摘要：【目的】本研究旨在从重金属汞抗性细菌中分离鉴定汞抗性基因【方法】从北京凉水河河床底泥中分离抗汞细菌,采用16SrRNA基因序列分析结合生理生化特征对菌株进行鉴定。根据GenBank中已发表的多种抗汞细菌的merA基因序列设计引物,以抗性细菌基因组DNA为模板,扩增merA基因,并在大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)表达。同时对表达菌株的重金属汞抗性进行测定。【结果】分离得到一株能在含HgCl2为70mg/L的平板上生长良好的高抗汞细菌,编号为KHg2。16S rRNA基因序列分析结果表明,菌株KHg2与Bacillus silvestris的模式菌株DSM12223T有96%的同源性,其形态特征及生理生化特性与文献报道的Bacillus silvestris一致。从菌株KHg2中扩增得到1687bp DNA片断,其序列与Pseudomonas putida的merA基因序列同源性达到99%,将该DNA片断克隆于pET-30a(+)得到重组质粒pZY2,转化宿主菌获得表达菌株***21(DE3).pZY2,经IPTG诱导后产生相对分子量约为33KD的蛋白。重金属汞抗性测定结果表明,表达菌株***21(DE3).pZY2可以在含HgCl2为20mg/L的培养基中生长,而转入空载体pET-30a(+)的阴性对照菌株***21(DE3)pET-30a(+)则不能在含HgCl2为20mg/L的培养基中生长。【结论】分离的抗汞菌株KHg2与Bacillus silvestris关系密切;从菌株KHg2中克隆到汞抗性基因merA,并在大肠杆菌中得到了成功表达;表达merA基因的大肠杆菌具有抗重金属汞的特性。

摘要：土壤微环境恢复是实现沙地和沙化草地恢复的基础。然而,改良措施如何作用于土壤微环境从而提高沙地初级生产力的机制并不清楚。本研究在内蒙古锡林郭勒半固定沙地开展改良措施修复试验,设置对照、立体措施(结皮+保水剂)和综合措施(撒种+结皮+保水剂)处理,测定土壤物理性状(土壤容重、团聚体、温度和水分)和植物生物量,研究不同改良措施对沙地土壤微环境的影响。结果表明:立体措施和综合措施均改善了土壤结构(土壤容重降低、水稳性大团聚体增加),降低了水分蒸发,提高了土壤入渗,从而提高了土壤含水量;两种改良措施均降低了夏季日均温,这有利于减少水分蒸发,立体措施提高了早春日均温,可能会促进植物的萌发,从而提高雪水的利用率;两种改良措施均降低了温度日变化,白天较低的温度有利于降低水分的蒸发;综合措施较立体措施增加了撒种处理,提高了植物生物量,反过来又改善了土壤微环境,改良效果更佳。本研究揭示了立体措施和综合改良措施改善沙地土壤微环境,从而提高初级生产力的机制,为沙地和退化草原改良提供了理论支持,同时也具有重要的实践意义。

摘要：基于前期筛选的4种材料——石灰石、沸石、赤泥粒和油菜秸秆,通过设计等温吸附实验和动态模拟实验,探讨了材料对灌溉水中Cd的快速吸附能力,应用Langmuir、Freundlich和Tempkin方程及BDST(Bed depth service time)模型分别对材料Cd等温吸附和动态吸附性能进行表征,旨在为材料进一步应用提供理论基础。结果显示,4种材料对Cd有不同吸附能力,平衡液Cd浓度10μg·L^(-1)时,材料Cd等温吸附量Qv(EC=0.79 m S·cm^(-1))依次为石灰石175.7 g·m^(-3)>沸石46.2 g·m^(-3)>赤泥粒20.7 g·m^(-3)>油菜秸秆3.7g·m^(-3);对Cd动态吸附量N0为赤泥粒1776 g·m^(-3)>石灰石1767 g·m^(-3)>沸石1704 g·m^(-3)>油菜秸秆837 g·m^(-3)。材料对Cd吸附过程中提升溶液pH的能力表现为赤泥粒>>石灰石和沸石>油菜秸秆。溶液离子强度对石灰石和沸石对Cd吸附有显著影响,并且随平衡液Cd浓度增加影响扩大,但是对油菜秸秆、赤泥粒对Cd吸附的影响较小。油菜秸秆对水中Cd吸附亲和力很强,但饱和吸附容量较低,吸附效率随净化时间延长衰减较明显。

摘要：【目的】分析一株分离自黑龙江省的苜蓿根瘤菌在低磷胁迫及正常磷含量条件下细胞膜脂的组成,并从该菌中克隆和鉴定细胞膜无磷脂二酰基甘油三甲基高丝氨酸(DGTS)合成基因。【方法】分别在不同磷含量的Sherwood基本培养基中进行根瘤菌培养,采用Bligh-Dyer方法提取细胞膜脂,以文献报道Sinorhizobium meliloti(苜蓿中华根瘤菌)菌株1021的脂类图谱和磷脂PE、PG、PC标准品作为参照,利用薄层层析方法分析不同磷含量条件下培养菌株的细胞膜脂组成。根据GenBank中已发表的DGTS合成基因btaA和btaB序列设计引物,以产DGTS菌株基因组DNA为模板,扩增btaA和btaB同源基因,并在*** BL21(DE3)表达。同时检测表达菌株是否合成细胞膜无磷脂DGTS以验证基因功能。对菌株17560进行16S rRNA基因序列分析。【结果】分离自黑龙江省的苜蓿根瘤菌17560与Sinorhizobium meliloti的16S rRNA基因序列相似性高达99.8%,但其细胞膜脂组成明显不同于参比菌株Sinorhizobium meliloti 1021的膜脂组成。在低磷胁迫条件下,该菌株的细胞膜脂主要由OL和DGTS等无磷脂组成,但OL的组成明显不同,该菌株含有3种不同类型的鸟氨酸脂(OLs),而参比菌株Sinorhizobium meliloti 1021只含有一种类型的鸟氨酸脂(OL)。在正常磷含量条件下,该菌株的细胞膜脂主要由PE和一种未知的含氨基磷脂组成,PG与PC的含量均较少,而参比菌株Sinorhizobium meliloti 1021的细胞膜脂主要由PE、PG与PC组成。通过PCR扩增从产DGTS菌株17560中获得1 913 bpDNA片段,经序列分析发现其中有两个ORF与菌株Sinorhizobium meliloti 1021的btaA和btaB基因序列相似性均为99%。将该DNA片段克隆于pET-30a(+)得到重组质粒pLH01,转化宿主菌获得表达菌株*** BL21(DE3).pLH01,经IPTG诱导后产生相对分子量约为45 kD和25 kD的蛋白。薄层层析验证重组菌细胞膜脂组成,结果表明,表达菌株***21(DE3).pLH01可以在IPTG诱导后合成无磷脂DGTS,而转入空载体pET-30a(+)的阴性对照菌株*** BL21(DE3).pET-30a(+)则不能合成。【结论】系统发育地位相同的苜蓿根瘤菌株的细胞膜脂组成明显不同;苜蓿根瘤菌的细胞膜组成随培养基中的磷含量不同而变化,低磷胁迫条件下其细胞膜脂主要由OL和DGTS等无磷脂组成;在Sinorhizobium膜脂中首次发现一种未知的氨基磷脂及3种不同类型的鸟氨酸脂(OLs);从菌株17560中克隆获得2个DGTS合成基因btaA和btaB,在大肠杆菌中成功表达,并证实了所表达基因的功能。

摘要：从北京凉水河床底泥中分离得到一株能在含450 mg/L CdCl2的LB平板正常生长的高抗镉细菌,编号为KCd1。16S rDNA序列分析结果显示,该菌株与Bacillus cereusATCC 14579T的序列同源性达99%;结合脂肪酸测定与生理生化测定结果,确定该菌株在分类上属于Bacillus cereus。根据GenBank中已发表的抗镉细菌cadA序列设计了巢式引物,以菌株KCd1基因组DNA为模板,扩增得到约500 bp的PCR产物,将该PCR产物克隆于pGEM T-Easy载体,测序结果显示其大小为468 bp,与已报道的Staphylococcus haemolyticus的cadA基因对应序列相似性达到99%,由此可知本实验所获得到468 bp基因片段为cadA基因的一段保守序列。该菌株cadA全长基因的获取工作还有待于进一步展开。