磷酸肌醇激酶FAB1调控拟南芥根毛伸长

FAB1/PIKfyve是介导PI(3,5)P₂ (磷脂酰肌醇3,5-二磷酸)生物合成的磷酸肌醇激酶。在动物和酵母(Saccharomyces cerevisiae)中, PI(3,5)P₂参与调控胞内膜运输, 但在植物中的研究较少。该文通过分析拟南芥(Arabidopsis thaliana) FAB1的T-DNA插入突变体的表型解析PI(3,5)P₂的生物学功能。拟南芥FAB1基因家族包含FAB1A、FAB1B、FAB1C和FAB1D四个基因。研究发现, fab1a/b呈现雄配子体致死的表型。利用遗传杂交获得fab1b/c/d三突变体, 发现FAB1B、FAB1C和FAB1D功能缺失导致根毛相比野生型变短, 经FAB1特异性抑制剂YM201636处理后的野生型中也观察到相似的短根毛表型。此外, fab1b/c/d三突变体中DR5转录水平降低。同时, 外源施加生长素类似物2,4-D和NAA能部分恢复fab1b/c/d植株短根毛的表型, 但fab1b/c/d突变体对生长素转运抑制剂(1-NOA和TIBA)的敏感性与野生型相似。此外, FAB1B/C/D功能缺失使根毛中ROS的含量减少且影响肌动蛋白的表达。上述结果表明, FAB1B/C/D通过调控生长素分布、ROS含量和肌动蛋白的表达影响拟南芥根毛伸长。     

中国喀斯特地区微生物群落结构和功能的研究进展

频繁的人类生产活动使植被遭到破坏,造成基岩裸露的石漠化现象,严重制约了喀斯特地区自然和社会经济的发展,随着生态修复工程的大力开展,微生物群落的结构和功能在生态修复中逐渐受到重视,因为微生物作为喀斯特生态系统的重要组成部分,不仅在物质循环过程中起着重要作用,也在喀斯特生态系统修复中占有十分重要的地位。所以微生物群落结构和功能的研究可以作为衡量生态系统稳定性的重要指标。就中国喀斯特地区的典型植被恢复的不同阶段、成土过程、不同的土地利用方式、矿山修复过程以及不同水域中的微生物群落结构及功能等方面的研究状况进行系统梳理,结合实例综合论述喀斯特地区生态修复过程中微生物作用的研究进展,以期为喀斯特地区生态修复提供参考。     

黄芪甲苷对辐射诱发肾损伤的干预作用及其机制

目的: 探讨黄芪甲苷(AS-IV) 对辐射诱导的小鼠肾脏损伤的防护作用及其硫氧还蛋白相互作用蛋白 (TXNIP)/NOD 样受体蛋白3 (NLRP3) 通路机制。方法: 将小鼠分为正常对照组(Control)、二甲基亚砜(DMSO)溶剂组、辐射组(IR)、20 mg/kg AS-IV 预防组(IR+AS-20 mg/kg)和40 mg/kg AS-IV 预防组(IR+AS-40 mg/kg),每组各20只。IR+20 mg/kg 和 IR+40 mg/kg 组小鼠每天分别于腹腔注射20 mg/kg、40 mg/kg 的AS-IV;DMSO 组和 IR 组于腹腔注射体重对应的DMSO;Control 组腹腔注射生理盐水。腹腔注射一个月后, IR、IR+20 mg/kg和IR+40 mg/kg 组小鼠接受8 Gy的⁶⁰Coγ 辐射,总时长7 min,并于辐射完5 d后采集肾脏组织,检测其形态学变化、活性氧(ROS)水平、TXNIP 和 NLRP3蛋白的表达部位及 TXNIP/NLRP3 信号通路相关蛋白的表达情况。结果: 与 DMSO 组相比,辐射组小鼠肾小球和肾小管表现出明显的病理学特征,ROS 水平显著升高,TXNIP 及 NLRP3 蛋白阳性表达于各级肾小管上皮细胞且 TXNIP/NLRP3 信号通路相关蛋白TXNIP、NLRP3、半胱氨酸天冬酶1 (Caspase-1)、白介素-1β(IL-1β)、肿瘤坏死因子-α(TNF-ɑ)的表达显著升高(P＜0.01);与 IR 组相比,40 mg/kg 的 AS-IV 预防能明显改善辐射所致的病理反应,显著降低 ROS 水平和 TXNIP、NLRP3 的阳性表达,TXNIP/NLRP3 信号通路相关蛋白的表达显著减少(P＜0.01或P＜0.05)。结论: 40 mg/kg 的AS-IV给药可显著抑制辐射诱导的肾脏病理变化及 ROS 的产生,并通过抑制TXNIP/NLRP3 信号通路发挥肾脏保护作用。     

青藏高原东部植物种子萌发能力与其在群落中相对多度的关系

不同演替阶段的群落中植物幼苗建植特性以及幼苗建植时所处的环境都会有所不同.这些差异可能会导致种子萌发率与物种多度之间的关系随着群落的演替阶段而发生改变.目前关于不同类型群落中以及同一类型群落的不同演替阶段物种多度和种子萌发能力之间的关系的研究较少.本研究以全面收集的青藏高原东缘3种常见次生植被(鼢鼠土丘群落、人工草地群落和弃耕地群落)中植物种子为基础,沿着群落演替梯度来探明种子萌发和物种多度之间的关系.通过对结果的线性回归分析发现:在鼢鼠土丘群落和人工草地群落中,种子萌发率和物种多度之间无显著相关性;而在弃耕地群落中,种子萌发率和物种多度之间的关系有随着群落的演替呈现由正相关向负相关转变的趋势.     

油松天然群体的种实性状表型多样性研究

为了揭示油松天然种群在不同地理环境条件下表型变异的程度和规律,在油松整个天然分布范围内选择了12个具有代表性的居群作为研究对象,对其球果、种子、种翅等12个种实性状的变异程度及其与环境因子间关系进行了比较分析。结果显示:(1)各个性状在居群内和居群间均存在较大的变异(CV>12%)。其中千山(QS),曾家镇(ZJ)和互助(HZ)3个居群表现出了较高的变异(CV>20%),而球果干重(CDW)和种子长(CL)是所有表型性状中变异幅度最大的(CV分别为31%和21%),但种翅性状与其他性状相比具有较高的稳定性。(2)巢式设计方差分析表明,在居群内表型分化系数(Vst)变化在3.18%~89.86%之间,而群体间的Vst为38.97%;与其他针叶树种相比,油松拥有较高的表型分化系数,且居群内的变异程度远高于居群间的变异,尤其是千山(QS)、曾家镇(ZJ)和互助(HZ)3个居群,这说明油松具有较高的环境异质性适应能力或恶劣环境耐受能力。(3)相关性分析表明,该研究的各形态特征与潜在蒸发量均为负相关,且大部分形态指标间及它们与潜在蒸发量间存在显著相关性,表明潜在蒸发量是油松形态特征变化的最重要环境影响因子,预示油松最适宜生长于温暖潮湿的环境中;并表明因各形态特征间相互紧密关联,所以它们受环境条件影响而共变。     

增强UV-B辐射对高山植物歪头菜生长及内源激素变化的影响

以青藏高原野生豆科牧草歪头菜(Vicia unijuga A.Br.)为材料,模拟甘南夏季晴朗无云天空平流层臭氧衰减9%的UV-B辐射强度(6.4 kJ/m²),分析增强UV-B辐射条件下植株内源激素水平和全氮含量随时间变化及其与生长特性的关系。结果显示:(1)来自高寒地区野生歪头菜在增强UV-B辐射的最初阶段(10 d左右)会产生对紫外胁迫的应激性响应,其内源生长激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素类(GAs)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)含量水平以及全氮含量均明显高于对照,生长指标也相应升高。(2)随着处理时间延长,歪头菜内源生长激素含量开始迅速降低,并于处理后30 d时降至最低,处理后40 d时全氮含量也显著低于对照;同时,随着生长激素和全氮含量降低,植株生长也受到强烈抑制。(3)在处理后40 d时歪头菜内源ABA才被检测到,说明细胞膜伤害发生的时间相对较晚。研究表明,来自高寒环境的植物种歪头菜经历长期自然选择和适应,形成了对强UV-B辐射的应激响应机制,使辐射伤害延迟,内源激素含量变化与该应激响应有密切关系。     

植物间正相互作用对种群动态和群落结构的影响:基于个体模型的研究进展

植物间的相互作用对种群动态和群落结构有着重要的影响。大量的野外实验已经揭示了正相互作用(互利)在群落中的普遍存在及其重要性。为了弥补野外实验方法的不足, 模型方法被越来越多地应用于正相互作用及其生态学效应的研究中。该文基于个体模型研究, 探讨了植物间正相互作用对种群动态和群落结构的影响。介绍了植物间正相互作用的定义和发生机制、植物间相互作用与环境梯度的关系。正相互作用是指发生在相邻的植物个体之间, 至少对其中一个个体有益的相互作用。植物通过直接(生境改善或资源富集)或间接(协同防御等)作用使局部环境有利于邻体而发生正相互作用。胁迫梯度假说认为互利的强度或重要性随着环境胁迫度的增加而增加, 但是越来越多的经验研究认为胁迫梯度假说需要改进。以网格模型和影响域模型为例, 介绍了基于个体的植物间相互作用模型方法。基于个体模型, 对近年来国内外正相互作用对种群时间动态(如生物量-密度关系)、空间分布格局和群落结构(如群落生物量-物种丰富度关系)影响的研究进行了总结。指出未来的研究应集中在对正相互作用概念和机制的理解, 新的模型, 新的种群、群落, 甚至生态系统问题, 以及在全球变化背景下进行相关的研究。     

3种丛枝菌根真菌与3种寄主植物的共生关系

【目的】利用丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对寄主植物的偏好性和不同寄主植物的功能互补作用,建立AM真菌的高效繁殖体系。【方法】以玉米(Zea may L.)、高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]和白车轴草(Trifolium repens L.)为寄主植物,采用寄主植物单作和间作的盆栽培养法,研究不同栽培模式对光壁无梗囊霉(Acaulospora laevis)、单孢球囊霉(Glomus monosporum)和根内球囊霉(G.intraradices)3种AM真菌繁殖能力的影响,通过地上部分生物量的分配分析,探索C3和C4植物对AM真菌共生关系的"功能互补"效应及机制。【结果】间作模式下,寄主植物地上部分总生物量和3种AM真菌的孢子密度均显著高于单作(P0.05);单作和间作栽培模式下,3种AM真菌对玉米地上部分生物量响应无显著差异(P0.05),但单孢球囊霉和根内球囊霉对高粱地上部分生物量产生显著影响(P0.05);两种间作栽培模式下,根内球囊霉对白车轴草地上部分生物量也产生了显著影响(P0.05)。【结论】3种AM真菌对3种寄主植物的共生偏好性不同,且C3和C4植物对AM真菌共生关系存在一定的"功能互补"效应,利用AM真菌的寄主植物偏好性和不同植物间的功能互补关系,增加AM真菌的孢子产量,有利于AM真菌高效繁殖体系的建立。     

慢性活动型EB病毒感染的致病机理研究进展

慢性活动型EB病毒(Epstein Barr virus,EBV)感染(chronic active EBV infection,CAEBV)是一类EBV相关的T/NK淋巴细胞增殖性疾病(Epstein Barr virus-associated T/NK-cell lymphoproliferative diseases,EBV~+T/NK-cell LPD),以持续反复的类似传染性单核细胞增多症(infectious mononucleosis,IM)临床病征和EBV感染细胞的克隆性增殖为主要特征,在临床上具有较高的发病率和致死率.目前对于CAEBV与其他各类EBV相关的T/NK淋巴细胞增殖性疾病之间的界定以及致病机理的研究仍处于发展阶段,临床上对于该类疾病的治疗也无完全有效的手段.本文主要从EBV如何感染T/NK细胞、EBV相关的病毒学研究、机体自身遗传及免疫背景几方面,综述了目前对于CAEBV致病机理的研究进展,旨在为进一步研究提供思路和线索.     

陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地植物多样性研究

以陇东黄土高原丘陵沟壑区天然草地30个植被样点的样方资料为依据,以相对生物量为指标,对该地区群落植物多样性进行了研究。结果表明,该地区天然草地可划分为长芒草草原、次生杂类草草原和杂类草草甸草原3个植被类型,16个群落按放牧程度分为禁牧草地、轻牧草地和过牧草地3个层次。多样性指数显示草甸草原>长芒草草原>次生杂类草草原,轻牧草地>禁牧草地>过牧草地的趋势。放牧程度可能是影响该区域天然草地植物多样性的关键因素,出现海拔增高和降水增加多样性指数降低的趋势可能是放牧干扰的结果。相关性分析显示物种的Shannon-wiener和Simpson多样性指数与Shannon和Simpson均匀度指数间均呈显著正相关,而与生物量之间呈显著负相关。