森林粗木质残体主要包括倒木、枯立木、大枯枝、树桩和粗根等,它们是绝大多数森林生态系统的结构性成分,在全球碳循环和生物多样性保育等方面发挥着不可替代的作用.特别是近些年,极端高温、干旱、热带气旋等极端气候事件正在加速树木死亡,改变森林粗木质残体形成的方式和分解过程,森林生态系统功能和稳定性也会受到深刻影响,生态学家对此也越来越重视.如今,生态学家通过野外观测和控制实验,围绕粗木质残体的分解特征、调控机制和分解过程中粗木质残体上的生物多样性开展了大量研究,促进了粗木质残体生态学的快速发展.该文首先汇总了最常见的用于森林粗木质残体分解过程的研究方法,并且描述了各研究方法适用的情景.其次,从形态、物理和化学性状方面探讨了粗木质残体的分解特征.然后,围绕着影响森林粗木质残体分解的控制因素,系统梳理和总结了已取得的研究结果.具体来说,粗木质残体分解主要受到基质质量、分解者和环境条件的调控,其中基质质量和分解者在样点尺度上影响着分解过程,基质质量对分解者群落有自下而上的调控作用,环境条件在区域或更大研究尺度上发挥主导作用.粗木质残体在分解的同时孕育了数量巨大、种类丰富的生物,主要类群包括苔藓类附生植物、细菌、真菌和无脊椎动物.无脊椎动物对森林粗木质残体的利用方式最为复杂,可能将其作为栖息地、掩蔽所、繁殖地、取食场所.附生植物的演替过程与分解时间正相关,但与腐烂程度联系不紧密,其他生物类群的演替则更多地受到基质质量的影响.由于以往的综述鲜有涉及不同结构组分(树皮和木质部)分解的研究进展,该文补充和探讨了树皮和木质部的分解特征和潜在的相互作用过程.由于粗木质残体分解缓慢的特点和研究方法的限制,目前许多机理的相关研究仍不够深入,该文围绕粗木质残体分解机制和生物多样性保育功能探讨了未来需要重点关注的研究内容及可能的研究方法.

为探究动物园土壤中耐高温真菌的群落组成及其降解角蛋白的能力.本研究以我国 20 个动物园的土壤样品为对象,在温度为 40℃条件下,采用稀释平板法和形态学与系统学相结合的方法对动物园土壤中的耐高温真菌进行分离培养和鉴定,随后基于脱脂奶粉培养基和鸡羽毛发酵培养基对菌株进行降解角蛋白能力探究.结果表明,从动物园土壤中共分离获得耐高温真菌 3 399 株,隶属于 8 纲、9 目、15 科、39 属、60 种.在科水平,20 个动物园中曲霉科 Aspergillaceae 为优势科,曲霉科Aspergillaceae和毛壳科Chaetomiaceae为共有科.在属水平,曲霉属Aspergillus为所有样地的优势属和共有属.在种水平,黑曲霉A.niger为优势种.此外,本研究共获得 6属 10种 35株能降解角蛋白的耐高温真菌,其中顶瓶梗霉属Acrophialophora降解角蛋白的菌株最多,有3种15株;其次为曲霉属Aspergillus的3种11株.光滑顶瓶梗霉Acrophialophora levis QHDZ1-2菌株的降解率最高,达 52.90%.同时,顶瓶梗霉属Acrophialophora和嗜热疣霉属Thermothelomyces这 2 个属首次发现具有降解角蛋白能力.本研究将为进一步探究中国耐高温真菌群落组成、分布及其降解角蛋白菌株的开发利用奠定资源基础.

深色有隔内生真菌(dark septate endophyte,DSE)作为一类植物内生真菌,接菌后如何提高植物应对逆境的生长能力一直是研究热点.为探究接种 DSE 下黄芪光合特征对高温胁迫的响应及其影响因素,本试验设置接菌区(接种 DSE)和对照区,以黄芪为供试对象,分别进行高温胁迫处理,胁迫温度为 42℃,胁迫时间设置 1、3、7 和 11 d共 4 个梯度,每个梯度 3 个重复,测定土壤化学性质、根系指标、叶片形态及光合特征.结果表明:随着高温胁迫时间增加,接菌区与对照区黄芪叶片的面积、气孔张开密度、叶绿素含量与根尖数均呈下降趋势,降低范围分别为55.5%-66.3%、69.6%-81.0%、68.2%-81.2%和 56.7%-59.8%.然而,接种 DSE 提高了黄芪叶片周长、面积、气孔张开密度、叶绿素含量、蒸腾速率及净光合速率(P<0.05),表明接种DSE显著降低了高温对黄芪光合特征指标的影响,提高了黄芪抗高温胁迫的能力.进一步采用主成分与结构方程模型分析发现,土壤速效磷、速效钾、根长、叶绿素 a、气孔张开密度与净光合速率为显著的正向关系(P<0.05),说明接种DSE可以通过调节黄芪根系、叶片光合色素、气孔等指标来提高黄芪的光合速率.本研究重点探讨高温胁迫下接种 DSE 对黄芪光合特征的影响,在利用 DSE 促进植物生长、提高植物耐高温性及光合效率方面具有一定的创新性.研究结果可为 DSE 在高温逆境下资源利用提供科学依据.

MYB是植物体内数量较多的一类转录因子,其家族成员在水稻全生育期各个阶段和多种逆境胁迫中发挥重要的调控作用,例如参与根系发育、细胞发育、次生细胞壁合成、分蘖的发生和伸长、花器官分化和发育、穗部形态建成、种子发育、各种激素代谢、次生代谢物的合成与代谢及生物和非生物胁迫响应等过程的调控.本综述介绍了 MYB转录因子家族的分类和不同亚群的蛋白结构,总结了 MYB家族成员在水稻地下部和地上部的生长发育、激素信号方面的最新研究进展,重点阐述了MYB家族成员对水稻在干旱、高温、低温、高盐、紫外线损伤等非生物胁迫条件下的调控作用,并探讨了 MYB基因对水稻在真菌、病菌等生物胁迫中起到的防御作用.最后纵观对水稻MYB转录因子的最新研究进展,总结了三点不足,同时就未来对于MYB转录因子的研究提出了三个方向上的展望.

从海州湾筛选产黑色素的真菌,确定其分类地位,并对其所产色素的性质进行研究.对海州湾海域采集的海水、海葵、海泥等样品进行富集培养,筛选具有产色素能力的真菌.利用摇瓶发酵进行复筛,筛选得到产黑色素的菌株,对筛选得到的菌株进行鉴定,然后对其所产色素进行粗提,并对性质进行测定.通过筛选获得一株产黑色素丝状真菌菌株CXPF01,结合形态学观察和ITS分子序列分析将CXPF01鉴定为Cladosporium cladosporioides.所产黑色素在220 nm处具有最大吸收值.光照对色素的稳定性影响不显著,高温和酸碱对黑色素稳定性具有显著影响.该色素对Staphylococcus aureus和Escherichia coli具有抑制作用.该真菌所产黑色素对在光照条件下有较好的稳定性并具有抑菌作用.

[目的]在毕赤酵母中高水平表达蓝状菌(Talaromyces leycettanus JCM 12802)来源的高温果胶甲酯酶,并对其进行酶学性质研究,具有高催化效率的高温果胶甲酯酶有望能广泛应用于低甲氧基果胶的生产,优化生产工艺,提高转化率,降低生产成本.[方法]利用RT-PCR的方法,以蓝状菌(T.leycettanus JCM12802)总RNA为模板,克隆得到果胶甲酯酶基因(PmeT)的cDNA.将其插入表达载体pPIC9K,并转化毕赤酵母(Pichia pastoris)菌株GS115,高活性的阳性转化子进行高密度发酵研究.[结果]重组酵母的果胶甲酯酶表达水平达到428 U/mL,并进一步鉴定了重组果胶甲酯酶的酶学性质.该酶的最适反应温度为75℃,且在85℃以下具有较好的热稳定性.最适反应pH为4.0,在pH 2.0-7.0之间有较好的稳定性.[结论]用重组毕赤酵母可高效表达蓝状菌来源的高温果胶甲酯酶,为其今后在工业上的应用奠定了基础.

该研究以温室盆栽法对南美蟛蜞菊重度入侵土壤进行高温高压湿热灭菌、添加杀真菌剂灭菌和添加杀细菌剂灭菌的处理后,将三种植株定植96 d后测定各生理指标参数,研究重度入侵土壤中各微生物类群对南美蟛蜞菊及其伴生种金腰箭和狗肝菜生长的影响.结果表明:在杀真菌、杀细菌以及高温高压湿热灭菌和未处理的南美蟛蜞菊重度入侵土壤中,三种植物生长情况均存在较大差异.在高温高压湿热灭菌土壤中南美蟛蜞菊的生长受到显著抑制,与未处理土壤中的生长情况相比,株高降低了17.59%,叶片数降低了38.10%,生物量降低了56.00%,电子传递速率变化不明显.在杀真菌土壤和杀细菌土壤中金腰箭的生长也受到显著抑制,与未处理土壤中的生长情况相比较,杀真菌土壤中的金腰箭株高降低最多(为42.28%),叶片数降低了38.89%,生物量降低了16.99%,电子传递速率变化不明显;在杀细菌土壤中金腰箭株高降低了36.64%,叶片数降低最多(为38.89%),生物量降低了33.67%,电子传递速率升高了11.11%.由此可见,不含微生物的土壤对南美蟛蜞菊生长有较强的抑制作用,不含真菌和细菌的土壤对金腰箭的生长有明显抑制作用.南美蟛蜞菊重度入侵土壤不仅适合南美蟛蜞菊的生长,也适合金腰箭的生长,对狗肝菜影响不大.

疏绵状嗜热丝孢菌Thermomyces lanuginosus是一种广泛分布的嗜热真菌,产生的酶在高温条件下具有高活性和稳定性.从该嗜热真菌中克隆了一种锰超氧化物歧化酶(manganese superoxide dismutase,MnSOD)基因Tlmnsod1(EU364837),cDNA全长791bp,开放阅读框654bp,编码217个氨基酸,没有信号肽和前导肽序列.Tlmnsod1基因在酵母中高效表达,经纯化获得了电泳均一分子量约为27kDa的重组蛋白TIMnSOD1.表达的TIMnSOD1酶是糖基化蛋白,具高的热稳定性,最适反应pH和温度分别为8.0和55℃.通过对真菌的40种锰超氧化物歧化酶的细胞定位和系统学分析可知:真菌的锰超氧化物歧化酶可以分为胞内MnSOD、线粒体MnSOD和胞外MnSOD;锰超氧化物歧化酶可以作为分子标记来研究真菌的进化关系;3种嗜热真菌MnSOD分别与非嗜热真菌MnSOD聚类在3个不同的组中.本研究为MnSOD的糖基化和作为分子标记用于真菌种的鉴定提供了证据.

白腐真菌是一类降解木质素使木材形成白色腐朽的担子菌,往往具有高产胞外漆酶的活性. 从北京农学院校园内分离到一株高温型、高产漆酶白腐真菌菌株,编号为BUA- 01. 结合形态学特征与ITS序列分析,确定其分类学地位;进一步研究其菌丝生长的最适碳源、氮源、碳氮比(C/N)、生长因子、最适温度和最适pH值;利用不同浓度Cu2+(CuSO4)的诱导,探讨液体发酵条件下对胞外漆酶产量的影响;通过向发酵液中加入3种偶氮染料(依文思蓝、甲基橙和铬黑T),研究菌株对染料的降解效果. 结果表明,该菌株与毛栓菌(Trametes hirsuta)的同源性最高,为100％,遗传距离为0,确定BUA-01菌株为栓菌属(Trametes)真菌. 菌丝体生长的最适碳源为淀粉,最适氮源为黄豆粉、酵母浸粉,最适C/N值为40/1和10/1,最适温度为37 ℃,最适pH为6.0-7.0,供试生长因子对菌丝生长无显著促进作用. 0.25 mmol/L的Cu2+对胞外漆酶产量有极显著的促进作用,在96 h时,发酵液的活性达到最高,为1081.33 ± 6.3 U/mL,是对照组的26倍. BUA-01菌株对偶氮染料降解效果显著,12 h对依文思蓝、甲基橙和铬黑T的脱色率分别为93.31％ ± 0.16％、92.37％ ± 0.42％和79.25％ ± 0.64％. 本研究表明菌株BUA-01在产胞外漆酶和染料降解方面具有潜在应用价值. (图3 表7 参42)

目的:探讨不同储藏条件对薏苡仁真菌毒素含量的影响.方法:取新鲜薏苡仁与中药房处理后薏苡仁2批薏苡仁为观察对象,模拟低温密封、高温高湿以及通风干燥3种储藏条件,在储藏0、30、90天,运用免疫亲和柱净化-在线柱后光化学衍生-高效液相色谱-荧光检测法(HPLC-FLD)对其黄曲霉毒素B1(AFB1)、黄曲霉毒素B2(AFB2)、黄曲霉毒素G1(AFG1)、黄曲霉毒素G2(AFG2)、α-玉米赤霉烯醇(α-ZOL)、β-玉米赤霉烯醇(β-ZOL)与玉米赤霉烯酮(ZON)7种真菌毒素含量变化进行检测.结果:在通风干燥的条件下,AFB1与AFB2含量增加幅度最大;在高温高湿的储藏条件下,AF含量未出现明显变化;在低温密封的储藏条件下,薏苡仁中AF含量表现为缓慢增长.在高温高湿以及通风干燥的环境下,薏苡仁中ZON会迅速增加;在通风干燥的环境下,薏苡仁ZON含量增加的幅度更大;在低温密封的环境下,短时间内可对ZON含量进行抑制.结论:不同的储藏条件下,薏苡仁中真菌毒素的含量会发生不同的改变,但还需进行大样本验证,具体机理也需要作进一步的研究.