Water and Nutrient Use Efficiency in Diploid, Tetraploid and Hexaploid Wheats

Three diploid (Triticum boeoticum, AA; Aegilops speltoides, BB and Ae. tauschii, DD), two tetraplold (T. dlcoccoides,AABB and T. dicoccon, AABB) and one hexaploid (T. vulgare, AABBDD) varieties of wheat, which are very important in the evolution of wheat were chosen in this study. A pot experiment was carried out on the wheat under different water and nutrient conditions (i) to understand the differences in biomass, yield, water use efficiency (WUE), and nutrient (N, P and K) use efficiency (uptake and utilization efficiency) among ploldles in the evolution of wheat; (ii) to clarify the effect of water and nutrient conditions on water and nutrient use efficiency; and (iii) to assess the relationship of water and nutrient use efficiency in the evolution of wheat. Our results showed that from diploid to tetraploid then to hexaploid during the evolution of wheat, both root biomass and above-ground biomass increased initially and then decreased. Water consumption for transpiration decreased remarkably, correlating with the decline of the growth period, while grain yield, harvest index, WUE, N, P and K uptake efficiency, and N, P and K utilization efficiency increased significantly. Grain yield, harvest index and WUE decreased in the same order: T.vulgare ＞ T. dicoccon ＞ T. dicoccoides ＞ Ae. tauschii ＞ Ae. speltoides ＞ T. boeoticum. Water stress significantly decreased root biomass, above-ground biomass, yield, and water consumption for transpiration by 47-52%, butremarkably increased WUE. Increasing the nutrient supply increased wheat above-ground biomass, grain yield,harvest index, water consumption for transpiration and WUE under different water levels, but reduced root biomass under drought conditions. Generally, water stress and low nutrient supply resulted in the lower nutrientuptake efficiency of wheat. However, water and nutrient application had no significant effects on nutrient utilization efficiency, suggesting that wheat nutrient utilization efficiency is mainly controlled by genotypes. Compared to theother two diploid wheats, Ae. squarrosa (DD) had significant higher WUE and nutrient utilization efficiency, Indicating that the D genome may carry genes controlling high efficient utilization of water and nutrient. Significant relationships were found between WUE and N, P and K utilization efficiency.     

13种沙生植物纤维和导管分子长度变异的研究及木质部特征的定量研究

对13种沙生植物的纤维长和导管分子长度进行了测定分析, 二者的径向变异规律呈现上升,下降, 波动或恒定不变趋势。所选树种的平均纤维长度小于900 μm,属于较短纤维。所选树种的纤维长度和导管分子长度除沙冬青年轮内差异不显著外,其他树种间及树种年轮间的差异极其显著。对沙生植物的解剖特征的定量研究可以看出,所选树种的次生木质部特征体现了对沙漠环境的高度适应性。较短,孔径较窄导管以单管孔或复管孔形态出现,纹孔较小使干旱区沙生植物具有较大的水分运输能力,也是水分安全传导的一种策略。     

小麦胚芽鞘扩展蛋白特性及对水分胁迫的响应

扩展蛋白是植物细胞壁延伸过程中的关键调节因子,在植物的生长发育以及对逆境的响应过程中起着重要作用。本文选用小麦(HF 9703)胚芽鞘为材料,采用Hepes法和SDS法分别提取小麦胚芽鞘扩展蛋白,通过改良的植物组织伸长测定仪测定其活性,并利用扩展蛋白抗体进行免疫印迹以检测其丰度,主要研究了小麦胚芽鞘扩展蛋白的特性及对水分胁迫的响应。结果表明:Hepes法提取的扩展蛋白活性较高,而SDS法的提取效率高;离体小麦胚芽鞘扩展蛋白的活性具有pH依赖性,且随缓冲液的交替更换(pH 4.5:pH 6.8)而反复逆转;扩展蛋白主要定位于细胞壁中;小麦胚芽鞘扩展蛋白和黄瓜下胚轴扩展蛋白具有交叉重组活性,但这种活性具有种属特异性。水分胁迫诱导小麦胚芽鞘扩展蛋白的活性和丰度提高,扩展蛋白活性的提高在小麦对水分胁迫的抗性方面可能具有重要作用。     

龙苍沟国家森林公园7种花楸属植物的叶解剖特征及其环境适应性

采用石蜡切片法对四川省龙苍沟国家森林公园内7种花楸属（Sorbus）植物的叶解剖特征进行研究,探究其结构特征与生境的相关性。结果显示：7种植物的叶片均为典型的背腹叶;叶片厚度介于108.16~208.21 μm,种间差异极显著（P<0.01）;上表皮厚度均大于下表皮厚度,且复叶物种的下表皮细胞均有乳突;栅栏组织由1~2层细胞构成,仅多对西康花楸（S. prattii var. aestivalis）的栅海比（栅栏组织与海绵组织的厚度比）为1.93,其余6种植物的栅海比均小于1;中脉维管束均呈心型,为典型的外韧型维管束,种间中脉突起度存在极显著差异（P<0.01）。各解剖结构中,上、下表皮可塑性最大,在生境中具有较强的潜在适应能力;中脉可塑性最小,整体结构较为稳定。栅栏组织、海绵组织和中脉组织是7种植物中种间差异最大的解剖结构。叶解剖结构与生境因子的相关性分析表明,栅栏组织厚度、栅海比和紧密度与年降水量、最暖季降水和海拔正相关（P<0.05）,与季节性温差负相关（P<0.05）;中脉直径和突起度与季节性温差呈正相关（P<0.01）,与年降水量、最暖季降水和海拔正相关负相关（P<0.05）。叶解剖结构性状的适应性变化,体现了7种花楸属植物在龙苍沟国家森林公园的生存策略。     

锡林郭勒草原国家级自然保护区种子植物区系研究北大核心CSCD

该研究以查阅文献和野外实地调查相结合的方法,对锡林郭勒草原国家级自然保护区种子植物进行调查、统计、排序,并对该区系种子植物的种类组成、水分生态类型、生活型及种的地理成分进行分析。结果表明:锡林郭勒草原国家级自然保护区有野生种子植物856种,分别隶属于87科,345属;其中,裸子植物3科,5属,11种;被子植物84科,340属,845种。植物水分生态类型以中生植物为主,共559种,占区系总种数的65.30%;旱生植物213种,占区系总种数的24.88%。生活型以草本植物为主,占区系总种数的88.67%。区系中种的地理成分较为复杂,既反映出保护区植物地域性强的特征,也反映出该区域生境类型多样、植物丰富度高的特征。     

天山林区雪岭云杉和异果小檗夏季水分来源

天山雪岭云杉针叶林内乔灌木水分利用模式尚不明确,水分利用动态缺乏定量分析。本研究对雪岭云杉和伴生灌木异果小檗茎杆木质部水及各潜在水源的氢氧稳定同位素组成进行测定,运用IsoSource模型定量分析两树种夏季对各潜在水源的相对利用比例。结果表明: 7月,土壤含水量充足时,雪岭云杉和异果小檗主要吸收利用60 cm以上土壤水,相对利用比例分别为73.8%和63.2%。8月,土壤含水量相对较低时,雪岭云杉水分来源保持稳定,对60 cm以上土壤水的相对利用比例为69.5%;异果小檗则转换至利用更深层的水源,对0～20 cm浅层土壤水的相对利用比例降至14.3%,主要吸收利用中层(20～60 cm)和深层(60～100 cm)土壤水,相对利用比例为67.7%。9月,随着0～20 cm浅层土壤含水量升高,两树种恢复对浅层土壤水的吸收利用,相对利用比例达95.0%。综上,雪岭云杉表现出典型的浅根系特征,其吸收利用的水源主要来自浅层土壤水;异果小檗则能够在0～100 cm的土壤各层吸收利用水分,同时随土壤含水量的变化灵活转换其水源,从而应对环境水分变异。     

STING信号通路的研究进展

干扰素基因刺激因子(Stimulator of interferon gene,STING)作为固有免疫系统的关键性接头蛋白,在外源或内源DNA介导的免疫应答中发挥重要作用,广泛参与宿主体内的多种信号传导过程。概述了STING信号通路分子机制及其在抗病毒感染、自身免疫疾病、神经系统疾病和肿瘤中的作用,介绍了常见的STING激动剂和抑制剂,以期为STING的进一步研究提供参考。     

孵化期间鹌鹑蛋各成分的水分变化及胚胎生长

孵化期间鹌鹑蛋中黄和蛋白的含水量变化呈互补性，即蛋黄含水多时，蛋白含水量少，蛋黄含水少时，蛋白含水量多，但人孵前蛋黄含水同出壳时剩余蛋黄含水量无显著差异，孵化期间胚胎含水是逐渐减少的，第９日龄前胚胎生长缓慢，第９日龄后胚胎呈直线生长，湿重的生长模型为Ｙ＝０．０００４Ｘ＾３．５９（ｒ＝０．９９，Ｐ〈０．０１），干重的生长模型为Ｙ＝０．００００２Ｘ＾４．１０８４（ｒ＝０．９９，Ｐ〈０．０１）。     

光周期和温度对中缅树()产热能力的影响

低温短光照诱导中缅树()体重增加、体温降低、产热能力增强,静止代谢率增加的速度和比例高于非颤抖性产热;低温短光照刺激肝脏线粒体蛋白质量、线粒体氧化能力和细胞色素C氧化酶活性显著增加;短光照也刺激褐色脂肪组织总蛋白和线粒体蛋白量、线粒体状态IV呼吸、细胞色素C氧化酶、α-磷酸甘油氧化酶及T45'-脱碘酶活性显著提高.低温和短光照促使血清T3浓度增加、T4浓度不变.结果表明,中缅树()的适应性产热特征不仅受到低温的显著影响,而且光周期也参与了适应性产热的调节.     

黄土丘陵区人工沙棘蒸腾作用研究

通过对沙棘叶片的蒸腾速率、气孔导度及其相应环境因子的测定,探讨黄土丘陵区安塞人工沙棘林的水分生理生态特征.结果表明沙棘蒸腾速率和气孔导度具明显的日变化,两者的变化趋势相似,5、7月份日变化曲线呈单峰型,6、8、9月份日变化曲线呈双峰型;在生长季(5～9月份)中7月份蒸腾速率最大,5、9月份较小,5月份(0.3900g/(g·h))仅为7月份(0.9350g/(g·h))的41.95%;沙棘林在生长季的蒸腾耗水量为257.56mm(占同期降雨量的63%),与降雨量间有极显著的相关关系.沙棘林的蒸腾耗水量在降雨量不同的月份有明显的差异,9月份(降雨量为43.2mm)的蒸腾耗水量为7月份(降雨量为130.1mm)的25.9%.黄土丘陵区安塞的环境条件基本满足沙棘生长的要求,沙棘可作为该区造林恢复植被的先锋树种.