-
从基于报纸废物的含碳酸性催化剂到生物柴油生产的转变:一种新型的废物转化为能源的策略
该研究针对全球能源结构转型与固废资源化利用需求,提出了一种基于废报纸与废食用油协同处理的绿色生物柴油制备体系。通过构建三维石墨烯碳酸性催化剂与微波辅助反应联用系统,实现了对传统生物柴油生产工艺的革新。研究从催化剂开发、反应机理优化、工艺集成三个维度展开系统性创新,其技术路径对发展中国家解决能源与环境双重挑战具有示范意义。一、技术背景与核心创新(一)能源转型背景下的技术痛点当前全球85%的能源消耗仍依赖化石燃料,柴油作为主要运输燃料面临资源枯竭、环境污染(PM2.5、CO等排放物)及碳排放压力三重挑战。尽管生物柴油因可再生性(碳排放降低60-80%)、生物降解性(72小时降解率>90%)等优势被
来源:Biomass and Bioenergy
时间:2025-11-26
-
一种针对三角褐藻(Phaeodactylum tricornutum)的低压交流电场策略:电刺激下的抗生物污损机制
海洋工程装备的生物污损问题长期制约着海洋资源开发与可持续发展。传统防污涂层技术存在化学物质泄漏污染环境、材料易受物理损伤导致防污失效等固有缺陷,亟需开发新型物理防污方法。近年来,基于电场效应的生物防污技术逐渐受到关注,其核心原理是通过调控电场参数影响微生物的生理活动,从而抑制附着行为。然而,现有研究多聚焦于高电压脉冲电场对微生物的物理灭活作用,而低电压交变电场在海洋环境中的防污机制尚未形成系统认知,尤其是对微生物能量代谢系统的干扰机制缺乏深入解析。研究团队以海洋典型浮游生物硅藻(Phaeodactylum tricornutum)为对象,创新性地采用1.36 kHz低频交变电场进行防污效能研究
来源:Bioelectrochemistry
时间:2025-11-26
-
一种新分离出的巨型病毒——Ushikuvirus,与Clandestinovirus密切相关,其衣壳表面结构以及与宿主细胞的相互作用均具有独特性
近年来,随着病毒分类学研究的深入,一种与Mamonoviridae家族密切相关的 giant virus(大型病毒)——usikuvirus的发现,为理解病毒与宿主互作机制及进化关系提供了新视角。该病毒于2025年首次从日本宇部湖畔分离获得,其基因组长度超过666,605碱基对,包含784个开放阅读框(ORF),其中58%为ORFans(无已知功能的基因片段),25%与Nucleocytoviricota门的其他病毒具有同源性,80%相似序列来自clandestinovirus。这一发现不仅扩展了Mamonoviridae家族的宿主范围,更揭示了病毒在形态学、感染周期及宿主互作机制上的独特特征
来源:Journal of Virology
时间:2025-11-26
-
制备Fe3O4/壳聚糖-丙烯酸纳米复合材料作为吸附剂,用于从实际水样中去除Cu2+离子
该研究聚焦于开发一种新型磁性纳米复合材料用于高效分离和去除水中的微量铜离子(Cu²⁺)。研究通过整合磁性铁氧化物纳米颗粒与功能化生物聚合物,构建了兼具高吸附性能和易回收特性的材料体系。以下从材料创新、吸附性能、机理分析及环境应用四个维度进行解读。### 一、材料创新与制备工艺研究团队采用分层合成策略,首先通过共沉淀法制备Fe₃O₄纳米颗粒。实验发现,Fe³⁺与Fe²⁺在碱性条件下的氧化还原反应可形成单分散磁性纳米粒子,其平均粒径控制在20-50纳米区间,满足高比表面积需求。随后,将壳聚糖与丙烯酸通过交联聚合形成功能化生物聚合物骨架,这一过程引入了三个关键创新点:1. **表面改性技术**:丙烯
来源:IET Nanobiotechnology
时间:2025-11-26
-
气孔特征与叶片微生物群落的多样性和组成具有相关性
摘要 植物对其微生物组的控制范围是进化生物学和农业领域的一个核心问题。已知叶片特征会影响病原体的定殖和疾病的发展,但它们对那些主要非致病性真菌(这些真菌也定殖在植物叶片上)的影响仍是一个未解之谜。 我们使用模式树种Populus trichocarpa(黑杨)的互惠共园实验,研究了两种截然不同环境下的叶片特征与叶片真菌群落之间的关系。我们测量了六种叶片特征(气孔长度、气孔密度、碳氮比、叶片厚度、叶片干物质含量和比叶面积)
来源:New Phytologist
时间:2025-11-26
-
叶片长度可预测被子植物枝条木质部导管直径
本研究聚焦于植物茎干液压传导效率与叶长的关联机制。通过系统分析88种不同科属的木本 angiosperm(被子植物)样本,发现叶长与茎干末端导管直径存在显著正相关,且这种关联可能通过叶基导管直径的调节实现。研究揭示了三个核心机制:1. **叶长-基盘导管直径的调控链** 叶片长度与基盘(petiole base)导管直径呈指数关系(R²=0.72),斜率达0.396,表明叶长每增加1单位(如厘米),基盘导管直径平均扩大约0.4倍。这种响应模式在热带雨林和干旱高地的植物中均成立,涵盖从针叶到掌状叶的多样化形态。2. **跨组织传导的放大效应** 基盘导管直径(D_pet)与茎干末
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-11-26
-
CsZAT10介导的一氧化氮信号通路参与黄瓜在褪黑素诱导下的耐寒性
摘要 低温是一种重要的非生物胁迫因素,对黄瓜的生产有显著影响。褪黑素(MT)通过与多种信号分子相互作用来调节植物的低温响应;然而,在低温胁迫下,褪黑素与一氧化氮(NO)之间的分子机制仍不清楚。本研究发现,长时间的低温胁迫会诱导内源性一氧化氮的积累,而褪黑素生物合成基因N-乙酰血清素甲基转移酶(CsASMT)的过表达会提高黄瓜的耐寒性,这归因于内源性褪黑素含量的增加,并通过上调S-亚硝基谷胱甘肽还原酶基因(CsGSNOR)的表达来减少一氧化氮的积累,同时降低膜脂质过氧化和活性氧(ROS)的生成。此外,我们鉴定了一种名为Cucumis
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-11-26
-
PgDOF3.4-PgULT1-PgLHP1模块调控的PgFLC/PgFT信号通路在低温条件下促进灰叶酸浆(Physalis grisea)的开花
摘要 开花对植物的物种生存至关重要,而开花过程受到许多环境因素的影响。然而,在低温条件下,Physalis grisea中由trithorax组(TrxG)介导的表观遗传修饰机制对开花的影响仍知之甚少。本文研究发现,TrxG的核心成员ULTRAPETALA1(PgULT1)通过与Polycomb组(PcG)成员LIKE-HETEROCHROMATIN-PROTEIN 1(PgLHP1)和转录因子DNA-BINDING-ONE-FINGER 3.4(PgDOF3.4)相互作用,调控H3K4me3和H3K27me3的修饰,从而抑制P.
来源:Plant, Cell & Environment
时间:2025-11-26
-
利用基于水和沉积物(底栖表面及悬浮固体)的环境DNA,研究近期恢复的溪流中鱼类群落多样性与组成估计结果的一致性
环境DNA(eDNA)作为一种新兴的生态监测手段,近年来在淡水鱼类群落研究中备受关注。该研究聚焦于加拿大安大略省古尔胡椒粉河支流马登溪的生态监测,通过对比电捕鱼法与三种eDNA采样方法(水体、底泥表面沉积物、悬浮固体)在鱼类多样性评估中的异同,揭示了当前eDNA技术应用中的关键挑战与改进方向。研究首先通过电捕鱼法获取基准数据,共记录到22种鱼类。随后采用统一12S基因测序方案,分别从水体、底泥表面沉积物和悬浮固体中提取DNA进行分析。实验设计包含三个关键创新点:其一,首次将电捕鱼与三种eDNA采样方法进行系统性对比,特别是针对底泥表面沉积物这一传统研究较少的采样介质;其二,引入混合阳性对照验证
来源:Environmental DNA
时间:2025-11-26
-
利用产甘油脂的假单胞菌(Pseudomonas azotoformans)和锌-硒纳米颗粒对废旧发动机油进行纳米生物修复:一种协同的绿色处理方法
该研究聚焦于开发一种新型纳米生物修复技术,通过整合产糖脂类表面活性剂的大肠杆菌KMVKT08菌株与生物合成锌-硒(Zn-Se)纳米颗粒,实现废机油的高效降解。以下从技术原理、创新性、应用潜力及环境意义四个维度展开分析:一、技术原理的多层次协同机制研究团队构建了"微生物-表面活性剂-纳米颗粒"三级协同体系。菌株KMVKT08通过分泌糖脂类表面活性剂,显著降低废机油的表面张力(28.6±0.5 mN/m),使长链烃类物质发生物理形态改变,形成更易被微生物利用的微乳液结构。这种生物化学预处理使有机物分子量从C18(18碳)烃类降至C6-C10范围,为后续催化氧化创造有利条件。纳米颗粒的引入建立了双重
来源:International Biodeterioration & Biodegradation
时间:2025-11-26
-
探究水温和水流对河流水质的综合影响:高度可变数据集存在的问题及可能的解决方案
该研究针对多变量环境数据中水质参数与水温、水流关系的复杂性展开分析,提出了整合不同采样位置和时间的水质数据的方法论,并揭示了气候变化背景下河流水质参数的关联规律。研究基于多瑙河上游、下游及中游、近岸四个采样区域2019-2020年度共29次采样数据,通过标准化主成分分析(PCA)和共识生物图技术,系统解构了水温与水流对36项水质参数的影响机制。研究首先发现,传统单变量分析方法存在显著局限性。通过对全部样本和分区域(上游/下游、中游/近岸)数据集的对比分析,发现130/630对水质参数的符号和强度存在数据依赖性,其中仅15%的相关系数在整体数据集与子集分析中保持一致。这种显著的相关性波动主要源于
-
温度对Micropterus salmoides(北美梭鲈)生长性能、抗氧化能力、卵巢发育和基因表达的影响
本研究以大型口黑鲈(Largemouth Bass, LMB)为对象,系统探究了恒定温度(18℃、23℃、28℃)对性腺发育及分子机制的调控作用。通过为期60天的养殖实验,结合抗氧化能力评估、血清激素检测及转录组测序技术,揭示了温度对黑鲈生长性能、卵巢发育阶段及关键代谢通路的影响规律,为水产养殖中的温度调控技术提供了理论依据。**一、研究背景与意义** 作为经济价值显著的水产养殖对象,黑鲈在温度敏感型繁殖调控领域具有重要研究价值。已有研究表明,水温对鱼类性腺发育具有关键调控作用,但具体分子机制尚不明确。本研究的创新性在于:首次系统对比了18℃、23℃、28℃三种恒温条件对黑鲈生长性能、抗氧化
来源:Aquaculture Reports
时间:2025-11-26
-
中国南海仙北海山周围的原生生物多样性与群落结构
海山生态系统浮游原生生物群落的多样性及组成特征研究——以南海轩辕山为例一、研究背景与科学问题海山作为海底地形的重要单元,其独特的物理化学环境对浮游生物群落结构具有显著影响。尽管已有研究揭示了海山对浮游植物和动物群落的作用机制,但关于原生生物(特别是二极虫门)的系统研究仍存在知识空白。本研究聚焦南海轩辕山,通过整合环境DNA测序与定量PCR技术,首次同时解析整个原生生物群落和二极虫门亚群落的垂直分布特征,旨在揭示水深梯度对浮游原生生物多样性的调控机制。二、研究方法与技术路线研究采用分层抽样法,在距海山200-1500米不同水层采集44份样品。通过优化引物设计(通用引物覆盖整个原生生物门类,特异性
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-11-26
-
面粉类型和喂养时间对酸面团微生物群的影响
酸面团微生物群落受面粉类型显著影响但受喂养频率影响较小酸面团作为古老的食品发酵体系,其微生物群落动态研究对理解微生物生态适应机制具有重要意义。本研究通过实验室控制实验,系统考察了不同面粉类型(全麦、面包粉、普通粉)和喂养频率(每日/隔日)对酸面团微生物群落的塑造作用,为解析环境因子对微生物群落演替的影响提供了新视角。在真菌群落结构方面,研究揭示了显著的生态位分化特征。所有实验组在发酵7-14天后均出现Kazachstania属酵母的快速增殖现象,该属酵母在28天成熟期中占据绝对优势地位(相对丰度达85-95%)。这种生态位替代现象与面粉类型无关,但值得注意的是Saccaromyces cere
来源:Microbiology Spectrum
时间:2025-11-26
-
瑟拉蒂亚菌AS1在蚊子栖息地中的环境持久性及传播动态:推动用于疟疾控制的旁传遗传技术发展
疟疾作为全球公共卫生的重要挑战,其防控策略的革新已成为研究热点。传统手段如杀虫剂和药物正面临多重耐药性问题,促使科学家探索替代方案。其中,利用工程化共生细菌进行基因传递的paratransgenesis技术备受关注。本文以伊朗巴兰德阿巴斯为研究基地,通过半自然场实验系统评估了假单胞菌属Serratia AS1-mCherry在疟疾传播媒介库蚊中的稳定性和传播效能,为新型生物防控策略提供关键数据支持。一、研究背景与意义全球每年约2700万疟疾病例和60万死亡,其中50%以上集中于非洲撒哈拉以南地区。传统防控手段面临双重挑战:寄生虫对青蒿素等抗疟药物的耐药性(WHO 2023年报告显示耐药率已达5
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-26
-
XRE家族蛋白DbuR是假单胞菌(Pseudomonas putida)中dbu操纵子的转录抑制因子
Pseudomonas putida作为生物工程领域的重要底盘微生物,其代谢调控网络的研究对于优化工业应用潜力具有重要意义。本文系统解析了dbu操纵子的分子调控机制及其在D-氨基酸代谢中的功能拓展,揭示了该系统在动态环境适应中的多重调控策略。一、dbu操纵子的基础代谢功能该操纵子编码D-支链氨基酸氧化酶(DbuA)、Rid2家族蛋白(DbuB)和ABC转运蛋白(DbuC)。DbuA催化D-氨基酸α-碳氧化生成亚胺中间体,DbuB进一步完成脱氨基反应,产生氨和相应的酮酸。DbuC负责D-氨基酸的转运摄取。研究证实该系统可代谢D-亮氨酸、D-异亮氨酸和D-缬氨酸,为微生物提供氮源和碳源。二、转录调
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-26
-
从美国乔治亚州分离出的Pseudomonas alliivorans菌株的特性研究:揭示其基因组多样性和对洋葱的致病性
《科学》杂志近期发表的这项研究,聚焦于全球重要的洋葱病原菌——**Pseudomonas alliivorans**(P. alliivorans)的基因组特征与致病机制。研究通过整合基因组测序、比较基因组学、功能实验及分子进化分析,揭示了该菌的遗传多样性、核心致病基因及其在洋葱种植中的传播路径。以下是核心发现与科学意义的解读:### 一、研究背景与核心问题洋葱作为全球三大经济作物之一,其生产长期受多种细菌性病害困扰。P. alliivorans作为新兴病原体,曾因与近缘种P. viridiflava混淆而难以准确鉴定。该研究通过**系统性基因组分析**与**功能实验验证**,首次全面解析了P
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-26
-
针对高通量酵母遗传变异工程,对Cas12a变体的PAM(Protein-Alphavirus-Mediated)兼容性进行基准测试
近年来,CRISPR/Cas系统在微生物基因编辑领域中的应用不断拓展。针对酿酒酵母(*S. cerevisiae*)这一模式生物,研究者们尝试开发更高效的基因编辑工具以应对其基因组特性带来的挑战。酵母基因组具有高AT含量(约61.5%),而传统CRISPR/Cas9系统依赖NGG型PAM序列(G富集型),导致约38.5%的基因组区域无法被有效靶向。这一局限性严重制约了通过基因编辑手段对酵母功能基因组进行系统性研究。### 研究背景与核心问题Cas9系统在酵母中虽已广泛应用,但其严格的PAM依赖性(NGG)限制了编辑效率。尽管已有研究通过改造Cas9蛋白(如SpG、SpRY等)放宽PAM限制,但
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-26
-
2017–2019年间在中国烟台地区传播的人类腺病毒40/41型的遗传多样性和系统发育特征
该研究针对2017-2019年间山东省烟台市急性胃肠炎患者粪便样本中流行的HAdV-F40和F41毒株,通过多组学整合分析揭示了其遗传多样性、重组特征及进化规律。研究采用实时荧光PCR结合纳米孔测序与Illumina测序技术,对94份阳性样本中的37株进行全基因组测序,并纳入全球数据库中的30株F40和133株F41毒株进行比较分析。以下是核心发现解读:一、流行病学特征样本总量达2221份,检测出4.23%的腺病毒阳性率(94/2221),其中2018年检出率最高(6.55%)。HAdV-F41显著占优(33/37),主要感染2岁以下儿童(中位年龄2岁),性别分布均衡。病毒载量存在显著差异(C
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-11-26
-
综述:农用化学品中的肉桂酸衍生物:当前应用与未来前景
肉桂酸(Cinnamic Acid, CA)及其衍生物作为天然酚类化合物,近年来在农业化学领域展现出广阔的应用前景。其独特的结构特征和多样的生物活性,尤其在病虫害防控方面,为开发环境友好型农药提供了新思路。以下从多个维度系统梳理CA衍生物的农业应用潜力及研究进展。### 一、植物生长调节与抗逆性调控CA及衍生物通过干扰植物代谢途径实现生长调控。研究表明,CA通过诱导活性氧(ROS)生成和破坏钙离子稳态,引发氧化应激反应,抑制细胞分裂与伸长。例如,2,3-二溴-3-(3-溴苯基)丙酸(化合物4a)对菜豆幼苗的抑制率达80%,其作用机制与降低线粒体膜电位及ROS水平相关。结构修饰显示,苯环上羟基取
来源:Journal of Advanced Research
时间:2025-11-26