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  • 喀斯特林地细根碳氮磷生态化学计量特征的季节变化及其影响因子

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2023-07-26 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 植物细根养分生态化学计量特征是植被适应土壤环境的一种策略。为了解喀斯特地 区不同林地类型细根碳(C)氮(N)磷(P)的生态化学计量比值的季节变化及其影响因素, 我们研究了喀斯特地区灌木林和乔木林活细根和死细根的C、N、P 含量和比值及其与环境 因子的关系。结果显示:(1)总体上乔木林两类细根C、N、P 含量高于灌木林,表明乔木 物种细根对养分的吸收和储存比灌木物种更强。另外,两种林地类型活细根C 含量显著高 于死细根(P < 0.05),而活细根N、P 含量则低于死细根。(2)两种林地类型的两类细根 C 含量在雨季均低于旱季;灌木林活细根N、P 含量在雨季高于旱季,而乔木林相反。灌木 林活细根C∶N、C∶P 和N∶P 比值在雨季均低于旱季;乔木林两类细根的C∶N 和C∶P 比值在雨季高于旱季,而N∶P 比值则是雨季低于旱季。雨季较低的活细根N∶P 比值,表 明灌木林和乔木林的植物在雨季的P 限制程度较低。(3)两种林地类型上坡两类细根的C 含量均高于中坡和下坡,而灌木林下坡N、P 含量相对较高,乔木林中坡N、P 含量相对较 高;灌木林上坡两类细根C∶N、C∶P、N∶P 比值相对较高,乔木林下坡两类细根的C∶N 比值高于其它坡位而C∶P 和N∶P 比值是上坡高于其它坡位,表明两种林地中的植物在上 坡受P 限制影响较强,在中下坡受影响较弱。(4)冗余分析表明,林地类型、有效磷、季 节是细根C、N、P 养分含量及比值的主要影响因子,它们的单独解释量分别为18.8%、6.6%、 6.5%。上述结果表明,在人工促进植被恢复时应考虑适当的林地类型、季节以及坡位差异 造成的N: P 比值变化的影响,以便于加快喀斯特生态系统的恢复。

  • 喀斯特地区植物根系分泌物酶活性对根际土酶活性和养分的影响

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2023-07-13 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为了探究喀斯特地区植物根系分泌物酶活性对根际土酶活性和养分的影响,我们测 定了灌草丛、灌木林、灌乔林和乔木林4 个植被恢复阶段群落水平根系分泌物和根际土的 β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性 磷酸酶(ACP)的活性与土壤碳氮磷的含量,并分析了它们之间的关系。研究发现:根际 土以及根系分泌物的4 种酶活性在植被恢复后期显著高于植被恢复前期;乔木林的根系分 泌物酶活性C:P 和N:P 比值显著高于其他植被恢复阶段,而根际土酶活性比值相反。相关 分析显示,根系分泌物酶活性与对应的土壤酶活性呈显著正相关;相对于根系分泌物酶活 性,土壤酶活性与相关养分的相关性程度明显变强了。另外,根际土以及根系分泌物βG、 NAG 和LAP 酶活性与根际土有机碳(SOC)和全氮(TN)呈显著正相关,根际土以及根 系分泌物ACP 酶活性与根际土速效磷(AP)呈显著正相关。上述结果表明,植被恢复对 根系分泌物酶和土壤酶活性的提高具有正向的作用。根系分泌物酶是土壤酶的有利补充, 在碳氮磷养分循环过程中起到积极的促进作用。调控根系分泌物分泌及其酶活性可能为喀 斯特生态系统的植被恢复提供新的视角。

  • 喀斯特不同土地利用方式和恢复模式对土壤酶活性C:N:P比值的影响

    分类: 生物学 >> 植物学 >> 应用植物学 提交时间: 2022-03-30 合作期刊: 《广西植物》

    摘要: 为了探究喀斯特地区不同土地利用方式和生态恢复模式对土壤酶活性及其C:N:P比值的影响,该文在广西环江县的中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站长期定位观测试验地选取了3种土地利用方式[退化干扰地、牧草地和果树(枇杷)林地]和4种恢复模式(常绿乔木林、落叶乔木林、常绿落叶混交林和自然恢复林)为对象,分析4种土壤酶[β-1,4-葡萄糖苷酶(βG)、β-1,4-N-乙酰葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和碱性磷酸酶(ALP)]的活性和C:N:P比值变化与土壤生态因子之间的关系。结果表明:(1)恢复模式土壤的四种酶活性均高于土地利用方式。在不同土地利用方式中,牧草地4种酶的活性、C:P和N:P比值高于其他两种土地利用方式;在不同恢复模式中,落叶乔木林的βG和ALP酶活性显著高于自然恢复林和常绿乔木林,常绿乔木林的NAG酶活性显著高于其他3种恢复模式,而落叶乔木林的酶活性C:P比值和常绿落叶混交林的酶活性N:P比值均显著低于其他3种恢复模式。另外,酶活性计量比值矢量角度分析显示,所有土地利用和恢复模式受磷限制。(2)四种酶活性均与土壤有机碳(SOC)、铵态氮(NH4+-N)和硝态氮(NO3--N)含量呈显著正相关,与全磷(TP)含量呈显著负相关;βG酶活性还与速效磷(AP)含量呈显著正相关,ALP酶活性与全氮(TN)含量呈显著正相关。(3)冗余分析(RDA)显示,土壤TP、NH4+-N、NO3--N和AP含量分别解释了土壤酶活性和C:N:P比值变化的38.3%、9.5%、9.3%和8.0%。综上所述,喀斯特不同土地利用和恢复模式中土壤磷限制普遍存在,意味着土地利用开发和恢复过程中磷的赋存和转化是土壤质量改善的重点。另外,由于牧草地、常绿落叶混交林和落叶乔木林相对于其他土地利用和恢复模式具有较高的土壤酶活性和C:P比值以及速效磷含量,表明牧草和落叶植物可能对喀斯特土地利用和生态恢复过程中土壤质量改善有积极作用。

  • 武汉2019冠状病毒S蛋白可能存在Furin蛋白酶切位点

    分类: 生物学 >> 病毒学 提交时间: 2020-02-14

    摘要: 摘要:2019年12月,中国武汉报道了2019新型冠状病毒(2019 novel Coronavirus,2019-nCoV)引起的肺炎。基于基因组信息,我们前期研究结果显示2019-nCoV与SARS冠状病毒虽然同属于Beta冠状病毒B亚群(BB冠状病毒),但两种病毒差异很大,这一结果与两者临床症状差异一致。前期研究还发现了BB冠状病毒存在大量的可变翻译,并从分子水平揭示了BB冠状病毒变异快、多样性高的特点。本研究在国际上首次报道BB冠状病毒S蛋白上的一个重要突变,这个突变使2019-nCoV具有了一个可供Furin蛋白酶切的位点,是除鼠肝炎冠状病毒外所有的其它BB冠状病毒(包括SARS和SARS样(SARS-like)冠状病毒)所不具有的。这个突变有可能增强了2019-nCoV侵染细胞的效率,进而使其传播力显著大于SARS冠状病毒。由于这个突变,2019冠状病毒的包装机制也会不同于SARS等其它大部分Beta冠状病毒,而有可能与鼠肝炎冠状病毒、HIV、埃博拉病毒和一些禽流感病毒的包装机制相同。作为一个意外发现,一些禽流感病毒也可以通过突变获得Furin蛋白酶切位点。对这个重要突变的后续研究将为揭示2019-nCoV传播力强的原因,以及为药物、抗体和疫苗的开发等工作奠定基础。

  • 低蛋白质水平饲粮对生长育肥猪生长性能及肠道菌群的影响

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2018-12-25 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 本研究旨在探讨低蛋白质水平饲粮对生长育肥猪生长性能及肠道菌群的影响。试验选取初始体重为(45.5±3.64) kg的“长×大”二元杂交生长育肥猪140头,随机分为2组,每组5个重复,每个重复14头猪。对照组饲喂蛋白质水平为15.05%的正常蛋白质水平饲粮,试验组喂蛋白质水平为12.97%的低蛋白质水平饲粮。预试期为5 d,正试期为30 d。结果表明:1)低蛋白质水平饲粮对生长育肥猪生长性能无显著影响(P>0.05)。2)低蛋白质水平饲粮可提高生长育肥猪肠道菌群丰富度和多样性。2组试验猪粪便菌群组成在门水平上差异较小,而在属水平上差异较大。物种差异显著性分析显示除了门水平和纲水平,其他分类水平上细菌相对丰度2组间均有显著差异(P<0.05)。低蛋白质水平饲粮能够显著提高毛螺菌科(Lachnospiraceae)、疣微菌科(Ruminococcaceae)、丁酸弧菌属(Butyrivibrio)和假丁酸弧菌属(Pseudobutyrivibrio)等可以利用碳水化合物和纤维分解产生丁酸的有益菌的相对丰度(P<0.05),显著降低Paraeggerthella和代尔夫特菌属(Delftia)等易使机体受到感染的细菌相对丰度(P<0.05)。此外,群落组成差异分析显示低蛋白质水平饲粮组猪相比于正常蛋白质水平饲粮组猪有着不同的肠道微生物区系。由此可见,饲粮蛋白质水平降低2%对生长育肥猪生长性能无不利影响,还可改善肠道菌群平衡,有利于机体健康。

  • 植物乳杆菌对大肠杆菌感染猪肠道上皮细胞形态、存活和免疫应答的影响

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2018-12-24 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 本试验旨在探讨植物乳杆菌对大肠杆菌感染猪肠道上皮细胞(IPEC-J2细胞)形态、存活和免疫应答的影响。在体外条件下,采用吉姆萨和台盼蓝染色方法检测植物乳杆菌对大肠杆菌感染IPEC-J2细胞形态和存活的影响,并采用实时定量荧光PCR方法研究了其对大肠杆菌感染IPEC-J2细胞免疫应答的影响。结果表明:植物乳杆菌能够缓解大肠杆菌引起的IPEC-J2细胞形态损伤。与大肠杆菌处理组相比,植物乳杆菌与大肠杆菌共同处理可显著或极显著降低细胞死亡率(1、2 h,P<0.01;3 h,P<0.05)。植物乳杆菌可显著抑制大肠杆菌引起的IPEC-J2细胞Toll样模式识别受体2(TLR2)(2、3 h,P<0.01)、Toll样模式识别受体6(TLR6)(2 h,P<0.05;3 h,P<0.01)、NOD样模式识别受体2(NOD2)(1 h,P<0.05;2 h,P<0.01)及炎症因子白细胞介素-6(IL-6)(2、3 h,P<0.01)、白细胞介素-8(IL-8)(2、3 h,P<0.01)mRNA的过表达(P<0.05),还可促进IPEC-J2细胞NOD样模式识别受体1(NOD1)mRNA的表达(2 h,P<0.05;3 h,P<0.01)。结果提示,植物乳杆菌能够缓解大肠杆菌引起的IPEC-J2细胞形态损伤及死亡,并可通过调节模式识别受体TLR2、TLR6和NOD2 mRNA的表达缓解大肠杆菌引起的细胞炎症因子IL-6、IL-8 mRNA的过表达。

  • 干酪乳杆菌对北京黑猪保育阶段生长性能及肠道菌群的影响

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2018-12-20 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 本试验旨在探讨饲粮中添加干酪乳杆菌对北京黑猪保育阶段生长性能及肠道菌群的影响。选择(35±2)日龄、体重(7.53±0.21) kg的北京黑猪仔猪120头,随机分成3组,分别为对照组、干酪乳杆菌组和金霉素组,每组4个重复,每个重复10头。对照组试验猪饲喂基础饲粮(不添加干酪乳杆菌和金霉素);干酪乳杆菌组试验猪饲喂在基础饲粮中添加干酪乳杆菌活菌冻干制剂的饲料,每千克饲料中有效活菌数在4.0×109 CFU;金霉素组试验猪饲喂在基础饲粮中添加金霉素预混剂的饲料,每千克饲料中含金霉素75 mg。试验期30 d,在试验第28天时采集新鲜粪样,用于16S rRNA的V3~V4区测序。结果显示:1)与对照组相比,干酪乳杆菌组和金霉素组的平均日增重分别提高12.71%(P0.05)。2)通过对粪样菌群ACE指数、Chao1指数、Shannon指数和Simpson指数进行分析,发现干酪乳杆菌组肠道菌群丰富度和多样性均高于对照组和金霉素组。3)3组粪样中共含有17个菌门,206个菌属,对照组、干酪乳杆菌组和金霉素组粪样中分别含有198、200和197个菌属。由此可见,在北京黑猪保育阶段饲粮中添加干酪乳杆菌可改善仔猪肠道内菌群结构,进而提高生长性能。

  • 饲粮铁添加水平对60~90日龄新西兰肉兔生长性能、屠宰性能及血液指标的影响

    分类: 生物学 >> 动物学 提交时间: 2017-10-23 合作期刊: 《动物营养学报》

    摘要: 本试验旨在研究饲粮铁添加水平对60~90日龄新西兰肉兔生长性能、屠宰性能及血液指标的影响。试验选取104只53日龄体重相近新西兰肉兔,随机分成4个组,每组26个重复,每个重复1只兔。对照组饲喂基础饲粮,试验组分别在基础饲粮中添加50、100、200 mg/kg铁,铁添加形式为七水硫酸亚铁(FeSO4.7H2O),纯度为98%。预试期7 d,正试期30 d。结果表明:1)饲粮铁添加水平对60~90日龄新西兰肉兔平均日增重(ADG)和料重比(F/G)有影响显著(P<0.05),对平均日采食量(ADFI)无显著影响(P>0.05)。随着饲粮铁添加水平的增加,ADG先增加后降低,F/G先降低后增加;当饲粮铁添加水平为100 mg/kg时,ADG最高,F/G最低。2)饲粮铁添加水平对60~90日龄新西兰肉兔全净膛屠宰率和半净膛屠宰率有显著影响(P<0.05),随着饲粮铁添加水平的增加全净膛屠宰率和半净膛屠宰率先增加后降低,当饲粮铁添加水平为50 mg/kg时最高。3)饲粮铁添加水平对60~90日龄新西兰肉兔肝脏指数无显著影响(P>0.05),对肾脏指数和脾脏指数有显著影响(P0.05);饲粮铁添加水平对血小板分布宽度(PDW)、平均血小板体积(MPV)、血小板大细胞比率(P-LCR)有显著影响(P<0.05)。综合本试验测定指标,60~90日龄新西兰肉兔饲粮中适宜的铁添加水平为50~100 mg/kg。

  • 产对香豆酸酿酒酵母菌株的构建及优化

    分类: 生物学 >> 生物工程 提交时间: 2017-07-24 合作期刊: 《中国生物工程杂志》

    摘要: 对香豆酸(p-coumaric acid)作为苯丙素类物质、芪类物质以及黄酮类物质的重要前体化合物,在生物医药、化妆品以及食品工业中均有广泛的应用价值。以酿酒酵母作为底盘菌株,利用合成生物学原理构建一株高产对香豆酸的人工酵母细胞。通过对比不同拷贝数的酪氨酸解氨酶(Tyrosine ammonia lyase, TAL)合成的对香豆酸产量,发现随着基因拷贝数的增加对香豆酸的产量也相应提高,高拷贝数的TAL有利于对香豆酸的积累;同时对酪氨酸的负反馈调控基因进行氨基酸定点突变得到ARO4K229L和ARO7G141S,利用delta位点将突变后的基因整合至酵母基因组,并挑取24株构建成功的酵母细胞进行发酵验证,发现菌株最高产量与最低产量相差28.87 mg/L;为了进一步增加对香豆酸的代谢通量,本研究对生成芳香醇类物质的旁路基因ARO10和PDC5进行敲除,发现同时敲除两个基因的菌株对香豆酸的产量最高,是敲除前产量的2.05倍(从42.71 mg/L到87.56 mg/L);此外,通过设计前体酪氨酸的梯度添加实验,发现当添加1 mM的酪氨酸时,对香豆酸产量达到峰值174.57±0.30 mg/L,相较于未添加时提高了将近一倍。本研究通过运用合成生物学原理在酿酒酵母中实现了对香豆酸的高产,为后续的芪类化合物和黄酮类化合物生物合成奠定了基础。