石磺来源海洋链霉菌Streptomyces ardesiacus SCSIO LO23中germicidin类化合物的分离鉴定及其生物合成分析

海洋共附生放线菌具有生产结构特殊和活性显著化合物的潜力。【目的】以海洋软体动物石磺Onchidium sp.来源共附生海洋链霉菌Streptomyces ardesiacus SCSIO LO23为研究对象,分离并鉴定其次级代谢产物结构,分析化合物的生物合成基因簇及其生物合成途径。【方法】采用多种培养基对该菌株进行发酵优化并放大发酵,利用多种柱色谱方法分离得到germicidin类化合物,并利用波谱学手段和X-Ray单晶衍射技术完成化合物的结构鉴定;利用Illumina HiSeq对目标菌株进行全基因组测序,结合antiSMASH和BLAST在线分析软件实现菌株中germicidin类化合物生物合成基因功能注释和生物合成途径分析,并通过异源表达进一步确定其生物合成基因。【结果】从AM3培养基发酵产物中分离鉴定了6个吡喃酮类化合物germicidinA(1)、germicidinB(2)、germicidin D (3)、germicidin H (4)、isogermicidin A (5)和isogermicidin B (6),其中化合物2和6对斑马鱼神经行为有显著兴奋作用。通过对...     

哀牢山湿性常绿阔叶林地生、树干及树枝 附生苔藓生活型组成及其水分特性

为探讨林内不同垂直高度生境下及不同生活型苔藓植物水分特征的差异,该文对哀牢山湿性常绿阔叶林内地生苔藓、林下树干附生和林冠层树枝附生苔藓优势或常见种的生活型组成、持水力、失水特征和水分利用效率进行了研究。结果表明:地生、树干附生和树枝附生苔藓植物类群分别以交织型、扇型、悬垂型苔藓植物占据优势;地生、树干附生、枝条附生苔藓植物的饱和持水率分别为476%DW、210.98%DW、238.95%DW;地生苔藓植物的持水率和失水速率均高于附生苔藓,树干附生苔藓植物持水率低于树枝附生苔藓,而失水速率高于树枝附生苔藓。在不同生活型苔藓的水分特性上,交织型苔藓具有较高的持水率和失水速率,保水性能较弱,其次为悬垂型苔藓,扇型苔藓的持水率最小,失水速率也较快;地生和树干附生苔藓的水分利用效率均显著高于树干附生苔藓,交织型和扇型苔藓的水分利用效率显著高于悬垂型苔藓。在三种生境下,地生苔藓持水力高,水分利用效率较高而保水能力低;枝条附生苔藓持水力低,水分利用效率低而保水能力较高;树干附生苔藓水分利用效率较高而持水力和保水能力均较差。因此,不同生境下苔藓植物生活型组成及其水分变化特性在一定程度上反映了它们对不同生境的适应策略。     

龙脑香热带雨林附生苔藓沿宿主垂直梯度的微生境偏好及其指示作用

该研究首次借助林冠塔吊调查了西双版纳国家级自然保护区龙脑香热带雨林样地内69棵树13个垂直高度上的附生苔藓植物,结果表明:目标样树上共记录到隶属于25科60属的90种附生苔藓,其中细鳞苔科物种数最多,占比达25.6%。13个垂直高度上共划分出三种生态类型:喜阳苔藓(散生巨树上45 m的区域),喜阴苔藓(乔木树干上15 m的区域),广布苔藓(广泛分布于宿主各个垂直高度上,生态位宽),并筛选出对微生境有特殊偏好的17种苔藓指示种(IndVal≥0.7,P0.05)。随宿主垂直高度的升高,扇型和交织型的苔藓占比降低,悬垂型苔藓占比先升高后降低,细平铺型和粗平铺型的苔藓占比升高。大气湿度、水汽压、胸径以及树皮粗糙度对附生苔藓生活型的分布偏好具有显著影响。总之,沿宿主垂直高度上的附生苔藓对微环境变化在生活型和形态结构上有着不同的响应方式,而同一种生态型的苔藓群落有相似的适应机制。因此,在森林林冠生境变化的监测和管理中,对微生境具有明显偏好的附生苔藓物种可作为有效的指示材料。     

毛白杨树干呼吸及其温度敏感性季节变化特征

树干呼吸(E_s)是森林生态系统碳循环过程的重要组成部分,深入理解树干呼吸过程对未来气候变暖的响应及反馈机制有助于更加精确地估算森林生态系统碳储量。为揭示毛白杨树干呼吸及其温度敏感性的昼夜变化和季节动态规律,利用Li-Cor6400便携式光合作用测定系统及其配套使用的土壤呼吸测量气室(LI-6400-09)对冀南平原区毛白杨的树干呼吸和树干温度实施为期1年的连续监测。结果表明:(1)在生长季,毛白杨树干呼吸与树干温度之间在晚上呈现正相关的关系(R~2=0.88);相反,两者在白天为负相关的关系(R~2=0.96)。(2)整个观测期内,毛白杨树干呼吸和树干温度均呈现"钟形"的变化曲线,树干呼吸与树干温度之间存在着较好的指数函数关系(R~2=0.93),且树干呼吸的温度敏感性系数(Q_(10))为2.62;不同季节毛白杨树干呼吸的Q_(10)存在差异,生长季的Q_(10)(1.95)明显低于非生长季(3.00),表明生长呼吸和维持呼吸对温度的响应也并不相同。(3)温度矫正后的毛白杨树干呼吸(R_(15))在昼夜和季节尺度上均存在明显的变异,即夜晚的R_(15)显著高于白天(P0.01),生长季的R_(15)明显高于非生长季(P0.05);树干可溶性糖含量与生长季的R_(15)存在较好的相关性(R~2=0.52),而非生长季的R_(15)却主要受到树干淀粉含量的影响。研究结果表明,在生长季,毛白杨树干呼吸的在日变化主要受到温度的影响,而在季节尺度上Q_(10)的变异则与树干呼吸中维持呼吸所占比例及树干中非结构性碳水化合物(可溶性糖和淀粉)的含量及类型紧密相关。     

基于基因组序列的树干毕赤酵母生理特性解析

树干毕赤酵母作为一种潜在的纤维素乙醇生产菌株,有其独特的生理优势。然而与酿酒酵母生产乙醇相比,树干毕赤酵母生产纤维素乙醇还存在着诸多阻碍。为了从细胞整体水平进一步解析树干毕赤酵母的生理代谢特征,基于树干毕赤酵母的全基因组序列,利用生物信息学的分析算法,分别解析了树干毕赤酵母与酿酒酵母代谢网络的异同;利用流量平衡分析(FBA)验证了C源生长表型;预测了158个生长必需反应;鉴定了364个转录因子并对重要调控蛋白的功能进行了分析。     

火烧伤害对兴安落叶松树干径向生长的影响

在大兴安岭塔河林业局瓦拉干林场22支线截取3个兴安落叶松(Larix gmelinii)火疤圆盘,预处理和交叉定年后,测定垂直年轮(径向)和沿年轮(横向)方向2次火烧间的年轮宽度变化.通过生长趋势拟合、火烧后生长面积与正常(理论)生长面积比较,分析火烧伤害对兴安落叶松树干生长的影响.结果表明:火烧后横向年轮生长呈现出窄—宽—正常的趋势,这种趋势可以用3次曲线来拟合,即y=0.01x3-0.14x2+ 0.85x+ 0.56(DF=3,F=227.7,P＜0.0001,y为平均年轮宽度,x为偏离火烧点距离).在本文分析的3个圆盘中,火烧后的横向生长释放都出现在距火烧部位1/3范围内.火烧后径向上年轮宽度变化规律也较为明显,即在火灾后的几年时间内,年轮宽度值较火灾前都呈增加趋势.火烧后3个圆盘的径向生长释放持续时间分别为14、5a和11a.通过面积计算整体来看,火烧导致圆盘1较正常情况下损失了67.2％,圆盘2比正常情况下增加了6.6％,圆盘3增加了13.7％.上述分析表明,火烧导致的径向生长损失,可以较好地由横向和径向生长释放予以补偿,但是具体补偿多少因烧伤程度不同而有差异.火烧可直接改变树干径向生长变化,同时,这种变化也受其他因素影响,例如像树龄、树种特性、火灾间隔期等因素,这些因素的差异就可能导致补偿程度的不同.     

Gash模型在黄土区人工刺槐林冠降雨截留研究中的应用

为了验证Gash林冠截留解析模型在黄土高原人工林中的适用性,基于2009年黄土丘陵沟壑区吕梁市王家沟小流域刺槐林样地降雨观测数据,采用Gash模型对林冠截留进行了模拟。所选刺槐林分为人工纯林,林龄约30a,阴坡,坡度24°,密度为990株/hm2,平均树高10.8 m,平均胸径12.4 cm,郁闭度0.76。根据回归方法确定了Gash模型中的主要参数,包括饱和林冠的平均蒸发速率(E珔)、林冠枝叶部分的持水能力(S)、自由穿透降雨系数(p)、树干持水能力(St)和树干茎流系数(Pt)。结果显示,2009年5月至10月人工刺槐林样地实测降雨量为366.9 mm,穿透降雨量为317.5 mm,树干茎流为10.2 mm,林冠截留量为39.2 mm。模型模拟的林冠截留量为42.4 mm,高于实测值3.2 mm,相对误差为8.2%。敏感性分析表明,S、E珔、St和pt每增加10%,林冠截留量分别增加4.7%,3.1%,1.7%和0.5%;p增加10%,林冠截留量则减少2.6%。说明树干持水能力(St)和树干茎流系数(pt)两个参数对黄土高原人工刺槐林冠截留量的预测值影响程度较小。模拟值与实测值有较好的一致性,显示Gash模型适用于黄土高原人工刺槐林冠的截留计算。     

新疆阿克苏干旱区富士苹果树干液流动态变化研究

选择新疆阿克苏干旱区富士苹果为研究对象,利用TDP茎流计连续测定苹果树干液流,并用自动气象站同步记录环境因子变化,探讨环境因子对树干液流的影响。结果显示:液流速率连日的变化过程是一个最大值不同的正弦曲线,夜间液流速率降低,白天液流速率上升;晴天液流速率呈明显的单峰曲线,阴天液流速率表现为多峰或双峰曲线,不论是晴天还是阴天,苹果在夜间仍然有微弱的活动,这种现象可能与新疆阿克苏地区的地理位置和气候有关;在苹果主要生长季内,树干液流速率(Fs)与大气温度(Ta)、太阳辐射(Rn)、相对湿度(RH)有较好的复相关关系(R2=0.93*),且影响苹果树液流速率Fs的最主要气象因子为大气温度Ta;苹果生长季内耗水总量为4 059.64L,并以7月耗水量最大(765.34L),占耗水总量的18.85%。研究表明,TDP径流计能够精确测定生长季内苹果茎干的液流速率与耗水量,且在干旱区影响苹果茎干液流变化的主要环境因子依次是大气温度、太阳辐射、相对湿度。     

晋西黄土区刺槐林耗水特征

应用TDP热扩散探针技术对晋西黄土区刺槐进行了一个生长季(2011年4-10月)的野外实地定位观测,结合同步测定的大气温度、日照时数、风速等气象因子,根据相应经验公式计算了刺槐林的蒸腾耗水量和大气蒸发力,并在此基础上进行了刺槐树干液流速率与刺槐林地大气蒸发力相关性研究.结果表明:5月和8月,刺槐林地大气蒸发力和刺槐树干液流速率均具有相似的连日变化规律,夜间值均明显小于白天,晴天和雨天表现出一定的昼夜变化规律,雨天波动幅度较晴天小,阴天基本无波动.在刺槐的整个生长季(4-10月),刺槐林地大气蒸发力和刺槐树干液流流速相关性在6、7、8三个月份达到显著水平,其余月份相关性不显著,该相关性在刺槐的整个生长季呈对称性分布;刺槐林各月平均蒸腾耗水量基本呈对称分布,最小值出现在4月,最大值出现在7月,刺槐林地大气蒸发力最小值出现在10月份,4月份与其大小相当,最大值出现在6月份;刺槐林在4-10月的最大可能蒸发量是刺槐林实测蒸腾耗水量的4.45倍.     

鼎湖山针阔叶混交林优势种树干液流特征及其与环境因子的关系

运用Granier热扩散式探针法,于2010年干湿季对鼎湖山自然保护区针阔混交林4种优势树种马尾松、锥栗、木荷和广东润楠的树干液流密度进行连续监测,并同步观测气温、相对湿度和光合有效辐射等环境因子的变化,研究其树干液流特征及其对环境因子的响应.结果表明:在干湿季,4种优势树种的树干液流速率日变化均呈“昼高夜低”的典型单峰曲线,阔叶树锥栗、木荷和广东润楠的平均液流速率和峰值以及日液流量均显著大于针叶树马尾松;马尾松、锥栗、木荷和广东润楠的最大树干液流密度分别为29.48、38.54、51.67、58.32g H2O·m-2·s-1.优势树种树干液流速率的变化与环境因子的昼夜变化存在时滞;液流速率变化与光合有效辐射、水汽压亏缺和气温等环境因子的变化呈显著正相关,其中湿季以光合有效辐射为主导因子,干季以气温为主导因子.