Cr6+对人工湿地薏苡光合特性和微量元素吸收的影响

为深入了解Cr⁶⁺胁迫对人工湿地植物薏苡光合特性和微量元素吸收的影响,该文通过构筑微型垂直流薏苡(Coix lacryma-jobi)人工湿地,采用1/2 Hoagland''s营养液配制的含0、5、20、40 mg·L^-1 Cr⁶⁺废水为灌溉用水,研究铬胁迫对人工湿地植物生长、光合特性、抗氧化酶活性和微量元素吸收等的影响。结果表明:(1)低浓度(5 mg·L^-1)Cr⁶⁺对薏苡的株高、茎粗和分蘖影响不显著,高浓度(20、40 mg·L^-1)Cr⁶⁺则显著抑制薏苡的生长。(2)低浓度Cr⁶⁺处理下,薏苡叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)有不同程度的提高,提高幅度分别为6.8%～54.8%、13.0%～40.3%和9.1%～36.4%。高浓度Cr⁶⁺处理下,叶片P_n、G_s、T_r等指标显著下降,但叶片胞间CO₂浓度(C_i)则显著提高。(3)薏苡叶片超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性均随着处理时间的延长而提高; 低浓度Cr⁶⁺处理下,薏苡叶片SOD活性与对照差异不大,高浓度Cr⁶⁺处理下,SOD活性受到显著抑制。薏苡叶片POD活性和丙二醛(MDA)含量均随Cr⁶⁺处理浓度的提高而提高。(4)高浓度Cr⁶⁺处理显著抑制根系、茎、叶对Cu 、Fe、Mn和Zn的吸收。(5)5、20 mg·L^-1 Cr⁶⁺处理下,人工湿地对Cr⁶⁺去除率最高可达99%,40 mg·L^-1 Cr⁶⁺处理下最高则为86%。综上认为,Cr⁶⁺胁迫导致Fe、Mn、Zn和Cu等元素吸收量显著下降,光合受阻,抗氧化系统受损,植物生长受到抑制,最终导致人工湿地处理含Cr⁶⁺废水的能力下降。     

基于光合参数探讨四种藓类作水族箱植物的应用潜力

水生藓类植物适宜作为水簇箱植物,许多半水生藓类植物同样能够生长于水体环境中。中国东部地区的水生藓类植物种类不多,陆生藓类植物能否应用于水族箱中?为了回答这一问题,需要阐明陆生藓类植物对水体环境的适应能力。该研究测定了匐枝青藓(Brachythecium procumbens),弯叶灰藓(Hypnum hamulosum)、 白发藓(Leucobryum glaucum)和虎尾藓(Hedwigia ciliata)在与它们的自然生境相似条件下以及沉水环境下的光合参数,并应用直角双曲线模型拟合了它们的光-光合响应曲线。结果表明:这四种藓类植物在最大净光合速率(Pn)、光饱和点(LSP)和光补偿点(LCP)上存在很大差异。它们的最大净光合速率、光饱和点和光补偿点的变异范围分别为122.575～19.099 μmol CO₂·kg^-1 DW·s^-1、1 166.00～670.030 μmol·m^-2·s^-1和85.000～5.3 μmol·m^-2·s^-1。在沉水环境中生长30 d后,匐枝青藓、弯叶灰藓和白发藓的最大净光合速率分别是对照的110.78%、80.84%和109.63%,说明在实验周期里这三种藓类植物能够在水体环境中生存,而虎尾藓在水体中浸泡20 d后,其最大净光合速率仅为对照的5.25%,反映出该种植物并不适应水体环境。综上可知,四种藓类植物的光合速率与其形态结构和原生境条件有很大的关系,虽然匐枝青藓、弯叶灰藓和白发藓主要分布于陆生环境,但作为水族箱植物也具有一定的应用潜力。     

贵州稀有濒危种子植物物种多样性保护与利用的研究(附录)

全球性生物多样性保护与利用正逐步走向高质量发展,拥有丰富物种资源已成为夺取生物科技制高点的关键,因此,贵州稀有濒危种子植物多样性保护与利用的研究具有重要意义。在对贵州稀有濒危种子植物资源调查的基础上,选取具有重要应用价值的小黄花茶(Camellia luteoflora)、贵州红山茶(C. kweichowensis)等103种贵州稀有濒危植物,采用模式标本产地植物追溯、现存分布区及种群散布特征调查、物种濒危等级评估、混合采种迁地保育、生物资源测试分析与资源评价相结合的方法,开展了植物物种多样性编目及其迁地保护、种子生物学特性与种子散布及分布动态变化、种苗繁育与应用栽培试验等研究。结果表明:(1)调查评估的103种贵州稀有濒危种子植物都采取了就地保护措施,但迄今为止对濒危威胁程度减轻的效应不明显,抢救性迁地保护依然必要,其中极危(CR)23种、濒危(EN)30种、易危(VU)40种、近危(NT)7种、无危(LC)3种; 采用同一地理种源迁地保护有效种群P_n≥L_f·E_e·A_m的栽培方法,在贵州省植物园开展了迁地保护引种栽培试验。其中,国家重点保护野生植物33种、3 650株,引种栽培平均成活率为95.47%,贵州及毗邻川、滇、桂极少数地区特有分布的种子植物70种、11 010株,引种栽培平均成活率为95.80%,并且建成了活植物保育圃30 200 m²。(2)搜集文献大数据结合GIS信息追踪调查研究,发现了小黄花茶新分布区2.5 km²、长柱红山茶(C. longistyla)新分布区1.5 km²、美丽红山茶(C. delicata)新分布区1.0 km²、皱叶瘤果茶(C. rhytidophylla)新分布区6.0 km²、红花瘤果茶(C. rubituberculata)新分布区50.0 km²、贵州槭(Acer guizhouensis)新分布区0.3 km²; 新分布区种群增量对其减轻濒危程度的评估效果影响不明显。(3)选择了小黄花茶、贵州红山茶等20种具有贵州高原区域环境特色的经济植物开展了种苗繁育和应用栽培试验,建立种苗繁育基地13.4 hm²,繁育种苗73万余株,在林业绿化工程应用中示范栽培140.0 hm²(31万株),≥2年生苗木应用栽培存活率92.00%～98.00%,这为有关稀有濒危植物的科学研究及种质创新利用提供科学参考。     

甘草内生细菌的分离及拮抗菌株鉴定

从乌拉尔甘草健康植株的根茎叶中共分离到内生细菌98株,经初步鉴定芽孢杆菌属（Bacillus sp.）为优势种群,约占30%;从不同生长年份甘草的根、茎、叶组织中分离内生细菌种群密度从5.0×10⁴ cfu/g～2.9×10⁷ cfu/g鲜重不等。采用平板对峙方法筛选出6株对植物病原菌有明显体外拮抗活性的菌株,通过菌落、菌体形态观察、生理生化反应及16S rDNA序列分析,同时结合Biolog细菌自动鉴定系统验证,鉴定这6株拮抗菌分属萎缩芽孢杆菌(Bacillus atrophaeus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、Paenibacillus ehimensis。     

城市基质对城市遗存自然山体植物群落物种多样性的影响--以贵阳市为例

多山地区城市扩展过程中,建成区内遗存有大量自然山体,形成城市人工基质"海"中的遗存山体"岛屿生境",这些城市遗存山体长期受到来自城市人工环境的各种间接或直接的干扰。为探索城市基质与城市遗存自然山体植物群落多样性之间的关系,以黔中地区典型的喀斯特多山城市--贵阳为研究区域,按不同规模选择15座城市遗存山体,每座样山按坡向+坡位组合方式设置群落调查样地,共设置143个样地;以样山边界为基准,100 m为步长向外设置20个缓冲区,总宽度为2000 m,计算缓冲区总不透水表面积(PTIA)、植被覆盖度(VC)、破碎化指数(FI)、土地利用(LU)4个城市基质特征指标。运用Pearson相关分析和线性回归模型分析了城市基质特征指标与城市遗存山体植物群落物种多样性之间的相关关系。结果表明:①PTIA对不同规模城市遗存山体整体植物多样性的影响都存在明显空间尺度效应,在2000 m时相关性最高,呈显著正相关;不同规模城市遗存山体整体植物多样性与单个或多个LU类型存在显著相关性,但影响效应存在显著差异;VC、FI与城市遗存山体整体植物多样性无显著相关关系;②不同规模城市遗存山体各层次植物多样性与城市基质特征 4个指标在不同的空间尺度上均存在显著相关性;③城市遗存山体植物多样性Shannon-Wiener指数(H'')与每个城市基质特征指标一元线性回归拟合度高,而多元回归R²为0。探明城市基质特征对城市遗存山体植物多样性具有一定的影响,但影响规律不一致且存在空间尺度差异,说明城市人工环境对城市遗存山体植物多样性维持的影响非常复杂,需要从不同的角度开展深入的研究,才有可能揭示城市遗存山体植物多样性的城市化响应机制,进而指导城市遗存山体保护规划与管理。     

根系盐胁迫对盐生植物和甜土植物的幼苗生长及矿质元素分布的影响

为了解盐胁迫对植物的影响, 研究了根系NaCl 胁迫在温室条件下对盐生植物榄仁(Terminalia catappa)和甜土植物枇杷(Eriobotrya japonica)幼苗生长、矿质元素和灰分含量的影响。结果表明:在根系盐胁迫下, 两种植物幼苗的叶片病斑多分布于中心区, 灰分含量增加, 幼苗的Na⁺-Cl^- 呈极显著的正相关关系, 盐胁迫对两种植物幼苗的5 种矿质元素(Ca²⁺, Mg²⁺, Na⁺, K⁺, Cl^-)含量影响不大, 但它们在植物中的分布发生了变化。可见, 盐生植物和甜土植物抗盐性的区别是量上的不同, 没有质的差别。     

2种地衣共生蓝藻的分离鉴定及其形成藻结皮条件的研究

以2种地衣——地卷(Peltigera rufescens)和平盘软地卷(Peltigera elisabethae)为研究材料,分离培养地衣共生藻,通过形态特征的观察结合rDNA ITS序列分析确定其分类地位,并对地衣共生藻在试验室模拟条件下形成人工藻结皮的优化条件进行分析,为地衣共生藻资源的开发和生产实际利用提供依据。结果表明：(1)从平盘软地卷和地卷分离的藻株I₁b和 L₂均属于蓝藻,基于ITS序列构建的系统树分析结果显示, I₁b与具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus)的支持率高达100%,属于具鞘微鞘藻;L₂与念珠藻(Nostoc sp.)的支持率为93%,属于念珠藻属。(2)试验室模拟荒漠极端环境中形成人工结皮的优化条件为：沙土含水量10%、接种3∶1混合藻(具鞘微鞘藻:念珠藻)、藻接种量10 μg/cm²。     

结缕草对重金属镉的生理响应

采用水培的方法研究了不同浓度的Cd²⁺对结缕草叶片枯黄程度的影响,结果表明5mg/L、10mg/L和30mg/L Cd²⁺处理对结缕草叶片的枯黄比例无显著影响;以10mg/L 的Cd²⁺处理结缕草植株,研究了结缕草对镉的生理响应。与对照相比,Cd²⁺处理30d时结缕草叶片的超氧阴离子自由基(O^-₂·)含量、丙二醛(MDA)含量和相对电导率(RC)显著升高,升高幅度分别为58.69%、38.52%和68.69%,表明Cd²⁺对结缕草叶片产生了氧化胁迫。与对照相比,Cd²⁺处理30d时最大量子产量(F_v/F_m)和实际量子产量(F_v'/F_m')分别显著下降3.90%和11.36%;处理20d时实际光化学效率(ΦPSⅡ)和相对电子传递速率(rETR)分别显著下降22.22%、22.66%,处理30d时分别显著上升12.5%、18.12%;处理20d时光化学猝灭系数(q^p)显著下降14.29%,非光化学猝灭系数(NPQ)则显著上升38.54%,表明结缕草叶片的光反应机构受到了伤害,而光保护能力得到了提高。与对照相比,Cd²⁺处理下超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)活性先升高后降低,而过氧化物酶(POD)活性先降低后升高;脯氨酸、可溶性糖含量升高,处理30d时可溶性糖含量显著上升63.35%;处理前20d时可溶性蛋白的含量高于对照,处理30d时却低于对照。随着Cd²⁺处理时间的增加,结缕草地下部Cd含量逐渐升高;地上部Cd含量先升高后降低,差异显著;处理20d时地上部镉含量最高,转运系数最高,达到45.84%;处理10d时镉在结缕草地上部的分布比例小于地下部,而处理20d、30d时地上部镉的分布比例占优势,表明结缕草具备修复植物的潜质。镉在结缕草地下部水溶态所占比例最大,其次是氯化钠和醋酸提取态;与地下部不同,结缕草地上部醋酸提取态镉的含量要高于氯化钠提取态。综上,结缕草对Cd²⁺具有一定的耐受性。     

广西主要人工林生态系统氮储量格局

森林生态系统作为陆地最大氮素储存库,在维系氮素生物地球化学循环方面发挥了重要作用。以我国人工林主产地广西马尾松(Pinus massoniana)、杉木(Cunninghamia lanceolate)、桉树(Eucalyptus robusta)3种主要人工林为研究对象,探讨了3种林型不同龄组、不同层次的氮储量组成与分配格局,结果表明:(1)随着林龄的变化,不同林龄马尾松、杉木、桉树林氮储量大小范围在6.64-15.15、8.44-14.90、3.22-11.29 Mg/hm²之间,其中马尾松、杉木、桉树分别在幼龄林、过熟林、成熟林达到最大,除幼龄阶段马尾松氮储量最高外,其他各林龄阶段均为杉木林最大。(2)各个林龄总体来看,3种人工林生态系统氮储量生态格局基本一致,绝大部分氮储存于土壤中(0-100 cm),乔木层氮储量仅次于土壤层,灌木层氮储量最小。0-100cm土层范围内,按10 cm每层进行划分,三种人工林各个林龄均是0-10 cm表层土壤氮储量最高。马尾松、杉木除幼龄林外土壤层氮储量均随着林龄增大而逐渐升高,在过熟林分别达到了10.71和16.63 Mg/hm²,桉树则幼龄林到成熟林逐渐升高,成熟林氮储量为11.26 Mg/hm²,过熟林则下降。同一林分各层次不同器官氮储量存在着差异,3种人工林乔木层中树干氮储量均占比最高,树干是乔木层的主要氮库;灌木层中叶片中含有更多的氮储量;草本层地上部分>地下部分,地上部分是氮储存的主要场所;细根氮储量0-20 cm>20-40 cm。不同造林树种生态系统氮固持能力有所差异,总体上,人工造林后期生态系统固氮能力逐渐增强,而速生桉树人工林收获期生态系统固氮有所下降。     

油蒿叶片氮分配对其最大净光合速率季节变异的影响

植物最大净光合速率的季节变异性及其氮调控机制是近年来植物生理生态领域研究热点,对荒漠植物光合最大净光合速率季节动态及其叶氮影响,特别是叶氮分配对最大净光合速率调控机制的了解仍非常有限。2018年5-10月在宁夏盐池毛乌素沙地,对当地主要建群种油蒿(Artemisia ordosica)进行生长季原位观测,测定其叶光合光响应曲线(A-PAR)、CO₂响应曲线(A-Ci)和叶氮含量,结合环境观测数据,分析A-PAR关键参数最大净光合速率(A_max)的季节变异和叶片氮分配相关参数对A_max的调控。结果表明,油蒿叶片A_max在生长期季节变异系数(Cv)为14%,在完全展叶中期,光合氮利用效率(PNUE)有最大值11.82 μmolCO₂ gN^-1 s^-1,此时叶片氮素在光合系统中的分配比例最大,A_max有最大值29.48 μmol CO₂ m^-2s^-1,油蒿光合能力较强。在完全展叶末期,油蒿叶片氮在光合系统中的分配比例(P_p)有最小值0.21,此时叶氮分配更倾向于非光合系统,A_max较小,光合能力较弱,有利于油蒿延长叶片寿命。A_max与单位干重叶片氮含量(N_mass)、氮在捕光系统中分配比例(P_L)、氮在生物力能系统中分配比例(P_b)正相关(P<0.05),其中,P_L对A_max产生了最大的直接正向影响,氮在羧化系统中分配比例(P_c)主要通过P_b对A_max的产生了间接的正向影响,P_b对A_max季节动态的解释度最大(R²=0.49,P<0.01)。A_max与比叶重(LMA)负相关(P<0.05),即当有较高LMA时油蒿具有较低的光合速率,此时叶片光合能力较弱,叶片机械韧性较强。不同物候时期,油蒿叶片氮素分配的变化及叶片光合能力与结构性状之间的权衡关系,标志着荒漠植物对其生境的适应性调节。研究结果不但可提高荒漠灌木油蒿生态系统生产力预测的准确性,也是对植物光合适应机理认识的补充和深入。     

增加水分对古尔班通古特沙漠4种短命植物生物量及氮素形态吸收的影响

为明确土壤水分含量对荒漠生态系统短命植物生长及氮素吸收偏好性的影响,该研究以古尔班通古特沙漠4种优势短命植物东方旱麦草(Eremopyrum orientale)、尖喙牻牛儿苗(Erodium oxyrhinchum)、琉苞菊(Centaurea pulchella)和卵果鹤虱(Lappula patula)为研究对象,通过盆栽控水实验,设定3个水分梯度分别为：干旱处理(W₁,土壤含水量2％)、正常水分处理(W₂,土壤含水量8％)和湿润处理(W₃,土壤含水量14％),利用¹⁵N同位素示踪法研究水分对4种植物生物量及不同形态氮素的吸收策略的影响。结果表明：(1)随着土壤含水量的增加,4种短命植物的地上、地下、总生物量呈递增趋势,在正常水分处理时增速最快,且同一生活型不同物种之间的生物量累积速率不同;而4种短命植物的根冠比随土壤水分含量的增加呈显著下降趋势。(2)在不同水分处理下,4种短命植物对不同形态的¹⁵N吸收速率表现为：硝态氮＞铵态氮＞甘氨酸,对3种形态氮素以及总氮的吸收速率均随着水分梯度的增加呈增大趋势。(3)在干旱处理时,硝态氮是4种短命植物最偏好吸收的氮形态,随着土壤含水量的增加东方旱麦草、琉苞菊的氮素形态偏好性不会改变,而在水分持续增大至湿润处理时,铵态氮对尖喙牻牛儿苗和卵果鹤虱的氮素吸收的贡献率超过硝态氮,成为这2种植物最偏好吸收的氮形态。     

长苞香蒲对人工盐碱湿地Na+和K+的吸收与转运特征

为揭示长苞香蒲(Typha domingensis)对盐生湿地生态系统中Na⁺和K⁺的吸收与转运特征,探讨长苞香蒲对盐生湿地的生态修复效果,该研究采用人工模拟盐生湿地的方法,设置CK(对照)、T1(浇灌100 mmol·L^-1盐水)、T2(浇灌200 mmol·L^-1盐水)及T3(浇灌300 mmol·L^-1盐水)4种不同盐浓度的人工湿地生态系统,并分别于5月5日(开始盐胁迫处理,S0)、5月30日(S1)、6月30日(S2)和7月30日(S3)测量其株高和干重、植株地上与地下部分Na⁺和K⁺的含量以及底泥和水体中Na⁺和K⁺的含量以分析长苞香蒲对盐碱湿地的脱盐作用。结果表明:(1)各处理的长苞香蒲的株高和干重随着处理时间的延长呈增加趋势,但与CK 相比,各处理生长量随盐浓度升高出现下降趋势。(2)高浓度盐处理(T3)使长苞香蒲的地上部分和地下部分的Na⁺分别增加了2.56倍和1.75倍,地上部分及地下部分的K⁺含量分别降低了34.1%和35.8%。(3)地上部分和地下部分的Na⁺/K⁺在处理和对照间均随处理时间延长呈增加的趋势,选择性转移系数与Na⁺和K⁺转移系数总体随处理时间延长呈降低的趋势。(4)在S0至S3期间,长苞香蒲对处理组土壤Na⁺和K⁺的去除率为10.6%～15.8%和2.3%～12.8%,对处理组水体Na⁺和K⁺的去除率为55.0%～65.1%和1.6%～67.0%。综上表明,盐胁迫能影响长苞香蒲体内的Na⁺和 K⁺平衡,长苞香蒲能够有效地吸收Na⁺,并在一定盐浓度下能通过K⁺的交换将Na⁺从根部吸收转运至地上部分。因此,长苞香蒲可通过离子转运的形式完成对盐离子的吸收,可作为盐碱湿地生态修复的优良植物。     

猪链球菌4型疫苗用菌株的筛选

【背景】猪链球菌4型（Streptococcus suis serotype 4,SS4）分离率日益升高,对养殖业和公共卫生安全造成严重危害,目前尚无有效的SS4疫苗。【目的】筛选致病力强、抗原性好、遗传性状稳定的SS4疫苗菌种。【方法】以7株SS4分离株（代号为A1—A7）为受试菌株,通过累积法测定菌株半数致死量（LD₅₀）,ELISA测定免疫小鼠血清中IgG效价,攻毒保护试验测定免疫保护率,并采集小鼠脏器观察病理组织学变化。再连续传代培养受试菌株,分别对第10、20、30代菌株进行致病性和抗原性试验。【结果】A1—A7菌株对小鼠的LD₅₀分别为2.19×10⁸、1.76×10⁸、1.83×10⁸、1.01×10⁸、4.05×10⁸、1.19×10⁸和9.03×10⁷ CFU。二免7 d后,A1、A2、A3、A4、A6、A7免疫组IgG效价分别为1：1 600、1：1 600、1：3 200、1：6 400、1：3 200和1：6 400,免疫保护率分别为30%、30%、50%、70%、60%和80%,而且A4、A7免疫组小鼠组织病变较其余4组轻微。体外传至30代后,A4菌株的LD₅₀上升至3.81×10⁸ CFU,IgG效价下降至1：1 600,免疫保护率下降至40%,而A7菌株的LD₅₀上升至2.49×10⁸ CFU,IgG效价和免疫保护率稳定保持为1：6 400和80%,而且A7免疫组小鼠的组织病变较A4免疫组轻微。【结论】A7菌株（原始编号为HBgu18-4）具有强致病力和良好的抗原性,而且遗传性状均一、稳定,可作为SS4制苗候选菌株。     

醋酸棉酚对红细胞膜功能的影响

本文报道醋酸棉酚对人红细胞膜功能和完整性的影响。棉酚浓度高于50μM可致红细胞溶血,10～40μM可促进K⁺外逸。1—2%牛血清白蛋白可以对抗这些效应．5—10μM棉酚明显抑制红细胞膜(Na⁺+K⁺)-ATP酶活性,Ki值6.0μM。     

春、夏季土壤水分对连翘光合作用的影响

在全球气候和环境变化的背景下,我国华北地区表现出平均气温升高和降水时空格局变化的趋势,导致华北地区春、夏季土壤水分变化加剧,从而一定程度上制约了植物的光合作用和生物生产力。为探索植物光合作用对土壤水分变化以及所处生长发育季节的响应特点,以华北地区为研究区,利用Li-6400光合作用测定系统,通过受控温室内盆栽控水的方法,测定和分析了春、夏两个季节2年生连翘叶片在多级连续土壤水分梯度下的光合作用光响应过程。研究结果表明:1) 弱光 (光合有效辐射PAR≤200 μmol m^-2 s^-1) 下,净光合速率 (Pn)、气孔导度 (Gs)、水分利用效率 (WUE) 光响应过程对季节不敏感,强光下Pn-PAR、Gs-PAR过程与土壤水分和季节同时有关,春、夏两个季节Pn、Gs对强光响应的差异更多表现在阈值:土壤相对含水量 (SRWC) >40%范围。2) 春、夏两个季节表观量子效率 (φ)、 Pn、WUE、Gs、 胞间CO₂浓度 (Ci)、气孔限制值 (Ls) 对SRWC具有相似的响应过程,但两个季节各个参数达到阈值时的SRWC不同,说明水分阈值是不同季节植物光合作用响应土壤水分产生差异的关键。3) 春、夏两个季节连翘光合作用较适宜的土壤水分分别是春季51.84%≤SRWC≤58.96%,夏季52%≤SRWC≤83.34%;此SRWC范围内,春、夏两个季节连翘光合作用适宜的PAR范围相似,为1000 μmol m^-2 s^-1≤PAR≤1400 μmol m^-2 s^-1。因此,为适应未来气候和环境变化,有必要根据植物所处的物候期确定环境因子(土壤水分、光照、温度等)的适宜范围和关键阈值,更好地为区域适应性措施的探索提供科学依据。     

油蒿叶片资源利用效率变化及其影响因素

植物资源(光、氮、水分)利用效率是反映生态功能适应气候变化的关键指示,然而鲜有研究综合考虑植物资源利用效率间的相对变化及其调控机制。选取宁夏盐池毛乌素沙地优势物种油蒿(Artemisia ordosica)为研究对象,于2017-2019年生长季对油蒿光合生理参数和环境因子进行原位监测,实验室测定叶片比叶面积(SLA)和叶氮含量(LNC),分析叶片光利用效率(LUE)、水分利用效率(WUE)、氮利用效率(NUE)的相对变化特征及其生物和非生物影响因子,探讨油蒿叶片资源利用效率对环境的响应。结果显示:油蒿LUE和NUE的季节变化趋势基本一致,两者呈正相关(R²=0.17;P<0.01),且皆与WUE季节变化不同,无显著关系(P>0.05),WUE波动幅度最高(CV=48%),NUE最低(CV=39%);研究期间LUE、WUE和NUE月均值基本在夏季出现高峰值,分别为0.12 mol/mol,104.02 μmol/mol和11.49 μmol g^-1 s^-1。土壤含水量(SWC)>0.09 m³/m³,叶片资源利用效率不受其影响,而SWC<0.09 m³/m³,WUE和SWC关系为二次函数;SWC调节土壤氮含量(N_soil)和光合有效辐射(PAR)对叶片资源利用效率的影响。叶片资源利用效率与LNC无显著相关性;SLA与LUE显著负相关(P<0.01),与NUE显著正相关(P<0.01),与WUE相关性不显著(P>0.05)。LUE主要受SLA和N_soil影响,NUE主要受SLA和SWC影响,SWC和N_soil还可通过SLA和LNC间接影响LUE和NUE。结果表明水分和土壤氮含量是限制油蒿叶片资源利用效率的主要非生物因子,比叶面积则是调控其资源利用效率的关键生物因子,是深入探究荒漠植物群落对环境响应策略的重要补充。     

Down regulation of CYP 1A1 by glucocorticoids in trout hepatocytes in vitro

Summary Short-term culture of rainbow trout (Onchorhynchus mykiss) hepatocytes was used to examine the effect of dexamethasone (DEX) on microsomal CYP 1A1 protein content and 7-ethoxyresorufin-O-deethylase (EROD) activity in vitro. Hepatocytes prepared by controlled collagenase digestion and plated at a density of 0.25 × 10⁶ cells/cm² in plastic culture dishes precoated with trout skin extract (7.6 μg skin protein/cm²) to facilitate cell attachment were maintained at 16° C. Cells were treated with DEX (10⁻⁹ to 10⁻⁷ M) or vehicle (dimethyl sulfoxide, DMSO) at 24 h. Microsomal CYP 1A1 protein content and EROD activities were measured at 72 h. Both CYP 1A1 protein as measured by Western blots using CYP 1A1 specific anti-sera and EROD activity were significantly lower in DEX (10⁻⁸ to 10⁻⁷ M)-treated hepatocytes compared to untreated (control) or DMSO-treated cells. The effect was dose dependent in that a gradual decrease of CYP 1A1 protein and EROD activities were seen with increasing doses of DEX (10⁻⁸ to 10⁻⁷ M). DEX at 10⁻⁹ M was ineffective. Concomitant addition of 10⁻⁶ M RU486, a type II specific glucocorticoid receptor antagonist, to hepatocytes treated with 10⁻⁷ M DEX abolished the DEX effect. RU486 at 10⁻⁸ M was ineffective. Spironolactone (10⁻⁸ to 10⁻⁶ M), a type I specific glucocorticoid receptor antagonist, did not counteract the DEX effect. RU486 or spironolactone (10⁻⁶ M) alone had no effect on CYP 1A1 under similar conditions. DEX thus down regulates CYP 1A1 in fish cultured hepatocytes and this regulation is mediated through the type II glucocorticoid receptor(s).     

盐穗木病程相关蛋白HcPR10抗血清的制备及鉴定

病程相关蛋白(PRs)在植物抗病抗逆过程中发挥重要作用。盐穗木病程相关蛋白基因HcPR10(GenBank:KF673356)来自盐穗木(Halostachys capsica)在600 mmol·L^-1 NaCl胁迫下的盐抑制差减文库。为探究盐穗木病程相关蛋白HcPR10发挥生物学功能的机制,该研究通过体外表达和纯化HcPR10重组蛋白制备特异性的HcPR10多克隆抗体。并采用双酶切构建原核重组表达载体pET28a-HcPR10,转化至大肠杆菌(Escherichia coli)BL21诱导表达,通过正交分析优化重组蛋白可溶性诱导表达的条件,利用Ni-NTA亲和层析柱纯化融合蛋白,免疫BALB/c小鼠制备多克隆抗体,基于纯化获得的His-HcPR10重组蛋白和转HcPR10拟南芥总蛋白,分别利用ELISA和Western Blotting检测抗血清效价和特异性。结果表明:成功构建重组表达载体pET28a-HcPR10; 正交结果显示诱导温度27 ℃,诱导转速200 r·min^-1,IPTG浓度0.7 mmol·L^-1,诱导时间6 h条件下可诱导表达大量可溶性目的蛋白; ELISA检测抗HcPR10血清效价达1:243 000,Western Blotting印迹结果显示制备的抗血清可以与重组蛋白和转基因拟南芥(Arabidopsis thaliana)中异源表达的HcPR10蛋白特异性结合。该研究获得了效价高、特异性强的盐穗木病程相关蛋白HcPR10抗血清,为进一步研究HcPR10的亚细胞定位及生物学功能奠定了基础。     

福建省五种植物新记录

植物资源普查是掌握植物物种及数量变化的基础,对研究植物的地理分布和生物多样性具有重要意义。通过对2017年—2018年期间福建省本土植物调查过程中采集的植物标本进行整理和鉴定,发现了福建省被子植物5个新记录种,即台湾附地菜(Trigonotis formosana)、浙江琴柱草(Salvia nipponica subsp. zhejiangensis)、笔龙胆(Gentiana zollingeri)、大头茶(Polyspora axillaris)和钝颖落芒草(Piptatherum kuoi),均为福建省新记录种,大头茶属(Polyspora)和落芒草属(Piptatherum)为福建省新记录属。这些新记录植物的发现,丰富了福建省原生植物资源,为植物区系研究提供了新的资料。     

雅鲁藏布江中上游白草主要分布区植物群落特征

沿环境梯度揭示植物群落特征及其环境影响因子的研究是生态学研究的重点内容之一。雅鲁藏布江作为世界海拔最高的河流之一,目前尚未开展流域内白草(Pennisetum centrasiaticum)主要分布区植物群落研究。从雅鲁藏布江上游源头区仲巴县帕羊镇至中游米林县派镇白草主要分布区设置26个样地对植物群落特征进行调查。研究结果表明:(1)雅鲁藏布江中上游白草主要分布区有119个植物物种,属35科96属,主要有禾本科、菊科和豆科。各样点优势种有白草、砂生槐(Sophora moorcroftiana)、藏沙蒿(Artemisia wellbyi)、白莲蒿(Artemisia sacrorum)、固沙草(Orinus thoroldii),白草群落物种丰富度最大的是江孜县(S=37),最小的是桑日县(S=12),白草重要值最大的是拉孜县(67.52%),最小的是桑日县(11.88%);(2)26个样点的平均地下生物量为3374.23 g/m²,各白草主要分布区群落在0-10 cm、10-20 cm和20-30 cm土层的地下生物量占比分别为60.38%,26.36%和13.26%;(3)相关分析结果表明,白草高度与海拔(r=-0.60),白草高度与土壤pH(r=-0.53),白草生物量与土壤pH(r=-0.55)呈极显著负相关(P<0.01);(4)RDA分析表明:轴1和轴2共解释全部方差的40.60%,在环境-群落的解释中起主导作用。(5)通过聚类分析,将雅鲁藏布江中上游白草主要分布区划分为梯度Ⅰ(平均3008.67 m)、梯度Ⅱ(平均3824.75 m)和梯度Ⅲ(平均4419.29 m),禾本科功能群在不同海拔梯度均有最大的高度、盖度和重要值,4个功能群(禾本科、豆科、菊科和杂类草)的高度随海拔上升而下降,群落物种丰富度和群落地下生物量占比随海拔上升而增加。上述结果表明白草是雅鲁藏布江中上游广泛分布的乡土草种,其群落特征多样,与环境因子有较强的相关性。