细胞外ATP和水杨酸对烟草光合指标的影响

研究了细胞外ATP(eATP)和水杨酸(SA)对烟草(Nicotiana tabacum)叶片的气孔导度(GH2 O)、蒸腾速率(E)、光合作用速率(A)与叶绿素荧光参数[包括PSⅡ潜在最大光化学量子效率(Fv/Fm)、PSⅡ光适应下实际光化学效率Y(Ⅱ)、电子传递速率(ETR)、非光化学荧光淬灭(NPQ)和光化学荧光淬灭(qP)]的影响。结果表明：SA能导致A、GH2 O和E的下降,而eATP的处理能缓解SA造成的A、GH2 O和E的下降;但SA未对叶绿素荧光参数Fv/Fm、Y(Ⅱ)、NPQ、qP和ETR造成显著影响,eATP的加入也未改变SA处理下叶片叶绿素荧光参数的水平。这说明SA能导致光合作用的抑制,而eATP能明显缓解SA对光合作用的抑制,但以上作用可能均和光反应阶段无关。并对其内在机理进行了探讨。     

DNA分子系统学在爬行动物中的应用

爬行动物因其在脊椎动物中具有承上启下的作用,对其进行系统学研究,了解它们的进化关系显得尤为重要。本文ＤＮＡ杂交、ＤＮＡ指纹、ＲＦＬＰ、ＲＡＰＤ及测序等五个方面对爬行动物的ＤＮＡ分子系统学研究工作进行了综述,对其中的一些问题进行了讨论。     

强光照和全黑暗条件下荒漠沙蜥视网膜内GAP-43表达的免疫组织化学

采用免疫组织化学技术研究了在强光照和全黑暗条件下荒漠沙蜥(Phrynocephalus prezewalskic)视网膜内生长相关蛋白GAP-43的表达变化。结果表明,在正常光照条件下,视网膜内GAP-43阳性表达部位主要存在于内网层;强光照条件下,GAP-43免疫染色部位主要出现在内网层、节细胞层和内核层的部分细胞核。在全黑暗条件下,在视纤维层和内网层呈阳性染色;提示视网膜在不同环境条件下GAP-43的不同定位,可能与其在相应的环境下参与不同的视觉功能有关。     

不同耕作方式对当归根际土壤细菌群落多样性的影响

该研究以甘肃省中部渭源县大豆—当归轮作地、连作3年的当归地和荒地植物根际土为材料,采用PCR-RFLP法研究不同耕作方式下根际土壤细菌的群落多样性。应用CTAB-SDS法提取土壤微生物总DNA,建立土壤菌群16S rRNA基因克隆文库。用HaeⅢ,HhaⅠ和HinfⅠ对阳性克隆子进行酶切指纹图谱分析,测序并绘制系统进化树。经过初步分析,荒地、轮作地和连作地三者之间根际土壤细菌群落在种群数量和多样性上无显著差异,但在组成结构上存在明显差异,尤其是轮作和连作地。结果表明:轮作地和荒地的优势种群均为变形菌门,连作地的优势种群是拟杆菌门。进一步分析发现,对农作物有利的鞘脂单胞菌属(属于变形菌门)仅在轮作和荒地中出现,而在其他作物连作障碍中出现的无色杆菌属(属于拟杆菌门)仅在当归连作地中出现。因此,不同耕作方式对土壤细菌的群落组成结构影响较明显,土壤细菌群落组成结构的变化可能是当地当归连作障碍的重要原因之一;而轮作可有效提高根际土壤中细菌群落组成的多样性,并使有益细菌种群增加,改善土壤微生态环境,有效防止当归根腐病的发生。     

白菜型油菜RbohC和RbohF基因克隆与表达分析

该研究以白菜型油菜（Brassica rapa L.）‘陇油6号’为实验材料,采用RT PCR方法克隆油菜RbohC和RbohF基因,并采用实时荧光定量PCR技术对RbohC、RbohF基因在不同组织及非生物胁迫下的表达进行分析,为深入研究油菜RbohC、RbohF基因的生物学功能提供依据。结果显示：(1) 成功克隆得到2个全长分别为3 050 bp和2 995 bp的油菜RbohC (GenBank登录号：XM_009134386) 和RbohF (GenBank登录号：XM_009114548) 基因序列。(2) 生物信息学分析显示,油菜RbohC和RbohF基因开放阅读框（ORF）分别为2 733 bp和2 847 bp,编码910和948个氨基酸,推测二者的蛋白质分子量分别为103 kDa和108 kDa,理论等电点分别为9.47和9.21; 油菜RbohC、RbohF编码的氨基酸序列与萝卜等多种植物相应蛋白氨基酸序列具有较高的同源性,且这些序列高度保守并含有NADPH氧化酶的典型保守结构域,包括2个可以与Ca²⁺结合的EF手性模体结构、6个跨膜结构域、黄素腺嘌呤二核苷酸结合结构域、NAD焦磷酸结合结构域和C末端区域中的NADP核糖保守结合位点。(3) 油菜RbohC和RbohF基因在根、茎、叶和下胚轴中均表达,无组织特异性,但RbohC基因在根中表达量最高, RbohF基因在下胚轴中表达量最高。(4) 低温、干旱、盐、ABA、H₂O₂处理都能够诱导油菜RbohC和RbohF基因的表达,但抗寒性强的 ‘陇油6号’的RbohC和RbohF基因对胁迫的响应更敏感,且RbohC基因的表达量均高于RbohF基因。(5) 用H₂O₂清除剂DMTU、NADPH氧化酶抑制剂DPI和IMD、MAPKK抑制剂U0126处理后,油菜RbohC和RbohF基因的表达均较对照下降,说明U0126和DMTU对油菜RbohC和RbohF基因的表达有抑制作用。研究认为,油菜RbohC和RbohF基因在油菜适应逆境胁迫中具有重要作用,两基因的表达均受MAPK激酶信号途径的调节,并受到H₂O₂的反馈调节,而且抗寒性强的‘陇油6号’品种中RbohC和RbohF基因对H2O2和MAPK激酶信号途径的响应更敏感。     

青藏高原东缘同域分布的2种橐吾属杂草的合子前生殖隔离

生殖隔离是阻止种间杂交、保持物种完整性和独立性的关键,对生物多样性的产生和维持有重要意义.不同物种间的生殖隔离形成阶段、方式和强度不完全相同,因而对物种间隔离机制的研究有助于揭示物种形成和维持机制.对青藏高原东缘同域分布的2种橐吾属杂草黄帚橐吾和箭叶橐吾的花期物候观察、访花昆虫观察及花粉-柱头亲和性进行研究,分析了2种橐吾多种合子前生殖隔离机制的特点及其在生殖隔离中的作用.结果表明: 黄帚橐吾种群花期比箭叶橐吾早20 d左右,虽然盛花期存在差异,但是2种群花期存在10 d左右的重叠期,并且在重叠期内2种橐吾花粉和柱头均具有活性.2种橐吾共享传粉昆虫,为泛化传粉模式,并且传粉者对2种植物的访花行为相似,存在2种植物间交叉访问.尽管2种橐吾花期不存在完全的时间隔离,也不存在完全的传粉者隔离,但2种橐吾柱头对异源花粉的亲和性差,表现为柱头对异源花粉有明显的排斥反应,异源花粉管在柱头上的生长过程明显受阻.这种花粉-柱头排异形式很有可能是2种橐吾属植物重要的合子前隔离机制,从而避免了种间的自然杂交,更好地维持了自然种群的多样性和遗传结构的稳定性.     

1株能利用高粱汁产L-乳酸的菌株鉴定及培养基优化

以产L-乳酸的菌株A2为对象,采用16S rRNA基因测序法结合菌株的表型特征进行鉴定,以甜高粱汁为主要培养基质,采用响应面设计软件对该菌种的发酵培养基进行优化。结果表明,A2菌株为Lactobacillus plantarum S4,优化得到的甜高粱汁培养基配比为甜高粱汁327. 83 g/L,蛋白胨1. 67 g/L,磷酸氢二钾4. 7 g/L,硫酸锰0. 17 g/L,在此培养基配比下,Lactobacillus plantarum S4厌氧发酵68 h后,L-乳酸产量达(61. 20±1. 36) g/L,L-乳酸/葡萄糖转化率(90. 74±2. 28)%,L-乳酸/蔗糖转化率(47. 20±1. 81)%。     

灌木铁线莲繁育系统特征及其花下垂现象的适应性意义

该研究对兰州市北山地区自然居群下的灌木铁线莲(Clematis fruticosa Turcz.)的繁育系统特征进行了实验分析,并通过对其花朵进行人工上举处理,研究了花朝向改变(花朵上举)后访花昆虫、花粉数量和质量变化以及结籽率和种子特征的变化,以此反证花朵下垂的适应性意义。结果表明:(1)自然状态下,灌木铁线莲的P/O值为9579.5,属于专性异花授粉;套袋实验结果显示,灌木铁线莲自交亲和,兼具异交和自交的混合交配系统,但不存在无融合生殖现象。(2)灌木铁线莲的主要传粉者为东亚无垫蜂(Amegill aparhypate)和中华蜜蜂(Apis cerana);人工上举处理改变花朝向后,两种传粉昆虫的访花频率和单花停留时间与自然条件下没有发生变化,但因雨水冲刷造成其花粉数量显著下降,且阳光直射使花粉活力显著下降,说明花朝向改变会降低其雄性适合度。(3)花朝向改变后,灌木铁线莲结籽率显著下降,种子宿存花柱长度降低,但并没有影响种子大小和千粒重,说明花朝向改变降低了雌性适合度,并影响到灌木铁线莲种子传播。研究结果证实,灌木铁线莲花期花朵下垂现象对有效传粉昆虫影响不大,但可以显著提高植物雄性适合度和雌性适合度,并作为一种有效的适应策略保障了其繁殖成功。     

土壤纤毛虫群落对退耕还林生态恢复的响应——以侧柏林为例

为了了解土壤纤毛虫群落对退耕还林区生态恢复下土壤环境变化的响应及尝试利用土壤纤毛虫群落特征评价退耕还林生态恢复的效果,于2010年3月至9月采用"非淹没培养皿法"、活体观察法、蛋白银染色法和Foissner计数法对甘肃陇南武都退耕还林区5个不同恢复阶段的样点和1个荒草坡对照样点的土壤纤毛虫群落特征进行了研究,同时测定了p H值、温度、含水量及速效磷、有效钾、铵态氮、有机质和有机碳含量等土壤环境因子并分析了生态恢复条件下土壤纤毛虫群落特征与土壤环境因子的相关性。研究中共鉴定到71种纤毛虫,隶属于3纲、10目、22科、29属。研究发现,不同恢复年限的土样中土壤纤毛虫的物种分布存在明显差异,并随恢复时间的延长,样点间物种相似性减小,群落组成复杂化,物种数、种群密度和物种多样性指数总体均呈增长趋势。优势类群也发生了演替,由恢复初期的肾形目演替到后期的下毛目。相关性分析结果表明,在生态恢复条件下,土壤有机质和铵态氮含量是影响土壤纤毛虫群落结构稳定性的主要因素,不同纤毛虫类群对生态恢复的响应存在差异。冗余分析显示,土壤纤毛虫群落很好地响应了生态恢复过程中土壤环境条件的变化。     

锁阳和肉苁蓉寄生方式的区别

锁阳和肉苁蓉都是中医药里重要的补益类药材,但由于过度采挖和采挖方式不当,目前它们的野生资源已濒临枯竭。肉苁蓉和锁阳分别是我国濒危和易危珍稀植物,研究二者寄生方式的特点与区别不仅可以促进锁阳和肉苁蓉的人工栽培,从而使野生药材得到一定的保护,而且对了解寄生植物在荒漠地区等极端严酷环境中的适应机制具有重要的生态学意义。该研究采用形态学观察结合常规石蜡切片法,对锁阳和肉苁蓉分别在各自寄主植物上的寄生方式进行了研究。结果表明：(1)锁阳的营养繁殖体在寄主植物根部呈串状分布,与寄主植物的连接方式属于非末端寄生;锁阳的吸器侵入寄主根系韧皮部和木质部的一部分区域,但是韧皮部和木质部大部分区域未被锁阳吸器占据,即有部分营养物质被锁阳“截取”。(2)肉苁蓉在其肉质茎基部长出新的芽体,与寄主植物的连接方式属于末端寄生;肉苁蓉的吸器侵入寄主根韧皮部和木质部全部区域。因此,锁阳寄生后,被寄生的寄主根依然能够向前生长,具有正常的功能;肉苁蓉寄生后,寄生点的寄主根失去根系的正常功能,成为一个为肉苁蓉生长发育提供营养物质的“输送通道( Transport channel)”。