稻田是甲烷(CH4)的重要排放源之一,其对全球气候变化有着重要影响.大气CO2浓度升高(e[CO2])对稻田生态系统碳循环具有重要作用,阐明e[CO2]对稻田CH4排放及相关微生物过程的影响对稻田生态系统的固碳和减排具有重要意义.本文综述了 e[CO2]对稻田CH4排放及碳循环相关功能微生物活性、丰度、群落组成和多样性的影响,梳理了 e[CO2]背景下不同微生物过程在稻田CH4减排中的作用及其主要环境影响因素.总体而言,不同e[CO2]平台类型、熏蒸年限、浓度梯度以及增加方式均对稻田CH4排放有着一定影响.e[CO2]促进了稻田CH4排放,但会随着CO2熏蒸年限的增加而逐渐降低,这说明稻田CH4排放相关微生物对e[CO2]具有一定适应性;e[CO2]对稻田CH4排放的促进作用呈先减弱后增强的趋势;骤增处理可能会高估稻田CH4排放.e[CO2]对相关微生物过程的影响主要表现为:e[CO2]提高了产甲烷菌、甲烷好氧氧化菌和厌氧氧化菌活性及主要功能微生物丰度;e[CO2]使甲烷氧化菌群落组成和多样性发生显著改变,但对产甲烷菌和甲烷厌氧氧化菌群落组成和多样性影响不大.最后,本文对未来相关的研究方向进行了展望:1)可综合探究e[CO2]对稻田CH4排放及产甲烷过程、甲烷好氧和厌氧氧化过程的影响,以更好地揭示气候变化对稻田CH4排放的机理;2)应在长期条件下探究e[CO2]对稻田CH4排放及相关微生物过程的影响机制,结果将更为真实、准确;3)需进行多尺度(时间和空间)、多要素(CO2浓度、温度、大气氮沉降和水分管理措施)以及多方法(观测、数据与模型相结合)等综合研究,以有效降低未来气候变化情景下稻田CH4排放及相关微生物过程对e[CO2]响应评估的不确定性.

目的:研究胎膜早破孕妇阴道菌群特征，找出相关细菌种类，通过功能预测探索细菌与胎膜早破交联的相关功能通路，并建立以阴道菌群特征为基础的预测模型。方法:基于孕妇队列，纳入35例未足月胎膜早破、180例足月胎膜早破和255例胎膜未早破足月分娩(对照组)孕妇。使用16S rRNA基因二代测序技术检测孕妇在妊娠16~28周时的阴道样本V3~V4高变区序列。分析并比较3组孕妇之间Alpha多样性、Beta多样性，识别物种属性和代谢功能预测的差异。随后采用随机森林模型纳入阴道菌群物种以及危险因素，建立胎膜早破发生的预测模型。结果:未足月胎膜早破组与对照组相比，Alpha多样性更高(Observed features, P＝0.022；Faith_pd指数， P＝0.024)，Beta多样性也有显著差异(Unweighted-UniFrac， P＝0.010；Jaccard指数， P＝0.008)。未足月胎膜早破孕妇中，巨型球菌Ⅰ型转化菌种显著增多( P＝0.017)，穆氏乳杆菌显著减少( P＝0.003)。而足月胎膜早破孕妇中，巨型球菌属显著增多( P＝0.009)，穆氏乳杆菌显著减少( P＝0.002)。功能预测方面，嗜酸菌的硫氧化途径( P＝0.021)、乙酸产甲烷途径( P＝0.036)、L-组氨酸合成途径( P＝0.009)、腺苷钴胺素合成途径( P＝0.041)和海藻糖代谢途径( P＝0.001)这5种功能在未足月胎膜早破孕妇中显著增加，而L-组氨酸合成途径( P<0.001)和海藻糖代谢途径( P＝0.030)在足月胎膜早破孕妇中显著增加。通过随机森林模型纳入阴道菌群物种以及危险因素建立预测模型，未足月胎膜早破预测模型的表现较好[AUC值为0.739(95%CI：0.609~0.869)，灵敏度0.928，特异度0.659，阳性预测值0.750，阴性预测值0.906]，具有一定的参考价值。 结论:阴道菌群特征可能与胎膜早破的发生发展有关，阴道细菌差异的研究可能成为防治胎膜早破的新思路，功能预测为胎膜早破发生发展机制的研究方向提供了参考借鉴，预测模型可以预防未足月胎膜早破的发生，促进母婴健康。

低甲烷排放转基因水稻是实现水稻低碳生产的理想材料.土壤微生物驱动了稻田甲烷的产生,低甲烷排放转基因水稻土壤微生物群落组成的变化不仅影响稻田甲烷排放,也关系到土壤微生态系统的稳定性.通过对细菌16S rRNA基因、真菌ITS基因的高通量测序及mcrA、nifH、amoA和nirS等功能基因的荧光定量PCR,分析了低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)与野生型水稻(MH86)土壤微生物群落间的差异.结果显示:稻田土壤细菌群落的α-多样性指数在86R27-3与MH86间无明显差异,且仅在水稻分蘖期86R27-3的土壤真菌群落多样性指数Shannon、Simpson及均匀度指数Pielou_e显著高于MH86(P＜0.05);β-多样性分析表明土壤细菌或真菌群落组成在86R27-3与MH86间均没有显著差异;但在水稻齐穗期:86R27-3 土壤的放线菌门(Actinobacteria)、罗泽真菌门(Rozellomycota)的相对丰度显著高于MH86(P＜0.05),而酸杆菌门(Acidibacteria)、子囊菌门(Ascomycota)的相对丰度显著低于MH86(P＜0.05);土壤微生物群落功能预测显示,86R27-3 土壤氮、硫和锰代谢细菌功能群丰度显著低于MH86(P＜0.05),如分蘖期的土壤硝酸盐还原、硝酸盐呼吸、硫代硫酸盐呼吸及硫呼吸,齐穗期和成熟期的好氧亚硝酸盐氧化及成熟期的锰氧化等;与MH86相比,86R27-3的土壤真菌功能群丰度有减有增,如在水稻不同生育期内的其未定义腐生物银耳目、嗜热囊菌科、镰刀菌属及韦斯特氏菌功能群丰度显著降低(P＜0.05),而其分蘖期的动物内共生体腐生生物毕赤酵母属和未定义腐生物马勃科功能群丰度显著提高(P＜0.05).定量PCR分析表明86R27-3 土壤中的产甲烷细菌mcrA基因丰度显著低于MH86(P＜0.05),同时,土壤固氮菌nifH基因、氨氧化细菌amoA基因及反硝化细菌nirS基因的丰度在86R27-3土壤中也显著降低(P＜0.05).综上所述,低甲烷排放转基因水稻(86R27-3)对土壤细菌或真菌的群落组成没有影响,但可引起主要细菌或真菌种类的相对丰度及某些细菌或真菌功能群丰度发生变化,并显著降低了稻田土壤微生物功能基因丰度.

目的:研究结直肠癌动物模型的应用情况,为其动物实验方法和模型完善提供参考.方法:以结直肠癌和动物模型为主题词,在中国知网、万方数据库、PubMed中收集2001年至2021年结直肠癌动物模型的相关文献,总结实验动物种类、性别、造模方法、癌细胞种类、阳性药、检测指标等,建立数据库进行统计分析.结果:共筛选得到符合标准的文献274篇,其中实验动物多为4～6周龄、6～8周龄的BALB/c小鼠,以雄性居多;造模方法多采用移植法,在腋下接种最为常见;药物诱导造模法中多以AOM/DSS为诱导剂造模.造模癌细胞以鼠源的CT-26细胞和人源的Lovo细胞使用较多,阳性药多选择5-氟尿嘧啶,剂量以20 mg/kg为主,给药周期多为4 w;高频检测指标主要包括肿瘤组织表观指标、小鼠表观指标、肿瘤组织病理、肿瘤组织免疫组化、肿瘤组织蛋白免疫印迹法、抑瘤率.结论:目前结直肠癌动物模型造模方法单一,建议增加中医因素干预,构建造模成功率高、重现性好、与临床吻合度高的动物模型,本研究通过对结直肠癌动物试验进行挖掘分析,对不同动物模型进行评估,通过挖掘内容为模型应用提供参考,为模型完善提供思路.

[背景]丙二醇单甲醚(PGME)是一种被广泛使用的有机溶剂,在工作场所中以两种异构体的形式存在,会引起职业人员眼部和上呼吸道刺激等不良影响.但是,我国尚缺乏同时检测PGME两种异构体的标准检测方法.[目的]建立工作场所空气中PGME的两种同分异构体[1-甲氧基-2-丙醇(α-PGME)、2-甲氧基-1-丙醇(β-PGME)]的溶剂解吸-气相色谱法.[方法]用溶剂解吸型活性炭管采集工作场所空气中α-PGME、β-PGME,使用二氯甲烷/甲醇(85∶15)的解吸液解吸后,经具有游离脂肪酸固定相(FFAP)的熔融二氧化硅毛细管色谱柱分离,带氢焰离子化检测器(FID)检测,以峰面积定量,建立工作场所空气中α-PGME、β-PGME的溶剂解吸-气相色谱法,得到标准曲线、检出限、定量下限等指标,以相对标准偏差(RSD)考察精密度,采用测定样品溶液加标回收率来评估本标准方法的准确度.进行解吸效率、采样效率、吸附容量试验,使用加标活性炭管保存试验评价样品稳定性,并进行干扰实验.将所建立的方法应用到现场空气样品检测中.[结果]本法使用二氯甲烷/甲醇(85∶15)作为样品解吸溶液,α-PGME和β-PGME的定量检测范围分别为 0.95～923.0 μg·mL-1 和 0.97～912.0 μg·mL-1,相关系数均为 0.9999,方法检出限分别为 0.28 μg·mL-1 和 0.29 μg·mL-1,方法定量下限分别为 0.95 μg·mL-1 和 0.97 μg·mL-1.在采样体积为1.5 L,解吸液体积为1.0 mL的条件下,最低检出质量浓度(简称浓度)均为0.19 mg·m-3,最低定量浓度分别为 0.63 mg·m-3 和 0.65 mg·m-3.本法α-PGME和β-PGME的批内精密度分别为 2.8%～4.9%和 2.8%～5.1%,批间精密度分别为 4.2%～5.7%和 4.5%～5.9%,加标回收率分别为98.8%～100.3%和 96.4%～102.9%,解吸效率分别为 92.7%～97.3%和 92.2%～98.1%,本法平均采样效率均为 100%,样品在室温(25～30℃)下至少可保存 7 d,在 4℃下至少可保存 15 d.活性炭采样管对α-PGME和β-PGME的吸附容量分别大于 13.9 mg和 2.7 mg(100 mg活性炭吸附剂).工作场所可能共存成分不干扰α-PGME和β-PGME的测定.使用本法测定某汽车制造公司喷涂空间空气,α-PGME和β-PGME的短时间接触浓度为18.69 mg·m-3 和2.19 mg·m-3,时间加权平均浓度为6.03 mg·m-3 和1.08 mg·m-3.[结论]本方法准确度高,精密度好,适用于工作场所空气中PGME的两种同分异构体的现场监测.

一碳气体主要包括CO、CO2 和CH4 等,这些气体来源于陆地生物活动、工业废气以及气化合成气等,其中CO2与CH4是温室气体,对全球气候变化有着重要的影响.利用微生物进行一碳气体生物转化既可以解决废气排放的问题,又能生产燃料及多种化学品.近年来,运用CRISPR/Cas9 等基因编辑技术对一碳气体利用微生物进行改造,是提高它们的产物得率、增加产物类型的重要途径.本文主要围绕甲烷营养菌、自养乙酸菌、一氧化碳营养菌等一碳气体利用微生物,综述了其生物学特性、好氧和厌氧代谢途径、代谢产物,以及常用的基因编辑技术(利用同源重组的基因中断技术、二类内含子 ClosTron 法、CRISPR/Cas 基因编辑及以噬菌体重组酶介导的DNA大片段引入等)在它们中的应用,为后续相关研究提供参考.

利用溶剂分步萃取、正相硅胶柱层析、反相ODS柱层析和高效液相等多种色谱技术对中国南海海绵Dactylo-spongia elegans的化学成分进行分离纯化,通过波谱学手段并结合文献比对鉴定化合物的结构.从二氯甲烷萃取部位分离鉴定了 8 个化合物:dactylospene F(1)、scalarin(2)、honulactone A(3)、honulactone B(4)、honulactone E(5)、honulactone F(6)、honulactone I(7)、honulactone J(8),其中化合物1为新化合物,化合物2～8为首次从该海绵中分离得到.对8个化合物的抗炎活性进行了评价,结果显示化合物1、3、4在10 μmoVL时对脂多糖诱导的一氧化氮生成有较好的抑制作用,抑制率分别为65.5％、48.5％、46.0％,且对小鼠巨噬细胞RAW 264.7无细胞毒性.

揭示热带木本豆科与樟科植物的叶内生细菌群落的物种与代谢功能群组成差异及其驱动因子有助于理解热带森林的植物适应性和生物多样性维持机制.本研究采用Illumina Miseq测序平台检测海南尖峰岭热带山地雨林中豆科与樟科植物叶内生细菌,并采用FAPROTAX微生物地球化学循环代谢功能数据库注解内生细菌功能.从豆科植物的长脐红豆(Ormosia balansae)、软荚红豆(O.semicastrata)与樟科植物的厚壳桂(Cryptocarya chinensis)、硬壳桂(C.chingii)共4种植物检测到叶内生细菌可操作分类单元(operational taxonomic units,OTUs)达1,123个,隶属于21门36纲51目92科160属,其中有600个OTUs被鉴定为变形菌门,72个OTUs为酸杆菌门,分别占总细菌序列数的57.17％和15.12％;噬纤维菌目的薄层菌属(Hymnenobacter)及根瘤菌目的甲基杆菌属(Methylobacterium)的细菌物种最丰富,分别达37和27个OTUs.叶内生细菌物种组成在豆科与樟科植物之间存在显著差异(ANOSIM:R=0.5792,P=0.004).基于群落非参数性检验的环境向量拟合分析(environmental vector fitting,Envfit)结果表明,对叶内生细菌群落物种组成影响最大的是叶全钾含量(leaf potassium content,LKC)与比叶面积(specific leaf area,SLA).有明确分类信息且功能己注释的叶内生细菌OTUs占总OTU数的54.63％,涉及28类代谢功能群,其中固氮功能群、好氧化能异养功能群、纤维素分解功能群、甲醇氧化功能群、甲烷氧化功能群、尿素分解功能群等6类功能群的相对多度在非豆科的厚壳桂属(Cryptocarya)显著高于豆科的红豆属(Ormosia)植物.非度量多维尺度分析(non-metric multidimensional scaling,NMDS)结果表明,细菌代谢功能群主要受SLA和叶全磷含量(leaf phosphorus content,LPC)影响.尖峰岭热带山地雨林非豆科植物叶内生细菌群落中相对多度较高的碳、氮代谢功能群可能是其对低有效养分的土壤环境的适应性机制之一.

目的:基于电子鼻技术对不同品质鹿茸饮片气味特征进行分析与表征.方法:采用PEN3 型电子鼻系统,分析 22 批鹿茸样品的气味特征,以对传感器响应值为指标,进行传感器区别贡献率分析(Loadings)、主成分分析(PCA)、线性判别分析(LDA).结果:Loadings分析表明,5 个传感器对鹿茸饮片气味特征具有较好的响应,不同规格鹿茸饮片气味差异贡献率主要体现为氮氧化物类、甲烷等短链烷烃、有机硫化物、醇醚醛酮类、芳香成分、无机硫化物等成分;PCA表明不同品种与规格鹿茸饮片,其气味的差异性比较明显;LDA发现不同品种及规格鹿茸饮片(除梅花鹿白片与粉片外)样品的气味差异均较明显,表明构成气味的物质存在差异性.结论:电子鼻技术可阐明不同品质鹿茸饮片气味的物质基础;不同品质鹿茸饮片气味存在差异性可揭示鹿茸饮片气味的科学内涵并为其质量控制提供参考.

目的 比较豆科苦刺花、苦参与山豆根不同提取部位对不同自由基的抗氧化活性.方法 用系统溶剂法热回流提取,以获得不同极性部位(生物碱与黄酮类成分);用 1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)法、2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)二铵盐(ABTS)法与 3-氧代-2 苯基-4,4,5,5-四甲基咪唑啉-1 氧(PTIO)法自由基清除实验,对 3 种植物不同极性部位的抗氧化活性进行研究.结果 用 3 种方法测定的抗氧化活性结果基本相似,具有较高的可信度.不同极性部位均具有抗氧化作用,并呈现量效依赖关系.苦刺花的抗氧化性是甲醇提取部位大于二氯甲烷部位;苦参与山豆根的抗氧化性是二氯甲烷部位大于甲醇部位;DPPH、ABST、PTIO 3 种方法的自由基清除率IC50 值由小到大的排列顺序依次为山豆根(CH2 Cl2)＜山豆根(METH)＜苦刺花(METH)＜苦参(CH2 Cl2)＜苦参(METH)＜苦刺花(CH2 Cl2),苦刺花(METH)＜山豆根(CH2 Cl2)＜山豆根(METH)＜苦参(METH)＜苦参(CH2 Cl2)＜苦刺花(CH2 Cl2),苦刺花(METH)＜山豆根(CH2 Cl2)＜山豆根(METH)＜苦参(CH2 Cl2)＜苦参(METH)＜苦刺花(CH2 Cl2);抗氧化活性大小顺序则相反.结论 3 种植物不同提取部位对 3 种不同自由基均具有较好的抗氧化作用,而且抗氧化作用与黄酮类、生物碱类成分的含量呈正相关,具有相互替代的开发潜能.这可能与其含有的共性结构生物碱和黄酮类化合物有关.