根际是植物根系和土壤微生物进行物质交换和能量流动的重要场所,根际固氮微生物对植物获取氮素具有重要作用.本研究以闽西三明市森林生态系统与全球变化研究站(SM)、龙岩市上杭白砂国有林场(BS)和南平市武夷山国家森林公园(WYS)3个典型林场的杉木人工林根际土壤为对象,利用荧光定量PCR和高通量测序,以nifH基因为标靶,研究杉木人工林根际土壤固氮菌丰度和群落特征及其环境驱动因子.结果表明:SM的土壤pH值及C∶N和C∶(N∶P)均显著低于BS和WYS.SM的nifH基因丰度为6.38× 108 copies·g-1,显著低于 BS 的 1.35×109 copies·g-1 和 WYS 的 1.10×109 copies·g-1;SM 的根际土壤固氮菌群落的α多样性指数也低于BS和WYS.BS和WYS根际土壤固氮菌群落结构具有较大的相似性,但与SM显著不同.3个采样点获得的固氮菌序列分属5门8纲15目23科33属,且均以变形菌门、α-变形菌纲、慢生根瘤菌属为优势类群.土壤pH值、有效磷、硝态氮和C∶(N∶P)是影响nifH基因丰度和群落特征的重要因素,其中土壤pH值是主控因素.综上,杉木人工林根际土壤的固氮菌丰度和群落结构在空间上存在较大差异,土壤pH值是最重要的调控因子.

一、填空题1、24％ 15％～19％ 葡萄糖 半乳糖 N-乙酰氨基葡萄糖 L-岩藻糖 唾液酸 协同菌群发展 维持肠道屏障完整性 促进免疫系统发育 大脑发育2、抗生素 潜在致病菌 厌氧菌 肠道菌群移位3、细胞清除异常 Ⅰ型干扰素(IFN-1)的过度产生 自身免疫耐受受损 其他单基因变异异常4、家庭成员微生物 分娩方式 喂养方式 其他因素如生活环境、机械通气5、人鼻病毒(HRV) 呼吸道合胞病毒(RSV) 流感病毒 副流感病毒 偏肺病毒 博卡病毒 腺病毒 冠状病毒 HRV 流感病毒6、奥马珠单抗 抗病毒免疫应答7、正常外源基因 异常基因 锌指核酸酶(ZFN) CRISPR/Cas 9技术8、对症治疗 酶替代治疗(ERT) 造血干细胞移植(HSCT) 9、中枢神经系统疾病 皮肤症状 皮肤冻疮样皮损 基因测序10、代谢功能 免疫功能 厚壁菌门 变形菌门二、简答题1、脓毒症患儿菌群失调主要表现为四种状态:①维持机体健康的重要菌群(如厚壁菌门和拟杆菌门)的缺失;②肠道菌群多样性的丧失;③菌群生态功能的转变;④病原体(如变形菌门)的大量繁殖.

水体溶解性有机物(Dissolved Organic Matter,DOM)是河流生态系统的重要组成部分,其含量及组分的变化与生态系统功能密切相关.以青藏高原东缘龙苍沟流域 27 条Strahler 1 级源头河流为研究对象,采用DOM荧光特性表示组分特征,同时调查各河流地理特征、气候特征和水化学特征,探究源头河流DOM含量和组分的关键调控因素.研究结果表明:溶解性有机碳(DOC)浓度在 0.35-1.50 mg/L之间,平均值为 0.85 mg/L.荧光指数(Fluorescence index,FI)的均值分别为 0.91 和 1.11,类色氨酸与类酪氨酸比值(Trypto/Tyro)的均值为 0.76,新鲜度指数β/α均值为 0.61,表明蛋白质的生物可利用性较差、微生物活性较低.随着海拔的降低,龙苍沟流域河流DOC浓度降低,DOM组分外源性降低,而微生物生物活性升高(P＜0.05).DOM组分受地形、流域面积和气候因素影响不显著(P＞0.05).荧光指数 FI、新鲜度指数 β/α与Ca2+/Mg2+和NO-3 浓度显著正相关(P＜0.05).逐步回归结果显示,海拔、坡降、温度、pH、氧化还原电位、DOC浓度、Ca2+/Mg2+和NO-3 浓度都对DOM组分起到了一定作用(P＜0.05).结构方程模型结果显示,在Strahler 1 级源头河流中Ca2+/Mg2+和 NO-3 浓度是驱动DOM组分海拔变异的主要环境因素.综合以上分析,随着海拔降低,岩石风化加剧,同时人类活动的增加引起NO-3 浓度的增加改变了水化学环境,导致DOM组分品质改善.对源头河流DOM组分空间变异和调控因素进行了研究,加深对源头河流有机物代谢过程的认识.

2'-岩藻糖基乳糖(2'-fucosyllactose,2'-FL)是一种含量最丰富的人乳寡糖,微生物全细胞合成是生产 2'-FL的重要方法.乳酸乳球菌(Lactococcus lactis)作为一种可直接用于乳制品的食品级微生物,目前还没有用于生产人乳寡糖的报道.首先,在两种常用L.lactis底盘NZ3900 和NZ9000 中利用含有基因fkp、futC、lacF的重组质粒pNZ8148-2f构建 2'-FL补救合成途径,在添加 10 g/L岩藻糖和 5 g/L乳糖的发酵培养基中,测得 2'-FL的摇瓶产量分别为 0.16 g/L与 0.4 g/L,结合对二者生长状况等综合分析,选取NZ9000 作为优势底盘.然后,在NZ9000 中构建 2'-FL从头合成途径,利用同源重组技术并借助L.lactis中特有的敲除整合载体pNZ5319,在敲除非必需基因upp的同时将基因manA、manB、gmd和wcaG整合到染色体上,借助载体pNZ8148-1 将基因manC、futC和lacF以质粒的形式引入到细胞中,同时利用不同启动子P32、Pnis对酶的表达水平进行组合调控.获得最优菌株NZ9000 6,在添加 20 g/L葡萄糖和 5 g/L乳糖的发酵培养基中,测得 2'-FL的摇瓶产量为 0.28 g/L.最后,在发酵培养基中对氯化高铁血红素、胰蛋白胨和酵母粉的浓度进行了优化,在添加 2.5 μg/mL氯化高铁血红素、15 g/L胰蛋白胨、6 g/L酵母粉时 2'-FL的摇瓶产量达到 1.58 g/L,为相关报道的较高水平.该研究证实了L.lactis合成 2'-FL的可行性,为 2'-FL的生产提供了新思路.

文章尝试对助滤剂微生物计数方法和控制菌大肠埃希菌检查法进行适用性试验,建立助滤剂微生物限度检测方法,对血液制品生产过程中添加的助滤剂进行微生物控制.具体通过采用涂布法、倾注法、薄膜过滤法、涂布(分解求和)法对珍珠岩和硅藻土进行微生物回收试验,计算各试验菌回收率;用控制菌检查法对控大肠埃希菌检查法进行确认.结果发现涂布法各试验组菌落数减去供试品对照组菌落数的值与菌液对照组菌落数的比值均在0.5～2.0范围内,微生物计数方法通过;控大肠埃希菌检查法通过.

目的 考察电子束辐照对藏药材力嘎都质量的影响.方法 选择不同辐照剂量对力嘎都药材粉末进行辐照处理,比较辐照前后力嘎都的粉末性状、显微特征、岩白菜素和熊果苷薄层色谱图、岩白菜素含量和液相色谱图,以及细菌总数、霉菌和酵母菌总数和大肠菌群的变化情况.结果 辐照前后力嘎都粉末性状、显微特征、薄层色谱图、岩白菜素含量均未见明显变化,细菌菌落数、霉菌和酵母菌菌落总数显著降低(P＜0.05),当辐照剂量达到 10 kGy时,力嘎都药材粉末微生物水平符合 2020 年版《中国药典》规定.结论 电子束辐照对力嘎都主要活性成分无显著影响,并能在 10 kGy时达到良好的灭菌效果,电子束辐照适用于力嘎都药材的灭菌.

为了解火山森林生态系统中微生物在凋落物分解和营养循环中的作用,以五大连池火山熔岩台地森林优势树种落叶松、白桦、山杨为研究对象,采用凋落物袋野外原位分解和高通量测序方法,分析细菌群落结构及多样性对凋落物分解的响应.结果表明:经过18个月的分解,3种植物叶片凋落物质量残留率为63.9％～68.1％,白桦叶片凋落物分解最快,分解前后的N含量、C∶N、N∶P存在显著差异.3种植物叶片凋落物的细菌物种数和多样性指数具有显著差异.变形菌门、放线菌门、拟杆菌门为优势菌门,根瘤菌属、鞘氨醇单胞菌属、假单胞菌属为优势菌属,且在3种凋落物间存在显著差异.分解18个月后,凋落物中优势细菌类群与火山熔岩台地土壤趋向一致,火山森林生态系统中凋落物细菌多样性和群落结构受到凋落物中P含量、C∶N和N∶P的影响.

针对传统人工湿地治理污染河湖水工艺中存在的脱氮效率低、环境安全性差等问题,从污水处理厂生化池污泥中分离纯化获得菌株TY(CGMCC1.18865,该菌种已于2020年在中国普通微生物菌种保藏中心入库),通过配水试验,验证菌株脱氮特性,并进一步以火山岩为填料,采用湿地模拟系统装置对比附配TY菌的湿地系统与传统湿地系统对污染水体的脱氮效果的差异;通过16S rRNA基因序列分析,鉴定获得的菌株TY,同时对其表现出的反硝化作用进行分析研究.结果表明:分离获得的TY菌株为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),配水试验中对氨氮和总氮的去除率分别为84.2％和93.6％.通过对模拟湿地系统出水氨氮、总氮和化学需氧量(COD)监测,发现30 d平均去除率分别可提升至94.3％、88.0％和82.3％,较传统湿地分别提高27.9％、28.8％和7.3％.研究表明,TY菌脱氮过程中有少量的硝态氮和亚硝态氮的积累,可降低对环境的不利影响、有利于脱氮反应连续进行,从而提高人工湿地脱氮效率,具有进一步探究的前景.

目的 调查淮南矿业集团煤矿井下作业场所环境因素.方法 于2014年4-9月,采用粉尘采样器采集淮南矿区2个煤矿,每个煤矿9个采样点,计算作业场所短时间接触容许浓度(permissible concentration-short term exposure limit,PC-STEL)和时间加权平均呼吸性粉尘浓度(permissible concentration-time weighted average,PC-TWA),以焦磷酸质量法测定煤矿粉尘中游离SiO2含量,以原子吸收光谱法测定粉尘中主要金属与类金属元素含量,以撞击式空气微生物采样法进行矿井作业环境中细菌和霉菌检测.结果 两矿井下环境粉尘样品中分别有42.59％ (23/54)和50.00％(27/54)的PC-STEL超过国标限值,有27.78％(15/54)和25.93％(14/54)的PC-TWA超过国标限值.游离SiO2含量平均为13.28％,其中与掘进相关的作业场所SiO2含量较高(＞10％),而其他粉尘中含量＜10％;岩巷作业场所粉尘中游离SiO2含量高于其他采样点,差异有统计学意义(P＜0.05).粉尘样品中8种金属与类金属元素的含量合计占总粉尘的1.98％,其中Fe、Cu、Zn、Mn、Pb、Ni、Cd和As含量分别为(25.68±7.24)、(37.21±8.16)、(64.85±36.97)、(611.80±70.34)、(30.15±10.95)、(106.84±38.68)、(2.31±1.65)、(3.18±1.70)μg/g.矿井作业场所空气中细菌和真菌浓度分别占微生物总浓度的73.81％和26.19％,细菌浓度明显高于真菌,差异有统计学意义(P＜0.01).细菌以G+球菌和G+杆菌为主,G+球菌主要是葡萄球菌属(Staphylococcus)和微球菌属(Micrococcus),G+杆菌以芽胞杆菌属(Bacillus)为主;真菌主要为曲霉属(Aspergillus)和青霉属(Penicillium).结论 淮南矿区井下作业场所粉尘污染严重,作业场所空气中细菌浓度高于真菌.

随着微生物沉积学的诞生与发展,地质记录中微生物席活动相关沉积构造已被广泛识别和报道.但是微生物成因沉积构造的判别仍建立在与现代微生物席宏观形态特征的对比与猜测基础之上.微生物成因沉积构造微观特征和直接成因证据的缺乏,使微生物沉积学的进一步发展遇到了严重障碍.豫西地区早三叠世陆相碎屑岩地层中发育丰富的微生物成因沉积构造类型,为微生物成因沉积构造的微观特征研究提供了良好材料.研究显示,微生物成因沉积构造具有特征明显的微观特征.除之前报道的悬浮颗粒、微生物纹层等特征外,本次研究还在光学薄片中发现了圈层结构的微生物扰动颗粒,在扫描电镜下发现了类型多样的微体生物化石.对微生物成因沉积构造微观特征的观察,丰富了微生物成因沉积构造的判别依据,为微生物沉积学发展与应用提供了新的材料和新的视角.