黄土高原土壤水分-有机碳-微生物耦合作用研究进展

黄土高原植被恢复后土壤水分、有机碳和微生物群落发生了非同步性演变。土壤微生物是各种生命活动的载体,在土壤水-碳耦合过程中参与了一系列的氧化与还原反应,因此,土壤微生物在水-碳耦合关键过程中起着重要的调节作用,三者存在着密切的耦合关系。尽管关于植被恢复后土壤水分和有机碳变化的研究已开展较多,但是由于土壤微生物活动和群落结构复杂性和易变性,这给土壤微生物介导的水-碳耦合研究带来了相当大的困难。迄今为止,黄土高原植被恢复后土壤水、碳、微生物三者之间的耦合关系缺乏总体性的融合,大多数研究只能假设各个生物化学过程是相对独立的,对土壤水、碳、微生物耦合的认知仍存在局限性。由此,首先对黄土高原植被恢复进程、土壤水分过程和有机碳变化分别进行了综述,结合已有的理论和证据进一步概括了黄土高原土壤有机碳、微生物群落对降水格局的响应。最后整合植被、土壤和微生物界面等关键生态过程,总结了黄土高原土壤水-碳-微生物耦合界面过程,采用HYDRUS-2D模型(水文过程模型)和ORCHIDEE模型(生态系统碳模型),并融入土壤微生物种群生长动态,基于稳定碳、水同位素技术和DNA探针技术,初步构建了黄土高原土壤水-碳-微...     

冬青卫矛叶片质外体适应冬季胁迫的蛋白质组学分析

植物的质外体在感知外界信号和胁迫应答中起重要作用。该研究采用生理生化和蛋白质组学方法,对秋季和冬季冬青卫矛叶片的理化指标、微观结构以及叶片质外体液体中的蛋白变化进行比较分析,探索冬青卫矛叶片质外体响应冻胁迫的分子机制,以期为植物抗冻分子机制研究提供依据。结果表明:(1)冬季冬青卫矛叶片中MDA、可溶性糖含量以及SOD、POD活性均显著升高,气孔张开度减小,叶片厚度变小。(2)冬季冬青卫矛质外体液体中的蛋白质种类和含量显著高于秋季。(3)冬青卫矛叶片质外体液体中共鉴定到838个肽段和194个蛋白质;与秋季相比,冬季冬青卫矛叶片质外体液体中共筛选到43种差异积累蛋白(DAPs),其中26个蛋白质显著上调,17个蛋白质显著下调;蛋白表达模式显示,胚胎发育晚期丰富蛋白质、铁超氧化物歧化酶、过氧化物酶、丝氨酸羧肽酶等在冬季表达量较高,推测它们可能是冬季胁迫响应敏感的蛋白质。(4)KEGG富集分析显示,差异蛋白主要与应激防御、细胞壁修饰、抗病、自由基清除、甘油脂类代谢、淀粉和蔗糖代谢、次生代谢物的生物合成等生物学过程相关。(5)验证实验结果表明,冬季冬青卫矛8个差异积累蛋白与其对应的基因的表达趋势一致。研究认为,冬季冬青卫矛质外体液体中积累的蛋白可通过清除活性氧、促进单糖、寡糖和游离氨基酸等渗透调节物的生成而增强对环境的适应;推测冬青卫矛质外体中积累的单糖和寡糖可能通过增加质外体液体的浓度从而降低冰点,进而提高冬青卫矛对冬季胁迫的耐受性。     

甘蓝型油菜每角果粒数全基因组关联分析

为挖掘甘蓝型油菜每角果粒数显著关联单核苷酸多态性（SNP）位点及相关候选基因。本研究以300份甘蓝型油菜自交系为试验材料,对甘蓝油菜每角果粒数进行一年两地表型考察,并结合该群体前期开发的201 817个SNPs标记,采用一般线性模型（GLM）和混合线性模型（MLM）进行全基因组关联分析（GWAS）,此外,对性状显著关联SNP位点两侧100 kb区域内相关候选基因进行功能预测。300份甘蓝型油菜每角果粒数在两地均表现出广泛的表型变异,筛选出2份每角果粒数较多的油菜种质资源。基于GLM模型检测到39个与油菜每角果粒数显著关联SNPs,采用MLM分析发现,两地共检测到的3个每角果粒数显著关联SNPs位点均在GLM检测到。8个位点附近找到CIK,ERF022和EDE1等19个拟南芥已报道角果籽粒发育相关的同源基因。研究结果有助于解析甘蓝型油菜每角果粒数的遗传基础,为研究每角果粒数的调控机制、指导每角果粒数的遗传改良奠定基础。     

粮棉油雄性不育杂种优势的基础研究

本项目从1993年1月开始,至1997年12月结束,共计五年,每年经费100万元。预计5—10年内对玉米、小麦、水稻、棉花、油菜的雄性不育和杂种优势的基础研究有所突破。 1 研究内容和意义本项目的第一部分内容,着重研究上述五种作物的胞质遗传和核基因遗传雄不育系的分子遗传基础、特征表达、恢保关系、光温调控机理、代谢特点、种源鉴别及创建转化等。第二部分研究内容,着眼于应用分子标记技术,探明亲本系的亲缘关系和杂种优势群的构建;检测标记位点与产量潜力、主要农艺性状的相关程度;阐明数量性状基因的加性、显性,超     

电针颧髎穴和尾部电流致痛后c—fos在大鼠中枢脑桥延髓内DBH阳性神经元中的表达

本研究在大鼠上分别用电针大鼠面部颧髎穴和尾部电流刺激致痛后,报道DBH阳性神经元与c—fos蛋白在中枢神经系统中的共存。实验在雄性SD大鼠上进行。刺激后2小时,经心脏用4％多聚甲醛磷酸缓冲液灌注固定,脑组织作冰冻冠状切片。在同一切片上顺序进行Fos抗体—ABC—DABni和DBH抗体—PAP—DAB双免疫细胞化学方法染色,并以不刺激动物作对照,结果表明:针组和痛组动物均可在脑干若干核团内观察到Fos样免疫阳性(FLI)显示神经元在细胞核上,星紫黑色。光镜下在A_1、A_2、A_3蓝斑与蓝斑下核处有DBH样免疫阳性(DLI)在细胞体、突起和终末上,呈棕黄色,但胞核不染。光镜下出现三种形式神经元:1.仅有FLI胞核染色。2.仅有DLI胞质、突起和终末染色。3.FLI胞核存在DLI胞体中(即共存)。统计分析表明。在脑干部位,FLI在网状外侧核(RL)、孤束核(nts)、延髓头端腹侧区(RVM)和导水管周围灰质的腹侧、腹外侧和外侧部位(PAG)针组显著多于痛组。共存神经元仅在A_1部位针组显著地多于痛组,A_2、A_5及蓝斑部位。针组与痛组的共存数差异不显著。     

光,温敏不育水稻雄性败育的细胞学研究

在长日季节里,安农S—1在28.1℃条件下,衡农S—1在29.2℃条件下可见到部分异常二分体和异常四分体等不正常减数分裂现象,但雄性败育主要发生在单核花粉期;在日均温32.4℃条件下,两个不育系的花粉母细胞解体成为无花粉型不育。农垦58S的花粉败育主要发生在单核靠边期,在部分花粉囊中可见到花粉与原生质形成的原生质花粉团。无论在上述什么温度条件下没有发现农垦58S花粉母细胞解体的无花粉不育现象。     

不同水热梯度下冠层优势树种叶片热力性状及适应策略的变化趋势

叶片温度是植物能量交换和生理过程发生的重要微环境参数。叶片热力性状能够在一定程度上调控叶片温度,避免极端温度对叶片的伤害。但目前针对叶片热力性状的研究还很少。该研究选择云南省从热带到温带具有明显水热梯度的4种典型植被类型:干热河谷植被、热带雨林、亚热带常绿阔叶林、温带针阔混交林,对其冠层优势树种的叶片热力性状进行了系统地研究。这些性状包括了可能影响叶片温度的形态、光学、材料特性、解剖和生理的23个性状。研究结果表明:干热河谷植被的植物主要依靠蒸腾降温,叶片薄,叶寿命短,主要为“快速投资-收益”型植物;热带雨林植物叶片大,蒸腾速率不高,不利于降温,较厚的叶片、较高的含水量能在一定程度上缓解高温,采取“慢速投资-收益”策略;亚热带常绿阔叶林很少发生极端温度,叶片没有明显的热适应性状,叶片厚,叶寿命长,采取“慢速投资-收益”策略;温带针阔混交林植被的叶片小而厚,多成簇状生长,有一定保温作用。温带针阔混交林的冠层常绿植物光合速率较低,偏“慢速投资-收益”型;而落叶植物的光合速率较高,偏“快速投资-收益”型。该研究系统地研究了热力性状与植物适应策略沿水热梯度的变化,为深入认识植物对环境适应策略提...     

培养液pH值对白菜幼苗吸收营养元素的影响

小白菜(Brassica campestris ssp. chinensis)种子培养于Hoagland完全营养液中,设pH值3.5～7.5等6个处理。叶面光照强度为3000～3500 lx。重复3～6次,随机排列。隔天更换调节好的营养液以维持恒定的pH值。相对生长率据公式求得。式中W_1、W_2为前后两次测定的鲜重,每样本20株。T_2—T_1为两次测定所间隔的时间。根系活力用三苯基氯化四唑测定。氮含量用凯氏定氮法,1030