树木年轮δ13C含量幼龄效应的定量化探讨

从实验测得的林内外Ci/Ca差值出发,据已有定量方程,对树木年轮δ^13C含量的幼龄效应进行了定量化探讨,得出林内外植物Ci/Ca的差别将平均造成林内植物δ^13C低于林外植物δ^13C约5.2‰,并由此指出林外比林内植物光合羧化酶RuP2对CO2中^13C和^12C的分部效应b必然要高2‰-4‰,才能补偿由Ci/Ca和δa的差别所造成的林内外树木δ^13C的差值,因此在研究中不应简单地将b作为常数对待。这一结论对于定量地研究和应用树木年轮δ^13C进行环境CO2和δa重建具有重要意义。     

δ13C在植物生态学研究中的应用

稳定碳同位素技术已成为研究植物与环境之间关系最有效的方法之一。由于植物羧化效率的不同、12 C和13 C在植物体内迁移速率以及外界环境的不同,不同植物体内稳定性碳同位素比率(δ13 C值)有一定的差异。该文概述了稳定碳同位素的基本理论,并从气孔导度、叶肉细胞导度、叶片羧化效率分析了δ13 C变化的生物学机理;对近年来国内外有关不同环境因子对植物δ13 C值的影响、δ13 C值在群落及生态系统水平(以功能群、群落冠层及树轮为重点)、以及δ13 C值在碳循环中的应用研究进展进行综述,为以后稳定碳同位素研究提供参考。     

会仙喀斯特湿地三种典型植物叶片碳同位素(δ13C)特征及其指示意义

为探讨会仙喀斯特湿地不同生长环境下植物叶片碳(C)、氮(N)、磷(P)、稳定碳同位素(δ~(13)C)特征及其生态学指示意义,该文以挺水植物芦苇、浮水植物水葫芦和沉水植物金鱼藻为研究对象,分析了三种典型不同生活型植物叶片的δ~(13)C特征及种间和微生境的差异,并基于植物碳同位素与碳酸酐酶显著正相关的二端元模型,估算了植物利用光合作用固定的碳酸氢根离子(HCO3-)的碳量。结果表明:(1)三种植物叶片δ~(13)C的变化范围为-28.47‰～-21.69‰,平均值为-24.83‰,不同生活型植物间δ~(13)C存在差异,金鱼藻水葫芦芦苇。(2)植物δ~(13)C值与叶片C、N和P元素含量间呈显著正相关,与C/N、C/P和N/P呈显著负相关关系,与底泥的有机质、速效氮、总氮、速效磷和总磷含量呈显著正相关。(3)会仙喀斯特湿地三种不同生活型植物叶片N/P平均值为10.34,表现出植物受N、P共同影响的特征。(4)δ~(13)C的变化特征,揭示了三种水生植物可能通过增加磷利用效率来促进低水分利用率环境下的碳的合成,通过提高植物水分利用效率的策略来代偿较低的氮素利用效率。(5)芦苇光合作用固定HCO3-碳量为159.60 t·a~(-1)·km~(-2),水葫芦为10.80 t·a~(-1)·km~(-2),金鱼藻为9.24 t·a~(-1)·km~(-2),平均值为59.88 t·a~(-1)·km~(-2)。会仙喀斯特湿地植物的不同生活型、光合作用途径和生长微环境,是影响叶片δ~(13)C变化的主要因素。     

生长在超干旱环境下的3种相思树种表现出异常低的叶片、树枝、树干、根中δ13C含量

生长在超干旱环境下的3种相思树种表现出异常低的叶片、树枝、树干、根中δ¹³C含量 在植物生理生态学中,叶片中碳13(¹³C)含量负值较少(富集),表明叶片处于通过气孔的气体交换减少,比如在干旱胁迫下。此外,与叶片相比,13C在非光合组织中的负值也较少。然而,对从叶片(光合器官)到树枝、树干和根(非光合器官)中的δ ¹³C数值的关系知之甚少,特别是缺少在关联密切的多个树种间或者不同器官间,以及对生长在极端高温和干旱胁迫下的树木中进行测定。本研究测定了3种近缘沙漠相思树种(Acacia tortilis、A. raddiana和A. pachyceras)从叶片到根的¹³C含量。我们在以色列南部成树的叶片组织中测定了δ ¹³C含量。与此同时,在试验果园进行了为期7年的3个水平的灌溉试验。在试验结束时,测定了叶片、树枝、树干和根的生长参数和δ ¹³C含量。研究结果表明,叶片组织中δ ¹³C含量约为−27‰,其同位素贫化程度远超过生长在地球上最干燥和最热环境中的沙漠树种的预期值。在不同的相思树种和不同器官中,所有灌溉水平处理中的δ ¹³C含量并没有富集(−28‰到ca. −27‰),证实了在成熟相思树中的测定结果。在不同器官中,叶片δ ¹³C含量与树枝和根的δ ¹³C含量异常相似,甚至比树干的δ ¹³C含量负值更少。高度贫化的叶片δ ¹³C表明,尽管这些树木生长在极端干燥的生境中,但其气孔气体交换较高。非光合组织中缺乏δ ¹³C富集可能与叶片和异养组织生长的季节耦合有关。     

五味子稳定碳同位素分布特征及其与环境因子的关系

利用稳定碳同位素技术分析了辽宁省五味子果实、果梗、叶片稳定碳同位素组成(δ13C)随生长时间的变化规律及果实δ13C值与环境因子之间的关系。结果表明:植物不同器官δ13C值差异显著(P0.01),表现为果实(-26.356‰)果梗(-26.620‰)叶片(-28.327‰),说明光合产物由光合作用器官到非光合作用器官存在明显的碳同位素分馏,非光合作用器官之间也存在差异。随着时间变化,五味子果实δ13C值相对稳定,果梗δ13C值降低,叶片δ13C值显著降低(P0.001)。五味子果实δ13C值随纬度的升高略有升高(R=0.101),与大气δ13C值呈弱负相关(R=-0.204)。果实δ13C值随纬度的变化为利用同位素技术进行五味子产地鉴别提供了理论依据。     

新疆阿勒泰地区近440年来大气δ13C变化

化石燃料的大量使用和森林的过度砍伐,引起大气中CO₂浓度的大幅度增加,同时由于Suess效应,大气CO₂中的δ¹³C在不断地下降。植物中δ¹³C的变化是大气CO₂浓度和同位素比值变化的敏感指示器。文中利用树木年轮δ¹³C序列和植物碳同位素分馏模型,尝试恢复了新疆阿勒泰地区近440年来大气δ¹³C的变化。结果表明,1850年之前,从树木年轮δ¹³C序列恢复的大气δ¹³C相对恒定在-6.60‰(R²=0.052),而1850年之后,该大气δ¹³C明显降低(R²=0.65),平均约为-7.04‰,平均年降低0.0084‰。这一结果高于从冰芯气泡所恢复的大气δ¹³C,1850年～1981年冰芯大气δ¹³C平均年降低约0.00657‰这可能与从树木年轮δ¹³C序列恢复的大气δ¹³C有更高的分辨率及树木生长点大气δ¹³C不同于全球大气δ¹³C值有关。     

树木叶片稳定碳同位素分馏对环境梯度的响应

除了自身的遗传因素外,植物对稳定碳同位素的分馏还受温度、水分状况、光照等多种环境因素的影响。通过对生长在中国北热带、亚热带和温带的13个气候区树木的稳定碳同位素分馏与环境要素的关系的研究得出,不同气候条件下树木叶片稳定碳同位素比率(δ13C)和稳定碳同位素分辨率(Δ)差异明显,分别在-23.759‰--33.914‰和14.581‰-24.354‰的范围内。且由南向北,δ13C值呈现逐渐加重的趋势、而Δ值逐渐减小。年均温度、相对湿度、降雨量及无霜期等与δ13C值呈显著负相关、与Δ值显著正相关;年均日照时数、气温年较差、蒸发量、纬度及海拔等与δ13C值呈显著正相关、而与Δ值显著负相关;而经度、年极端最高气温等与δ13C和Δ值的相关性较弱。δ13C和Δ值的变化幅度和趋势在年均温度、年较差、无霜期、活动积温分别达到约19℃、23℃、309d、6000℃出现转折,这些指标在此基础上继续增加反而使叶片δ13C值增大、Δ值减小。而当年均降雨量和相对湿度分别超过1105mm、75%以及蒸发量小于约1700mm后,δ13C和Δ值随之变化的幅度也变小。结果表明在亚热带和温带的分界线以南,水热条件均能满足植物正常生理活动的需要,环境条件的相对改变对植物生理活动及叶片稳定碳同位素分馏的影响较小;而在北方,干旱、低温等极端的外界环境条件加剧了对植物生长和生理指标的影响、造成了不同环境梯度下叶片稳定碳同位素分馏的差异。     

内陆黑河流域植物稳定碳同位素变化及其指示意义

对黑河流域山地、绿洲和荒漠区木本植物叶片或同化枝进行稳定碳同位素分析得出,山地植物稳定碳同位素比率(δ13C)在-23‰～-29‰之间,平均值为-26.3‰;绿洲植物在-26‰～-30‰之间,平均值为-27.2‰;荒漠植物在-23‰～-28‰和-12‰～-15‰两个范围,平均值分别为-26.0‰和-13.8‰,严酷生境植物δ13C 值较高.同种植物在不同生境下的δ13C值,也表现为较差生境高于较好生境.荒漠河岸林树种胡杨(Populus euphratica)柳树形叶的δ13C值低于杨树形叶.无论是山区还是荒漠区,随着海拔高度增加,有些植物稳定碳同位素辨别力(Δ)减小,有些变化不明显,青海云杉(Picea crassifolia)的△值随着海拔升高线性递减显著.研究得出,荒漠植被中高水分利用效率(WUE)的C4植物占有一定比例.严酷生境下植物WUE高于较好生境.胡杨长条形叶的WUE最低,圆形叶的最高,由幼苗时期的柳树形叶向杨树形叶的演变中WUE在提高.青海云杉为黑河上游山区环境变化的重要指示植物.同种植物过高的δ13C值指示着植物的衰退和生境的严重胁迫.植物适应干旱环境是沿着有利于提高水分利用效率的方向发展.     

13C脉冲标记法：不同生育期水稻光合碳在植物-土壤系统中的分配

定量生育期内植物光合碳在植物组织-土壤的分配规律,对于理解全球碳循环有着重要意义。采用~(13)C-CO_2脉冲标记结合室内培养,通过元素分析仪-稳定同位素联用(Flash HT-IRMS)分析植物各部分及土壤δ~(13)C值,比较了不同生育期下水稻光合碳在不同组织间的分配规律,并量化了水稻光合碳向土壤碳库的转移。结果表明:(1)水稻地上部和根系干物质量随水稻生育期的增加而呈现递增趋势,不同的生育期表现为:分蘖期拔节期抽穗期扬花期成熟期。而整个生育期的根冠比为0.2—0.4,分蘖期的根冠比最高,随着水稻生育期的增加而递减,到抽穗期以后根冠比稳定在0.2左右。(2)脉冲标记6h后,水稻地上部和地下部(根系)的δ~(13)C值在-25.52‰—-28.33‰,不同器官的δ~(13)C值存在明显分馏效应,且趋势基本一致,即茎杆(籽粒)叶片(根系);这种由于水稻生育期特性导致的各器官碳同位素分馏的现象,可用于指示不同生育期下水稻光合碳的分配和去向。(3)不同生育期~(13)C-光合碳在植物-土壤系统的分配规律不同,生长前期光合碳向根系及土壤中分配的比例高,具有较强的碳汇能力,而随生育期光合碳在根系及土壤中的分配比例呈下降趋势,但积累量不断增加。(4)不同生育期~(13)C光合碳在水稻-土壤系统中的分配比例差异明显。水稻分蘖期有近30%光合碳用于根系建成并部分通过根系分泌物进入土壤有机碳库(10%),而到成熟期则向籽粒中分配较多,而且光合碳在土壤中的分配比例也随生育期呈下降趋势。研究结果对稻田土壤有机碳循环过程和调控机制的揭示具有重要的理论意义。     

沙棘属植物叶片碳稳定同位素含量与气候的关系

本试验以131个沙棘属植物种群为研究对象,通过测定其叶片碳稳定同位素(δ¹³C)值,分析了碳稳定同位素特征与环境因子之间的关系。结果表明: 沙棘属植物叶片的δ¹³C值介于-24.65‰～-29.11‰,平均值为-26.97‰,属于C3植物,叶片δ¹³C值变异系数为种内大于种间,表明环境因子是影响沙棘属植物叶片δ¹³C含量变化的主导因素。沙棘属植物叶片的δ¹³C值与经纬度的变化无显著相关,与海拔呈显著负相关。通过建立回归方程: δ¹³C(‰)=0.118VAP-0.007GST-0.000028RDA-20.721(R²=0.212,P<0.0001),说明影响沙棘属叶片δ¹³C值最主要的因素是水蒸气压(VAP)、生长季温度(GST)和太阳辐射(RDA)。研究结果可为沙棘属植物对全球气候变化的响应提供理论依据。     

EB病毒LMP-1在鼻咽癌细胞中通过JNK介导AP-1活化

 EB病毒潜伏膜蛋白 1 (latentmembraneprotein 1 ,LMP 1 )活化激活蛋白 1 (activatorprotein 1 ,AP 1 )信号传导途径与其致瘤作用密切相关 .为了探讨LMP 1活化AP 1信号传导的分子机制 ,在可诱导调控LMP 1表达的鼻咽癌细胞系L7中 ,首先通过荧光酶双报道系统确定了LMP 1表达能激活AP 1 ;在此基础上 ,用c JunPathDetect系统确定LMP 1表达活化AP 1是通过c Jun的磷酸化 (活化 )介导 .虽然LMP 1不能上调c Jun上游主要调节激酶c JunN端激酶 (c JunN terminalkinase ,JNK)的蛋白表达 ,但能显著促进JNK的磷酸化 (活化 ) ;在L7细胞中导入JNK相互作用蛋白 (JNK interactingprotein ,JIP)基因 ,抑制JNK的核移位能显著抑制LMP 1诱导的AP 1活化 ,同时对NFкВ活化也有部分抑制作用 .结果表明 ,EB病毒LMP 1在鼻咽癌细胞中通过JNK介导AP 1活化     

拟除虫菊酯对家蝇Ca—ATPase和Ca—Mg—ATPase的抑制作用

通过对家蝇神经系统的Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase性质的研究,表明Ca-ATPase、Ca-Mg-AT-Pase反应的适宜pH值分别为7.0-8.5和6.5。适温皆为35-40℃;底物（ATP）最适浓度均为0.5mmol/L。比较测定了家蝇三个品系中两种ATPase的活性及拟除虫菊酯对该酶的抑制作用,实验证明,敏感与Del-R、2Cl-R品系间Ca-ATPase、Ca-Mg-ATPase活力无明显的差异。溴氰菊酯、氯菊酯可部分地抑制敏感品系家蝇Ca-ATPase活性,而对拟除虫菊酯抗性品系Ca-ATPase无抑制作用,从而证明,Del-R、2Cl-B品系Ca-ATPase对拟除虫菊酯的敏感性已明显降低,这可能能是击倒抗性机制之一。实验还表明,拟除虫菊酯对Ca-Mg-ATPase基本上无抑制作用,这说明在家蝇中,Ca-Mg-ATPase并不是拟除虫菊酯的一个靶标位点。     

合成酮内酯类3—脱氧—3—羰基—红霉内酯B糖多孢红霉菌M的构建

大环内酯类抗生素基因工程是近年来研究的一个新领域,迄今已合成了100多种新的聚酮类化合物。以糖多孢红霉菌A226基因组DNA为模板,用重叠PCR方法扩增出去除KR6酶域DNA的约3.2kb DNA片段,克隆于pWHM3载体,构建了同源重组质粒pWHM2201。PEG介导原生质体转化法将pWHM2201转入糖多孢红霉菌A226,并整合于染色体红霉素合成基因位点。整合体在R3M斜面上生长两代后,制备原生质体涂R3M平皿。利用PCR鉴定筛选出8株KR6敲除的突变体糖多孢红霉菌M（1－8）。ZabsPec Fab质谱鉴定,证实糖多孢红霉菌M1合成了3－脱氧－3－羰基－红霉内酯B,一种新的酮内酯类化合物。     

HIV-1 Gag P17m的融合表达、纯化及NMT有效底物

 利用PCR技术扩增编码HIV 1GagP17m的DNA片段 ,进而构建了T7启动子控制下的C端His Tag融合表达质粒pMF P17mHT .SDS PAGE分析结果表明 ,融合蛋白 (约 2 1kD)在大肠杆菌BL2 1(DE3)中得到高表达 ,表达产物约占全菌蛋白 2 0 % .该融合蛋白主要以可溶性形式存在 ,通过金属离子 (Ni2 +)螯合亲和层析予以纯化 ,纯度在 90 %以上 .体外标记结果表明 ,融合表达的P17mHT能被人NMT有效地N端豆蔻酰化 .这些结果为深入研究筛选HIV 1GagP17或P55的豆蔻酰化专一性抑制剂 ,奠定了良好的基础     

渗漏型UGA终止密码在植物病毒相关基因组中的作用

弱毒疫苗ToMV-K的复制酶基因在2670-2672核苷酸处发生UGA突变,研究表明该突变是导致病毒弱化的主要原因。通过ToMV-K复制酶的突变区与其它具有UGA渗漏终止密码的植物ssRNA病毒基因组通读结构区的分析和比较,发现ToMV-K和其它植物病毒的UGA渗漏与通读相关基因的共同特征：CGG基元,通读区的α-螺旋结构和一些疏水氨基酸残基使UGA的通读成为可能。这些渗漏与通读的特征可能才是ToMV\|K致弱的根本原因。可以根据这一模式,探讨对其它植物ssRNA的病毒如PVX、PVY、CMV等的基因组改造和致弱研究。     

链霉菌Streptomyces tenebrarius H6中与抗生素有关的糖生物合成基因的克隆

链霉菌S.tenebrarius H6产生多种氨基糖甙类抗生素,主要有阿普霉素、妥普霉素及卡那霉素B,其中阿普霉素因含有8碳糖的一种特殊结构令人注目,它的抗菌谱广,特别是对革兰氏阴性菌有较强的抗菌活性,不容易产生耐药性,对已有的耐药菌产生的氨基糖苷转移酶等失活酶仍有抵抗力.主要用于牛、猪、鸡等的大肠杆菌、沙门氏菌和支原体所引起的白痢、腹泻和肺炎等疾病.迄今有关八碳糖生物合成基因簇的研究在国内外尚无报道,在该菌株开展有关糖合成代谢基因的研究有着一定的意义.     

微生物合成中链聚羟基烷酸酯研究进展

某些微生物细胞在特定营养限制的条件下会产生聚羟基烷酸酯作为碳源储备。和短链聚羟基烷酸酯(PHB)一样 ,中链聚羟基烷酸酯由于具有更优良的性能、更高的附加值和更广泛的用途而受到人们的关注 ;此外 ,中链聚羟基烷酸酯还可以被人工合成为具有功能性侧链的半合成高聚物 ,并因此能够具有更好的弹性和更理想的结晶性能等优点 ,从而成为近年来对环境友好的生物可降解材料的研究重点。在能够合成中链聚羟基烷酸酯的微生物中 ,食油假单胞菌是最典型 ,也是研究得最多的一种。本文对由食油假单胞菌合成中链聚羟基烷酸酯的特点、代谢机制、发挥过程等内容进行了综述 ,并提出了这一研究领域未来可能的研究方向     

三角酵母整细胞酶促转化头孢菌素C为戊二酰—7—氨基头孢烷酸

研究了利用含D－氨基酸氧化酶(D-amino acid oxidase,DAO EC1.4.3.3）的透性化三角酶母多倍体FA10（Trigonopsis variabilis FA10）细胞酶促转化头孢菌素C（cephalosporin C,CPC）为戊二酰－7－氨基头孢烷酸（Glutaryl-7-ACA,GL-7ACA）的反应过程和细胞中同时存在的过氧化氢酶（Catalase,CAT）通过水解H2O2而对转化反应产生的干扰作用及其对策。实验证明适量添加外源H2O2（6％）或在反应体系中加入过氧化氢酶抑制剂NaN3(0.13mg/mL )可使GL－7ACA生成率分别为73.0％和70.1％。如果将透性化的FA10细胞在pH10.5-11.0,20℃条件下保温30min,CAT被不可逆性完全钝化,以无过氧化氢酶的FA10细胞进行CPC的酶促转化反应GL－7ACA的生成率可达84％。     

Effect of adeno-associated virus-mediated transfer of low density lipoprotein receptor gene on treatment of hypercholesterolemia

ＬＤＬＲｐｌａｙｓａｖｉｔａｌｒｏｌｅｉｎｅｌｉｍｉｎａｔｉｎｇｐｌａｓｍａｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌ.ＫｎｏｃｋｉｎｇｏｕｔＬＤＬＲｇｅｎｅｃａｎｃａｕｓｅｈｙｐｅｒｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｅｍｉａ.Ｐｅｒｓｏｎｓｗｉｔｈｆａｍｉｌｉａｌｈｙｐｅｒｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｅｍｉａ(ＦＨ)ｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｕｎｄｔｏｈａｖｅｇｅｎｅｔｉｃｄｅｆｅｃｔｓｉｎＬＤＬＲｇｅｎｅ.ＩｎｔｒｏｄｕｃｉｎｇＬＤＬＲｇｅｎｅｔｏｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌａｎｉｍａｌｓｗｉｔｈｈｙｐｅｒｃｈｏｌｅｓｔｅｒｏｌｅｍｉａｃｏｕ…     

微型浮游生物生态学研究概述

最近一二十年来,原绿藻和微食物网的重大发现已使人们充分认识到微型浮游生物在水域生态系统的养分循环和能量流动中的重要意义,也为微型浮游生物的研究提出了新的方向。对微型浮游生物的主要类群,即微型浮游植物、异养细菌和微型浮游动物的生态学研究进展作了概述,在此基础上讨论了类群间的生态关系和微食物网的研究动向。最后对微型游生物生态学的继续研究提出了几点看法。