教学课程资源库 更多>>

关键词： 煤矸石堆场   根内生菌   优势植物   微生物群落   生态修复  

摘要： 微生物群落结构多样性是土壤生态恢复的重要指标，为了解煤矸石堆场优势植物根际微生物群落结构特征，以贵州某典型煤矸石堆场自然恢复的4种优势植物根际土壤及根系为研究对象，测定植物根际土壤速效氮（AN）、速效磷（AP）、速效钾（AK）、有机碳（TOC）含量，以及土壤重金属元素Cd、Cr、Cu、Fe、Mg、Mn、Pb、Zn的全量。采用高通量测序法分析植物根际土壤及根系微生物群落组成特征。结果显示：4种优势植物都显著提高了煤矸石层土壤的pH值和AK（P < 0. 05），显著增加了土壤细菌和真菌OTUs数量（P < 0. 05），根际土壤细菌OTUs数量表现为光皮桦>鳞毛蕨>马尾松>五节芒>煤矸石层土壤，4种植物根际土壤细菌OTUs数量达显著性差异（P < 0.05）。根际土壤优势细菌群落为变形菌门（Pseudomonadota）、酸杆菌门（Acidobacteriota）、放线菌门（Actinomycetota）、绿弯菌门（Chloroflexi）。植物根内生细菌优势菌门为变形菌门（Pseudomonadota）和蓝菌门（Cyanobacteria），根内生细菌OTUs数量显著低于根际土壤细菌数量。pH、AK极显著影响根际土壤微生物OTUs（P < 0.01），根际土壤AN、AK和根内Mn、Mg极显著影响植物根内生菌OTUs（P < 0.01）。本研究表明不同植物种类根际微生物OTUs数量存在较大差异，根部内生菌微生物OTUs数量普遍低于根际土壤，煤矸石堆场优势植物根际招募的微生物在矿区生态恢复中具有应用潜力，结果为后期金属矿山废弃地植物-微生物联合生态治理提供了理论依据。（图8表5参39）

关键词： 胶原三螺旋重复蛋白1   白血病   K562细胞   细胞周期   细胞凋亡   细胞增殖   生存分析   单细胞分析  

摘要： [目的]探讨胶原三螺旋重复蛋白1（CTHRC1）对白血病K562细胞增殖、凋亡和周期的影响。[方法]通过CAMOIP和TARGET数据库分析CTHRC1在AML中的表达情况;通过单细胞数据集GSE116256验证CTHRC1的异质性表达;通过慢病毒包装与感染构建CTHRC1干扰和过表达稳转K562细胞系;通过流式细胞术和细胞计数实验检测CTHRC1表达对K562细胞增殖、凋亡和周期的影响。[结果]CAMOIP数据库与TARGET数据库均表明CTHRC1在AML中表达上调（P<0.001）;TARGET数据库生存分析表明CTHRC1高表达患者生存较低表达组差（P=0.006）;Kmplot数据库生存分析结果也表明CTHRC1高表达患者生存较低表达组差（P=0.018）;单细胞分析表明CTHRC1主要在白血病相关B细胞中表达;蛋白检测结果显示CTHRC1干扰组与质粒空载组相比表达明显下调（P=0.005,t=10.39）,过表达组与过表达组空载组相比明显上调（P<0.001,t=15.91）;mRNA水平检测结果显示干扰组与干扰质粒空载组相比明显下调（P<0.001,t=19.05）,过表达组与过表达组空载组相比明显上调（P=0.0014,t=7.893）;细胞增殖结果表明CTHRC1下调抑制K562细胞增殖（P<0.001）,过表达促进K562细胞增殖（P=0.042）;流式细胞术检测细胞凋亡结果表明:与正常组相比,敲低CTHRC1促进K562细胞凋亡（P<0.001,t=36.79）,过表达CTHRC1抑制K562细胞凋亡（P<0.001,t=64.93）;流式细胞术检测细胞周期结果表明:CTHRC1下调后K562细胞周期S期（P<0.001,t=14.78）和G2/M（P=0.008,t=9.074）期被抑制,G0/G1期升高（P<0.001,t=23.57）,CTHRC1过表达后细胞周期S期（P<0.001,t=14.26）和G2/M期（P=0.0207,t=3.705）被抑制,G0/G1期降低（P=0.001,t=23.57）,细胞周期S期比例升高。[结论]CTHRC1为白血病不良预后指标,主要在白血病B细胞中表达,可介导K562细胞增殖、凋亡和周期,这些发现为白血病的治疗提供了理论基础。

关键词： 冷泉   沉积物   eDNA宏条形码   海洋线虫  

摘要： 冷泉作为一种极端环境的生态系统，拥有丰富的生物类群，独特的生物群落结构。线虫是沉积物中丰度最高且具有重要生态意义的类群，研究发现即使是极端的冷泉环境也存在线虫群落，并且在全球冷泉沉积物中占主导地位。为探究南海冷泉沉积物的线虫生物多样性和群落结构，本研究利用eDNA宏条形码测序技术，以18S rRNA基因作为分子标记，对南海F冷泉区域和海马冷泉区域的6份沉积物样品进行分析。结果显示，两冷泉共检测出4 239个OTU，鉴定出的线虫门隶属于2纲16目69科113属，除未鉴定类群外全部为嘴刺纲（Enoplea）和色矛纲（Chromadorea），其中优势属为嘴刺纲的小无环咽属（Aporcelaimellus）和毛形属（Trichinella），占比分别为64%和13.88%。F冷泉区域相对于海马冷泉区域拥有更高的线虫丰度及多样性，但两冷泉区域线虫群落结构没有显著差异。本研究加深了对南海冷泉线虫生物多样性及其群落结构的了解，为深海线虫生存机制以及生态作用等研究提供了参考信息。

关键词： 微塑料   土壤   微生物群落结构   碳氮循环   温室气体  

摘要： 微塑料作为新污染物在土壤中广泛存在，因其粒径小、性质稳定，易被生物摄食并产生毒性效应，近年来受到广泛关注。排放到土壤环境中的微塑料在长期停留过程中不可避免地会与微生物发生相互作用，形成塑料际，影响微生物群落结构稳定性，进而影响区域温室气体排放。然而，土壤中微塑料对温室气体排放的微生物行为机制目前尚不明确。针对于这一科学问题，本文系统调研了土壤微塑料污染对微生物群落结构代谢行为以及温室气体排放的影响，从土壤中微生物降解微塑料驱动温室气体排放行为、土壤多孔介质中微塑料对温室气体排放影响机制以及微塑料污染对土壤温室气体排放影响因子这三个方面来梳理土壤微生物降解微塑料驱动温室气体排放行为机制。经梳理发现：①微塑料作为人工合成的碳基材料，在土壤中长期留存时能够与微生物产生界面相互作用，显著影响土壤生态过程。②土壤微生物(如产甲烷菌、甲烷氧化菌等)通过代谢耦合机制介导聚乙烯、聚乳酸等微塑料的降解过程，形成对二氧化碳、甲烷、氧化亚氮排放的双向调控路径，其净效应取决于微塑料类型、暴露浓度及土壤环境。③微塑料通过改变土壤理化性质和提供额外碳源，调控微生物群落结构和功能，其中具有降解功能的微生物(如Proteobacteria和Actinobacteria)丰度显著增加。同时，微塑料的存在显著改变土壤关键酶(如脲酶、脱氢酶和β-葡萄糖苷酶)的活性，进而影响有机质矿化和碳氮循环过程。④土壤温室气体的释放行为及机制受到微塑料的理化性质(碳氮比、氧元素含量)、土壤理化性质(土壤酸碱性)、添加剂(阻燃剂、增塑剂和抗氧化剂)等因子共同影响。未来研究建议重点关注土壤中微塑料表面微生物群落结构分布特征以及微塑料与微生物相互作用，土壤微塑料与添加剂复合污染对温室气体排放的影响效应及机制，不同土壤环境介质中微塑料与温室气体排放的关系，以及微塑料影响土壤微生物活性的阈值等方面。

关键词： 三峡库区   土壤呼吸   微生物生物量  

摘要： 为探究三峡库区土壤呼吸的时间和林分尺度上空间变异特征，以及微生物生物量机理性分析，本文选择不同马尾松林（马尾松纯林、马尾松麻栎混交林）开展不同季节的土壤呼吸速率以及微生物生物量碳氮的监测，并使用壕沟法进一步测定自养呼吸和异养呼吸组分，以及采用单因素方差分析差异性。结果显示：混交林总呼吸和异氧呼吸速率均高于纯林，两种林型下异氧呼吸均占比88%，自养呼吸12%，异氧呼吸贡献率随季节变化呈先降低后升高趋势，自养呼吸则相反。混交林微生物生物量碳和氮含量均比纯林丰富，微生物生物量碳和碳氮比均驱动土壤碳释放，纯林微生物生物量碳氮比15.70，混交林12.82，混交林在无根系及其分泌物情况下碳氮比提高，以便分解较难分解的底物。本研究成果可为三峡库区碳循环和生态建设研究提供重要参考。

关键词： 生物炭   贝莱斯芽孢杆菌   油茶   生长促进   炭疽病   生物防控  

摘要： 油茶（Camellia oleifera）是中国重要的木本油料作物，但由于栽培管理不当，土壤肥力下降，病害频发，其中炭疽病（Anthracnose）是影响油茶产量的主要病害之一。为探索绿色可持续的防治策略，本研究利用生物炭作为载体，负载贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis SK1-5-2），评估其对油茶生长促进作用及对炭疽病的抑制效果。通过盆栽试验验证，生物炭负载贝莱斯芽孢杆菌（SK1-5-2-GFP）在促进油茶生长、改善土壤理化性质及提高抗病性方面表现出显著协同效应。与对照组（CK）相比，生物炭负载Bacillus velezensis SK1-5-2（BB组）的植株高度、叶面积、茎基直径、叶绿素含量及鲜重均显著提高，其中BB组的地径增幅明显高于单独接种菌液处理组（BV组）。菌株定殖试验结果显示，SK1-5-2-GFP能够在生物炭多孔结构内稳定附着，并在油茶根际细胞间隙实现高效定殖，且其存活率及功能性未受GFP标记影响。在土壤理化性质方面，BB组的全氮、速效磷和有机质含量较CK分别提高55.2%、334%和181%；生物炭单独处理组（BC）速效钾含量较CK增加63.1%。在土壤酶活性方面，BB组的过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶及酸性磷酸酶活性分别较CK增加28.0%、44.4%、57.9%和123.1%，均达到显著水平；其中BV组的酸性磷酸酶活性较CK激增338.6%。根际微生物群落分析表明，BB处理显著提升了有益菌的相对丰度，Bacillus属和Priestia属成为优势菌群，同时真菌群落中蓝状菌属（Chaetomium）丰度提升95.65%，致病性镰刀菌属（Fusarium）丰度则下降85.72%。在病害防控方面，BB组油茶炭疽病的发病率降至55.6%，显著优于BV组（60.1%）和BC组（77.8%）。综上所述，生物炭负载贝莱斯芽孢杆菌通过优化根际微环境、调控微生物群落结构及抑制病原菌，实现了油茶生长促进与病害防控的双重效益。本研究为油茶可持续种植提供了新的微生物调控策略，也为农业微生物应用与土壤改良技术的发展提供了科学依据。（对数据量化，对摘要精简化）

关键词： 日本血吸虫   热休克同源蛋白20   克隆   表达   免疫保护效果  

摘要： 目的 克隆、表达日本血吸虫（Schistosoma japonicum,Sj）热休克同源蛋白20(heat shock cognate protein 20,Hsc20)(SjHsc20)，并对其生物学特性进行初步研究。方法 采用PCR法扩增SjHsc20基因目的片段，构建重组表达载体pET-28a(+)-SjHsc20，并将其转化入大肠埃希菌BL21(DE3)。采用异丙基-β-D-硫代半乳糖苷（isopropyl β-D-thiogalactopyranoside,IPTG）诱导表达并纯化重组SjHsc20(rSjHsc20)蛋白，采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）验证重组蛋白表达，采用Western blotting检测重组蛋白免疫原性。采用实时荧光定量PCR(real-time quantitative reverse transcription polymerase chain reaction,RT-qPCR)法检测SjHsc20基因在不同发育期虫体及不同性别成虫中的转录水平。30只雌性6～8周龄BALB/c小鼠随机分为rSjHsc20免疫组、PBS对照组、ISA 206佐剂组，每组10只。在实验第1、15、31天，rSjHsc20免疫组、PBS对照组、ISA 206佐剂组小鼠分别皮下免疫注射20μg rSjHsc20重组蛋白及等体积PBS和ISA 206佐剂，最后1次免疫14 d后，各组小鼠经腹部贴片法感染日本血吸虫尾蚴（40±2）条。采用间接酶联免疫吸附试验（enzyme-linked immunosorbent assay,ELISA）检测各组小鼠血清抗rSjHsc20特异性IgG及其亚型IgG1、IgG2a抗体水平，以及血清中抗rSjHsc20抗体滴度，并计算IgG1/IgG2a比值。感染42 d后，剖杀各组小鼠，采用肝门静脉灌注法收集虫体并计数，计算每克肝脏虫卵数（eggs per gram,EPG）以及rSjHsc20免疫组相对于PBS对照组的减虫率和减卵率，以评估rSjHsc20蛋白免疫保护效果。结果 SjHsc20基因开放阅读框长756 bp、编码252个氨基酸，rSjHsc20蛋白相对分子质量约为29 k Da。rSjHsc20可被感染日本血吸虫的小鼠血清以及免疫该蛋白后获得的小鼠血清识别。7、12、21、28、35、42 d虫体SjHsc20基因相对转录水平分别为（1.001 4±0.065 7）、（2.268 3±0.129 2）、（1.378 5±0.160 4）、（1.196 4±0.244 0）、（1.646 3±0.226 1）、（1.758 0±0.611 1），差异有统计学意义（F=38.45,P <0.000 1），其中12 d虫体内SjHsc20基因转录水平高于其他时期虫体（P均<0.05）。第3次免疫后，PBS对照组、ISA 206佐剂组和rSjHsc20免疫组小鼠血清IgG抗体水平分别为（0.106 6±0.010 7）、（0.108 3±0.010 4）、（0.553 2±0.069 1）,IgG1抗体水平分别为（0.137 3±0.054 0）、（0.181 1±0.096 8）、（1.765 8±0.221 1）,IgG2a抗体水平分别为（0.280 3±0.197 6）、（0.274 0±0.146 3）、（1.560 4±0.106 0），差异均有统计学意义（F=397.70、401.00和229.70,P均<0.000 1）；两两比较结果显示，rSjHsc20免疫组小鼠血清IgG、IgG1和IgG2特异性抗体水平均高于其他两组（P均<0.000 1）。3组小鼠血清IgG1/IgG2a比值分别为（0.428 4±0.199 8）、（0.559 9±0.181 1）、（1.177 2±0.143 6），差异有统计学意义（F=43.97,P <0.000 1）;rSjHsc20免疫组IgG1/IgG2a比值> 1，且高于PBS对照组和ISA 206佐剂组（P均<0.001）。3次免疫后，rSjHsc20免疫组小鼠血清抗体滴度均在1∶16 384以上，表明rSjHsc20具有较强免疫原性。在尾蚴攻击42 d后，PBS对照组、ISA 206佐剂组、rSjHsc20免疫组小鼠平均虫荷数分别为（16.60±5.75）、（15.80±5.58）、（14.40±5.75）条/鼠，差异无统计学意义（F=0.50,P> 0.05）;3组小鼠EPG分别为68 370±22 690）、67 972±19 502）、41 075±13 251），差异有统

关键词： 燃煤机组   生物质   掺烧   气化  

摘要： 煤电作为我国能源结构的重要组成部分，当前面临低碳化转型的迫切需求，而通过与生物质进行耦合发电，可以有效降低碳排放。通过汇总燃煤耦合生物质能源的几种技术路线，包括直接耦合、气化耦合和蒸汽侧耦合，阐述了不同技术路线当前面临的困境；展示了国内外燃煤耦合生物质的技术应用情况。结合我国的能源结构和发展水平，详细对比了几种技术路线的能源效率、发展潜力、经济效益、技术可行性，以期为燃煤耦合生物质发电技术的发展提供参考。研究认为，当前气化耦合能够实现高效率发电和大规模碳减排，存在的技术瓶颈更少，易于实现碳减排的监测和计量，该技术值得重视并重点进行研究和推广。

关键词： 癌症演化   生物网络标志物   阶段生物标志物   表达模式   信息系统  

摘要： 癌症是1种复杂且动态变化的高异质性疾病.它的发生发展伴随着大量的基因突变与功能失调．识别癌症阶段相关的生物标志物，对于了解癌症的致病机理与发展机制至关重要.然而，现有的癌症生物标志物识别方法通常将各个基因看作是孤立的节点，且仅关注癌症的二分类效果，忽略了不同基因之间的交互关系变化以及不同病理阶段的显著差别.为解决上述问题，首先为癌症各阶段构建回归残差网络（regression residual network，RRN），分析每个阶段RRN的节点和边，并结合生物通路进行多源数据挖掘，刻画了癌症随阶段演化的整个过程.通过对癌症的演化分析，分别获得癌症二分类和阶段多分类的生物网络标志物，并在GSE10072和GSE42171数据集上进行了验证.实验结果表明，仅使用2个基因ALDOA和NME1组成的生物标志物，可以在肺腺癌二分类问题上获得跟现有研究结果具有同样竞争力的预测精度，而使用由17条边构成的阶段生物标志物，则可以在肺腺癌阶段多分类问题上获得比现有方法高出14.86%的预测精度.