植物水分来源稳定氢氧同位素偏移研究进展

稳定氢氧同位素技术能有效计算植物根系水分吸收量,确定植物水分来源贡献,评估植物水分利用策略,是生态水文学探究大气-植被-土壤系统水分传输过程机制的有效工具。然而土壤与木质部水稳定氢氧同位素比值(δ²H和δ¹⁸O)偏移造成植物水分来源贡献率计算偏差,引起氢氧同位素结果差异的原因尚不明晰。该文首先简要介绍氢氧稳定同位素比值偏移现象,其次沿水分在土壤-植物-大气连续体中的传输路径构建梳理框架,系统阐述了3个界面(植物-大气界面、土壤-大气界面和根系-土壤界面)与2个空间(植物体和土壤层)中引起δ²H与δ¹⁸O偏移的自然效应,同时概述了土壤与木质部样品提取与测定技术中引起δ²H与δ¹⁸O偏差的人为效应。最后,根据现有研究进展提出主要问题,从获取同位素时空数据,微尺度同位素偏移原因,提取与测定技术的优化三方面指出未来的发展方向。     

广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物

为保护广西北部湾海岸带、海岛的植物多样性和生态系统多样性,通过样方、样带法野外实地调查并结合文献资料,对其外来入侵植物的物种组成、原产地、生活型、入侵途径和危害状况等进行了分析。结果表明,广西北部湾海岸带、海岛共有入侵植物64种,隶属28科55属,其中菊科(Asteraceae)最多(15种)。草本植物最多,有48种(75.00%)。原产地来自美洲的植物最多,有49种。入侵风险等级可划分为5个等级,其中Ⅰ级严重危害的有8种(12.50%)。与广西、广东、海南及华南地区的外来入侵植物在物种组成、生活型和原产地等方面呈现出较强的相似性;北部湾与广西中越边境内陆地区来自美洲的入侵植物都超过60%。因此推测广西外来入侵植物有两条可能的入侵线路：一是从海南登录,二是从中越边境跨入。广西北部湾海岸带、海岛的外来入侵植物总数(相对整个广西)虽较少,但其8种Ⅰ级严重危害植物的防治,仍需引起重视。     

急性髓系白血病mRNA与非编码RNA差异表达谱及CeRNA调控网络分析

利用GEO数据库(gene expression omnibus database)通过生物信息学分析方法探讨急性髓系白血病(acute myelogenous leukemia,AML)的发病机制。检索GEO数据库中AML相关芯片数据集GSE142698、GSE142699和GSE96535。利用GEO2R分析得到差异mRNAs、miRNAs以及差异lncRNAs。利用在线生物信息学分析工具DAVID对差异mRNAs进行GO富集分析和KEGG通路分析。利用miRWalk数据库预测AML相关miRNAs的靶向mRNAs,利用Spongescan数据库预测AML相关miRNAs的靶向lncRNAs,构建lncRNA-miRNA-mRNA竞争性内源RNA （competing endogenous RNA,ceRNA）调控网络。共筛选出29个显著差异mRNAs、70个显著差异miRNAs和20 005个显著差异lncRNAs。GO富集分析和KEGG通路分析显示,差异表达基因主要涉及蛋白磷酸化、细胞分裂、细胞增殖的负调控、基因表达的正向调节、周期蛋白依赖的丝氨酸/苏氨酸激酶活性的调节等生物过程以及细胞周期、细胞衰老、癌症通路、PI3K-Akt通路等信号通路。将miRWalk数据库预测的靶向mRNAs与差异mRNAs取交集,Spongescan数据库预测的靶向lncRNAs与差异lncRNAs取交集,分别确定了25个mRNAs、6个lncRNAs参与AML相关ceRNA调控网络的构建。结果表明,lncRNAs可能作为关键的ceRNA,通过调控miRNA和相关靶基因参与AML的发生与发展,研究结果为AML诊断和治疗的分子生物学研究提供了新的依据。     

草菇子实体多肽提取工艺及其抗氧化活性

为了优化草菇子实体多肽的提取工艺和探究其抗氧化活性,以草菇子实体为原料,采用酶解法提取草菇子实体多肽,通过单因素试验得出最佳的酶解工艺,并使用Box-Behnken设计试验组合。结果表明：草菇子实体提取多肽的最佳工艺为料液比1:52 (g/mL)、加酶量7 200 U/g、酶解温度43 ℃,此工艺条件下的多肽得率为67.76%。从1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)自由基清除能力、铁离子还原能力、超氧阴离子自由基清除能力和羟自由基清除能力4个方面研究其体外抗氧化能力,结果表明,草菇子实体多肽对DPPH自由基清除率为74.11%,超氧阴离子自由基和羟自由基清除率分别在69.64%和91.83%达到稳定,草菇子实体多肽还具有一定的还原力,说明草菇子实体多肽可以作为优质抗氧化肽的良好来源。该研究为草菇多肽的高效制备和抗氧化肽等高附加值产品的研发提供理论依据。     

外生菌根真菌的共生互作和宿主选择机制研究进展

外生菌根真菌作为树木的共生伙伴,是森林生态系统重要组成部分,在森林天然更新、植物抗逆性形成、协助植物吸收限制性营养等方面扮演重要角色。真菌和植物跨界共生具有复杂的分子互作过程,在共生的不同阶段有不同的分子互作机制,其调控反馈网络还有许多未知。基因组与转录组研究技术和方法的进步,为一些新的信号分子、效应蛋白以及相关通路的发现提供了可能。真菌与宿主植物之间营养转移调控对共生的影响也逐渐受到关注,营养相关的转运蛋白对共生的建立和维持提供了物质基础。真菌的宿主选择机制是值得重点关注的领域,由于外生菌根真菌的多谱系起源和演化史中存在多次宿主转换事件,真菌演化出多样的应对机制用来区分相容性宿主、不相容性宿主和非宿主。通过对不同真菌与宿主植物的组学研究,宿主选择机制研究取得了一定进展。本文对近十年来国内外的研究报道进行梳理与总结,并对未来在该领域的探索方向做出展望。     

N添加对西南亚高山红桦林根系分泌物及其介导的养分转化过程的影响

目前缺乏对根系分泌物通量以及相关生态后果对不同氮（N）沉降水平响应方向和幅度的深入理解,该研究以西南亚高山典型的红桦（Betula albosinensis）林为研究对象,通过野外原位N添加试验模拟不同氮沉降水平（对照组,0 kg?hm^-2?a^-1;低氮处理,25 kg?hm^-2?a^-1;高氮处理,50 kg?hm^-2?a^-1）,分析了红桦林根系分泌物C输入通量及其介导的根际土壤养分循环过程对不同N添加水平的差异化响应,试图揭示不同N添加处理对红桦根系分泌物C输入通量及其介导的土壤养分转化过程的影响。结果表明：（1）N添加显著抑制了红桦林根系分泌物C输入速率（其中低氮（N25）条件下单位根生物量根系分泌速率均值降低约14.87%）和年C输入通量（低氮条件下降低了约45.01%）（P<0.05）,其高氮处理的抑制效应更强。（2）N添加显著抑制了红桦林N矿化速率及其相关的微生物胞外酶活性（P<0.05）,并显著降低了其根际效应;N沉降显著抑制了根系分泌物C输入通量及其介导的土壤养分转化过程,并且这种抑制效应随N沉降水平的升高而增强。该研究结果可丰富全球气候变化下森林地下碳养分循环过程的认识和理解。     

NP配施对平茬后云南松苗木N、P、K化学计量比的影响

为了解NP配施对平茬后云南松（Pinus yunnanensis）苗木各器官N、P、K化学计量比的影响,分析云南松苗木不同器官（根、茎、叶、萌条）的ω（N）∶ω（P）、ω（N）∶ω（K）、ω（P）∶ω（K）化学计量比的季节变化特征,探讨各器官间N、P、K化学计量比的相关性及其变异来源。采用N、P二因素三水平的3×3回归设计开展不同施肥试验,并对苗木采样测定,研究NP配施对平茬后云南松根、叶、茎及其萌条N、P、K化学计量特征的影响。结果表明：平茬后云南松苗木不同器官的营养元素分配没有统一的规律,展现出丰富的变异。随着施肥季节的变化, ω（N）∶ω（P）在根、茎和萌条中逐渐下降,在叶中先下降后上升,但总体差异不大。单施N肥、P肥和NP配施均对云南松苗木生长的影响产生一定差异,总体来看NP配施更有利于促进苗木的生长,且以处理5（N₁P₁）表现为极显著（P<0.01）。云南松苗木各器官N、P、K化学计量比主要受N×P交互作用的影响,其次是N,影响最小的是P。除在根和叶中ω（N）∶ω（P）与ω（N）∶ω（K）之间相关性发生改变之外,其余两两间的正负相关性均保持不变,而 ω（N）∶ω（P）与ω（P）∶ω（K）、ω（N）∶ω（K）与ω（P）∶ω（K）的相关性均随着施肥季节的变化相关性发生改变,且相关系数降低,分别受P和K的调控。平茬改变植株体内的营养元素含量,不同施肥处理促使云南松各器官中N、P、K化学计量特征差异极显著（P<0.01）。NP配施可以有效缓解单施N肥、P肥对植株的限制作用,使养分处于一个平衡状态,从而满足植株对生长的需要。     

内源脱落酸和赤霉素对番茄发育果实和种子水分关系的影响

利用热偶湿度计（ｔｈｅｒｍｏｃｏｕｐｌｅｐｓｙｃｈｒｏｍｅｔｅｒ）研究了野生型、ＧＡ－缺陷型和ＡＢＡ－缺陷型番茄发育过程中果实种子的水分关系,发现除ＡＢＡ－缺陷型种子胶囊和果肉水势变化特殊外,３种类型果实水分状况变化基本一致;在整个发育时期内．前期种子胶囊和果肉水分流向种子,中期种子水分流向种子胶囊和果肉,后期种子和果实间的水势达到平衡。鉴于种胚脱水是一种主动过程,种胚水势一直低于整个种子、种子胶囊和果肉。内源赤霉素可明显增加果实和种子的重量,但对增加种胚溶质的作用不大。由于内源脱落酸可以促使果实成熟和衰老,促进果实细胞解体,大大降低种子胶囊和果肉水势,因而抑制成熟种子在果实内萌发。     

干旱和盐胁迫诱导甜菜叶中的甜菜碱醛脱氢酶的积累

应用双向免疫扩散方法测定表明,甜菜叶片的甜菜碱醛脱氢酶能与菠菜的甜菜碱醛脱氢酶抗体发生交叉反应。渗透势－０．６５￣－２．６ＭＰａ的甘露醇溶液或２００～３００ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ溶液,诱导甜茶叶片甜菜碱醛脱氢酶积累明显增加。     

海甘蓝种子成熟过程中脂肪酸含量以及脱落酸和山梨醇的效应

海甘蓝种子在成熟过程中,棕榈酸、硬脂酸和亚麻酸的含量不断下降,而二十碳烯酸和芥酸的含量呈上升趋势。选用开花后２５～２７ｄ的海甘蓝幼胚分别在含不同浓度的ＡＢＡ或高渗透剂的培养基中培养１～３ｄ,发现其各种脂肪酸的变化趋势和种子自然成熟过程中脂肪酸的变化相似,说明ＡＢＡ或高渗透剂可能是种子成熟过程中各种脂肪酸合成和相互转化所需的条件。