微生物油脂花生四烯酸产生菌离子束诱变和发酵调控

某些微生物是高质量油脂的生产者.微生物油脂不仅有益健康,而且是生物柴油潜在的油脂来源.中国是个油脂资源缺乏的国家,开发微生物源油脂具有重要的意义.本文以产油微生物——高山被孢霉菌为出发菌,以单细胞油脂多不饱和脂肪酸产率为筛选目标,采用二步离子束诱变-筛选的策略,获得了高产菌株.研究了高产菌株的营养需求,创建了重复利用提油后的残体(菌粕)合成微生物油脂的技术.针对丝状真菌高密度发酵的传能和传质问题,研制了6×50和4×200m3大容量专用反应器组,单位发酵容积生物量达38.2g/L(发酵液)、油脂20.67g/L.其中具有重要生理活性的花生四烯酸产率最高达9.89g/L,平均为8.97g/L.花生四烯酸提取和精炼后的残油转化为生物柴油,主要指标达到国家生物柴油标准.     

西峡县香菇生产管理中存在的问题与对策

西峡县是我国食用菌生产大县,也是代料香菇生产大县。该产业的健康发展,直接关系着地方的财政增收及农民致富。近年来,西峡县食用菌产业不断发展壮大,但群众的科学种菇意识有所淡薄,直接影响了种菇的产量和效益,现进行分析。     

虫害诱导的水稻挥发物抑制水稻病原菌的生长

虫害诱导的植物挥发物在调节植物、植食性昆虫及其天敌的相互关系以及植物与植物之间的化学通讯中有重要作用. 为了阐明植物挥发物功能的多样性, 研究了虫害诱导的水稻挥发物对植物病原菌生长的影响. 结果表明, 供试的7种虫害诱导的水稻挥发物对稻瘟病菌Pyricularia grisea Sacc. 和水稻纹枯病菌Rhizoctonia solani Kuhn. 的生长均有抑制作用. 挥发物的种类以及不同的处理浓度导致了抑制作用间的差异, 其中绿叶性气味物质(E)-2-己烯醛和(E)-2-己烯-1-醇对病原菌抑制作用最强, 另外萜烯类物质中芳樟醇对其也有明显的抑制. 虫害诱导的挥发物对植物病原菌生长的抑制说明了植物间接防御物质具有对植物病原菌直接防御的功能, 植物挥发物在植物病虫害防治中的潜力巨大.     

天然“转基因”使小麦获得赤霉病抗性

小麦赤霉病被称作小麦“癌症”，不仅严重危害小麦的产量和品质，而且会导致脱氧雪腐镰刀菌烯醇(DON)等真菌毒素的严重污染，而挖掘应用抗赤霉病基因培育抗病小麦品种是抵御病原菌侵害最有效的方法之一。本研究基于组装的二倍体长穗偃麦草参考基因组、BAC文库等，利用图位克隆技术克隆了一个主效抗小麦赤霉病基因Fhb7。该基因编码一个具有广谱催化作用的谷胱甘肽S-转移酶，通过去环氧化机制对单端孢霉烯族毒素起到解毒作用。令人惊奇的是，在植物界没有发现Fhb7的同源基因，但多个证据表明二倍体长穗偃麦草早期可能与Epichlo?属的内生真菌形成共生体，通过水平基因转移将Epichlo? Fhb7的DNA序列整合到长穗偃麦草基因组中，从而进化出抗镰刀菌属病原菌侵染的功能。Fhb7基因导入小麦后，在不同的遗传背景下，不会造成产量的明显损失，同时对小麦赤霉病和茎基腐病具有广谱抗性，因此在小麦抗病育种中具有广阔的应用前景。     

盘点云南植物王国的家底

云南是中国生物多样性最丰富的省份,在不到全国国土面积4.1%的区域内分布了苔藓126科499属1 906种、蕨类61 科193属1 363种、裸子植物9科25属113种、被子植物244科2 367属15 951种,即云南高等植物的种数为19 333种,占全国高等植物种数的一半以上。除了高等植物,云南另有地衣66科203属1 067种、大型真菌124科599属2 729种。云南具有从热带雨林到高山流石滩灌丛的各种植被类型,共包含14个植被型、38个植被亚型、474个群系。丰富的地球环境多样性、 立体气候和特殊的地理位置是云南植物多样性丰富的原因。近年来,云南开展了一系列的保护行动,如：摸清植物的家底、 编制保护名录、建立种质资源库、保护极小种群等,使云南的植物多样性得到了有效的保护。     

青藏高原冰冻圈变化及其对区域水循环和生态条件的影响*

以青藏高原为中心的冰川群是中国乃至整个高亚洲冰川的核心,由于全球变暖,青藏高原冰川自20 世纪90年代以来呈全面、加速退缩趋势。作为全球最主要的高海拔冻土区,青藏高原近几十年气候变暖是冻土退化的基础因素,人为活动在局部加速了冻土退化,推测未来几十年内冻土退化仍会保持或加速。过去50 年,青藏高原积雪面积总体呈减少趋势。由于气温升高,青藏高原处于降雪和积雪临界状态的区域大大增加,导致青藏高原积雪期开始时间的推迟和结束时间的提前。冰川加速消融退缩,融水在逐年增加,冰川变化引发的水资源时空分布和水循环过程的变化,无疑将给青藏高原社会经济发展带来深刻影响。冻土及其孕育的高寒沼泽湿地和高寒草甸生态系统具有显著的水源涵养功能,是稳定江河源区水循环与河川径流的重要因素。青藏高原江河源区近几十年来生态退化和河流、湖泊、沼泽、湿地等水文环境的显著变化就与冻土退化密切相关。过去十年来由于冻胀和融沉破坏,青藏公路已经进行了多次全线性大规模的整修。在未来几十年内多年冻土的主要退化形式为地下冰的消融和低温冻土向高温冻土转化,这一过程将引起热融滑塌、热融沉陷等冻土热融灾害。为应对气候变化对青藏高原冰冻圈影响,应加强冰川融水对地表水和冰川融水补给河流的水文过程与预测研究,针对未来可能出现的各种灾害,要在科学预测和普查的基础上评价灾害风险。     

模式生物斑马鱼在心血管疾病研究中的应用

斑马鱼近年来被广泛地应用于医学研究中。斑马鱼个体小、养殖费用低廉、身体透明,及易于基因操作等优势,使其成为一种理想的模式生物。笔者综述了模式生物斑马鱼在心血管疾病研究中的应用。首先介绍了斑马鱼的心血管发育、心血管影像、相关遗传学技术及斑马鱼作为模式生物在心血管疾病研究中的优势与不足;然后通过总结既往的研究,重点阐述了斑马鱼在动脉粥样硬化、心律失常、心肌病、先天性心脏病、心力衰竭、心脏再生、炎症、动脉生成、血栓及心血管药物筛选等领域的应用进展。     

基于微流控技术的高通量材料合成、表征及测试平台

随着微流控技术的不断发展以及传统实验方法所暴露出的种种弊端,人们迫切希望微流控技术可以将传统实验室中的实验操作过程如样品预处理、混合、反应、萃取、分离、表征和检测等集中在一个芯片上,以微流控芯片代替传统实验室。这种高通量的实验方法将显著提高反应效率,增加产量,从而不但实现高通量材料的合成、表征与检测,也进一步促进了平台的集成化、微型化、自动化和便携化的发展。     

石墨烯在锂离子电池材料中大有可为

锂离子电池是一种典型的可充电电池,在储能技术领域占主导地位,应用极为广泛。近年来,科技发展对锂离子电池提出了更高要求,包括高能量密度、高安全稳定性等,驱动着电池材料与结构不断创新发展。研制石墨烯基复合正极负极材料,是极为活跃的方向。在此,对锂离子电池的结构、面临的突出挑战以及石墨烯基正极和负极材料研究前沿进行了介绍,重点围绕石墨烯增强电极材料电学特性的基本原理和复合材料制备技术作了阐述,也提出了未来发展动向。     

土壤生物多样性研究:历史、现状与挑战

土壤生态系统是地球上生物多样性最丰富的生境.土壤生物多样性在维持陆地生态系统碳动态和养分循环方面具有重要的作用,是目前土壤生态学领域最为重要的热点研究问题.本文综述了过去20年对土壤生物多样性研究经历的过程和取得的成果.首先,介绍了土壤生物多样性研究的历史发展过程,从早期问题的提出与研讨,到大规模的实验研究,再到对土壤生物多样性的监测、评价和保护.其次,重点介绍了土壤生物多样性研究领域的4个核心问题及其进展,包括土壤生物多样性的维持机制、土壤生物多样性与生态系统功能之间的关系、土壤生物多样性的分布格局及土壤生物多样性与植物多样性之间的关系.最后指出,尽管人们对上述土壤生物多样性的问题取得了一些研究成果,然而,在土壤生物多样性的研究方法、土壤生物多样性的大尺度地理分布格局及其机制、人类活动和全球变化对土壤生物多样性的影响以及土壤生物多样性在污染治理和生态恢复中的应用等方面还面临着巨大的挑战.     

生物钟：基因和环境决定的行为——2017年诺贝尔生理学或医学奖简介

2017年的诺贝尔生理学或医学奖颁给了三位研究果蝇生物钟行为的美国科学家——杰弗里 • 霍尔(Jeffrey C. Hall)、迈克尔 • 罗斯巴什(Michael Rosbash)和迈克尔?杨(Michael W. Young),奖励他们发现了决定生物钟行为的基因和这些基因产物的工作原理。生物钟,也叫生物日节律或昼夜节律(circadianrhythm),是生物以约昼夜24小时为周期的节律性行为。生物钟行为是一个在各种动植物中都普遍存在的自然现象。生物钟基因的发现和对这些基因产物工作原理的揭示对了解生命和生命的运行原理,特别是对基因、行为和环境三者之间的关系有着重要的理论意义,同时也为利用生物钟原理来解决生产活动和健康医疗中的生物学问题奠定了应用基础。     

流体力学的原理在煤矿通风系统中的应用

通过应用流体力学原理同时结合煤矿井下的特殊环境,对局部阻力成因进行分析,对巷道突然扩大、突然缩小、逐渐扩大、转弯、风流分叉与交汇等进行分析计算、论证、总结,得出解决井下通风过程中带来的风流损失及安全隐患。     

经络就是人体间隙维系统

本文利用非线性科学前沿学科分维学说的成就，认为人体间隙维就是久寻未见的经络系统，间隙维中的组织液就是经络物质。它集物质、信息、能量于一身，是有自组织能力的耗散结构，是人体仅次于神经系统，但又保证每个神经细胞信息和能量供应的功能系统。只有它才配有把人体各组织器官联结为一个有机的整体，以实现“决生死、处百病、调虚实”的自组织功能。     

船舶摩擦学的发展展望

 首先阐述了船舶摩擦学的定义及其内涵。船舶摩擦学涉及内摩擦和外摩擦的问题,前者主要包括船舶主机、辅机与推进轴系等机械装置及系统内各摩擦副之间产生的摩擦,而后者包括甲板上层建筑及货物与空气、艉轴外支架、船体壳板与水、船上作业人员与船舶甲板间的摩擦。其次,综合分析了船舶主动力机械设备、辅助机械设备、船体界面中的各种摩擦学研究进展,并提出了船舶摩擦学在船舶节能减排、延长船舶机械系统的使用寿命、提高船舶运行效率等方面的作用。最后,结合船舶摩擦学的研究现状和航运业的发展需求,对船舶摩擦学研究的发展趋势进行了展望。     

中国植物分类学的现状与挑战

基于中国植物分类学的历史,全面而详细地对中国植物分类学的现状,特别是对文献与标本收藏、人才队伍和志书编写与质量等进行了总结.结合生物多样性保护公约、中国植物保护战略及中国本土物种编目等工作需求,分析了中国植物分类学当前的处境,特别是与世界先进水平的差距;指出问题的关键在于对基础研究工作的评价和导向.论述了中国植物分类本底资料的贫乏如何严重影响植物编目工作的质量及以此为基础的红色名录与黑色名录的建立等.分析了今后的发展方向及有影响的工作,提出应利用中国的地缘与资源优势参与到国际性工作中,做出既符合国家整体形象又满足国家战略需求的具体研究工作;同时应对国家的生物多样性保护、各类物种编目与评估等学术性研究和资源保护、科技发展、政策制定等管理性工作提供准确而又权威的咨询.     

有机-无机能源矿产相互作用及其共存成藏(矿)

油、气、煤、铀同盆共存富集存在普遍,其形成、分布关联密切;有机-无机相互作用是多种能源矿产共存成藏(矿)的成因机理和联系纽带。有机油、气、煤所提供的强大的吸附作用、还原环境和络合作用等,对无机铀的沉淀、富集和成矿具有重要的积极作用。在烃类生成过程中,无机组分具有重要的催化作用,如铀因其特殊的原子结构,具有独特良好的配位性能,因而具有良好的络合催化及氧化还原催化特性。铀的存在,为生物的繁殖提供能量,使之勃发繁衍,利于优质烃源岩的形成;可导致烃源岩在温度较低阶段液态烃提前生成,并使总烃产量增加;同时在高温阶段可减缓有机质过度成熟,利于所生烃类的保存。铀应为低(未)熟油、气生成的重要因素之一。这种少量烃类的提前生成和运移,可使成岩早期阶段孔渗性能良好的储层较大范围变为亲油性,为后期大规模生成的油气运移和成藏创造了有利条件,使得即使是致密储层也有形成大规模商业油气藏(田)的可能。     

环境中锑污染及锑同位素示踪研究进展

锑(Sb)是一个有潜在毒性和致癌性的类金属元素,其化学性质与砷(As)相似。自然过程及人类活动引起的锑污染已经较为广泛地存在于水体和土壤环境中。近年来,多道等离子体质谱仪的引入使锑同位素的高精度分析成为可能。首先综述了水土环境中锑的污染及存在形态,接着系统报道了锑同位素的测试技术,包括化学纯化、质谱测试方法以及锑同位素的分馏机理及其应用。在此基础上,提出了锑的未来研究方向以及锑同位素在锑污染来源、迁移转化过程和环境生物地球化学循环的研究中的应用前景。     

青藏高原冰川冻土变化对生态环境的影响

青藏高原特殊的自然环境与生态系统对全球变化极为敏感。气候变暖背景下,冰川冻土退化直接影响该区域生态与环境安全及可持续发展,影响着该区域作为生态安全屏障功能的发挥。在多年连续观测、考察与实验研究的基础上,提出了建立冰川湖、泥石流滑坡、冻土退化的监测预警系统以及进行灾害防治措施研究示范的对策。