基于GIS与RS的漳江口红树林湿地生态系统健康评价

以漳江口红树林湿地为研究对象,选取2005、2011、2015及2017年Google Earth影像为基础数据源,基于土地覆盖数据构建红树林湿地生态系统健康评价指标体系,结合压力-状态-响应(PSR)模型及生态系统健康指数,探究红树林湿地生态系统健康状况的时空分异特征及影响因素.结果表明:(1) 2005-2017年漳江口红树林湿地生态系统健康状况呈恶化趋势,健康等级由亚健康转变为一般,其中压力、响应健康状况大幅下降,状态健康状况略微改善;(2) 2005-2017年研究区各子区域间健康状况存在明显差异,前阶段(2005-2011年)健康指数从大到小依次为西部>中部>东部>北部>南部,后阶段(2015-2017年)健康指数从大到小依次为东部>中部>西部>北部>南部;(3)海平面上升、互花米草入侵、水产养殖池与网箱养殖扩增及海堤建设等是研究区湿地生态系统健康恶化的主要原因,同时保护区的建设及多种保护措施的实施对湿地生态系统健康维持具有积极作用.     

基于固态基底的SERS免疫检测新方法研究

目的:通过引入新型表面增强拉曼散射(SERS)检测探针(Au-DTNB-Tyr NPs)和金标银染技术,建立基于固态硅片基底的SERS免疫检测新技术。方法:羊抗人IgM-HRP作为检测抗体,在硅片基底上检测不同浓度的人IgM,HRP催化SERS检测探针沉积,利用金标银染技术增强SERS信号。结果:所建立的SERS免疫检测新方法检测人IgM的检测限为10 pg/mL,且SERS信号强度与人IgM浓度具有良好的线性关系(R2=0.993)。结论:基于硅片基底的SERS免疫检测新技术可高灵敏地定量检测人IgM,为实现固态硅片基底对多种抗原的高通量集成化检测奠定了基础。     

中国东部地区黑葡萄穗霉(Stachybotrys chartarum)菌多样性分析及其生态位研究

黑葡萄穗霉能产生多种毒素, 严重影响人类健康和生活, 因而受到了科学界广泛关注。从中国东部地区不同生境中, 采集261份样品, 分离获得丝孢菌13属33种, 其中黑葡萄穗霉1142株, 对其菌株资源多样性和生态位进行研究, 目的是为我国防控黑葡萄穗霉病提供理论指导和资源支持。结果表明: 黑葡萄穗霉在纸片、墙壁、石棉板和石膏板中分布较广, 其优势度分别为91%、90%、91%和89%; 不同生境中其分布数量和丰富度各不相同, 物种丰富度最大的是土壤, 最小的为石膏板和空气; 生态位宽度为4.5138, 属于广生态位种; 不同生境中其群落相似性系数也各不相同, 石膏板和墙壁相似性系数最大为0.7964; 与G7黑乌刺霉菌生态位重叠指数最大为0.8989, 与其他种类生态位重叠指数较低。黑葡萄穗霉菌在我国东部地区广泛存在, 其生态分布、发生规律与生境中纤维素、钙质和湿度有密切关系。     

Rho/ROCK信号通路与神经可塑性

在神经网络中,神经可塑性是大脑响应内在和外在刺激的重要特征。越来越多的研究已经阐明了神经可塑性与神经损伤性疾病之间的相关性。Rho/Rho相关卷曲螺旋形成蛋白激酶(Rho/Rho associ-ated coiledcoil forming protein kinase, Rho/ROCK)通路是生物体广泛存在的经典信号通路,参与细胞迁移、树突发育和轴突延伸,并且与帕金森、精神发育迟滞和阿尔茨海默症等多种神经退行性或损伤性疾病有关。本文对Rho/ROCK信号通路与神经可塑性的研究进展予以综述,讨论了ROCK抑制剂对各种神经疾病的潜在治疗前景。     

入侵植物美洲商陆的传粉生态学特性

从开花物候、花朵数量性状、花粉活力、花粉组织化学、柱头可授性、花粉在柱头上的萌发状况、杂交指数、花粉胚珠比、传粉媒介以及繁育系统等方面,研究了外来入侵植物美洲商陆(Phytolacca americana)的传粉生态学特性,为揭示该物种成功入侵的机理提供依据.结果表明:美洲商陆种群花期可达45~70 d,单花花期为2~3d,可进一步分为杯状花期、花瓣平展期、花瓣下垂期、花瓣反卷期;花冠直径在下垂期最大且不超过1 cm,花药与柱头间距离在1 ~2.5 mm,有利于自交的发生;花瓣平展期与花瓣下垂期花粉活力差异显著(P<0.05),杯状花期与花瓣平展期花粉活力差异不显著(P>0.05),花瓣平展期花粉活力可达85%;雌蕊柱头可授性在花瓣平展期最强;杯状花期合生柱头开裂,花瓣平展期柱头9~ 10裂,接受花粉的表面积增大;花药散粉时间与合生柱头开裂时间相吻合,有助于柱头接受花粉;扫描电镜下观察到花粉在花瓣平展期的柱头上已萌发;每朵花可提供1667~3222粒花粉,胚珠9~10个,花粉胚珠比(P/O)为340.88±34.99,表现为兼性自交;美洲商陆杂交指数(OCI)为3,花粉粒属于含脂型,主要传粉昆虫有蜜蜂、胡蜂、食蚜蝇、细腰蜂.综上所述,美洲商陆自交亲和,花粉活力高、柱头可授性强,且高花粉活力与强柱头可授性出现在相同的时期,增加了花粉落置柱头及在柱头上萌发的几率;虫媒花,访花者行为与花朵相适应,有利于提高坐果率,这样的繁殖机制与传粉特点是美洲商陆成功入侵的主要因素之一.     

温度和盐胁迫对草莓开花进程和相关基因表达的影响

为探究草莓花器官对高温、低温、盐胁迫的响应特征,该研究以草莓品种‘甜查理’为试材,设置0℃、4℃、25℃(CK)、37℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl等逆境胁迫处理,考察草莓花外观形态、生长发育状态、花器官抗氧化酶活性,以及3个草莓花器官分生组织特异性基因、12个成花途径基因、3个抗氧化酶基因、6个抗逆基因的表达等。结果显示:(1)0℃、4℃、37℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理均抑制了草莓花的开放,0℃低温显著抑制草莓花器官的开放,并对草莓的花器官造成伤害。(2)当草莓植株受到高温、低温、盐胁迫时,其花器官内抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及MDA含量均得到提高,其相关抗氧化酶基因的表达水平也相应提高。(3)0℃、4℃、37℃以及200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理均显著降低了草莓花器官FaAP1、FaLFY、FaFD、FaSOC1等成花基因的表达量;0℃低温诱导了FaICE、FaRD29A、FaCOR、FaAFP等4个抗寒基因的表达水平;200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl的盐胁迫显著提高了FaP5CS基因的表达量。研究表明,0℃、4℃、37℃、200 mmol/L NaCl、400 mmol/L NaCl溶液处理不同程度抑制了草莓的开花进程,对草莓花器官造成伤害;不同逆境胁迫处理显著提高了草莓花器官SOD、POD、CAT活性以及MDA含量,相应的抗氧化酶基因表达得到上调,同时显著降低了草莓成花途径相关基因表达,增强了相关抗逆基因的表达水平。     

三裂叶薯SPL基因家族鉴定、表达及miR156的调控分析

SQUAMOSA promoter binding protein-like(SPL)是一类广泛存在于植物中的转录因子,均含有一个高度保守的SBP结构域(SQUAMOSA-PROMOTER BINDING PROTEIN)。本研究通过SBP结构域的隐马尔可夫模型、Blastp、CDD和SMART等程序从栽培甘薯的二倍体近缘野生种三裂叶薯(Ipomoea triloba L.)全基因组中鉴定出26个SPL基因家族成员。它们不均匀分布于三裂叶薯的12条染色体上。利用系统进化分析将新鉴定的26个三裂叶薯ItbSPL基因和来源于苔藓植物、单子叶植物、双子叶植物的116个SPL基因构建进化树,并根据拟南芥AtSPL基因家族的分类标准将26个ItbSPL基因家族分为7组。GSDS 2.0基因结构和MEME 4.12.0保守基序分析表明,不同进化分支中的ItbSPL基因的外显子/内含子数目及其蛋白基序组成差异明显。利用拟南芥中已知功能的SPL对ItbSPL基因的功能进行预测,发现三裂叶薯ItbSPL家族基因成员可能与植物开花、逆境胁迫、次生代谢产物等生物学过程相关。通过预测microRNA156(miR156)的作用位点发现,在26个ItbSPL基因中14个含有miR156的作用位点,其中13个ItbSPL基因具有PCR扩增产物。利用qRT-PCR检测13个候选靶基因及miR156在三裂叶薯叶、茎、根中的表达量,发现13个ItbSPL均在茎中的表达量最低,显著低于叶与根中的表达,而miR156则在茎中的表达量最高,在根中的表达量最低,初步推测这13个ItbSPL是miR156的靶基因。以上研究结果为六倍体栽培甘薯SPL基因家族成员的鉴定、进化分析及功能研究提供了方法和基础。     

农林类院校《细胞生物学》教学中植物类案例的应用

当前《细胞生物学》教材的主要内容来自于对酵母和动物的研究结果,而普通农林类院校生物学相关专业的教学内容以认识植物的生命活动规律为核心,讲授的具体内容与学生的专业联系并不密切。为弥补这种不足,我们在教学活动中特意将植物中细胞生物学相关研究的结论和最新研究进展融入到教学中,将细胞生物学的教学内容与专业特点紧密结合,激发学生的学习兴趣,提高教学效果。