天山雪莲PsaH基因的克隆及序列分析

Ps I H(Subunit H of photosystem I)是属于光合系统I亚族的分子量约10 kD的内在膜蛋白,是真核生物特有的3个组成光合系统I的亚基之一,在植物光合作用中起重要作用。从天山雪莲(Sasussured involucrataKar.et Kir)叶片全长cDNA文库中,筛选克隆得到PsaH基因。序列分析表明,该基因的开放阅读框为432 bp,编码143个氨基酸,包括由47个氨基酸组成的转运肽和96个氨基酸组成的成熟PS I H。预测该蛋白质相对分子量为15.04 kD,理论等电点(Theoretical pI)为9.81,存在一个跨膜结构。序列比对表明,SikPsaH编码蛋白与蓖麻(Ricinus communis)、毛果杨(Populus trichocarpa)PsaH基因编码的蛋白质具有83.3%的相似性。系统进化树显示,天山雪莲与石蒜(Lycoris radiata)亲缘关系最近。。     

新疆中天山野生种子植物区系分析

基于野外调查,采集植物标本以及对相关文献资料进行整理,构建中天山野生种子植物名录,在此基础上对该地区野生种子植物区系进行分析.结果表明:(1)中天山地区共有野生种子植物81科453属1 567种;(2)优势科有菊科、禾本科、豆科、十字花科、唇形科、毛茛科等17科,表征科有石竹科、莎草科、百合科、茜草科、龙胆科、禾本科、蓼科等7科;(3)区系地理成分以温带分布型为主,其中科级水平上,温带分布型所属科共有36科,占到总科数(不含世界广布科)的76.60％.属级水平上,温带性质分布型的属有377属,占总属数的94.96％.同时该地区植物物种与地中海、中亚、西亚交流相对较多,与东亚交流很少.     

天山瓦韦总黄酮成分的含量测定

目的:对天山瓦韦总黄酮成分进行含量测定。方法:以芦丁为标样,用分光光度法测定不同溶剂和不同时间条件下的总黄酮含量。结果:天山瓦韦中黄酮类化合物提取的最佳条件为:75%的乙醇,抽提3.5h,总黄酮含量为3.20%。     

高山植物天山花楸的适宜分布及其环境驱动因子

气候变化是影响物种分布的决定性因素之一,研究高山植物天山花楸的适宜分布及其对未来气候变化的可能响应,为了解西北地区高山植物类群的生态适宜性及其对未来气候情景的响应提供参考案例。利用天山花楸51个自然分布点和10个环境因子,整合GIS空间分析和MAXENT模型,分析基准气候(1970—2000)及未来气候下(2050时段,基于RPC4.5情景)其在西北地区的适宜分布范围与空间分布特征。利用多元环境相似度面和最不相似变量分析研究区未来气候相比基准气候的波动情况,利用环境变量贡献值、置换重要性值及刀切法明晰影响天山花楸分布的关键环境因子。利用GIS工具和R软件ggplot2程序包分析基准和未来气候下天山花楸适宜分布区内关键因子变化的数值范围。研究结果表明:(1)基准气候下,天山花楸的适宜面积占研究区总面积的13%,主要集中在阿尔泰山西段、准噶尔西部山地、天山西段及祁连山中段的高海拔山地等区域;(2)加入归一化植被指数显著提高了天山花楸模型模拟的准确性,最干月降水量(0—18mm)、最湿月降水量(6—127mm)和平均气温日较差(8.2—16.3℃)主要限制了天山花楸的适宜分布;(3)相对基准...     

功能多样性比物种多样性更好解释氮添加对高寒草地生物量的影响

为进一步了解氮添加条件下群落功能多样性如何驱动生物量变化, 该研究在位于天山山脉的巴音布鲁克高寒草地开展氮添加实验, 通过连续两年调查群落物种组成并测量常见物种的功能性状, 分析物种多样性、功能多样性及群落水平功能性状的响应模式及其在驱动生物量变化中的相对贡献。结果表明, 短期氮添加同时增加群落地上和地下生物量, 且地上生物量的增加比例高于地下生物量, 氮添加导致功能多样性降低但是物种多样性未发生显著变化; 氮添加增加群落水平上的植株高度和叶片碳含量, 但导致比叶面积、种子质量及叶片磷含量下降; 物种多样性对生物量变化解释非常有限, 而功能多样性与群落水平功能性状可以很好地解释生物量变化, 以上研究结果支持质量比假说。综上, 该研究表明功能多样性与群落水平功能性状比物种多样性对短期氮添加的响应更加迅速, 且两者在解释高寒草地群落生物量对氮添加的响应中起到关键作用。     

天山哈密翼龙化石围岩风化机理初步分析

哈密翼龙及其3D蛋与胚胎化石的发现,具有重要的科学价值。然而,这些化石在离开原始埋藏环境之后,就会出现粉化剥落等严重自然风化现象。本文拟利用XRF等多种方法对代表性化石的赋存围岩样品进行分析检测,以探讨其风化破碎机理。分析表明,化石围岩为含泥砾的砂岩,含有蒙脱石等黏土类矿物,胶结物为钙质和盐类,且围岩中含有大量的Cl-、NO3-、Na+和Mg2+等可溶盐。因此,本文指出围岩产生风化的主要机制是当湿度发生变化时,盐胶结溶解,同时围岩中的可溶盐溶解重结晶产生的巨大结晶压力,以及蒙脱石等矿物吸水膨胀产生巨大的挤压力,促使围岩在巨大内部应力等综合作用下逐渐粉化脱落,最终导致围岩彻底破碎。基于以上认识,也给出了化石的保护建议。     

天山乌鲁木齐河源一号冰川表面粉尘蓝细菌群落结构及其系统发育

【目的】揭示天山乌鲁木齐河源一号冰川表面粉尘中蓝细菌多样性、群落结构及其系统发育,为科学评价冰川表面及相关环境中功能微生物的地球化学循环作用提供参考依据。【方法】采用两对蓝细菌16S rRNA基因特异引物扩增并构建克隆文库,基于序列相似性归类OTU并统计多样性,代表OTU序列与NCBI、RDP数据库比对后构建系统发育树。【结果】天山一号冰川表面粉尘101个蓝细菌克隆序列基于97%的相似性被划分为12个OTU,shannon多样性指数为1.522,系统发育分析显示主要隶属于颤蓝细菌目(Oscillatoriales)和色球蓝细菌目(Chroococcales)。Oscillatoriales包括席蓝细菌属(Phormidium)、微鞘蓝细菌属(Microcoleus)、伪鱼腥蓝细菌属(Pseudanabaena)和颤蓝细菌属(Oscillatoria)4个属,其中Phormidium占绝对优势,68个克隆序列划分为4个OTU,其它3个属的序列较少。Chroococcales仅有1个克隆,与亚球形管胞蓝细菌(Chamaesiphon subglobosus)亲缘关系很近。此外,发现一号冰川表面粉尘的速效磷、速效钾含量是冰川退缩前沿50 m-500 m距离土壤的2-5倍,硝态氮达到10-20倍,有机质含量达到3-9倍,显著高于冰川前沿环境。【结论】天山一号冰川表面粉尘蓝细菌的多样性指数相对较高,以隶属于Phormidium属的成员占绝对优势,对其生态学作用需进一步深入探究。     

天山雪岭云杉森林群落的密度制约效应

密度制约是维持自然森林群落物种共存的重要机制之一。雪岭云杉(Picea schrenkiana)是天山森林群落的单优种, 在我国温带森林中占有重要地位。本文基于对天山雪岭云杉8 ha森林动态监测样地的两次调查结果, 分析了该样地群落物种组成的动态变化, 运用点格局方法分析了雪岭云杉个体在不同龄级的空间分布格局及其关联性, 探讨了该群落的密度制约效应。结果表明: (1)该样地内, DBH ≥ 1 cm的木本植物在2009年有11,835株, 2014年为11,050株, 5年间的个体死亡率为8.82%, 补员率为2.19%, 个体株数净减少6.63%。(2)使用双关联函数g(r)分析了不同龄级雪岭云杉的空间分布格局, 发现幼龄树和中龄树在0-40 m尺度上主要呈现聚集分布, 但随着尺度增大聚集强度逐渐减小; 老龄树在0-2 m及4 m尺度上呈随机分布, 在其他尺度上呈聚集分布, 但聚集程度较小。(3)用“案例-对照”设计的方法, 排除生境异质性的影响后, 将幼龄树和中龄树作为案例, 老龄树作为对照, 对比幼龄树、中龄树与老龄树的分布格局, 发现雪岭云杉幼龄树和中龄树在0-40 m尺度上呈现额外的聚集, 随着径级的增大, 这种额外的聚集强度逐渐减小, 即表现出密度制约效应。(4)老龄树与中龄树、幼龄树的空间关联性相同, 在0-40 m尺度上均呈明显负关联。     

3,4-二羟基苯乙酮胁迫对天山云杉种子萌发过程中内源植物激素含量变化的影响

3,4-二羟基苯乙酮(DHAP)是天山云杉(Picea schrenkiana ssp. tianschanica)叶和凋落物中存在的主要自毒物质, 是导致天山云杉林天然更新障碍的原因之一。为了解释自毒物质发生作用的生理机制, 该文设计多个浓度梯度的DHAP溶液处理天山云杉种子, 以发芽率和发芽势为种子萌发参数, 运用反相超高效液相色谱(UPLC)分析技术, 检测了种子萌发过程中内源植物激素玉米素(ZT)、赤霉素(GA₃)、吲哚乙酸(IAA)和脱落酸(ABA)含量水平的变化。研究结果表明: DHAP处理对天山云杉种子萌发影响具有浓度效应, 表现为5.0 mmol·L^-1 > 0.1 mmol·L^-1 > 1.0 mmol·L^-1 >对照, 即5.0 mmol·L^-1 DHAP处理组对种子萌发的抑制作用最强、0.1 mmol·L^-1 DHAP处理组次之、1.0 mmol·L^-1 DHAP处理组最弱; DHAP处理组的种子内源ZT、GA₃浓度水平降低, ABA含量升高, GA₃浓度峰值出现时间延迟, IAA浓度在高浓度(5.0 mmol·L^-1 DHAP)处理组短时间内(3-6天)过量积累, 1.0和5.0 mmol·L^-1 DHAP处理组的种子内源ABA浓度峰值出现时间延迟; DHAP处理种子萌发1-6天时, ZT/(GA₃+IAA)比值降低, IAA/ZT、ABA/ZT比值增大; ABA/(ZT + GA₃ + IAA)比值在0.1 mmol·L^-1 DHAP处理组增大, 在5.0 mmol·L^-1 DHAP处理组降低。DHAP处理引发种子内源激素含量水平及激素含量间比值变化, 可能是抑制、延迟天山云杉种子萌发的主要原因。     

天山北坡中段草地植物资源构成及垂直分布

通过野外考察数据和现有文献资料,分析了天山北坡地区草地植物物种资源的组成特征。结果表明。复杂的生态地理环境条件造就了天山北坡中段草地植物种类非常丰富;在山地草地垂直分布带上,山地草甸的物种丰富度最大;8多样性指数可以直观地反映垂直带间物种组成的差异性或不同地段的生境多样性;垂直带间的植物物种资源的特征是生境特征和环境演变对该地区植物分布共同作用的结果。在垂直方向上对天山北坡中段草地植物的空间变化进行分析,揭示了植物物种资源在北坡的垂直变化规律,为该地区的生物多样性资源保护提供科学依据。