分子生态效应论文_常文智

导读:本文包含了分子生态效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:效应,分子,生态,质粒,芽孢,蓝藻,胶质。

分子生态效应论文文献综述

常文智[1](2013)在《胶质类芽孢杆菌溶磷分子机理探索及其对土壤生态效应的影响》一文中研究指出胶质类芽孢杆菌(Paenibacillus mucilaginosus)是一种重要的根际促生菌,广泛应用于微生物肥料产品的生产菌种。该菌种能够有效提高土壤速效钾与速效磷含量,促进作物生长,但对其溶磷解钾机制及土壤生态效应不甚清楚,在一定程度上制约了该类菌的推广应用。P. mucilaginosus3016是近年来本实验室在根际土壤中筛选获得的优良菌株,具有溶磷、解钾、固氮等功能,同时还能够产生柠檬酸、生长素和赤霉素等促生植物生长的活性物质,目前已完成全基因组测序与注释。本文以P. mucilaginosus3016为供试菌株,进行田间小区实验,设置T1(空白对照)、T2(只接种3016)、T3(接种3016,配施50%常规施肥量)和T4(常规施肥)四个处理。研究其施用后,对花生和莴苣生长性状、土壤微生物数量、酶活力的影响;采用PCR-DGGE技术,分析土壤微生物区系菌群的组成和多样性,并探讨其与土壤酶活、土壤微生物数量及作物产量的相关性;借助蛋白质组学技术,分别在有磷和无磷条件下诱导菌体,提取蛋白质进行双向电泳分离,经MOLDI-TOF质谱鉴定差异蛋白点,探索该菌株的溶磷分子机理。全文结论如下:(1)通过不同处理对花生和莴苣性状的影响,发现P. mucilaginosus3016可以有效地增加花生花生单株总果数、单株总果重、百仁重和出米率以及莴苣的茎粗和单株净重,其与50%常规施肥量配施,与对照相比分别增加27.1%、22.9%、7.8%、2.4%、10.3%、7.5%和31.7%;花生果仁和茎叶中养分含量与常规施肥处理持平和略高,其中钾含量与对照相比增加极显着(P<0.01),分别达到0.55%和1.19%。(2)T3处理下花生和莴苣的产量均达到最高,分别为5281.38kg/hm2和11674.5kg/hm2,比对照增产10.3%和19.6%。接种3016配施50%常规施肥量可以有效增产,是一项节本增效的措施。(3)接种P. mucilaginosus3016的处理T2、T3,花生收获期土壤酶活力显着高于T1和T4(P<0.05)。T3在花生生长期内可以提高土壤细菌和放线菌的数量(P<0.05),并抑制真菌数量的增长,改善了土壤菌群数量与结构,有利于实现土壤微生物转化功能与土壤肥力的提高。(4)通过PCR-DGGE技术对不同处理下土壤微生物区系组成进行分析,并对DGGE图谱中部分优势条带割胶测序,结果表明,施用P. mucilaginosus3016能够显着的增加土壤微生物多样性,尤其是能促进鞘氨醇单胞菌属和芽孢杆菌属等有益土壤细菌的增长。而常规施肥的处理,明显降低了土壤微生物多样性。(5)采用蛋白质组学方法,对有磷和无磷条件下培养的P. mucilaginosus3016的蛋白表达进行了分析,结果显示,与无磷对照相比,P. mucilaginosus3016经有磷条件培养后的表达蛋白有29个发生上调,36个蛋白发生下调。通过MOLDI-TOF质谱对差异表达蛋白进行鉴定,确定了35种差异蛋白。这些蛋白主要为代谢相关蛋白,转运相关蛋白,翻译相关因子,分子伴侣以及一些应激蛋白。综上,接种P. mucilaginosus3016可以显着的增加土壤中细菌、放线菌数量和土壤脲酶活性,改善土壤菌群数量与结构,增加了土壤微生物多样性,有利于土壤肥力的提高。接种P. mucilaginosus3016配施50%常规施肥量,能够达到花生及莴苣的高产和改善作物性状的目的,是一种节本增效的措施。另一方面,对P. mucilaginosus3016进行蛋白质组学研究,发现其溶磷过程有糖类及丝氨酸蛋白酶参与,并有磷酸基团进入菌体参与糖酵解、磷酸戊糖途径、叁羧酸循环以及电子传递和氧化磷酸化等过程,研究结果对揭示其溶磷分子机理具有一定借鉴作用。(本文来源于《山东农业大学》期刊2013-05-10)

戴国政[2](2012)在《蓝藻铵毒害的生态效应与分子机制》一文中研究指出随着人类活动的加剧,人为氮输出量不断增加,由此对生态环境造成的负面效应也越来越明显,如水体富营养化、蓝藻水华的暴发、生物多样性的减少等。在大量人为输出的总氮中,铵占有相当大的比重。铵通常作为一种主要的氮营养被植物优先利用,但同时过高的铵也具有毒害作用。以往,铵毒害研究主要集中于高等植物,蓝藻的铵毒害机制研究还很欠缺,同时铵毒害对蓝藻的生态效应也没有引起人们的足够关注。基于以上认识,本论文对一种食用野生蓝藻资源-葛仙米(念珠藻属)减产的原因以及其铵毒害机制进行了探讨,分析了铵在蓝藻水华的暴发以及藻类的演替中所起到的作用,研究了铵毒害对模式蓝藻-集胞藻PCC6803光系统Ⅱ的作用机制,并从分子水平上探讨了D1蛋白的一个编码基因psbAl在抵御铵毒害中所起的作用,具体研究内容和结果如下:1.研究了两种化肥(氯化铵和氯化钾)对葛仙米以及其它四种常见蓝藻生长的影响。结果表明:五种藻在10mmol L-1氯化铵作用下,生长速率至少下降了65%,而相同浓度的氯化钾对所有藻生长没有抑制作用。同时,五种藻对铵毒害敏感性的顺序依次为:葛仙米>固氮鱼腥藻FACHB118>铜绿微囊藻FACHB905>铜绿微囊藻FACHB315>聚球藻FACHB805。葛仙米96小时铵处理的生长半抑制效应浓度为1.105mmol L-1,这个浓度远低于农业土壤中的铵浓度(2-20mmol L-1),说明铵肥的大量使用是葛仙米野生资源减产的一个重要原因。1mmol L-1氯化铵处理葛仙米96小时后,其光合放氧速率,PSII最大光化学效率(Fv/Fm),光合饱和光强以及PSII活性都显着降低,叶绿素合成较藻胆素合成更易受到铵抑制。捕光截面和电子受体QA后的电子传递速率在铵处理后增加,暗呼吸在5和10mmol L-1氯化铵处理下分别较对照组增加了246%和384%,快速荧光诱导动力学分析铵对葛仙米毒害作用的位点可能在PSⅡ的放氧复合体上。2.比较了葛仙米在两种限制性光强(40和100otons m-2s-1)下对铵毒害的敏感性。在2mmol L-1氯化铵处理96小时后,低光和高光下葛仙米的生长速率分别下降到对照组的44.3%和-16.0%。快速荧光诱导动力学分析发现5mmol L-1氯化铵在高光下更易对放氧复合体造成破坏,铵在高光下对葛仙米生长抑制的半效应浓度在比低光下低,说明葛仙米在高光下对铵毒害更为敏感。5。nmol L-1氯化铵处理一个小时内,高光处理较低光处理下的反应中心连接系数,Fv/Fm以及PQ后的电子传递速率下降更快,而捕光截面增加更明显。因此,高光下进行铵处理后,电子供体侧的快速损伤可能引起P680的过氧化,氧化β-胡萝卜素、破坏反应中心,而引起非光化学淬灭的降低,加重了反应中心的损伤。林肯霉素处理实验表明铵毒害对葛仙米PSⅡ的伤害主要作用在损伤过程,对PSⅡ的修复影响相对较小3.随着人类农业、工业活动的加剧,大量的还原性氮进入生物圈,引起全球水体富营养化和蓝藻水华。然而,至今还没有直接表明铵毒害影响藻类演替的相关报道。本研究探讨了19种不同营养类型水体中常见藻的铵毒害敏感性,证实铵可能是影响水体中蓝藻水华暴发以及常见藻类分布的因素之一。水华蓝藻-铜绿微囊藻PCC7806在高pH、高光条件下容易遭受铵毒害,pH9.0±0.2,1000μmol photons m-2s-1下处理1小时,0.06mmol L-1NH4Cl即能抑制PSⅡ的实际光化学效率至对照组的一半,而此浓度在自然水体中完全可以达到。此外,不同营养等级的水体中生长的常见藻种对铵毒害的耐受性顺序表现为超富营养化藻>富营养化藻>中度营养化藻>贫营养化藻。这种对铵毒害敏感性的变化正好解释了不同营养等级水体中常见藻的分布规律。同时,蓝藻(如微囊藻)水华经常出现在铵含量较低的夏季,并且随着铵浓度的降低而迅速消失。这可能是与春季的铵浓度较高带来的毒害效应有关(国内主要33个湖泊的平均和最大铵浓度分别为0.08mmol L-1和0.72mmol L-1),而夏秋季的铵浓度较低,没有毒害作用,仅作为氮营养被利用。因此,水体中的铵含量可能是决定蓝藻水华暴发和常见藻种类分布的一个重要限制因子。4.研究了铵对蓝藻Synechocystis sp. PCC6803光系统Ⅱ的损伤和修复的作用。结果表明铵对PSⅡ的伤害表现在加速PSⅡ的损伤,而对其修复没有抑制作用。铵对离体类囊体膜的处理实验直接证实放氧复合体是铵毒害的初级作用位点。D1蛋白能在光损伤下进行快速合成,早期结果表明Synechocystis sp. PCC6803的D1蛋白的一个编码基因psbA1在绝大多数条件下是一个沉默基因,仅微氧条件能诱导其表达。本研究显示,高光能诱导其表达,且敲除psbA1基因的突变株较野生型表现出更强的高光伤害和铵毒害敏感性,这说明psbA1基因在Synechocystis sp. PCC6803中并不是一个冗余基因,它在抗高光伤害和抗铵毒害上起到一定的保护作用。(本文来源于《华中师范大学》期刊2012-05-01)

张瑞福[3](2004)在《有机磷农药长期污染土壤的微生物分子生态效应》一文中研究指出有机磷农药是曾经得到广泛应用并且应用仍然十分普遍的农药品种,它们的环境效应越来越受到关注。它们的毒性和环境中的化学行为已经得到广泛的研究。土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,是土壤肥力的重要指标。农业上使用的农药大部分要最终进入到土壤中。关于有机磷农药长期污染对土壤微生物的影响还未见有报道,而且,一般研究杀虫剂对土壤微生物的影响,都是采用传统的分离培养或测定代谢活力的方法。目前已知,自然环境中的微生物有90%-99%是还未能培养,为了克服上述缺点,分子生物学技术尤其是16S rDNA分析的方法引入土壤微生物群落的分析。 本文研究了长期的有机磷农药污染对土壤微生物的分子生态效应。同时采用分离培养与不依赖于培养的16S rDNA分析的方法研究了有机磷农药长期污染对主要土壤微生物生理功能群数量和微生物群落结构的影响。 有机磷农药释放到环境中,必定会对环境中的微生物群落产生影响,持续的污染使得有的微生物种群数量减少以至被淘汰,有的则适应污染环境而成为优势群。环境微生物群落在长期适应污染的过程中必定会产生种类繁多的有机磷农药降解菌。研究有机磷农药污染环境中有机磷农药降解菌的多样性,对于了解有机磷农药的环境毒理、生物可降解性以及污染环境的修复潜力具有重要参考价值。 有机磷农药污染土壤中降解菌的多样性以及降解基因的保守性,证明了降解基因在污染土壤细菌间发生了水平转移,揭示了土壤微生物群落适应有机磷农药污的分子机制。研究有机磷农药水解酶基因水平转移的分子基础,寻找调控其水平转移的基因序列,可以增强有机磷农药污染土壤的生物修复效果。 一、甲基对硫磷长期污染对土壤微生物的生态学效应 研究了有机磷农药甲基对硫磷长期污染对土壤微生物的影响,实验表明:土壤细菌、放线菌、真菌总的数量影响不大;自生固氮菌和反硝化细菌数量减少;氨化细菌、亚硝化细菌、硝化细菌的数量在污染土壤中却有所增加;与对照土壤相比,污染土壤呼吸作用下降了29.93%;氨化作用和硝化作用强度得到增强。 二、土壤微生物总DNA的提取和纯化方法研究 为了采用不依赖于培养的16S rDNA分析的方法研究有机磷农药长期污染对土壤微生物群落结构的影响,建立了从土壤中提取总DNA的方法,并通过改进使适合于对革兰氏阳性菌的提取。用9种性质不同的土壤进行验证,均提取到了DNA,每克干土有机磷农药长期污染土壤的微生物分子生态效应的。NA提取量从3.30抖g一13.41”g,通过透析袋回收进行纯化,纯化回收率达到“.34%,纯化后的土壤DNA可以直接扩增出16SrDNA。9种土壤的提取率从60.51%一93.45%,可以从每g千土添加362个菌体的土壤中扩增到目的条带.叁、甲基对硫磷长期污染对土壤微生物种群结构的影响 采用不依赖于培养的1 65 rDNA分析的方法研究了甲基对硫磷长期污染对土壤微生物多样性和种群结构组成的影响。首先提取了对照和甲基对硫磷长期污染两种土壤样品的总DNA,对照土壤中的总ONA提取量为13.01ug/9.千土,污染土壤中总DN人提取量为12.23ug/9.干土.应用细菌特异性的165 rDNA引物通过PCR扩增了两种土壤样品混合的165 rDNA,建立了两种土壤样品165 rDNA文库,应用Rsal和肋;1.两种四碱基限制性核酸内切酶对两个文库中的1 65 rONA片段进行了限制性片长度多态性分析。共获得了603种1 65 rDNA的酶切类型,应用各种多样性和均度参数对两种土壤文库Hhal一Rsal酶切类型的丰富度和分布进行了比较。对两种土壤文库中165rDNA主要Hhal一Rsal酶切类型的系统发育分析表明微生物种群发生了显着的变化.在对照土壤中,主要细菌类群是一个新的、尚未培养的细菌类群的成员以及芽袍杆菌、。一变形杆菌中的成员;而在污染土壤中,细菌主要类群被flexibactera一eytophaga一baeteroides和v一变形杆菌类群所取代.四、有机磷农药污染土壤中有机磷农药降解菌的分离与多样性研究 采用添加有机磷农药的选择性培养基,在有机磷农药长期污染的土壤中分离到七林有机磷农药降解菌,经生理生化鉴定和系统发育分析,菌株mP一1鉴定为Psouda二j刀obacr。二sp,菌株mp一2为才jeallg。刀。5 sp.,菌株mp一7为Brucolla sp.,其他菌株为ochrobac仃姗sP.。1 6 5 r DNA序列同源性比较、系统发育分析和染色体ERIC一PcR指纹图谱扩增表明有机磷农药长期污染的土壤中有机磷农药降解菌具有丰富的多样性。五、七株有机磷农药降解菌的降解特性比较及其菌株mP一4对叁哇磷降解的初步研究 对七株有机磷农药降解菌的降解特性进行了比较,七株降解菌都能利用甲基对硫磷为唯一碳源生长,并生成中间代谢产物对稍基酚。对稍基酚的降解经过一段延滞期,不同菌株降解对稍基酚的能力和延滞期有很大差异.降解菌株对多种有机磷类农药和芳香族化合物具有降解能力,其降解谱表现了一定的差异。与其他菌株相比,菌株mp一4能降解有机磷农药叁哇磷,叁哇磷农药是我国南方稻区广泛应用的品种,对菌株mP一4降解叁吐磷进行了初步研究,试验表明,在实验室与水稻田间试(本文来源于《南京农业大学》期刊2004-05-01)

张素琴,刘海舟,张世敏,王志通[4](1999)在《微生物在污染环境中的分子生态效应[综述]》一文中研究指出There are two ways for microbes to exchange information with the environment:1 the signal molecules (including autoinduction signals) bind regulatory protein and activate transcription of target gene clusters that downstream the correspondive promoters;and 2 the regulatory protein receive signals from sensor. By these ways the microbes regulate their complex life process to adapt to the enviromment. The information communication include anti inhibition reaction and biodegradation of xenobiotics. To the latter there is a series of regulatory noises so that operator can make decision previously, change DNA structure, enhance transcription to the novel signals. So microbes can adapt themselves to the pollutants in molecular ecology.(本文来源于《应用与环境生物学报》期刊1999年S1期)

张素琴,罗如新[5](1999)在《微生物对环境遗传适应和质粒的分子生态效应》一文中研究指出微生物对环境的遗传适应是进化的机制,它与环境因子之间存在着复杂的信号网络,调节微生物与环境新奇信号(污染物质)之间的相互适应、质粒的形成与存在正是宿主细胞获得这种适应的产物,由于它能在自然环境中广泛传播,导致了物种的多样性.本文概述了微生物对环境污染物的应答和质粒的分子生态效应(本文来源于《应用生态学报》期刊1999年04期)

分子生态效应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

随着人类活动的加剧,人为氮输出量不断增加,由此对生态环境造成的负面效应也越来越明显,如水体富营养化、蓝藻水华的暴发、生物多样性的减少等。在大量人为输出的总氮中,铵占有相当大的比重。铵通常作为一种主要的氮营养被植物优先利用,但同时过高的铵也具有毒害作用。以往,铵毒害研究主要集中于高等植物,蓝藻的铵毒害机制研究还很欠缺,同时铵毒害对蓝藻的生态效应也没有引起人们的足够关注。基于以上认识,本论文对一种食用野生蓝藻资源-葛仙米(念珠藻属)减产的原因以及其铵毒害机制进行了探讨,分析了铵在蓝藻水华的暴发以及藻类的演替中所起到的作用,研究了铵毒害对模式蓝藻-集胞藻PCC6803光系统Ⅱ的作用机制,并从分子水平上探讨了D1蛋白的一个编码基因psbAl在抵御铵毒害中所起的作用,具体研究内容和结果如下:1.研究了两种化肥(氯化铵和氯化钾)对葛仙米以及其它四种常见蓝藻生长的影响。结果表明:五种藻在10mmol L-1氯化铵作用下,生长速率至少下降了65%,而相同浓度的氯化钾对所有藻生长没有抑制作用。同时,五种藻对铵毒害敏感性的顺序依次为:葛仙米>固氮鱼腥藻FACHB118>铜绿微囊藻FACHB905>铜绿微囊藻FACHB315>聚球藻FACHB805。葛仙米96小时铵处理的生长半抑制效应浓度为1.105mmol L-1,这个浓度远低于农业土壤中的铵浓度(2-20mmol L-1),说明铵肥的大量使用是葛仙米野生资源减产的一个重要原因。1mmol L-1氯化铵处理葛仙米96小时后,其光合放氧速率,PSII最大光化学效率(Fv/Fm),光合饱和光强以及PSII活性都显着降低,叶绿素合成较藻胆素合成更易受到铵抑制。捕光截面和电子受体QA后的电子传递速率在铵处理后增加,暗呼吸在5和10mmol L-1氯化铵处理下分别较对照组增加了246%和384%,快速荧光诱导动力学分析铵对葛仙米毒害作用的位点可能在PSⅡ的放氧复合体上。2.比较了葛仙米在两种限制性光强(40和100otons m-2s-1)下对铵毒害的敏感性。在2mmol L-1氯化铵处理96小时后,低光和高光下葛仙米的生长速率分别下降到对照组的44.3%和-16.0%。快速荧光诱导动力学分析发现5mmol L-1氯化铵在高光下更易对放氧复合体造成破坏,铵在高光下对葛仙米生长抑制的半效应浓度在比低光下低,说明葛仙米在高光下对铵毒害更为敏感。5。nmol L-1氯化铵处理一个小时内,高光处理较低光处理下的反应中心连接系数,Fv/Fm以及PQ后的电子传递速率下降更快,而捕光截面增加更明显。因此,高光下进行铵处理后,电子供体侧的快速损伤可能引起P680的过氧化,氧化β-胡萝卜素、破坏反应中心,而引起非光化学淬灭的降低,加重了反应中心的损伤。林肯霉素处理实验表明铵毒害对葛仙米PSⅡ的伤害主要作用在损伤过程,对PSⅡ的修复影响相对较小3.随着人类农业、工业活动的加剧,大量的还原性氮进入生物圈,引起全球水体富营养化和蓝藻水华。然而,至今还没有直接表明铵毒害影响藻类演替的相关报道。本研究探讨了19种不同营养类型水体中常见藻的铵毒害敏感性,证实铵可能是影响水体中蓝藻水华暴发以及常见藻类分布的因素之一。水华蓝藻-铜绿微囊藻PCC7806在高pH、高光条件下容易遭受铵毒害,pH9.0±0.2,1000μmol photons m-2s-1下处理1小时,0.06mmol L-1NH4Cl即能抑制PSⅡ的实际光化学效率至对照组的一半,而此浓度在自然水体中完全可以达到。此外,不同营养等级的水体中生长的常见藻种对铵毒害的耐受性顺序表现为超富营养化藻>富营养化藻>中度营养化藻>贫营养化藻。这种对铵毒害敏感性的变化正好解释了不同营养等级水体中常见藻的分布规律。同时,蓝藻(如微囊藻)水华经常出现在铵含量较低的夏季,并且随着铵浓度的降低而迅速消失。这可能是与春季的铵浓度较高带来的毒害效应有关(国内主要33个湖泊的平均和最大铵浓度分别为0.08mmol L-1和0.72mmol L-1),而夏秋季的铵浓度较低,没有毒害作用,仅作为氮营养被利用。因此,水体中的铵含量可能是决定蓝藻水华暴发和常见藻种类分布的一个重要限制因子。4.研究了铵对蓝藻Synechocystis sp. PCC6803光系统Ⅱ的损伤和修复的作用。结果表明铵对PSⅡ的伤害表现在加速PSⅡ的损伤,而对其修复没有抑制作用。铵对离体类囊体膜的处理实验直接证实放氧复合体是铵毒害的初级作用位点。D1蛋白能在光损伤下进行快速合成,早期结果表明Synechocystis sp. PCC6803的D1蛋白的一个编码基因psbA1在绝大多数条件下是一个沉默基因,仅微氧条件能诱导其表达。本研究显示,高光能诱导其表达,且敲除psbA1基因的突变株较野生型表现出更强的高光伤害和铵毒害敏感性,这说明psbA1基因在Synechocystis sp. PCC6803中并不是一个冗余基因,它在抗高光伤害和抗铵毒害上起到一定的保护作用。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

分子生态效应论文参考文献

[1].常文智.胶质类芽孢杆菌溶磷分子机理探索及其对土壤生态效应的影响[D].山东农业大学.2013

[2].戴国政.蓝藻铵毒害的生态效应与分子机制[D].华中师范大学.2012

[3].张瑞福.有机磷农药长期污染土壤的微生物分子生态效应[D].南京农业大学.2004

[4].张素琴,刘海舟,张世敏,王志通.微生物在污染环境中的分子生态效应[综述][J].应用与环境生物学报.1999

[5].张素琴,罗如新.微生物对环境遗传适应和质粒的分子生态效应[J].应用生态学报.1999

论文知识图

一2降解菌的电镜照片(19000倍)DNA的甲基化示意图污染生态毒理研究的基本内涵教育科技及产业2006年国家重点基础研究发展...一l部分土样总DNA的琼脂搪凝胶电泳图一3尼古丁污染前土样细菌165rDNAv3可变...

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