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关键词： 一氧化碳   浓度分布   海-气通量   微生物消耗   暗反应   中国东海  

摘要： 海洋是大气中一氧化碳（CO）的重要来源，陆架海域在调节气候活性气体收支方面发挥着重要作用。基于2023年秋季在中国东海的现场调查，研究了该海域一氧化碳（CO）的浓度分布特征，估算了CO海－气通量，测定了表层海水CO微生物消耗和暗反应生成速率。结果表明，东海大气CO的混合比为61.15 ～ 234.26 ppbv，平均值为98.47 ± 49.64 ppbv。用顶空分析法测定的表层海水中CO的浓度为0.20 ～ 1.63 nmol·L-1，平均值为0.63 ± 0.71 nmol·L-1。各水层CO浓度日变化显著，表现为午后浓度最高，凌晨前后浓度最低。垂直剖面显示，CO浓度随深度的增加而减小。CO的海－气通量为0.45 ～ 5.66 μmol·m-2·d-1，平均值为2.11 ± 2.89 μmol·m-2·d-1，表明东海是大气CO的源。表层海水CO微生物消耗速率常数为0.16 ～ 0.33 h-1，平均值为0.22 ± 0.07 h-1。CO浓度消耗过程表现出一级反应动力学特征。CO暗反应生成速率为0.023 ～ 0.20 nmol·L-1·h-1，平均值为0.12 ± 0.14 nmol·L-1·h-1，CO浓度随时间增长线性增加。本次调查对中国东海CO的源－汇过程进行了补充，有助于深入理解陆架海域CO生物地球化学过程及其气候效应。

关键词： 西瓜   ERECTA基因   基因克隆   表达分析  

摘要： 通过生物信息学方法对西瓜ERECTA基因（基因ID为Cla97C05G096750）的理化性质、保守结构域、跨膜结构域、蛋白质二、三级结构进行了分析，并进行了系统进化树聚类分析，克隆了西瓜ERECTA基因CDS序列全长，并对该基因组织特异性表达与非生物胁迫下的表达模式进行了分析。结果表明，西瓜ERECTA基因序列全长为6 894 bp，包含27个外显子，26个内含子，位于第5号染色体的25 867 785～25 874 678 bp区域，编码991个氨基酸。系统进化树分析表明，该氨基酸序列与甜瓜、黄瓜亲缘关系较近，同水稻的亲缘关系最远；qRT-PCR结果显示，ERECTA基因在雌花和叶片中表达量较高，在茎中表达量最低，在盐胁迫下上调表达，在干旱和低温胁迫下表达呈先升后降趋势，推测其在逆境胁迫中发挥作用。本研究可为后续西瓜中该基因功能的研究及定向改良西瓜重要农艺性状提供参考。

关键词： 邻苯二甲酸酯   功能微生物   固定化   消减作用   降解机制  

摘要： 作为一类常见有机新污染物，邻苯二甲酸酯(PAEs)类塑化剂进入土壤后会降低其环境质量，干扰作物生长，威胁农产品安全和人群健康.微生物修复技术具备经济、高效、安全的优点.借助基因组学等手段， 国内外已从不同基质中分离并鉴定出多种具有PAEs降解性能的功能菌株.然而针对多种PAEs共存的复杂土壤环境，仍需通过装配功能菌株、构建复合菌群、研制固定化菌剂，来实现不同PAEs协同降解.本文综合比较了多种微生物固定化方法和途径，分析了传质环境、底物浓度、固定条件和菌株复配等因素对PAEs消减的影响，解析了由功能微生物酶促反应驱动发生的PAEs代谢路径，揭示了菌群协同降解PAEs的生物学机制.相较于游离态单菌，经固定化后PAEs降解功能菌剂不仅可以抵御外界复杂环境的干扰，而且能够靶向消减PAEs、提高降解效率，并对作物生长产生正向反馈.指出微生物复合菌群构建、固定化载体优化、菌剂产品创制等本领域未来研究重点方向.

关键词： 华北平原   旱涝急转   时空变化  

摘要： 基于1968—2020年中国地面气候资料数据集（V3.0）逐日降水数据，将标准化加权平均降水指数（SWAP）与多门槛游程理论相结合对华北平原旱涝急转事件进行识别，运用M-K趋势检验分析了旱涝急转事件的时空变化特征.结果表明：（1）1968—2020年华北平原旱转涝频次以2.5/(10a)的速率上升（置信区间95%），但旱转涝强度无明显的变化趋势；涝转旱频次无明显的升降趋势，但其近53年来的强度呈现出不显著下降趋势，速率-0.0054/(10a)；（2）旱转涝事件多发于5月中下旬、6月上旬，可能与春旱、夏季突发降水有关，这一时期也是涝转旱频发的时段，急转带来的灾害风险高；（3）旱涝急转频次、强度呈现出不均匀分布的态势，其中河南东北部、河北南部及江苏西北部旱转涝事件多发、急转强度较高，旱转涝风险较大；河南东部、江苏西北部成为涝转旱频次、强度高值区，涝转旱风险较高.

关键词： 查尔酮异构酶   菠萝   基因克隆   表达分析   亚细胞定位  

摘要： 为探究查尔酮异构酶编码基因家族(chalcone isomerase,CHI)在菠萝中的生物学功能,为菠萝的遗传改良提供理论依据,首先,从菠萝全基因组数据库中识别并鉴定AcCHIs基因家族成员;然后,运用生物信息学相关工具和软件对AcCHIs的基本理化性质进行分析,预测其编码蛋白的二级结构;再然后,构建系统进化树,探究CHI基因家族在不同物种间的亲缘关系,分析AcCHIs基因的染色体定位、共线性等;最后,进一步克隆菠萝AcCHIs家族各成员,运用实时荧光定量PCR技术检测AcCHIs基因在菠萝不同组织(根、茎、叶、花、果肉、果皮)及不同品种果肉中的表达水平,通过在烟草中的亚细胞定位技术等探究相关基因的功能。结果表明,菠萝有5个AcCHIs基因,其蛋白质序列长度为206～428 aa,相对分子量为23.09～47.74 ku,等电点范围在5.00～9.39之间;进化分析发现,AcCHI4属于Ⅰ型,AcCHI1～AcCHI3属于Ⅱ型,AcCHI5属于Ⅳ型;菠萝中5个CHI基因均有较长的内含子,5个AcCHIs基因分布在不同染色体上;对AcCHI2基因家族的5个成员进行克隆测序,发现其序列与预期结果基本一致;AcCHIs基因表达存在组织特异性,5个AcCHIs基因均在叶片中有较高表达,只有AcCHI5在花中的表达量最高,约是叶片的2倍。对白色果肉的“牛奶”菠萝与黄色果肉的“金钻”菠萝进行定量分析发现,只有AcCHI4基因在“牛奶”菠萝中的相对表达量高于“金钻”菠萝,其余4个基因的相对表达量均低于“金钻”菠萝;Ⅱ型的AcCHI4具有查尔酮异构酶催化活性,亚细胞定位结果显示其定位于细胞核、细胞质膜中行使功能。从菠萝基因组中鉴定出5个AcCHIs基因家族成员后,明确了基因家族成员的基本理化性质、结构特征及进化关系,揭示了其在菠萝不同组织中的表达规律,并发现AcCHI4在“牛奶”菠萝白色果肉形成过程中有一定作用。研究结果为进一步探究AcCHIs基因家族的功能,以及通过基因工程手段改良菠萝品质奠定了理论基础。

关键词： 开环易位聚合   聚降冰片二烯   两亲性聚合物   氢化加成   环氧化反应  

摘要： 两亲性聚合物因同时含有亲水和疏水链段的独特结构，在生物医药、纳米技术等领域有广泛的用途。本研究使用Grubbs第三代催化剂（[Ru]-Ⅲ催化剂），通过开环易位聚合反应（ROMP），以活性可控的方式合成了同时含有酯基和羧酸基的两亲性聚降冰片烯。首先以高选择性单水解反应制备了半酯单体，然后使用[Ru]-Ⅲ催化剂一步实现结构规整两亲性聚合物的制备，所得聚合物具有反式构型和窄的分子量分布指数，最后通过氢化反应和环氧化反应制备了饱和聚合物，以提高两亲性聚降冰片烯的热稳定性，饱和聚合物原结构保持不变，没有形成新的立构分离。

关键词： 猴痘病毒   gp085蛋白   生物信息学分析   原核表达   多克隆抗体  

摘要： 通过生物信息学分析对MPXV gp085蛋白的理化性质、结构、抗原表位等进行预测分析，表达gp085重组蛋白并纯化，制备和分析家兔源多克隆抗体。以MPXV gp085基因为研究对象，应用在线网站对其进行生物信息学分析。采用原核表达系统表达gp085重组蛋白，纯化后通过SDS-PAGE对纯化效果进行验证。将纯化后的gp085蛋白免疫家兔制备多克隆抗体，通过间接ELISA测定抗体效价，通过Western-blot检测多克隆抗体特异性。生物信息学分析表明，MPXV gp085蛋白为稳定性亲水蛋白，无跨膜区和信号肽，有3个线性表位；在9种正痘病毒中，对应MPXV gp085的同源基因序列一致性高，其中与牛痘病毒的亲缘关系最近。MPXV gp085重组蛋白主要以包涵体形式表达，大小约为17 kDa。间接ELISA检测结果显示其多克隆抗体效价达1:51 200，Western-blot结果表明其多克隆抗体能够特异性识别gp085蛋白。MPXV gp085重组蛋白具有较好的抗原性，免疫家兔后能刺激产生高滴度的抗体，这为进一步研究MPXV gp085蛋白的生物学功能以及快速诊断技术的开发提供生物材料和理论依据。

关键词： 浒苔   生物质碳   多巴胺   电化学传感器   丝网印刷电极  

摘要： 多巴胺（DA）是一种广泛存在于中枢神经系统的重要神经递质，影响动物的各种动机与行为，低水平的多巴胺与神经系统疾病的发病机制有关。因此，准确测量DA含量具有十分重要的意义。本文以引起绿潮的海洋生物质浒苔为原料，通过一步碳化法制备了浒苔生物质碳（EPC），采用扫描电子显微镜、透射电子显微镜及N2-吸附脱附等方法对其形貌及结构进行表征。结果发现所制备材料具有介孔结构和较大的比表面积，为DA分子的吸附提供了更大的活性位点，有利于DA分子在EPC表面的扩散。将EPC修饰到丝网印刷碳电极（SPCE）表面制成修饰电极（EPC/SPCE），利用蓝牙将智能手机与掌上电化学工作站连接，制备了一种便携式电化学传感器并用于检测DA。结果表明，800℃下碳化的800-EPC具有最强的电化学响应，在最优的检测条件下，所制备的传感器可以对10μmol/L～10 mmol/L浓度范围内的DA进行快速灵敏检测，检出限为3.3μmol/L(3δ)。在多种干扰物质如抗坏血酸、尿酸、氯离子、铜离子、钠离子存在的条件下，EPC/SPCE对DA仍具有高的选择性。并且该传感器具有较好的稳定性，可对盐酸多巴胺注射液中的DA进行定量分析，具有现场检测药物中DA含量的潜力。

关键词： PVC-MPs   厌氧消化   污泥煤矸石基生物炭   微生物群落   抑制与缓解  

摘要： 微塑料（MPs）在城市污水处理厂中广泛存在，严重影响了厌氧消化（AD）过程.本研究深入探讨了聚氯乙烯微塑料（PVC-MPs）对AD的影响，并评估了污泥煤矸石基生物炭（SCBC）缓解这种抑制的潜力.同时，通过分析微生物群落演变，揭示了其作用机制.结果显示，当PVC-MPs的浓度达到0.1 g·g-1时，对AD抑制效果最显著，化学需氧量（COD）的去除率和甲烷含量分别下降了17.5%和26.7%.然而，当SCBC添加量为1.0 g·L-1时，其缓解抑制作用最为明显，COD去除率和甲烷含量分别提升了8.3%和118.8%，并且pH恢复至适宜微生物生长的范围，稳定在6.8～7.2之间.高通量测序技术揭示，SCBC能够富集甲烷鬃菌属、甲烷杆菌属、甲烷八叠球菌属、绿弯菌门、变形菌门、拟杆菌门的生长，相对丰度分别提升了19.0%、29.3%、18.9%、76.1%、21.9%、10.8%.综上所述，SCBC为缓解微塑料在AD过程中造成的抑制提供了一种创新方法，同时也为污泥和煤矸石的资源化利用开辟了一种新途径.