玉米CIPK基因家族的鉴定及ZmCIPK3的抗旱性功能研究

钙调磷酸酶B类互作蛋白激酶（CIPK,CBL interacting protein kinases）是植物钙离子信号通路中响应非生物逆境胁迫的重要蛋白激酶之一。本研究以拟南芥和水稻中CIPK家族基因序列信息为基础,利用玉米参考基因组B73和生物信息学分析方法,全基因组范围内鉴定玉米CIPK基因家族成员,分析CIPK家族基因的进化关系、基因结构、基因表达模式和对干旱胁迫的响应。本研究共鉴定出44个玉米CIPK家族基因,并将其分为5个亚家族,每个亚家族有不同的外显子-内含子和UTR的结构特征;基于基因差异表达分析,筛选出5个与抗旱性相关的候选基因ZmCIPK3、ZmCIPK7、ZmCIPK44、ZmCIPK25和ZmCIPK28;进一步的遗传数据表明,干旱胁迫下ZmCIPK3拟南芥转基因株系的存活率明显高于野生型,提高了拟南芥的抗旱性;同时,干旱胁迫下ZmCIPK3拟南芥转基因株系中抗旱性相关生化指标过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性显著高于野生型,而丙二醛和脯氨酸的含量显著低于野生型。本研究在玉米全基因组水平上鉴定了CIPK基因家族成员,分析了其在不同抗旱性材料、不同水分处理下的基因表达模...     

荒漠植物梭梭稳定碳同位素组成与环境因子的关系

以广泛分布于新疆荒漠地区的建群种植物——梭梭(Haloxylon ammodendron)为研究对象,通过对23个样地101份梭梭同化枝样品δ~(13)C值的测定,分析了梭梭稳定碳同位素组成的变化特征及其与环境因子(海拔、日照时数、潜在蒸散量、年平均降水量和年平均温度)的关系,并讨论了不同生境下梭梭同化枝δ~(13)C值的变化特征。研究结果显示:(1)梭梭同化枝δ~(13)C平均值为-14.15‰,其在95%置信区间的变化范围为-13.14‰—-15.38‰,表明梭梭是C_4光合途径的植物。(2)梭梭同化枝δ~(13)C值与年平均降水量和年平均温度呈显著负相关关系,而与日照时数、潜在蒸散量和海拔呈显著正相关关系。我们推测梭梭同化枝δ~(13)C值对各环境因子响应趋势的不同,可能是由气孔限制因素造成的,它是梭梭适应干旱荒漠环境的一种策略。(3)在不同生境下,梭梭同化枝的碳同位素组成存在显著差异。当梭梭群落中的主要伴生种为白刺、红砂时,其δ~(13)C值最高,当主要伴生种为沙拐枣和假木贼时,其δ~(13)C值最低。在灰漠土与灰棕漠土样地中的梭梭δ~(13)C值高于棕钙土、风沙土、石质土样地;盆地中梭梭同化枝δ~(13)C值低于平原、山地、丘陵地形条件下的样地。以上结果表明:梭梭水分利用效率在不同环境梯度和生境中,存在着显著不同,表现出显著的适应策略差异。     

哈克地区全新世生态环境演变与人类文化的发展轨迹

哈克遗址是呼伦贝尔地区一处重要的细石器遗址,对划分和确立东北地区细石器文化的类型及其渊源具有重要的价值。遗址位于海拉尔河东、北、南三面环绕而形成的半封闭式高平台小岛上,自下而上基本存在着四个时期的文化堆积,其中,包含细石器文化遗存的堆积物的厚度最大。岩性、岩相、碳酸钙含量检测和植物孢粉分析等方面的综合信息表明,全新世以来地层垂直沉积和气候变迁波动是同步发展的。人类依环境优劣而留居或迁徙,其文化发展从早到晚经历了新石器、辽至蒙元、明清时期的历史演变,变化始终伴随着气候的波动,表现出以适应为特征的生存与繁衍轨迹。     

纤维素基固定化酶载体的研究进展

固定化酶是工业生物催化中广泛应用的一种生物催化剂形式。作为固定化酶最重要的一个组成部分,载体材料的种类、结构和性能都会对酶的固定化效果产生重要影响,是成功制备固定化酶的关键。近年来,纤维素因具有可再生、可降解和廉价等优良特性而成为一种备受关注的固定化酶载体材料。纤维素基载体可以通过吸附、交联、共价结合以及包埋等方式实现酶的固定化,从而提高酶的热稳定性、酸碱耐受性、贮藏稳定性及其重复使用性。纤维素独特的结构及其可修饰性赋予纤维素基载体许多新的功能,如果以此作为酶固定化载体时,能够使固定化效率或固定工艺有更多的变化。本文综述改性纤维素、纤维素膜、纤维素小球等载体在酶固定化领域的研究进展、催化机制及应用,为相关的研究者提供参考。     

植物激素对砀山酥梨脱病毒苗增殖生长的影响

砀山酥梨脱病毒苗培养基中添加外源激素能通过调节内源激素的含量,从而控制脱病毒苗的增殖和生长。苄基腺嘌呤(benzyladen ine,BA)处理可提高脱病毒苗内源玉米素核苷(zeatin riboside,ZR)含量,而脱病毒苗的有效增殖芽数与IAA/ZR比值呈显著负相关;1萘-乙酸(1-naphthalene acetic ac id,NAA)处理可显著提高内源吲哚乙酸(indole acetic ac id,IAA)含量,较高的内源IAA含量有利于芽梢的生长;继代组培苗体内含有一定量的内源赤霉素(G iberllic Ac id,GA1 3),适量的外源GA3处理,可提高内源GA1 3含量而显著降低脱落酸(absc isic ac id,ABA)含量,促进芽梢的伸长和叶面积的扩大。     

耐钙心肌细胞的分离和电生理特性观察

用快速、恒压的无钙和胶原酶Ｔｙｒｏｄｅ液相继灌流豚鼠心脏冠脉系统后,再经无钙液室温浸泡心脏和用改变的Ｋ－Ｂ液帮助分离细胞的恢复,可获得耐钙的游离心肌细胞。全细胞电流记录：静息电位为－７２±９ｍＶ（ｎ＝１２）,并显示出快内向电流（ＩＮａ）,可被异搏定阻断的慢钙离子流和时间依赖性外向钾流（Ｉｋ）;单通道记录分别显示了Ｎａ＋Ｃａ２＋和Ｋ＋通道的电压依赖性等特征。结果表明了用此法分离的细胞具有耐钙性和正常电生理特性。     

典型亚热带热分层水库秋季细菌群落垂直分布

水库在我国东南沿海地区是重要的饮用水水源地,对地区经济发展和社会稳定起到重要作用。选择亚热带地区典型的热分层水库——福建莆田东圳水库,于2011年秋季稳定分层期,以水体温度的垂直变化特征为依据进行分层采样。应用PCRDGGE和克隆测序的方法研究浮游细菌群落的垂直分布特征,利用多元统计分析揭示细菌群落与热分层水体理化指标之间的关系。结果显示:溶解氧、电导率、叶绿素a、总氮、氨氮及硝氮在上下层水体中的分布有显著差异,下层缺氧区细菌的ShannonWiener指数和DGGE条带数明显高于上层好氧区,表明东圳水库热分层水体中存在明显的物理、化学及生物分层现象。测序结果表明β-变形菌可能是东圳水库中占优势的细菌类群,统计结果提示溶解氧是显著影响细菌群落组成的环境因子。热分层水体的物理化学分层与水体细菌群落结构密切相关,提示水库生态学研究应对水体热分层给予重视。     

淡水湿地种子库的小尺度空间格局

以长江中下游淡水湿地湖里沼泽为对象,研究了种子库在小尺度空间范围的水平分布格局。在沼泽中选择地表植被分布比较均一的16m×4m大小的方形区域,按1m间隔获取64个内径7·8cm、深5cm的圆柱状土样,通过幼苗萌发法鉴定每个土样的种子库组成。采用2个格局指数(离散系数和Lloyd平均拥挤指数)以及Moran空间自相关系数分析了种子库中优势种的空间分布格局。结果显示种子库由17个物种组成,多年生的锐棱荸荠(Eleocharisacutangula)和龙师草(E·tetraqueter)是种子库中密度最大的物种。两个格局指数显示7个分布频率大于10%的物种的种子全部为聚集分布。MoransI统计分析显示其中只有3个物种为显著的正的空间自相关,表明这3个物种的种子斑块大小超过了目前的两个取样单位之间的距离(1m),而其它4个物种的种子斑块则小于这个尺度。     

城市湖泊退化过程中水生态系统服务功能价值演变评估——以肇庆仙女湖为例

运用市场价值法、碳税法、造林成本法和工业制氧影子价格法、影子工程法以及价格替代等方法,以肇庆仙女湖为例,对城市湖泊水生态系统自然资产价值部分的演变进行了评估。结果得出,仙女湖水生态系统退化过程中,导致水生态系统有些服务功能的大幅度降低,如大气调节功能价值由1999年的460124元降低到2004年的8元、水质净化功能价值由1999年的11480元降到2004年的904元等;但并非各项生态系统服务功能价值都降低,有些项目的生态系统服务功能可保持不变,如水资源调节功能价值;甚至升高,如物质生产价值由1999年的152400元增加到2004年的241200元。该研究给退化生态系统的修复带来很大启示,即在退化生态系统的修复过程中要针对性的就退化生态系统的结构和功能进行修复,提高生态系统的总体服务功能价值,而并非退化生态系统的各项服务均需提高,有些项目的生态系统服务价值可以保持不变,甚至降低。     

藻类利用微量金属元素的研究技术与方法

藻类是海洋、淡水和陆地生态系统的重要组成部分,在全球初级生产中居重要地位,其中仅海洋浮游藻类对全球光合碳固定的贡献份额就达到40%-50%[1],是海洋"生物碳泵"的关键组分,对缓解大气CO2浓度升高意义重大[2].