树轮木质素甲氧基稳定氢同位素比率测定方法研究进展

在森林树木合成的有机化合物中,氢元素(H)主要源于大汽水,经植物光合与生理代谢参与生物地球化学循环。近年来,树轮木质素甲氧基稳定氢同位素比率(δ²H_LM)作为新的古气候和古环境研究的代用指标,重建了多个地区的降水稳定同位素比率及气候变化信息,展现了其特有的优势。本文综述了现有树轮δ²H_LM测定的详细分析方法和基本原理,从树轮木质素含量、单体组成等方面对树轮δ²H_LM测定方法的稳定性和有效性进行评价,阐述了树轮木质素甲氧基稳定同位素指标现有研究成果。中纬度地区森林树轮δ²H_LM在记录气温变化和降水稳定同位素变化等方面有着巨大的潜力。但是树轮δ²H_LM的研究尚处于起步阶段,主要表现为: 1) 研究区局限于北半球中纬度地区,研究对象局限于针叶树种;2) 高分辨率树轮δ²H_LM研究有待开展,以弥补硝化纤维稳定氢同位素记录的局限;3) 树轮δ²H_LM在植物生理和森林生态研究方面的潜力有待开发。     

短期增温对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用的影响

全球变暖引起陆地生态系统和整个生物圈一系列生态问题,未来全球平均气温的持续增加将使这些问题进一步加剧。目前增温、氮沉降和森林更新方式对中亚热带土壤氮磷等养分的影响已有部分研究,但增温对亚热带森林的氮磷耦合作用的影响仍然未知。以中亚热带杉木(Cunninghamia lanceolate)幼苗为研究对象,设置埋设电缆以加热土壤增温实验(增温幅度(5±0.5)℃),研究短期增温对土壤含水量、微生物生物量氮(MBN)、微生物生物量磷(MBP)、土壤氮磷养分,以及氮(N)、磷(P)耦合作用的影响。结果表明:短期增温对全氮、全磷无显著影响;增温第1年显著提高了有效氮、铵态氮(NH_4~+)和有效磷的含量,显著降低了MBN含量。增温第2年,土壤中有效磷、NH_4~+和MBP含量显著下降;短期增温虽然对土壤全N/P,有效N/P的影响不显著,但是增温使铵态氮/硝态亚硝态氮(NH_4~+/(NO_3~-+NO_2~-))显著降低;此外,增温显著降低了MBN/MBP,缓解了微生物对磷的限制。相关性分析表明,耦合作用不仅受N和P之间相互作用的影响,也受土壤温度、水分含量等其他因素的影响。研究表明,短期增温并未对中亚热带杉木人工幼林土壤氮磷耦合作用产生显著影响,但增温后降低了有效氮、有效磷的含量。因此,在未来全球变暖背景下,研究结果为中亚热带森林生态系统的的健康发展和科学管理提供重要的理论依据。     

中亚热带森林转换对土壤磷积累的影响

磷是植物生长的必需元素之一,是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。研究森林转换后土壤因素对磷素的影响,对生态系统的稳定和森林经营具有重要意义。选取由亚热带常绿阔叶林转换而成的米槠次生林(SF)、米槠人促林(AR)和杉木人工林(CF)为研究对象,测定了土壤理化性质、铁铝氧化物、各形态磷含量以及酸性磷酸酶活性,旨在探究土壤磷对森林转换的响应和驱动土壤磷变化的影响因子。结果显示:米槠人促林土壤的全磷、有机磷和微生物生物量磷显著高于米槠次生林和杉木人工林;冗余分析(RDA)发现,土壤含水量、总氮和无定型铁是影响淋溶层土壤磷的主要因子,而在淀积层,则是酸性磷酸酶、游离型铁和总氮起主要作用;土壤生物化学属性和微生物特性都会影响着不同形态土壤P的积累,其中土壤中的水分和酸性磷酸酶活性是调控土壤磷的关键因子。研究表明,中亚热带地区天然林转换为人促更新林更有利于森林土壤磷的储存和供应,有助于维持本区域森林生态系统的稳定。     

森林转换后土壤因素影响中亚热带土壤磷的积累

磷是植物生长的必需元素之一,是维持亚热带森林生态系统生产力的关键因子。研究森林转换后土壤因素对磷素的影响,对生态系统的稳定和森林经营具有重要意义。本文选取由亚热带常绿阔叶林转换而成的米槠次生林(SF)、米槠人促林(AR)和杉木人工林(CF)为研究对象,测定了土壤理化性质、铁铝氧化物、各形态磷含量以及酸性磷酸酶活性,旨在探究土壤磷对森林转换的响应和驱动土壤磷变化的影响因子。结果显示:米槠人促林土壤的全磷、有机磷和微生物生物量磷显著高于米槠次生林和杉木人工林;冗余分析(RDA)发现,土壤含水量、总氮和无定型铁是影响A层土壤磷的主要因子,而在B层,则是酸性磷酸酶、游离型铁和总氮起主要作用;土壤生物化学属性和微生物特性都会影响着不同形态土壤P的积累,其中土壤中的水分和酸性磷酸酶活性是调控土壤磷的关键因子。研究表明,中亚热带地区天然林转换为人促更新林更有利于森林土壤磷的储存和供应,有助于维持本区域森林生态系统的稳定。本文的研究结果可为中亚热带森林经营提供科学依据。     

疏水性氨基酸的羟基化研究进展

羟基化氨基酸在生物技术和分子生物学中具有独特价值,具有抗真菌、抗菌、抗病毒和抗癌的特性。通过比较化学合成与生物催化合成羟基氨基酸的异同,选择具有高对映结构选择性的生物催化合成方法成为羟基氨基酸合成的首选。生物催化实现疏水性氨基酸的羟基化和羟化酶紧密相关,而羟化酶又是单核非血红素Fe(Ⅱ)和α-酮戊二酸依赖型双加氧酶(Fe/αKGDs)的一种,Fe/αKGDs存在共性催化机制。因此,疏水性氨基酸在被催化的过程中,会利用关键中间体高价铁-超氧复合体(Fe(Ⅳ)=O)引起多种氧化转化,从而完成羟基化过程。文中就疏水性氨基酸的羟基化合成及功能应用,尤其是(2S,3R,4S)-4-羟基-异亮氨酸(4-HIL)和羟脯氨酸,进行了详细的阐述,探讨了Fe/αKGDs的共性催化反应机制,并对羟基氨基酸在基础研究和工业中的应用进行了综述。     

线粒体功能障碍机制及其相关疾病研究进展

线粒体是真核细胞重要的细胞器,与多种疾病的发生发展密切相关。线粒体膜受到破坏、呼吸链受到抑制、酶活性降低、线粒体DNA(mitochondrial DNA,mtDNA)的损伤等都会引起线粒体功能障碍,可直接或间接地影响整个细胞的正常功能。现就线粒体功能障碍与其相关疾病的关系作一综述。     

沙颍河流域浮游动物群落结构空间变化特征与水质评价

为了解沙颍河流域浮游动物的群落结构及水质状况, 于2016年秋季对该流域设置了20个采样点, 进行浮游动物群落结构调查, 并利用生物多样性指数对水质进行评价。结果显示: 沙颍河流域共检测出浮游动物36属78种, 其中轮虫20属60种、枝角类10属12种、桡足类6属6种; 浮游动物优势种主要为长肢多肢轮虫(Polyarthra dolichoptera)、裂痕龟纹轮虫(Anuraeopsis fissa)、角突臂尾轮虫(Brachionus angularis)、萼花臂尾轮虫(B. calyciflorus)、曲腿龟甲轮虫(KeratelIa valga)和象鼻溞(Bosmina sp.); 浮游动物密度和生物量最大值出现在沙颍河流域上游, 且从上游至下游, 生物量和密度的空间变化趋势相一致, 大致呈现逐渐降低的趋势; 检测位点Shannon-Wiener 多样性指数的范围为1.03—3.51, Pielou均匀度指数的变化范围为0.26—0.70。综合分析各采样点的种群和多样性指数反映出沙颍河流域上游水体污染较为严重, 中下游水体为中度污染。水质总体呈现出中度-重度污染。     

光动力抗微生物化学疗法对解脲脲原体体外活性的影响

解脲脲原体是一种重要的病原微生物,近年来其耐药形势十分严峻,因此寻找一种全新的有效替代治疗方案尤为重要。本研究旨在探索光动力抗微生物化学疗法对解脲脲原体体外活性的影响。选取解脲脲原体两种生物群（Parvo生物群及T960生物群）代表菌株,包括标准株及临床株,与系列稀释的2.5~0.039 062 5 mmol/L光敏剂甲苯胺蓝孵育20 min或60 min,再以（633±10）nm红光照射,设置48、102、204和408 mJ/cm²共4组能量密度,48 h后判读结果。观察不同解脲脲原体与甲苯胺蓝孵育时间、甲苯胺蓝浓度、光照能量密度对光动力抗微生物化学疗法灭活解脲脲原体效果的影响,并观察两种生物群对光动力抗微生物化学疗法敏感性的差异。结果显示,光动力抗微生物化学疗法在体外对解脲脲原体有明显灭活作用。在光照能量密度及解脲脲原体与甲苯胺蓝孵育时间固定的前提下,这种灭活作用随甲苯胺蓝浓度的增加而增强;单一633 nm红光光源在408 J/cm²及以下的能量密度对解脲脲原体的活性无明显影响。在甲苯胺蓝浓度及解脲脲原体与甲苯胺蓝孵育时间固定的条件下,光动力抗微生物化学疗法对解脲脲原体的灭活作用随光照能量密度（48~408 mJ/cm²）的增加而增强;随甲苯胺蓝孵育时间（30~60 min）延长,光动力抗微生物化学疗法对解脲脲原体的灭活作用有增强的趋势。结果提示,解脲脲原体两种生物群对光动力抗微生物化学疗法的敏感性相似。本研究证实,光动力抗微生物化学疗法在体外能有效灭活解脲脲原体,有望成为解脲脲原体感染的有效替代治疗方法。     

被子植物起源和早期演化研究的回顾与展望

近年来,被子植物起源和早期演化研究,由于手段和技术的更新,资料大量积累,取得了许多重要进展,成为植物学领域的一大热点。本文对过去近五十年的研究作了回顾,并从分子系统学、分支系统学、花原基发生的形态学、花发育的分子遗传学及白垩纪花和其它生殖结构化石研究等五个方面对该领域在最近十几年的研究进展进行综述,最后,对今后如何开展这方面的工作作了简要评论。