁离子浓度的升高而增加,以Fe~(2+)和Fe~(3+)处理后,藻体铁最高值分别可达到1 522.54μg/g和1 373.93μg/g,增幅为1 369.34%和1 225.92%;藻体维生素C最高质量分数分别可达15.41μg/mg和12.89μg/mg,增幅为107.56%和73.58%。Fe~(2+)实验组对藻体的可溶性糖含量有显著影响(P <0.05)。实验藻体的总蛋白含量显著低于对照组(P <0.05)。【结论】藻体在3 mg/L Fe~(2+)或者6 mg/L Fe~(3+)的条件下,长茎葡萄蕨藻生长最佳,其营养品质可得以改善。     

基于线粒体16S rRNA与COI基因序列的刻肋海胆属系统发育研究

本研究以16S rRNA和细胞色素氧化酶I(Cytochrome oxidase subunit I,COI)基因片段序列为标记,以杂色角孔海胆(Salmacis sphaeroides)为外群,基于距离法(NJ)、最大简约法(MP)和最大似然法(ML)分别构建分子系统树,对刻肋海胆属(Temnopleu rus)进行了系统发育学研究.结果表明,哈氏刻肋海胆、细雕刻肋海胆、T.alexandri三者亲缘关系较近,芮氏刻肋海胆和T.michaelseni亲缘关系较近.两个基因片段的核苷酸替代速率顺序为COI＞ 16S rRNA.以3.49％/百万年的核苷酸分歧速率应用于5种海胆的COI基因片段,推断5种海胆分化事件主要发生在约500～590万年前,为中新世晚期(Late Miocene)或上新世早期(Early Pliocene).     

广东流溪河水库盔型溞(Daphnia galeata)休眠种群与现生种群的单倍型多样性和遗传分化

休眠卵库作为淡水枝角类生物与遗传信息的储藏库,从沉积物休眠卵库中萌发的枝角类对现生种群的数量与种群遗传结构有着直接的影响.分别采集流溪河水库盔型溞的现生种群和沉积物表层(0~10 cm)的休眠卵,扩增现生种群与休眠卵的线粒体细胞色素C氧化酶亚基I基因,构建了单倍型网络.休眠种群相比现生种群有着较高的单倍型多样性和核酸多样性,初期现生种群分别为0.562、0.00104,末期现生种群分别为0.726、0.00331,休眠种群分别为0.815、0.00761.流溪河盔型溞现生种群与休眠种群存在双向基因流,现生种群到休眠种群的有效迁移率为490.9,休眠种群到现生种群的有效迁移率为527.5.通过构建贝叶斯系统树验证了休眠种群和现有种群中并不存在隐种或者亚种的分化,休眠种群与现生种群之间没有出现较大的遗传分化,现生种群遗传多样性来自于休眠种群,水库的休眠种群更能反映种群真实的遗传多样性.休眠种群与现生种群之间的基因流与休眠卵库大小无关,与休眠卵的萌发有关.     

大叶藻微粒体GST基因对温度胁迫响应的分子机制

为了分析鳗草（Zostera marina）中微粒体谷胱甘肽S-转移酶在不同温度下的基因表达规律以及响应机制,本文通过在大肠杆菌中表达ZmGST,纯化重组蛋白以及热稳定性分析,以此为进一步阐述Z. marina的种群退化机制并提供理论依据。总之,鳗草中的微粒体GST的热稳定性和其对温度变化的响应决定了其对温度的耐受范围,并进而影响其恢复力。     

亚硝酸盐胁迫对尖吻鲈稚鱼抗氧化酶活性及皮质醇的影响

作者采用半静水生物测试法,对尖吻鲈稚鱼(Latescalcarifer)(15日龄)进行急性亚硝酸盐胁迫试验,试验共设定4个亚硝酸盐浓度梯度试验(0、100、300和500 mg/L),并分别于0、6、12、24、36、48和72h处进行取样,测定其超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、酸性磷酸酶(ACP)以及谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-PX)等抗氧化酶活性及皮质醇含量,旨在揭示尖吻鲈稚鱼在急性亚硝酸应激下,抗氧化酶及激素的调节机制。分析结果表明试验剂量和时间均对各抗氧化酶活性和皮质醇含量影响显著(P0.05)。实验结束时,SOD活性显著高于对照组,而POD活性均显著低于对照组, CAT活性除最低浓度胁迫处理组显著低于对照组以外,其他均显著高于对照组, ACP活性低于或略低于对照组水平, GSH-PX活性最低值出现在最高浓度胁迫组且显著低于对照组,而皮质醇浓度均显著低于对照组(P0.05)。结果证明了鱼体抗氧化酶活性和皮质醇对亚硝酸盐刺激具有调节反应,一定程度上也证明了尖吻鲈仔、稚鱼较强的亚硝酸盐耐受能力。