灰绒泡菌生活史及其子实体发育过程的显微观察

为明确灰绒泡菌Physarum cinereum的个体发育特征,本研究在实验室条件下完成了该菌的生活史,并对其子实体发育过程进行显微观察。灰绒泡菌P. cinereum孢子萌发方式为裂式,显型原质团水白色;子实体形态建成可分为孢囊形成期和孢囊成熟期,孢囊成熟期幼孢囊颜色随着孢子的形成呈现白色-红棕色-黑褐色逐渐加深的变化;子实体在发育过程中孢丝形成后原生质割裂形成孢子。     

全白绒泡菌部分生活史图解

为深入了解全白绒泡菌生活史过程,对其孢子萌发、黏变形体和游动胞的相互转变、游动胞在5 s内的运动轨迹及原质团形成孢囊的过程进行了显微镜下观察和拍照,并对部分生活史阶段进行了时间测定,提出黏菌孢子萌发的第三种方式,提供了清晰的全白绒泡菌部分生活史的图片。     

小兴安岭两种林地的黏菌物种多样性

黏菌广泛分布于森林生态系统中, 并在生态系统的物质循环过程中发挥重要的功能。为了探讨黏菌在小兴安岭森林中的物种多样性及其分布, 本文对该地区的汤旺河兴安石林森林公园和胜山国家级自然保护区系统开展黏菌多样性调查研究。在2个地区共采集黏菌标本248份, 基于形态学特征共鉴定出4目8科17属44种黏菌, 其中Craterium dictyosporum、垂头绒泡菌(Physarum album)和Reticularia splendens var. jurana等10个种为黑龙江省首次报道。多样性分析结果显示, 汤旺河兴安石林森林公园针阔混交林的黏菌物种多样性(36种)高于胜山国家级自然保护区红松(Pinus koraiensis)林内的黏菌物种多样性(25种), 其中两地间共有的黏菌有17种, 黏菌物种组成的相似性(C_S)为55.7%。绿绒泡菌(Physarum viride)是针阔混交林内的优势种, 蛇形半网菌(Hemitrichia serpula)是红松林内的优势种。研究结果表明植被类型对黏菌的物种组成和多样性有着重要的影响。     

红松林和针阔叶混交林下黏菌物种多样性研究

为探讨不同林型下黏菌物种多样性的差异,本文在凉水国家级自然保护区内红松林和针阔叶混交林两种林分中开展调查研究,共采集黏菌样本242份,基于形态特征鉴定为4目7科17属50种黏菌,其中鲜红团网菌Arcyria insignis、网格筛菌Cribraria paucidictyon和玫瑰绒泡菌Physarum roseum等9种是黑龙江省新记录种,相对多度达16.67%。多样性分析显示,绿绒泡菌Physarum viride是凉水国家级自然保护区内的优势种,针阔叶混交林的黏菌物种多样性（H′=2.06）高于红松林（H′=1.71）;在物种组成上,两种植被类型内共有的黏菌物种为17种,物种组成的相似性（C_S）为50.75%,表明植被类型对黏菌的物种组成和多样性有着重要的影响。     

扁绒泡菌的生活史

黏菌的生活史对于研究其营养方式的多样性以及系统发育等具有重要价值,目前国内外有关黏菌生活史的报导很少。利用燕麦-琼脂培养、基物培养及扫描电镜技术研究了扁绒泡菌的个体发育过程,在燕麦琼脂培养基上完成了从孢子到孢子的生活史。结果表明,扁绒泡菌生活史包括单核的黏变形体或游动胞、多核的营养体原质团以及孢子形成阶段。孢子球形,表面具细小疣点。孢子萌发为裂式,释放1黏变形体。原质团类型为显型。成熟原质团乳白色,可形成多个孢囊。琼脂培养基上获得的扁绒泡菌孢子与野生型相似,并具有可育性。     

淡黄绒泡菌和全白绒泡菌原生质流向的观察

显型原质团是绒泡菌目黏菌的营养生长阶段,其最明显的现象是往返原生质流,但一直并不清楚原生质流反向流动的原因。观察研究了淡黄绒泡菌和全白绒泡菌原质团中的原生质流,结果表明：由于菌脉中堵塞或是在原质团前缘尚未分化通道引起反向原生质流,从而引起原质团多方向生长使原质团前缘呈现扇面状。原生质流总的方向是扇面端,并完成原质团运动。     

细弱绒泡菌的生活史

利用燕麦-琼脂培养、基物培养及扫描电镜技术研究了细弱绒泡菌的个体发育过程,在燕麦琼脂培养基上完成了从孢子到孢子的生活史。结果表明,细弱绒泡菌生活史包括单核的黏变形体或游动胞、多核的营养体原质团以及孢子形成阶段。孢子球形,表面具细小疣点。孢子萌发为裂式,释放1黏变形体。黏变形体行变形运动,在有水的条件下,可转变为游动胞。成熟原质团橘黄色。原质团类型为显型,具有扇形网络状菌脉。成熟原质团可形成多个孢囊。琼脂培养基上获得的细弱绒泡菌孢子与野生型相似,并具有可育性。     

淡黄绒泡菌和全白绒泡菌孢囊形成过程显微观察的染色差异

为了研究黏菌孢囊形成过程中显微结构的变化,文中探讨了番红-固绿和铁帆-苏木精染色条件下淡黄绒泡菌和全白绒泡菌孢囊不同发育阶段显微结构的差异显示效果。结果表明：在幼孢囊中原质团有种水平的割裂,大割裂和微割裂,这些割裂和孢丝及孢子的形成有关;全白绒泡菌囊轴表现了和孢囊柄不一致的状态和染色结果;番红-固绿染色下,淡黄绒泡菌在孢囊形成前期原质团被染成淡红色,可以分辨出大量游离存在的细胞核;孢囊壁及囊轴被染成绿色,孢子灰绿色;全白绒泡菌原质团被染成绿色,初期可见较厚孢囊壁,囊轴绿色。铁帆-苏木精染色下,淡黄绒泡菌和全白绒泡菌原质团均被染成灰色,囊壁不明显,成熟孢子发生皱缩。     

后河保护区柳杉林中黏菌群落组成

柳杉是中国特有树种,对于广泛分布于森林生态系统的黏菌而言,单纯的柳杉林是一种特殊的生境。为探索柳杉林中黏菌的物种多样性,本研究在武陵山区东北部的湖北省后河国家级自然保护区柳杉林样地中采集柳杉树皮和凋落物,在120个培养湿室中,发生黏菌的湿室68个,占56.67%。从两种基物上获得黏菌6目7科12属24种,优势种为混淆筛菌Cribraria confusa,相对丰度达到19.01%。柳杉林凋落物上发生的黏菌种类和数量高于柳杉树皮,凋落物和柳杉树皮上发生的黏菌共有种为4种,种群间的Sørensen相似性系数为Cs=0.333。在不同季节间,黏菌物种的群落组成与多样性也表现出差异,春季Shannon-Wiener多样性指数Hʹ=0.2987±0.1564,夏季Hʹ=0.1105±0.0949,秋季Hʹ=0.1968±0.0589,冬季Hʹ=0.2726±0.0875。黏菌物种数量发生最多的是春季和冬季,均有15种,仅在春季发生的黏菌物种为粗壮发菌Comatricha suksdorfii、鲜黄绒泡菌Physarum luteolum、暗红团网菌Arcyria denudata和极小无丝菌Licea minima,仅在冬季发生的黏菌物种为钙丝绒泡菌Physarum decipiens、小筛菌Cribraria microcarpa和暗褐无丝菌Licea belmontiana。典型对应分析（canonical correspondence analyses,CCA）表明,影响柳杉林中黏菌物种群落组成与多样性的主要环境因素是基物类型。     

小绒泡菌生活史及其形态建成期显微结构的观察

在完成小绒泡菌Physaum pusillum生活史的同时,观察了小绒泡菌P. pusillum生活史不同阶段显微结构的形成。生活史研究结果表明：小绒泡菌P. pusillum的孢子萌发方式为裂式,黏变形体具两根鞭毛,较短一根不易观察到,原质团类型为显型原质团,子实体形态建成过程约需12-13h。显微结构观察结果表明：石灰结和孢丝结构在原质团隆起约6h后开始形成,孢子在原质团隆起约9h后开始形成,石灰结和孢丝先于孢子形成。     

入侵豚草与本地植物竞争对丛枝菌根真菌多样性的影响

外来植物入侵常引起入侵地丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）多样性的变化,但AMF多样性的变化与入侵域本地植物种类相关性目前尚不清楚。本研究采用野外同质园试验研究豚草与不同本地植物竞争时对AMF多样性的影响。本试验共设入侵豚草单种、本地植物狗尾草Setaria viridis单种、藜 Chenopodium album单种、黄香草木犀Melilotus officinalis单种、豚草和狗尾草混种、豚草和藜混种、豚草和黄香草木犀混种以及裸土（无任何植物生长）对照8个处理。采集根区土样后分离、鉴定AMF,分析植株生物量和AMF物种多样性变化间的关系。结果表明,对豚草而言,单种处理中生物量均高于混种处理;豚草分别与3种本地植物竞争时,与黄香草木犀混种中豚草竞争能力最强,而与藜混种中竞争能力最弱。豚草分别与3种本地植物混种时土壤中AMF种丰度和香农-威纳指数分别显著高于豚草单种和本地植物单种,其中豚草与藜混种中AMF的种丰度和香农-威纳指数最高,与狗尾草混种中AMF的种丰度和香农-威纳指数最低,而豚草分别与3种本地植物混种处理中孢子密度显著低于本地植物单种（豚草与黄香草木犀混种除外）。豚草单种、狗尾草单种、藜单种、豚草分别与狗尾草和藜混种4个处理中AMF优势种均为网状球囊霉Glomus reticulatum和缩隔球囊霉Septoglomus constrictum;黄香草木犀单种中优势种是网状球囊霉、缩隔球囊霉和根内根孢囊霉Rhizophagus Intraradices,豚草与黄香草木犀混种中优势种是网状球囊霉和根内根孢囊霉;狗尾草单种、豚草与狗尾草混种和豚草与藜混种3个处理的特有种分别是木薯根孢囊霉Rhizoglomus manihotis、近明球囊霉Claroideoglomus claroideum和美丽盾巨孢囊霉Scutellospora calospora。狗尾草单种生物量与孢子密度呈显著正相关,豚草与狗尾草混种中豚草的生物量与均匀度呈显著负相关,豚草与黄香草木犀混种中豚草的生物量与孢子密度呈显著正相关,与香农威纳指数呈显著负相关。综上可知,豚草与本地植物竞争对AMF多样性的影响具有异质性,这与本地植物种类密切相关。     

北京西山绿化树种秋季滞纳PM2.5能力及其与叶表面AFM特征的关系

以北京西山6种绿化树种白皮松、油松、柳树、五角枫、银杏、山杨为对象,应用气溶胶再发生器对植物叶片秋季PM_2.5吸附量进行定量研究,同时应用原子力显微镜(AFM)观察叶表面微形态特征,分析了叶表面粗糙度等参数,阐释了各树种叶片吸附PM_2.5的机制.结果表明: 不同树种单位叶面积PM_2.5吸附量排序为白皮松(2.44±0.22 μg·cm^-2)＞油松(2.40±0.23 μg·cm^-2)＞柳树(1.62±0.09 μg·cm^-2)＞五角枫(1.23±0.01 μg·cm^-2)＞银杏(1.00±0.07 μg·cm^-2)＞山杨(0.97±0.03 μg·cm^-2);从秋季不同月份来看,不同树种单位叶面积PM_2.5吸附量表现为11月(2.33±0.43 μg·cm^-2)＞10月(1.62±0.64 μg·cm^-2)＞9月(1.51±0.50 μg·cm^-2).白皮松和油松有大量凹陷和突起,相对高差较大,粗糙度较大,吸滞PM_2.5能力强;柳树和五角枫叶片有褶皱,粗糙度相对较高,分布有大量的突起和凹陷,吸滞PM_2.5能力居中;银杏和山杨因其叶表面平滑、气孔多为长圆形,粗糙度较小,吸滞PM_2.5能力较弱.不同树种正背面粗糙度平均值为白皮松(149.91±16.38 nm)＞油松(124.47±10.52 nm)＞柳树(98.85±5.36 nm)＞五角枫(93.74±21.75 nm)＞银杏(80.84±0.88 nm)＞山杨(67.72±8.66 nm),这与不同树种单位叶面积PM_2.5吸附量排序完全一致,叶片粗糙度与单位叶面积PM_2.5吸附量呈显著正相关(R²=0.9498).为提高城市植被的环境效应,可选择叶表面形态有利于吸滞PM_2.5等颗粒物的树种.     

北京西山绿化树种秋季滞纳PM2.5能力及其与叶表面AFM特征的关系

以北京西山6种绿化树种白皮松、油松、柳树、五角枫、银杏、山杨为对象,应用气溶胶再发生器对植物叶片秋季PM_2.5吸附量进行定量研究,同时应用原子力显微镜(AFM)观察叶表面微形态特征,分析了叶表面粗糙度等参数,阐释了各树种叶片吸附PM_2.5的机制.结果表明: 不同树种单位叶面积PM_2.5吸附量排序为白皮松(2.44±0.22 μg·cm^-2)＞油松(2.40±0.23 μg·cm^-2)＞柳树(1.62±0.09 μg·cm^-2)＞五角枫(1.23±0.01 μg·cm^-2)＞银杏(1.00±0.07 μg·cm^-2)＞山杨(0.97±0.03 μg·cm^-2);从秋季不同月份来看,不同树种单位叶面积PM_2.5吸附量表现为11月(2.33±0.43 μg·cm^-2)＞10月(1.62±0.64 μg·cm^-2)＞9月(1.51±0.50 μg·cm^-2).白皮松和油松有大量凹陷和突起,相对高差较大,粗糙度较大,吸滞PM_2.5能力强;柳树和五角枫叶片有褶皱,粗糙度相对较高,分布有大量的突起和凹陷,吸滞PM_2.5能力居中;银杏和山杨因其叶表面平滑、气孔多为长圆形,粗糙度较小,吸滞PM_2.5能力较弱.不同树种正背面粗糙度平均值为白皮松(149.91±16.38 nm)＞油松(124.47±10.52 nm)＞柳树(98.85±5.36 nm)＞五角枫(93.74±21.75 nm)＞银杏(80.84±0.88 nm)＞山杨(67.72±8.66 nm),这与不同树种单位叶面积PM_2.5吸附量排序完全一致,叶片粗糙度与单位叶面积PM_2.5吸附量呈显著正相关(R²=0.9498).为提高城市植被的环境效应,可选择叶表面形态有利于吸滞PM_2.5等颗粒物的树种.     

多氯联苯促进毛白杨不定根分化的效应

多氯联苯是一种典型的持久性有机污染物。研究表明多氯联苯具有毒物兴奋效应, 但其影响植物生长发育的机制尚不清楚。以毛白杨(Populous tomentosa)组培苗为材料, 探讨3 mg·L^-1 Aroclor1254对不定根分化、植物激素水平、与生长素相关的P009g125900、P006g142600和P002g222700基因表达、与细胞分裂素相关的P005g2489和P005g2376基因表达的影响。结果显示, Aroclor1254可促进毛白杨组培苗不定根分化, 缩短不定根初根时间与分化率达100%的时间, 提高不定根数目; 在不定根诱导期, 用Aroclor1254单独诱导, IAA/(ZR+dhZR)比值与阳性对照无显著差异, P006g142600、P002g222700、P009g125900、P005g2489和P005g2376基因表达变化趋势与IBA单独诱导下各基因表达变化趋势一致。为验证Aroclor1254是否具有生长素效应, 以玉米(Zea mays)和转生长素报告基因DR5::GUS的拟南芥(Arabidopsis thaliana)为材料, 观察Aroclor1254对胚芽鞘生长及DR5::GUS基因表达的影响。结果显示, 一定浓度的Aroclor1254对胚芽鞘的生长无显著影响, 但可诱导生长素报告基因表达。以上结果表明, 多氯联苯类化合物Aroclor1254虽不属于植物生长调节剂, 但具有毒物兴奋效应, 在一定浓度下具有类似生长素的生物学活性。     

11种树种的树皮抗火性

我国是森林火灾较为严重的国家之一,在森林防火工作中,除加强火源管理、加大森林火灾的监测和扑救力度等手段外,提高林分自身抵抗火灾的能力也是预防森林火灾发生的关键。本研究以吉林省蛟河林业实验区管理局内红松阔叶林11种主要树种树皮为研究对象,根据含水率、灰分、热值、氧指数4个指标,使用熵权法、方差分析、聚类分析等方法对各树种树皮抗火性进行综合评价。结果表明: 黄檗树皮的含水率最高,春榆树皮的热值最低且灰分含量最大,水曲柳树皮的氧指数最高;11种树种树皮抗火性大小依次为:春榆>色木槭>拧筋槭>白牛槭>水曲柳>蒙古栎>黄檗>紫椴>胡桃楸>红松>枫桦。红松阔叶林主要树种树皮的抗火性可分为5类,春榆的抗火性强;色木槭、拧筋槭的抗火性较强;白牛槭、水曲柳、蒙古栎、黄檗、紫椴的抗火性一般;胡桃楸、红松的抗火性差;枫桦的抗火性极差。     

Effects of ultraviolet radiation, simulated or as natural sunlight, on conidium germination and appressorium formation by fungi with potential as mycoherbistats

Solar radiation, particularly its UV wavelengths, greatly influences conidium survival and this study looked at the impact of radiation and its interactions with temperature on Plectosporium alismatis and Colletotrichum orbiculare, two fungi that are potential mycoherbistats. UV radiation, rather than temperature, was found to be the primary cause of conidium mortality; however, there were interactions between these factors leading to the enhancement of the lethal effects of UVB on conidium germination at high temperatures. C. orbiculare was more sensitive than P. alismatis with conidium germination being halved by UVB doses of 1.47 and 13.1 kJ m^-2, respectively, for the two pathogens. Conidium mortality was dose-dependent and for P. alismatis exposed to a dose of 3.7 kJ m^-2 reciprocity was observed. However, for C. orbiculare equivalent doses were not reciprocal as higher doses for short periods were more lethal than lower doses of longer duration. Low UVB doses only caused delays in conidium germination, whereas higher doses killed conidia and caused delays in the germination of any survivors. Radiation also affected appressorium formation. Appressorium formation was stimulated by UVA and was dose dependent with P. alismatis requiring a higher dose than C. orbiculare to initiate formation. Microcycle conidiation by P. alismatis was observed following exposure to sunlight. This knowledge of how conidia of these potential mycoherbistats react to climate suggests that rapid conidium germination and appressorium formation could be achieved by manipulation of the time at which they are applied in the field. Conidia could be applied so that they receive sufficient UVA to stimulate appressorium formation but without receiving a dose that would significantly affect conidium germination. However, for this, additional protection from UVB may be needed.     

兰州市南北两山5种典型人工林凋落物的水文功能

结合野外实地观测和室内浸水试验,对兰州市南北两山5种典型人工林(侧柏林、刺槐林、新疆杨林、侧柏+刺槐混交林、新疆杨+刺槐混交林)凋落物的持水特性进行研究。结果表明: 不同林分类型凋落物的蓄积量在13.50～47.01 t·hm^-2,依次为新疆杨+刺槐混交林＞侧柏+刺槐混交林＞侧柏林＞刺槐林＞新疆杨林。除侧柏林外,其他林分类型的半分解层蓄积量所占比例均高于未分解层。凋落物最大持水率在190.8%～262.7%,新疆杨+刺槐混交林最大,侧柏林最小。凋落物最大持水量在35.29～123.59 t·hm^-2,依次为新疆杨+刺槐混交林＞侧柏+刺槐混交林＞刺槐林＞侧柏林＞新疆杨林。凋落物的吸水速率在浸水0～1 h直线下降,1 h后降幅减缓,未分解层凋落物吸水速率小于半分解层。最大拦截量和有效拦截量(深)均为新疆杨+刺槐混交林＞侧柏+刺槐混交林＞侧柏林＞刺槐林＞新疆杨林,且新疆杨+刺槐混交林有较高的有效拦截率,表明新疆杨+刺槐混交林在兰州市南北两山有较好的保持水土和涵养水源能力。     

基于DNA条形码技术对浙江省外来入侵福寿螺进行分子鉴定

外来入侵福寿螺对我国农业生产和水生生态系统平衡等造成严重危害。2010年, 种类鉴定研究首次揭示我国外来入侵福寿螺包括Pomacea canaliculata和P. maculata两个种, 而浙江省仅见P. canaliculata一种报道。P. canaliculata和P. maculata种间形态近似, 且受环境、食物源等因素影响, 同种内外壳形态特征多样, 因而基于形态特征进行种类的准确鉴定极为困难。本研究在采集浙江省7个区县的福寿螺样本的基础上, 利用DNA条形码技术扩增了101个不同个体的COI序列, 并从BOLD数据库下载了“P. canaliculata种团”的5个近缘种的55条COI序列用于分析, 其中包括P. lineata, P. dolioides和P. paludosa所有已发表序列, 以及P. canaliculata和P. maculata的南美洲样品的序列等。序列相似度比对、DNA条形码间隙和系统发育树等分析表明, COI序列可以实现近缘福寿螺的有效鉴别。待测的浙江省福寿螺样品中, 杭州江干区检测到P. canaliculata和P. maculata两种, 而舟山普陀区、绍兴上虞区和新昌县、温州瓯海区及杭州西湖区仅检测到P. canaliculata, 表明P. canaliculata在浙江省具有更广的分布范围。P. canaliculata和P. maculata分别形成4种和2种单倍型, 各区县样点分别包含1-3种单倍型, 浙江省各发生地呈现较低的遗传多样性。依据系统发育关系推测, 浙江省分布的P. canaliculata和P. maculata分别可能来源于阿根廷和巴西。