热分析方法及裂解气相色谱在树木分类上的试探性研究

热分析是在程序控制温度下自动连续跟踪物质的物理性质与温度关系的一类技术。尤其是差热分析和热重法与其他手段联合,可用于化合物稳定性、分解机理和相转变等方面的研究。由于种子是一个复杂化合物的有机体,我们期望发现各不同种子化合物之间在成份上和组成方式上的共性和差异性,从热化学的角度对木本植物进行热化学分类。我们选用针叶类两个科（松科、杉木科）的种子进行了ＤＴＡ、ＴＧ、５５０℃裂解气相色谱分析;３００℃逸出成份分析,发现松科种子ＤＴＡ图上在２４０±５℃有一个共同的吸热峰,而杉木则出现在３２０±５℃。ＴＧ曲线同科的不同种之间非常相似,逸出成份分析和裂解气相色谱分析同科的不同种之间也具共同特征,且又显示出一定的差异性。这种分类方法是可靠的,且可为树木（或植物）分类学提供更有价值的信息。     

差示扫描量热法在红细胞研究中的应用

差示扫描量热法(DSC)是在程序控制温度下,测量试样和参比物能量差随温度(时间)的变化关系的一种技术。它通过捕捉细胞升降温过程中的吸放热现象,利用热学参数(焓变、比热、相变温度)来表征其间细胞结构的变化情况。量热学方法与结构分析方法相结合,有助于深入剖析细胞的生理变化。本文从预测低温保存过程中最佳降温速度及分析细胞膜损伤机理两方面探讨差示扫描量热法在红细胞研究中的应用。     

珍稀植物连香树(Cercidiphyllum japonicum)的种子萌发特性

连香树（Cercidiphyllum japonicum Sieb.et Zucc.）属第三纪孑遗植物,被列为国家二级保护植物,种群的自然更新困难。在实验室条件下研究了连香树种子萌发的生物学特性,以了解该种自然种群更新困难的原因和机制,为其有效保护提供理论依据。经测定,连香树种子千粒重为（0.5821±0.0166）g,种子重量极轻且产量大。四唑染色法对种子生活力的测定表明有活力种子比率仅为19.8%±1.3%。种子吸胀时吸水量达种子干重的482.13%±8.54%。将种子划分为6种表面形态类型进行萌发实验,发现不同形态种子萌发率显著不同,大小适中的黄褐色饱满种子萌发率最高,可达91.25%±2.36%。仅用饱满种子进行萌发实验,验证主要环境因子对种子萌发过程的影响,结果表明,以滤纸置床时萌发率高且有利于种子萌发整齐;种子表面可能存在促进种子萌发的物质;种子萌发对于湿度的响应最为明显,适宜的萌发湿度是20%～25%;萌发具有广泛的温度和光照适应性,除5℃萌发率降低外,10～30℃之间的萌发率无显著差异,随温度升高,萌发开始时间提前,萌发速率加快,幼苗活力指数增加;过弱光照不利于幼苗生长。种子萌发特性导致连香树种群自然更新困难的原因可能是：（1）虽然占有更多安全位,但小种子在竞争中处劣势;（2）生境片断化减少了种子产量也降低了种子质量;（3）较低温度条件下启动萌发有利于幼苗的物质积累,但增大了种群的风险;（4）林下光照不足使幼苗根茎生长严重失衡;（5）湿度依赖易造成爆发型萌发。     

生物大分子热容的研究

热容是描述宏观系统状态的基本热力学函数——焓对温度的导数,即c_p=dH(T)_p/dT人们之所以要对一个系统进行热容测量,是因为用作为焓的导数的热容去描述系统的状态对温度的依赖关系要比用焓去描述更为严谨。某些热分析技术(如差示扫描量热技术DSC)直接测量的正是热容而不是焓变参数。     

泽陆蛙和饰纹姬蛙蝌蚪不同热驯化下选择体温和热耐受性

用泽陆蛙（Fejervarya limnocharis）蝌蚪和饰纹姬蛙（Microhyla ornata）蝌蚪做研究模型,检测热驯化（20 、25 和30 C）对选择体温（Tsel）、低温耐受性（CTMin）和高温耐受性（CTMax）的影响。结果显示,两种蝌蚪的Tsel既不受驯化温度的影响,也不存在种间差异;泽陆蛙蝌蚪的CTMin显著小于饰纹姬蛙蝌蚪,而CTMax和VTR则显著大于饰纹姬蛙蝌蚪;CTMin和CTMax随驯化温度的升高而升高,VTR则随驯化温度的升高而减小。研究结果表明,热驯化显著影响两种蝌蚪的CTMin、CTMax和VTR,而对两种蝌蚪的体温调定点无显著影响;这些热生物学特征对两种蝌蚪有效适应环境温度变化、利用资源、减少种间竞争具有重要的生态学意义。     

中国-日本濒危种子植物对比研究

IUCN为全球濒危野生动植物所设立的等级和评价标准已被多个国家采用,也是国家和地区间进行濒危植物对比研究的基础。作者结合植物地理分布,根据中、日物种红色名录,对比分析两国野生种子植物的濒危程度和区系组成。研究发现：（1）中国红色名录中濒危植物的种类占其所有野生种子植物的比例显著低于日本,但裸子植物的濒危程度却极其显著地高于日本;（2）部分水生植物科未列入中国红色名录,但在日本已受到严重威胁;（3）中国红色名录中出现的世界分布属显著少于日本：（4）两国濒危植物中有大量共有种、姊妹种或近缘种。最后作者建议：（1）对水生植物的濒危状况展开全面调查;（2）加强对中日共有植物成分的研究;（3）借鉴日本经验,在中国开展植物群落水平上的调查,对红色名录进行补充。     

水活度与相对湿度关系辩证

各种版本的微生物学和食品化学在述及水活度Aw书中用Aw）和相对湿度Hr（书中用RH或ERH）的关系时,常可见到以下三种表达式：①Aw=RH×100;②RH=AW×100（或Aw=RH／100）;③AW=RH。其中以①、②式居多,③式甚为少见。很显然,三式是水火不可兼容的。究竟孰是孰非？笔者以为①、②式皆非,③式是可取的。我们从Aw和Hr的定义入手来分析一下①、②式的错误。Aw定义为密闭容器内样品中水的平衡蒸汽压与相同条件下纯水的蒸汽压之比,为量纲一的量（无量纲量）,SI单位（SI中的一惯性单位）为1,习惯上用小数表示,其值在o～卫之间…     

两种独行菜种子萌发生理特性研究

以两种在新疆具有代表性的十字花科独行菜属早春短命植物抱茎独行菜（Lepidium perfoliatum Linnaeus）和独行菜（Lepi-dium apetalum Willd）为材料,研究（光照、温度、外源激素ABA处理）对其种子萌发的影响。结果：两种独行菜种子萌发对光照不敏感;抱茎独行菜种子萌发的温度范围广,在0℃～25℃之间都可萌发,而独行菜种子则在低温下（0℃、4℃）不萌发,其萌发温度范围为10℃～25℃。两种独行菜种子对低温胁迫表现出不同的耐受性;0℃、4℃下,在培养基中加入不同浓度的ABA,对抱茎独行菜种子萌发有抑制作用。     

金属离子对模拟脂筏结构和稳定性影响的LB膜和原子力显微镜研究

目的在于研究钠、钾、钙、镁这几种金属离子对模拟脂筏表面形貌结构和稳定性的影响。钠、钾、钙、镁离子在生物体中普遍存在,在生物体的各种生理活动中起着重要的作用。用LB膜技术在一定温度下测量脂筏成分在不同亚相上的表面压与平均分子面积（π-A）等温线,分析其热力学性质;并且用原子力显微镜（AFM）对其表面形貌进行观察。实验表明金属离子对脂筏的形成、尺度和表面形貌都有影响。     

石楠和蜡梅茎结冰动力学过程的差热扫描分析

在（0.66 ±0.2）℃/min（0℃~-20℃）的降温速度下,采用高分辨率差热分析法分别对石楠（Photinia serrulata Lindl.）和蜡梅（Chimonanthus praecox（L.）Link）活体幼茎和经过10 min高温煮沸的幼茎在结冰过程中的热力学行为进行分析,并根据茎的形态解剖结构对他们的结冰特征进行研究。结果显示：石楠和蜡梅的活体幼茎在结冰过程中的差热扫描曲线均出现3个放热峰;而经过高温杀死后的茎仅出现1个单放热峰。分析结果表明,2种植物活体幼茎的3个放热峰可能与其木质部、质外体、韧皮部、形成层的结冰、脱水以及髓组织的结冰、脱水过程有关。进一步采用生理盐水浸湿的滤纸进行模拟实验,结果发现差热扫描曲线出现与高温杀死的茎类似的放热峰。实验结果表明,采用高分辨率差热分析法可以探测植物组织结冰过程中的放热强度、结冰温度及其与结冰动力学过程相关的大量细节,适用于植物的结冰动力学分析。     

锡林郭勒草原1983～1999年NDVI逐旬变化量与气象因子的相关分析

 陆地生态系统对气候变化的响应关系一直是全球变化研究的热点。大量研究表明表征植被生长状况的遥感植被指数——NDVI与温度、降水的相关性非常高。但这些研究都忽略了NDVI 数据本身的累积性,而这一点对研究较短时间尺度上植被生长与气候因子间的关系尤为重要。因此,本文提出应以NDVI的变化量序列取代一般研究中使用的NDVI时间序列数据。基于该论点,该文采用1983～1999年NOAA/AVHRR的NDVI逐旬变化量数据序列对锡林郭勒盟草原的草原植被生长与气象因子的相互关系进行了研究。研究结果表明：1）NDVI变化量与气象因子之间的相关性最高的时间段为植被生长过程中NDVI增长阶段部分,这一时期草原植被的生长对气候反映最为敏感,在衰败阶段,其相关性比较弱;2）在典型草原,温度和降水与NDVI变化量的相关性随其主要植被类型的不同而不同,在以羊草（Leymus chinensis ）为主的典型草原,温度比降水的影响作用高;而在以克氏针茅（Stipa krylovii）为主的典型草原,降水的影响高于温度;在大针茅（Stipa grandis）为主的草原,两者与NDVI变化量的相关性相差不大。而在荒漠草原,降水是最主要的影响因子,同期的温度作用并不显著; 3）无论是典型草原还是荒漠草原,该地区草原植被的生长对同期的降水反应最为敏感,而非前期。而在荒漠草原以及以旱生性较强的克氏针茅为主的典型草原,温度对NDVI变化量会有较明显的时滞效应;4）在温度升高、降水基本不变的情况下,典型草原和荒漠草原 N DVI变化量对温度的响应能力都有所提高,降水的响应能力则变化不大。     

苦槠传播体的萌发特性与种子休眠类型

种子的萌发特性是植物在长期进化过程中形成的一种适应环境变化的固有属性。对种子萌发特性的研究有助于我们理解物种的种群更新和种子育苗。本文旨在阐明我国重要资源植物苦槠（Castanopsis sclerophylla）的种子休眠类型和萌发特性。研究结果发现：①苦槠种子在其果实中占比非常高;②苦槠的果皮限制了种子对水分的吸收;③苦槠果皮阻碍了种子的萌发,除去果皮以后种子能够在较大温度范围内萌发;④除去果皮以后,苦槠种子在低温（15/5 ℃、20/10 ℃）下萌发困难,在25/15 ℃、30/20 ℃和35/25 ℃这3个温度梯度下均能迅速萌发。结果表明,苦槠的传播体（果实）具有物理休眠的特性。因此,壳斗科（Fagaceae）是具有物理休眠和脱水敏感性的一个新纪录科。结合壳斗科的系统发育位置,本研究支持物理休眠是一种较为进化的性状这一假说。     

热蛋白质组学分析：一种全面评估蛋白质状态的技术

热蛋白质组学分析（thermal proteome profiling,TPP）是细胞热漂移测定（cellular thermal shift assay,CETSA）与定量质谱（quantitative mass spectrometry,MS）的结合,所以也称为MS-CETSA。热蛋白质组学分析通过测量不同加热温度下细胞或细胞裂解物中可溶蛋白的含量来确定整个蛋白质组的稳定性。蛋白质可以在与药物或代谢物等小分子、核酸或其他蛋白质相互作用或在翻译后修饰时改变其热稳定性,而热蛋白质组学分析可以根据有无配体结合蛋白质的热稳定性差异来确定靶蛋白。目前热蛋白质组学分析已成功应用于识别药物的靶点和脱靶点,探究蛋白质-代谢物和蛋白质-蛋白质的相互作用。总体上,国内对这个技术的了解仍然欠缺,对此,文中对热蛋白质组学分析的原理、方法、应用以及优势与局限性进行了综述。     

唐古特大黄(Rheum tanguticum Maxim. ex Balf.)功效组分地理变异及气候响应特征

通过研究道地药材唐古特大黄（Rheum tanguticum Maxim.ex Balf.）四种功效组分的地理变异,以及与多层次气候因子间的响应关系,揭示唐古特大黄不同化学型形成的生态学机制。运用聚类方法研究唐古特大黄成分地理变异的空间规律,并利用相关系数法分析气候因子与唐古特大黄成分的响应关系。结果表明：唐古特大黄功效组分存在明显的地理变异。青海和甘肃地区的唐古特大黄属于结合蒽醌化学生态型;而四川所产唐古特大黄为游离蒽醌化学生态型。不同时间尺度气候因子与唐古特大黄组分间的响应特征为：结合蒽醌类物质与年均温呈强负相关,多酚类物质与年均温和年降水为负相关,而与年均日照时数为正相关;结合蒽醌类物质与最冷季节温度是强负相关,多酚类物质与最冷季节温度和最湿季降雨量呈强负相关;月均温和月均日照对结合蒽醌类物质和多酚类物质影响大,其中1月至6月平均气温和9月至12月平均气温与蒽醌类物质呈强负相关,多酚类物质与5月日照量、6月日照量和7月日照量表现出强正相关。地区间的温度和日照量差异是唐古特大黄不同化学型形成的气候原因。最冷季的低温和最湿季的日照量是影响唐古特大黄品质的关键气候因子和主要时间窗口。温度浮动大,日照量高且降水量少的低温区域有助于结合蒽醌类和多酚类物质的形成和累积。     

外源信号物质对肉苁蓉种子萌发与吸器形成内源激素水平变化的影响

利用外源信号物质氟草敏（norflurazon）和2,6-二甲氧基对苯醌（2,6-DMBQ）分别诱导肉苁蓉种子萌发与吸器形成,研究它们在此过程中对内源激素脱落酸（ABA）、赤霉素（GA3）、吲哚乙酸（IAA）、玉米素核苷（ZR）水平变化的影响。结果表明：在诱导肉苁蓉种子萌发时,经norflurazon处理0～168h后,种子中ABA水平呈现显著降低的变化趋势,GA3、IAA、ZR水平呈现显著升高的变化趋势。在诱导肉苁蓉种子萌发体吸器形成时,经2,6-DMBQ处理0～72h后,肉苁蓉种子萌发体ABA水平变化不显著,GA3、IAA、ZR水平均呈现显著升高的变化趋势。表明在肉苁蓉种子萌发与吸器形成中外源信号物质nor-flurazon和2,6-DMBQ能影响内源激素水平的变化。     

不同高梁品系的淀粉糊化特征

利用差示扫描量热分析仪（DSC）和淀粉快速黏度分析仪（RVA）测定了14个高粱（Sorghumbicolor）品系的直链淀粉含量和淀粉糊化特性参数,并分析了各特征参数的变化规律及其相互关系。研究结果表明,高粱品系间直链淀粉含量存在较大差异,变幅为0．29％-29．45％;DSC分析所得糊化特性也表现出一定的差异,直链淀粉含量低的高粱品系的起始温度（To）、峰值温度（Tp）、终止温度（Tc）和热焓变化（△H）都较高：而直链淀粉含量高的高粱品系的To、Tp、Tc和△H都相对较低。不同品系的RVA谱差异主要表现在各个黏滞性特征值上,直链淀粉含量低的高粱品系的RVA谱具有较高的峰值黏度和最高的消减值：而直链淀粉含量高的高粱品系具有较低的峰值黏度。相关分析表明,直链淀粉含量和膨胀势与其它特征值间的相关性均达显著水平：峰值黏度（PV）与最终黏度（FV）、回冷恢复值、糊化时间和糊化温度间呈极显著负相关,与崩解值和消减值则呈极显著正相关。将直链淀粉含量的选择与RVA谱测定相结合,有助于提高选择的准确率,进而为高粱品质改良和育种提供理论依据。     

热风干燥温度对荷叶离褶伞干燥特性及挥发性风味物质的影响

为探究不同热风干燥温度对荷叶离褶伞干燥特性及挥发性风味物质的影响。本研究比较了8种常见干燥动力学模型对荷叶离褶伞干燥过程拟合的适用性,采用GC-IMS技术,对不同干燥温度处理下荷叶离褶伞的挥发性风味物质进行测定。结果表明：荷叶离褶伞热风干燥为典型的降速干燥,Midilli-Kucuk模型可以较好地描述其热风干燥过程（R²>0.99791,RMSE<0.0152,χ²<2.31×10^-4）;温度对荷叶离褶伞风味物质影响显著,在5个干燥温度处理下的荷叶离褶伞中共鉴定到47种挥发性风味物质,包括醛类13种、酮类8种、醇类13种、酯类5种和其他类8种。随着干燥温度升高（55-75℃）,醛类物质相对含量呈下降趋势,而醇类、酮类以及其他物质（乙酸等）略有上升趋势。     

中国青藏高原北部戈壁区种子植物物种组成及其区系特征

青藏高原北部戈壁区海拔变化幅度大,极端干旱、低温且大风,特殊环境条件导致该区种子植物区系组成有别于其他戈壁区。本文在野外调查的基础上,对该区种子植物组成与植物区系特征进行了分析。结果显示：（1）青藏高原北部戈壁区种子植物组成贫乏,调查中共记录种子植物17科50属69种,以灌木、半灌木及多年生草本为主;（2）该区含属、种数较多的科有：藜科、菊科、柽柳科、禾本科、豆科等,科内物种组成简单,优势物种主要有：红砂（Reaumuria songarica（Pall.） Maxim.）、驼绒藜（Ceratoides latens（J.F.Gmel.） Reveal et Holmgren）、合头藜（Sympegma regelii Bunge）、沙拐枣（Calligonum mongolicum Turcz.）、膜果麻黄（Ephedra przewalskii Stapf）、松叶猪毛菜（Salsola laricifolia Turcz.ex Litv.）等;（3）种子植物区系地理成分较为复杂,其中科的分布区类型以世界分布型占绝对优势,属的分布区类型以北温带分布及地中海区、西亚至中亚分布类型为重要成分;中国特有、戈壁区特有植物在植被组成中多为建群种或优势种;（4）与其他荒漠区相比,该区北温带分布及其变型,地中海区、西亚至中亚分布及其变型的比例达65%以上,显著高于黑戈壁地区、临近的库姆塔格沙漠及整个西北荒漠区。该区种子植物区系组成具有一定特殊性与过渡性特征。     

近50年中国典型木本植物展叶始期温度敏感度变化及原因

展叶始期的温度敏感度是指气温每变化1℃,物候期变化的天数。展叶始期对温度响应更敏感的植物能够在生长季初期占据更多的资源从而在种间竞争中占据优势,因此研究展叶始期的温度敏感度变化有助于评估植物对气候变化的适应能力。选择1963-2014年10个站点163种植物的展叶始期资料,利用滑动分析法计算了每15a各植物的展叶始期温度敏感度。在此基础上,分析了温度敏感度的变化趋势及空间格局,并讨论了导致展叶始期温度敏感度变化的可能原因。主要结论为：在全部313条展叶始期时间序列中,60.1%的序列温度敏感度呈升高趋势,其中显著升高的占40.0%（P < 0.05）;39.9%的序列温度敏感度降低,其中显著降低的占28.4%。在空间分布上,温带地区的6个站点展叶始期温度敏感度平均呈升高趋势。其中,北京地区植物展叶始期温度敏感度升高最为普遍,显著升高的物种比例达到75.0%（P < 0.05）。而亚热带站点（除合肥外）的展叶始期温度敏感度主要呈降低趋势。其中,长沙植物展叶始期温度敏感度显著降低的物种比例最高,达68.4%。冬季冷激量和春季气温变率是影响植物展叶始期温度敏感度随时间变化的主要因素。冬季冷激量降低将导致植物展叶始期温度敏感度降低,而春季气温变率降低将导致植物展叶始期温度敏感度升高。     

若干种子处理方法对偃松种子生活力的影响

为了提高偃松种子生活力,采用水浸、NaOH溶液浸泡、PEG6000（PEG,聚乙二醇）溶液浸泡、低温冷冻、吸湿/回干5种方法对偃松种子进行处理,研究不同处理中各因素（如溶液浓度、处理时间与温度）对偃松种子生活力的影响,并采用靛蓝染色法测定偃松种子的生活力。结果表明：10%PEG6000溶液、初始温度60℃、浸泡36 h时,偃松种子生活力最强;水浸、低温处理和吸湿/回干处理方法也能提高偃松种子生活力;然而4%~12%NaOH溶液浸泡处理会导致偃松种子生活力下降。因此可将PEG6000溶液处理种子的方法应用于偃松种子萌发及人工种苗培育的实践中,使偃松资源得到更好的可持续开发与利用。