[科普中国]-繁殖曲线

繁殖曲线根据对象有两种常见的概念：一是描述渔业资源亲体与补充量之间关系的曲线，称为繁殖曲线，该繁殖曲线可用数学模型来表示，该模型称为群体与补充量关系模型或繁殖模型；二是以培养时间为横坐标，细菌数目为纵坐标作图，可以得到一条具有规律的曲线图形，在此称为繁殖曲线（生长曲线）。

每种细菌都有各自的典型繁殖曲线，但它们的生长过程都有共同规律。根据细菌生长繁殖速率的不同，可将曲线大致分为迟缓期、对数期、稳定期与衰亡期4个阶段。

概念繁殖曲线有两种常见的概念，如下：

①在渔业资源亲体与补充量之间，以亲体量P为横坐标，以补充量R为纵坐标描绘出来的曲线称为补充量曲线或繁殖曲线。1

②在细菌培养研究中，以培养时间为横坐标，细胞增长数目的对数值或增长速度为纵坐标所画成的曲线称为繁殖曲线或生长曲线。2

特点①在右图中的繁殖曲线的对角线是作为比较用的标准线，凡是通过对角线上的各个点，都表示补充量与亲体量相等，即R=P。因为补充量与亲体量相等，种群就处于平衡，因此这条线可以称为对换水平线。凡是落在标准线左侧部分的点，补充量大于亲体量，种群就能上升。相反，凡是落在标准线右侧部分的点，补充量小于亲体量，种群就会下降。

如果在资源种群统计的数据中，能够分出补充量和亲体量，那就可以按这些数字作出表示补充量与亲体量关系的繁殖曲线。各种动物的繁殖曲线很不相同，它对于种群数量的预测和渔业资渔业上源的管理十分有用。但是人们需要首先要认识繁殖曲线的一般特征和根据繁殖曲线确定最大持续产量的方法。

鱼类学中一般认为有两种繁殖曲线，一种是按里卡模型建立的。另一种是按贝弗顿模型建立的。虽然两种繁殖曲线的形状不同，所表明的补充量和亲体量关系也有很大不同，但它们应用于确定最大持续产量的原理则是一样的。贝弗顿的繁殖曲线是一条双曲线，它的形状说明：最大的补充量出现于亲体量最大的时候，随着亲体量的逐渐减少，补充量就逐渐减少，而且减少的速度越来越快。里卡的繁殖曲线与此不同，曲线的中段是凸型的，所以最大补充量出现于中等的亲体量水平。当亲体量减少时，补充量就迅速减少；当亲休量增加时，补充量也减少；伹递减较慢。1

②由于在测定方法上多以细菌数置增殖（繁殖）作为生长指标，繁殖曲线又称为生长曲线。根据细菌生长繁殖

的速度不同，繁殖曲线可分为延迟期、对数期（对数生长期）、稳定期和衰亡期四个时期。延迟期时细胞分裂迟缓但代谢活跃；对数期时，细胞代谢活性最强，细胞生长繁殖最迅速；稳定期时，新增的细胞数与死亡细胞数处于动态平衡，生长速度逐渐趋向零。若发酵为获得菌体，应在此阶段收获；衰亡期时，死亡数超过新生数，出现“负生长”。2

研究与运用①目的：构建肺炎克雷伯菌LuxR家族KbvR基因缺失突变株与回补株，分析KbvR在肺炎克雷伯菌生长、生物膜形成及荚膜生成中的作用。方法 通过自杀载体p KO3-Km质粒构建KbvR基因敲除株，然后扩增出包含KbvR基因编码区、启动子结合区及转录终止区的基因片段，克隆至p GEM-T-easy质粒上构建KbvR基因回补株。绘制不同菌株生长曲线，了解KbvR对细菌生长的影响。通过结晶紫定量实验检测KbvR基因对细菌生物膜形成的影响，拉丝实验、离心试验及RT-PCR检测KbvR基因对细菌荚膜形成的影响。

结果：成功获得KbvR基因缺失突变株及回补株，RT-PCR结果显示KbvR基因在缺失突变株中不表达，在回补株中重新表达。KbvR基因不影响细菌的生长速度，基因敲除株后细菌生物膜形成及荚膜生成能力下降。体外试管静止培养48 h，与野生株相比基因缺失突变株生物膜形成能力明显下降，而KbvR基因回补株在液体培养基表面能形成明显生物膜。结晶紫染色定量实验发现，基因缺失突变株生物膜形成能力显著低于野生株（P