二化螟热休克蛋白70基因的克隆及热胁迫下的表达分析

热休克蛋白70是已知热休克蛋白家族中最重要的一种, 它在细胞内的大量表达可以明显改善细胞的生存能力, 提高对环境胁迫的耐受性。为探讨热胁迫对二化螟Chilo suppressalis幼虫热休克蛋白70表达的影响, 采用RT-PCR及RACE技术从二化螟血淋巴细胞中克隆了热休克蛋白70基因全长cDNA序列。该基因全长2 102 bp, 开放阅读框 (open reading frame, ORF)为1 959 bp, 编码652个氨基酸; 5′非编码区（untranslated region, UTR)为81 bp, 3′UTR为62 bp。从该基因推导的氨基酸序列与其他昆虫的同源序列比较有很高的相似性（73%~97%)。实时定量PCR显示二化螟HSP70基因能被热胁迫诱导表达, 幼虫血淋巴细胞的HSP70基因在36℃时表达量最高。流式细胞术研究发现HSP70在蛋白质水平上的表达变化与在mRNA水平上高度一致, 说明二化螟HSP70基因在转录及翻译水平上受到热应激的调节。     

热胁迫对二化螟幼虫血淋巴细胞内活性氧、HSP90及细胞凋亡的影响

为探讨热激条件下二化螟Chilo suppressalis幼虫体内生理上的保护反应,本研究应用流式细胞术分析了热胁迫对二化螟幼虫血淋巴细胞内活性氧（ROS）、热休克蛋白90（HSP90）的产生和对细胞凋亡的影响。结果表明：暴露于33℃,36℃和39℃的二化螟5龄幼虫的ROS与对照（28℃）相比显著提高,分别增加了1.71,1.69和1.38倍;当温度达到33℃以后,ROS不再显著增加。实时定量PCR结果显示,二化螟HSP90基因在热胁迫诱导下表达。流式细胞术检测表明,HSP90的变化与在mRNA水平上的变化高度一致,热胁迫处理没有造成血淋巴细胞凋亡的显著变化。这些研究结果进一步证明热胁迫产生的ROS激活HSP90基因的表达,HSP90蛋白在保护机体免受ROS引起的伤害中起着重要作用,能够抑制血淋巴细胞凋亡的发生。     

风力胁迫对具鞘微鞘藻结皮光合活性的影响

抵抗风力胁迫是荒漠藻类适应干旱区环境的重要生物学机制,也是藻结皮能够拓殖流沙的必要条件之一,但有关藻类对风力胁迫的响应机理国内外尚无研究报道。以具鞘微鞘藻(Microcoleus vaginatus Gom.)人工结皮为实验对象,研究了不同强度风力吹蚀对结皮含水量、藻类活力、生物量、及其光合活性的影响。结果表明:不论低于当地起沙风(3m/s)还是高于起沙风(5m/s和7m/s)的风力吹蚀,结皮中藻类生物量均明显下降,而且结皮生物量的变化与风速大小和吹蚀时间呈线性关系(y=14.78+0.035a-1.48b,a风速,b时间,r2=0.79)。进一步分析发现,风力吹蚀后结皮中藻类活力并没有降低但主要光合色素和天线色素的含量普遍降低,叶绿素荧光(Fv/Fm)、表观电子传递速率(ETR)和净光合速率(Pn)明显下降,并且风速越大,降幅越大。这些结果说明风力胁迫对藻结皮生长和光合活性的影响主要是通过影响光合色素代谢合成和电子传递速率引起的,对其生命力没有明显影响。       

高盐胁迫对罗布麻生长及离子平衡的影响

采用网室盆栽试验,研究了不同浓度NaCl（100～400 mmol·L^-1）胁迫30 d对罗布麻植株生物量积累、生长速率、根系活力、盐分和矿质离子吸收、分布等的影响.结果表明：100 mmol·L^-1 NaCl处理30 d,罗布麻植株鲜质量和生长速率显著下降,但对其干质量没有影响;随着盐度的增加,罗布麻植株干质量、鲜质量和生长速率均显著降低.100～200 mmol·L^-1 NaCl胁迫下,罗布麻根系活力明显高于对照;300～400 mmol·L^-1 NaCl盐胁迫下,其活力显著降低.随着盐浓度的增加,罗布麻根、茎和叶片Na⁺含量逐渐增加、K⁺含量缓慢降低;叶片Ca²⁺、Mg²⁺含量明显降低,茎部Ca²⁺和根部Mg²⁺含量有不同程度的增加.盐胁迫明显降低了罗布麻根、茎和叶片K⁺/Na⁺、Ca²⁺/Na⁺和Mg²⁺/Na⁺的比率,植株选择性吸收和运输K⁺、Ca²⁺的能力显著提高.罗布麻植株很强的拒盐能力,以及对K⁺、Ca²⁺的选择性吸收和运输是其具有高盐适应性的主要原因.     

互花米草群落功率最大化倾向

植物新种进入新区域后,通过扰动或搅局,改变生态系统的结构,形成有特色的自组 织生态系统,趋向新条件下的功率最大化.本文应用能值分析的方法,分别对苏北互花米草 生态系统和光滩生态系统进行能值分析和系统评估.结果表明：互花米草生态系统每年能值 产出比光滩生态系统高1.52E+18 sej.能值密度是光滩的4.72倍,基础能值产出率约为光滩生态系统的5倍.互花米草生态系统能更有效地利用能量,增加系统内部的 能值贮存,实现系统内部的功率最大化.互花米草入侵某区域滩涂后,通过自组织促使整个互花米草生态系统趋于功率最大化,充分发挥生态服务功能,但由于其繁殖扩散过快,导致种群爆发,产生了一系列负面效应,如抑制本土物种、侵占航道、危害贝类养殖等.     

外源Ca2+对高温强光胁迫下小麦叶绿体D1蛋白磷酸化及光系统Ⅱ功能的影响

用10 mmol·L^-1 CaCl₂溶液预处理灌浆期小麦叶片,以水预处理为对照,然后将预处理植株进行高温强光（35 ℃,1600 μmol·m^-2·s^-1）胁迫,测定胁迫处理过程中小麦旗叶光合电子传递速率、净光合速率、叶绿素荧光参数及D₁蛋白的变化,以研究外源Ca²⁺对高温强光胁迫下小麦叶片类囊体膜D₁蛋白磷酸化和PSⅡ功能的影响.结果表明：CaCl₂溶液预处理使小麦叶片在高温强光逆境下PSⅡ反应中心发生可逆失活,有效抑制了高温强光下D₁蛋白的净降解,保持了较高的D₁蛋白磷酸化水平,暗恢复后PSⅡ反应中心活性迅速恢复,全链电子传递速率和PSⅡ电子传递速率恢复至对照水平,维持了较高的PSⅡ原初光化学效率（F_v/F_m）、实际光化学效率(Ф_PSⅡ)、光化学猝灭系数（q_P）和净光合速率（P_n）.表明外源Ca²⁺通过调节小麦叶绿体D₁蛋白的周转,促进了PSⅡ的正常运转,减轻了高温强光胁迫对叶片光合机构的损伤.     

高温胁迫下外源褪黑素对黄瓜幼苗活性氧代谢的影响

以黄瓜品种‘津春4号’为试材,用叶面喷施的方法,研究了高温胁迫条件下外源褪黑素(melatonin,MT)对黄瓜幼苗活性氧（ROS）代谢的影响.结果表明：外源MT能显著降低高温胁迫下黄瓜叶片超氧阴离子自由基（O₂^-.）产生速率、过氧化氢（H₂O₂）含量、电解质漏渗率（relative electric conductivity, REC）及丙二醛(MDA)含量,增强黄瓜幼苗叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、过氧化物酶(POD)活性,提高抗坏血酸（AsA）、谷胱甘肽（GSH）及可溶性蛋白质含量.说明MT预处理能抑制高温胁迫条件下黄瓜幼苗体内ROS的产生,提高抗氧化酶系的活性及抗氧化物质的含量,降低膜质过氧化水平,保护脂膜的完整性,减少电解质的外渗,减轻高温胁迫对幼苗造成的伤害,提高幼苗抗高温胁迫的能力.     

森林火旋风研究进展

火旋风是林火蔓延过程中的特殊火行为现象,与树冠火和飞火关系密切.火旋风的发生机理在于旋转涡的生成和发展.构建室内火旋风模拟发生装置是当前火旋风研究的常用方法.在室内模拟试验中,红外热像和热电偶可用于测量火焰温度,高速摄影、三维激光多普勒和皮托管用于测量火旋风的转速.基于室内实验数据,可构建模拟火旋风发生发展的三维模型.     

长期施肥对双季稻区红壤性水稻土质量的影响及其评价

为量化27年连续施用化肥及其与猪粪、稻草配施处理对双季稻区土壤质量的影响,选择土壤容重、最大持水量、孔隙度、标准化平均质量直径、pH、阳离子交换量、有效养分、土壤有机质、微生物生物量碳、土壤酶和作物生产力等项目作为评价指标,并根据不同指标所具有的功能归纳为：抗物理退化的能力、养分供应和贮藏的能力、抗生物化学退化的能力、保持作物生产力的能力4项功能,以这4项功能为基础划分土壤质量指数(SQI).结果表明：SQI等级范围为0.544（CK）～0.729（施氮磷钾肥＋稻草处理）.与施氮磷钾肥（NPK）处理土壤相比,长期非均衡施肥的PK、NP、NK处理土壤质量发生了退化.土壤缺磷和缺钾是限制水稻生产力的主要因素,即使每年施用30 t·hm^-2猪粪或4.2 t·hm^-2稻草也不能达到满足高产水稻所需要的土壤磷、钾含量水平.长期施用石灰对红壤水稻土质量的提升效果不明显.在南方红壤水稻种植区,氮、磷、钾与有机肥配施是提升土壤质量的最佳措施.     

铜胁迫对国槐幼苗生长及叶片生理特性的影响

采用盆栽方法研究了不同浓度处理水平的铜对国槐(Sophora japonica)生长及叶片部分生理指标的影响.结果表明:国槐幼苗的株高及地径随铜胁迫浓度的增加表现出先增加后下降的趋势,在浓度1000 mg·kg^-1时,株高和地径与对照相比达到极显著差异(检验水平,P<0.01).在浓度<500 mg·kg^-1时,叶绿素含量的呈下降趋势,细胞膜透性呈增加趋势,与对照相比差异不显著;脯氨酸含量与超氧化物歧化酶(SOD)活性迅速上升,与对照处理相比差异显著,表现出一定的适应能力.随着铜胁迫浓度的增加(>500 mg·kg^-1),叶绿素含量及SOD活性显著下降,MDA含量、相对电导率、脯氨酸含量显著上升,表明国槐幼苗受害明显加重.