好氧反硝化反应器中微生物群落的碳代谢特征

本文采用Biolog-ECO微平板技术,分析了不同水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)5、6、7h和进水硝酸盐(NO3ˉ-N)浓度50、100、150mg/L时,好氧反硝化反应器微生物群落结构和代谢功能特征。研究结果表明:在同一进水硝酸盐浓度下,水力停留时间越长,微生物代谢活性越强(P0.05);在同一水力停留时间下,不同进水NO3ˉ-N浓度下微生物平均吸光值(用平均颜色变化率AWCD指示)的大小顺序为50150100mg/L(P0.05),说明进水NO3ˉ-N浓度对微生物代谢活性有一定影响。反应器内微生物对不同碳源的代谢利用由强到弱的顺序是:多聚物氨基类碳水化合物羧酸类胺类酚酸类。不同处理组的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、Pielou指数、Mc Intosh指数相互之间差异显著(P0.05),其中HRT为7h、NO3ˉ-N为150mg/L以上处理组微生物多样性指数最高。本实验采用Biolog-ECO板来分析在好氧反硝化反应器中微生物的群落代谢特征,研究结果可为通过碳源调节生物滤池水处理效果提供科学依据,以此提高水处理效率。     

富营养化浅水湖泊生态修复中背角无齿蚌(Anodonta woodiana)对水质改善的影响

滤水速率的快慢是决定滤食性河蚌对水质改善与否的关键,但受蚌龄大小、食物多少和季节变化的影响.以背角无齿蚌（Anodonta woodiana）为研究对象,设置幼龄蚌组、成年蚌组和无蚌对照组,在惠州西湖生态修复后的清水态和未修复的富营养化水体同时进行中型系统原位实验,测定了各处理组水层中氮、磷、总悬浮物（TSS）浓度和浮游藻类生物量（用叶绿素a（Chl.a）浓度表示）的季节变化,以研究蚌龄、食物和季节变化对背角无齿蚌水质改善的影响.结果表明,与对照组相比,背角无齿蚌提高了清水态水体总磷（TP）和铵态氮浓度,但对总氮（TN）、TSS和浮游藻类Chl.a浓度的影响不显著,表明其不能有效改善清水态水体水质;富营养化水体中,背角无齿蚌虽对水中TN浓度影响不显著,但显著降低了TP浓度、浮游藻类Chl.a浓度和TSS浓度;表明背角无齿蚌可改善富营养化水体水质;且富营养化水体中幼龄蚌的滤水速率显著高于成年蚌;幼龄蚌的滤水速率春季最大（0.132±0.018 L/（g·h））,夏季最小.因此,在富营养化水体修复前期,可通过放养本地滤食性河蚌,如背角无齿蚌,以改善水质,春季放养幼龄蚌更佳,为接下来的修复创造有利条件;而在生态修复后期的清水态水体中,单独的河蚌对水质改善效果不明显.本研究可为水生态系统保护和富营养化水体生态修复提供参考.     

Effects of rising temperature on growth and energy budget of juvenile Eogammarus possjeticus(Amphipoda:Anisogammaridae)

Growth and energy budget of marine amphipod juvenile Eogammarus possjeticus at different temperatures(20°C,24°C, 26°C, 28°C, 30°C, 32°C and 34°C) were investigated in this study. The results showed that the cumulative mortality rate increased significantly with rising temperature(p0.01), and exceeded 50% after 24 h when temperature was above 30°C. With the temperature increasing from 20°C to 26°C, the ingestion rate and absorption rate increased, but decreased significantly above 28°C(p0.01), indicating a decline in feeding ability at high temperatures. The specific growth rate increased with rising temperature, but decreased significantly(p0.01) after reaching the maximum value at 24°C. Similarly, the oxygen consumption and ammonia emission rates also showed a trend of first increase and then decrease. However, the O:N ratio decreased first and then increased with rising temperature, indicating that the energy demand of E. possjeticus juvenile transferred from metabolism of carbohydrate and lipid to protein. In the energy distribution of amphipods, the proportion of each energy is different. With rising temperature, the ratio of the energy deposited for growth accounted for ingested gross energy showing a trend of decrease, while the energy lost to respiration, ammonia excretion, and feces accounted for ingested gross energy being showed a trend of increase. It seemed that rising temperature increased the metabolism and energy consumption of the amphipods and, meanwhile, decreased the energy used for growth, which may be an important reason for the slow growth and small body size of the amphipods during the summer high-temperature period.     

过量Zn2+对水花生(Alternanthera philoxeroides)愈伤组织氧化胁迫及多胺代谢的影响

以植物组织培养技术培养的水花生愈伤组织为实验材料,研究了过量Zn2+(0、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol/L)对水花生愈伤组织的氧化损伤及多胺代谢的影响.结果表明,随着Zn2+浓度增加:(1)水花生愈伤组织的超氧阴离子产生速率和硫代巴比妥酸反应物水平显著提升,超氧化物歧化酶活性明显抑制,叶绿素a含量显著降低;(2)精氨酸脱羧酶和鸟氨酸脱羧酶活性均升高,多胺氧化酶和二胺氧化酶活性在低Zn2+浓度处升高、高Zn2+浓度处降低;(3)总腐胺和总精胺含量在低Zn2+浓度处降低、高Zn2+浓度处增加,总亚精胺含量仅在Zn2+浓度为1.6 mmol/L时有显著增加;(4)游离态腐胺含量变化与总腐胺含量相似,游离态亚精胺含量在高Zn2+浓度时下降,游离态精胺含量仅在Zn2+浓度为0.2 mmol/L时略有下降;(5)结合态腐胺和精胺在Zn2+浓度为0.2 mmol/L时下降而在其余处理组中上升,结合态亚精胺含量各处理组中均增加;(6)束缚态腐胺和亚精胺含量均下降.可见,过量Zn2+胁迫导致水花生愈伤组织氧化性损伤,并扰乱其多胺代谢平衡;束缚态多胺向结合态多胺的转化是过量Zn2+胁迫下水花生愈伤组织多胺代谢变化的一个显著特征;以结合态为代表的内源性多胺积累对水花生愈伤组织抵抗过量Zn2+胁迫具有重要意义.     

高盐胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、代谢和抗氧化酶活力的影响

为分析高盐胁迫对凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)生长、代谢和抗氧化酶活力的影响,实验以平均体重(3.0±0.4)g,平均体长(7.6±0.2)cm的凡纳滨对虾为实验材料,设置25(对照组)、35、45、55四个盐度梯度,分别于实验开始后0d、10d、20d、30d取样,检测对虾体重、体长、甘油三酯(TG)、总胆固醇(TC)和三磷酸腺苷(ATP)的含量以及苹果酸脱氢酶(MDH)、总超氧化物歧化酶(T-SOD)、过氧化氢酶(CAT)活力,计算增重率、增长率、特定生长率和成活率。结果表明,随着盐度升高,凡纳滨对虾的增重率、增长率、特定生长率和存活率均逐渐降低, 55盐度组各生长指标均显著低于对照组(P0.05);10d时TG含量随着盐度的增加逐渐降低,55盐度组显著低于对照组(P0.05)。20d和30d时逐渐升高, 55盐度组显著高于对照组(P0.05); 55盐度组的TC含量最高,且30d时显著高于其他组(P0.05); 45盐度组、55盐度组MDH活力在10d时显著低于对照组(P0.05),但20d和30d时显著高于对照组(P0.05);35盐度组、45盐度组ATP含量在10d和20d时升高,且显著高于对照组(P0.05);各处理组T-SOD和CAT的活力整体高于对照组,且随着实验时间的延长,呈上升趋势。研究结果表明,高盐胁迫不利于凡纳滨对虾的生长和存活,但可以激活凡纳滨对虾的抗氧化能力,使抗氧化酶活力升高,并显著影响对虾的脂类代谢。     

蛋白质精氨酸甲基转移酶1调控DNA损伤修复和细胞凋亡

蛋白质精氨酸甲基转移酶1 (protein arginine methyltransferases 1, PRMT1)是PRMT家族中的重要一员,属于Ⅰ型PRMTs,细胞内超过85%的蛋白质精氨酸的甲基化由其催化。PRMT1通过调节底物的甲基化水平,从而调控蛋白的功能及蛋白参与的细胞活动和生理过程,包括细胞信号转导,DNA损伤修复,转录调控,RNA代谢,蛋白质相互作用等。本文着重讨论PRMT1的结构、底物及其在DNA损伤修复和细胞凋亡中的功能。     

纳米银对青岛近海浮游细菌活性的影响研究

纳米银广泛用于抗菌材料、医疗设备和其他抗菌产品。在纳米银产品的生产、运输、消费和处置过程中,纳米银将不可避免地释放到自然环境中,而水生生态系统是纳米银在自然界中重要的汇之一。本文以青岛近海为研究对象,采集现场海水进行实验室模拟培养,通过测定(48 h)不同浓度纳米银(0.5、5和50 mg/L)短期暴露下对表层海水中浮游细菌死亡率、蛋白质含量、碱性磷酸酶活性及氨肽酶活性的变化,研究纳米银对近岸海区浮游细菌生长和活性的影响。研究结果表明,在纳米银胁迫下细菌生长和活性受到显著抑制(P<0.05),高浓度组在培养4 h后死亡率达到最高值88.20%,随着暴露时间延长,纳米银胁迫组活细菌数量缓慢恢复、死亡率逐渐减小;纳米银对碱性磷酸酶活性和氨肽酶活性的抑制效应分别在培养4和8 h后达到最高,分别为8.58%和32.55%,在培养16 h后,酶活性开始缓慢上升,表现出对纳米银胁迫的适应性;纳米银组的蛋白质含量在培养8 h后达到最低,相比于对照组降低了29.80%,在培养后期同样有所升高,蛋白质含量接近于对照组。由此可见,纳米银对青岛近海浮游细菌的生长和活性都具有显著的抑制效应;不同浓度纳米银对细菌的抑制效应不同,纳米银浓度越高,抑制效应越明显(P<0.05),具有明显的浓度梯度效应;在培养后期,碱性磷酸酶活性和氨肽酶活性都有恢复,蛋白质含量上升,细菌死亡率下降,表明细菌对纳米银胁迫表现出一定的适应性。     

不同中药对青光眼小鼠视网膜TRPV4及TRAAK蛋白影响的比较研究

目的：比较不同中药对DBA/2小鼠视网膜TRPV4及TRAAK蛋白的影响。方法：将C57小鼠设为空白组,50只DBA/2小鼠随机分为10组,分别为：模型组,香附组、郁金组、柴胡组（疏肝解郁类）,女贞子组、枸杞子组、牛膝组（补益肝肾类）,川芎组、三七组、丹参组（活血行气类）,每组各5只。喂养至7月龄后,分别予以0.9%氯化钠注射液、香附、郁金、柴胡、女贞子、枸杞子、牛膝、川芎、三七、丹参超微配方颗粒溶液灌胃28 d,采用免疫组化法、免疫荧光法、Western Blot检测视网膜上TRAAK、TRPV4蛋白表达情况。结果：与空白组相比,其余各组小鼠视网膜组织中TRAAK及TRPV4蛋白表达均升高,差异有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。与模型组相比,其余各药物组视网膜组织中TRAAK及TRPV4蛋白表达均降低,差异有统计学意义（P<0.05或P<0.01）。各类中药组组内比较：①疏肝解郁类：与郁金组相比,香附组和柴胡组视网膜组织中TRAAK及TRPV4蛋白表达升高,差异有统计学意义（P<0.05）;②补益肝肾类：各组视网膜组织中TRAAK及TRPV4蛋白表达差异无统计学意义（P＞0.05）;③活血行气类：与川芎组相比,黄芪组和丹参组视网膜组织中TRAAK及TRPV4蛋白表达升高,差异有统计学意义（P<0.05）。结论：九味不同疗效中药均能通过降低视网膜TRAAK及TRPV4蛋白表达量发挥视神经保护作用。其中在柴胡、郁金、香附三味疏肝解郁中药中,以郁金作用最佳;在川芎、三七、丹参三味活血行气中药中,以川芎作用最佳。     

温度和盐度对两种海洋桡足类动物摄食和代谢的影响

本研究在实验室模拟生态条件下,以两种常见的海洋桡足类动物为受试生物,着重研究了温度和盐度变化对火腿许水蚤(Schmackeria poplesia)和拟长腹剑水蚤(Oithona similis)的滤水率、摄食率、耗氧率和排氨率的影响,统筹分析了两种海洋桡足类响应温度和盐度变化的摄食与代谢策略,以期为两种海洋桡足类的室内培养提供理论支持和技术指导。结果发现:(1)在5—30°C的温度范围内两种桡足类动物的摄食与代谢均呈现随温度升高而先升高后降低的变化趋势,其中火腿许水蚤的摄食率、滤水率、耗氧率和排氨率的最大值均出现在15°C,而拟长腹剑水蚤则在25°C到达峰值,说明拟长腹剑水蚤对温度具有较高的耐受性。(2)当暴露于不同盐度(15—35)时,火腿许水蚤可在低盐度(25)条件下保持较高的摄食能力,且当盐度为25时其摄食率、滤水率达到峰值,之后便显著下降;拟长腹剑水蚤则在盐度为30时开始下降。前者的代谢能力在盐度为25时开始下降,后者在高盐度(35)时代谢能力依然有回升的趋势,说明拟长腹剑水蚤对盐度的耐受性更强。而火腿许水蚤及拟长腹剑水蚤对低盐度(20—25)有一定的偏好,二者通过强化自身代谢以抵消低盐度引起的渗透压变化对自身的影响。(3)基于氧氮比(O/N)变化的代谢作用分析显示:在整个温度梯度(10—25°C)中火腿许水蚤的氧氮比波动较大,而拟长腹剑水蚤除在高温(35°C)条件下,其氧氮比均低于24。盐度则会抑制火腿许水蚤的摄食能力从而迫使其分解体内储能物质(O/N24),而对盐度耐受性较好的拟长腹剑水蚤则可始终维持较高的摄食和代谢能力(O/N24)。因此拟长腹剑水蚤能在较大的温、盐度范围内保持稳定的氨氮代谢水平,具有更高的环境耐受性。     

硅藻硅酸转运子（silicon transporters, SITs）研究进展

硅藻是海洋浮游植物主要类群和海洋生态系统的重要初级生产者,其硅质壁的存在使其成为了海洋生物硅的最大贡献者,而且成为海洋碳汇的主要来源。因此,硅质壁形成机制的阐明至关重要。硅酸转运是硅藻硅质壁形成中的关键,阐明其转运机制对建立硅藻代谢途径模型和进一步理解硅藻在海洋生态系统及生物地球化学循环中的作用具有重大意义。硅酸转运子(silicon transporters, SITs)是硅藻中参与硅吸收或转运的一类膜蛋白,因其重要性及多样性成为讨论及研究的焦点。本文综述了硅藻中SITs的分子特征、分子机制、功能多样性及进化关系,为SITs转运机制的研究提供了理论基础。