降解液中的抗生素四环素 (TC) 及其降解产物 (TDPs) 存在严重的环境问题,例如损害人体健康和降低生态风险,因此需要进一步处理后才能排入水环境,此外,它们对微藻的环境影响尚不清楚。本研究采用水钠锰矿光催化和紫外照射降解 TC,随后利用微藻 Scenedesmus obliquus 进行生物净化。此外,还检测了微藻的光合活性和转录以评估 TC 和 TDPs 的毒性。结果表明,光催化降解 30 min 后效率达到 92.7%,检测到 11 种中间产物。微藻在 8 d 后就达到了较高的 TC 去除率 (99.7%)。降解的TC溶液(D)处理下的S. obliquus生物量显著低于纯TC(T)(p < 0.05),且T处理下的S. obliquus恢复力优于D处理。不同处理的转录组分析显示,差异基因表达主要涉及光合作用、核糖体、翻译和肽代谢过程。光合作用相关基因的上调和叶绿体基因的差异表达可能是S. obliquus在暴露于TC和TDPs时获得高光合效率和生长恢复的重要原因。本研究为采用催化降解和微藻净化相结合的方式去除TC提供了参考,也有助于认识TDPs在自然水环境中的环境风险。
世界上的海洋受到气候变化的挑战,这些变暖与通常人口稠密的沿海地区特别容易受到这些影响的影响。许多关于海洋环境的气候变化的研究都使用大型的短期温度操纵,忽略了诸如长期适应和季节性周期之类的因素。在这项研究中,自1970年代以来,波罗的海“加热”海湾受核反应堆的影响(与附近未受影响的“控制”海湾有关)来研究温度升高如何影响地表水微生物群落和活动。16S rRNA基因扩增子基于微生物的多样性和种群结构在地表水微生物群落中的α多样性没有差异,而β多样性在海湾之间显示出不同的差异。放大测序变体的托架之间的相对丰度在统计学上的值分别在统计学上更高的值,例如,在加热和控制海湾中,iLumatobacteraceae和Burkholderiaceae分别显示出较高的值。RNA转录衍生的活动遵循Alpha和Beta多样性的类似模式,对Shannon的H多样性没有影响,但海湾之间的Beta多样性有显着差异。RNA数据进一步显示,在加热湾中分配了更高的转录本计数,其中包括热休克蛋白基因DNAKJ,co-Chaperonin gros和核苷酸交换因子热休克蛋白GRPE。RNA数据还显示,与对照(例如ATPAEFB)湾相比,加热的氧化磷酸化转录物升高(例如ATPHG)。此外,与光合作用有关的基因在控制湾中通常具有较高的转录本,例如光系统I(PSAAC)和II基因(PSBABCEH)。在加热湾中增加的压力基因反应可能会对海洋碳循环和生态系统服务产生额外的级联作用。
(22 days) Topic 4: Matter & Energy in Living things - Photosynthesis: Light Independent & Light dependent (Calvin cycle) rxns - Cellular Respiration: Glycolysis & stages of cellular respiration - Krebs cycle - Electron Transport Chain - Fermentation Mid-Term Exam (10/7 - 10/8) Topic 5: Cells: Stability and Change - Cell cycle: stages, rates of cell division - Factors affecting growth - Regulating Cell division
摘要:光合作用是地球上最大的质量和能量转换过程,它是几乎所有生物学活动的物质基础。与理论值相比,光合作用期间将吸收的光能转化为能量物质的效率非常低。基于光合作用的重要性,本文总结了从各个角度提高光合作用效率的最新进展。The main way to improve photosynthetic efficiency is to optimize the light reactions, including increasing light absorption and conversion, accelerating the recovery of non-photochemical quenching, modifying enzymes in the Calvin cycle, introducing carbon concentration mechanisms into C 3 plants, rebuilding the photorespiration pathway, de novo synthesis, and changing stomatal conductance.这些事态发展表明,光合作用有明显的改善空间,为提高农作物产量和减轻气候条件变化提供了支持。
光合作用:历史背景;光合作用的位置;光合色素;光合作用机理 - 光依赖阶段(光反应),光系统;循环和非环状光磷酸化;光独立(生物合成)阶段 - 加尔文(C3)循环和孵化与松弛(C4)循环;影响光合作用的因素;光呼吸。植物生长和发育:植物生长的特征;生长,增长率,生长曲线的阶段;生长条件;分化,去分化和重新分化。植物细胞中发育过程的顺序;植物生长调节剂;生长素,gibberellins,cytokinins,乙烯和脱支酸的发现和生理作用。
图4。主要的碳(C),氮(N)和磷(P)过程中包括新的Forsafe中。① photosynthesis, ② deposition (fertilization), ③ plant nutrient uptake, ④ C and nutrient allocation, ⑤ retranslocation, ⑥ litter fall, ⑦ microbial assimilation, ⑧ microbial decay and overflow metabolism, ⑨ microbial respiration, ⑩ immobilization, ⑪ biological mineralization and overflow metabolism mineralization, ⑪生化矿化,⑫humification,⑬p风化,⑭p吸附/解吸,⑮p遮挡,⑯营养浸出(渗透和表面流动)。EDC表示易于分解的碳。
Crop improvement Genetic Engineering for increasing crop productivity by manipulation of: Photosynthesis, Nitrogen fixation, Nutrient uptake efficiency Genetic engineering for biotic stress tolerance: -Insects, fungi, bacteria, viruses, weeds Genetic engineering for abiotic stress: -Drought, flooding, salt and temperature Genetic engineering for quality improvement-Protein, lipids, carbohydrates,维生素和矿物营养素纳米技术使用植物和微生物结构分析及其在农业生物技术中的应用,对金属纳米颗粒的绿色合成和表征。
随着世界人口的快速增长和自然资源的日益减少,我们现在面临着巨大的挑战,既要提高作物产量,又要提高资源利用效率。将 C4 光合作用引入 C3 作物被广泛认为是应对这一挑战的关键策略,因为 C4 植物在光合作用和资源利用方面比 C3 植物更有效率,特别是在生产力潜力巨大的炎热气候下。有证据表明,C4 光合作用是在多个谱系中从 C3 光合作用进化而来的,这为这种 C3 到 C4 工程的可行性提供了支持。然而,C3 到 C4 工程并非易事,因为必须将 C4 光合作用所必需的几个特征引入 C3 植物。其中一个特征是光合作用的两个阶段(CO 2 固定和碳水化合物合成)在空间上分别分离到叶肉细胞和束鞘细胞中。另一个特征是克兰兹解剖结构,其特点是叶肉细胞和束鞘 (BS) 细胞之间紧密相关(比例为 1:1)。这些解剖学特征与 C4 特异性碳固定酶 (PEPC) 一起形成了一种 CO 2 浓缩机制,可确保较高的光合作用效率。过去人们付出了很多努力将 C4 机制引入 C3 植物,但这些尝试都没有成功,我认为这是由于缺乏对 C3 和 C4 途径的系统级理解和操纵。作为 C3 到 C4 工程的先决条件,我建议不仅必须阐明控制 C3 和 C4 植物中 Kranz 解剖学和细胞类型特异性表达的机制,还必须充分了解 C3 和 C4 光合作用背后的基因调控网络。在这篇评论中,我首先描述了过去和当前为提高 C3 植物的光合作用效率所做的努力及其局限性;然后,我讨论了应对这一挑战的系统方法、一些实际问题以及有助于我们解决这些问题的最新技术创新。
Photosynthesis:- Photosynthetic pigments, absorption and transformation of radiant energy, photooxidation, four complexes of thylakoid membranes: photo system I, cytochrome b-f complex, photosystem II and coupling factors, photolysis of water and C 4 evolution, noncyclic and cyclic transportation of electrons, proton gradient and photophosphorylation, calvin cycle regulation of RUBISCO 活动。c 4途径及其自适应意义,CAM途径,C 3和C 4植物之间的差异。乙二醇途径和光刺氯梭化和微生物中的CO浓缩机制。
在光合作用过程中,气体二氧化碳与水和太阳能相互作用形成固体碳水化合物 [1]。碳水化合物的合成是将太阳能储存为“食物”的分子机制。[2]。光合作用是促进植物生长发育的基本生物过程之一。作为重要的能量来源和发育的基础,产生的葡萄糖使植物能够产生蛋白质、脂质和核酸以及其他关键大分子。此外,光合作用的副产物氧气对大多数物种的呼吸至关重要。直接影响植物生长和生产的环境因素,包括温度、光照强度、二氧化碳含量和水资源利用率,都会影响光合作用效率。认识机制了解光合作用及其对植物发育的影响对于改进耕作方法、最大限度提高作物产量以及解决与粮食安全和气候变化有关的问题至关重要。本摘要概述了光合作用在植物生长中的重要性及其对生态系统和人类社会的更广泛影响。由于光合作用使植物能够将光能转化为化学能,因此对植物的生长至关重要。在此过程中,叶绿素吸收阳光,将水和二氧化碳转化为氧气和葡萄糖。植物细胞利用它们产生的葡萄糖作为主要能量来源和构建块,促进生长和必需物质的制造。光、温度和二氧化碳水平等环境因素会影响光合作用,进而影响植物的产量。了解光合作用对于改进耕作方法、提高作物产量以及应对气候变化和粮食安全问题至关重要。所有植物都需要从光合作用过程中产生的碳水化合物中获取能量来生长和维持 [3]。为了使植物的休眠芽和地下部分从生长季节结束到春季返青期间保持活力,秋天碳水化合物会被储存在冠、匍匐茎或根茎中 [4]。阳光很容易获取能量,我们呼吸的空气中也一直存在二氧化碳 [5]。当气温适合植物生长时,土壤水分是光合作用的限制因素。碳水化合物是所有活植物细胞生存和运作所必需的;尽管如此,光合作用只有在具有叶绿素的细胞中并在有阳光的情况下才能进行 [6]。从绿叶或其他来源(树干)转移的碳水化合物是那些不直接参与光合作用的植物细胞的唯一能量来源 [7]。库是接收组织。干旱期间,土壤中可获取的水量会减少 [8]。