北葶苈子黄酮苷类成分研究Ⅱ

为了解北葶苈子的化学成分,从其50%乙醇提取物中分离鉴定了8个单体成分,经理化性质和波谱数据分析,分别鉴定为:槲皮素-3-O-β-D-吡喃葡萄糖苷(1)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖醛酸苷(2)、槲皮素-3,7-二-O-β-D-葡萄糖苷(3)、槲皮素-3-O-β-D-葡萄糖-(1→2)-β-D-葡萄糖苷(4)、quercetin-3-O-[2-O-(6-O-E-sinapoyl)-β-D-glucopyranosyl]-β-D-glucopyranoside (5)、槲皮素-3-O-[(6-O-trans-咖啡酰基)-β-D-吡喃葡萄糖基(1→2)-β-D-吡喃葡萄糖]-7-O-β-D-吡喃葡萄糖苷 (6)、isorhamnetin-3-O-sophoroside (7)和异鼠李素-3-O-β-D-[2-O-(6-O-芥子酰基)-β-D-吡喃葡萄糖基]-吡喃葡萄糖苷(8)。化合物3为首次从该种中分离得到,化合物2、4、6、7为首次从独行菜属中分离得到,且化合物6的NMR 数据为首次报道。     

Topsis法综合比较4种成熟度青川产北柴胡种子的萌发质量

Topsis法可运用多指标对对象进行综合比较,本研究以此法综合比较不同成熟度的青川产北柴胡种子的萌发质量。观察4种成熟度青川产北柴胡种子的胚发育情况,测定种子可溶性糖、可溶性蛋白含量,分析种子吸水特性、萌发质量,荧光显微技术对种子进行香豆素相对定量分析,并用Topsis法综合评价各成熟度萌发质量。不同成熟度的种子在外观、千粒重、吸水性能、萌发特性、营养物质含量和解剖结构上均表现不同,各种成熟度的种子经过采后贮藏胚率均可发育到相近水平,随成熟度增加,种子千粒重增加,幼苗质量增强,香豆素含量也渐高,萌发速率和萌发率有所下降,Topsis法评价种子的综合质量结果为:绿熟黄熟褐熟黑熟。青川北柴胡绿熟种子综合质量最佳,黄熟、褐熟次之,黑熟最差,生产上应及时采收,减少过熟种子的比例。     

北细辛丁香酚合成酶基因克隆及其表达分析

丁香酚合成酶(eugenol synthase, EGS)是北细辛(Asarum heterotropoides)主要活性成分甲基丁香酚体内合成途径中的关键酶之一。该研究根据北细辛转录组数据库中筛选到的序列设计特异引物,以RT-PCR法扩增获得北细辛丁香酚合成酶基因(AhEGS)的开放阅读框(ORF)序列,进行了相应的生物信息学分析。同时运用实时定量PCR法分析AhEGS在不同发育时期(幼叶期、花期、果期)和不同组织部位(叶、根茎、根)中的表达谱,并进行原核表达分析。结果显示:(1)AhEGS基因ORF序列长为951 bp,编码316个氨基酸,理论分子量为34.93 kD,等电点为6.19,AhEGS蛋白为亲水性蛋白,无跨膜结构,无信号肽序列;同源序列比对发现,北细辛AhEGS与月季RcEGS(AFQ98278.1)同源性最高。(2)实时定量PCR分析表明,AhEGS基因在北细辛幼叶期的根中表达量最高。(3)成功构建了原核表达载体pET28a-AhEGS-BL21,经pET28a-AhEGS重组子转化E.coli BL21(DE3),SDS-PAGE检测显示在大肠杆菌(Escherichia coli,E.coli)中诱导产生了35 kD左右的特异性蛋白,与理论分子量一致;最佳诱导条件为16℃、14 h, IPTG浓度为0.2 mmol/L。该研究首次克隆了北细辛的EGS基因,构建了原核表达载体,筛选出该蛋白最佳诱导条件,研究结果为北细辛甲基丁香酚代谢工程的应用奠定基础。     

Analysis of vegetation index changes and driving forces in inland arid areas based on random forest model: a case study of the middle part of northern slope of the north Tianshan Mountains

全球变化背景下的干旱区植被变化受气候变化和人类活动双重影响。定量评价植被变化特征及其驱动机制, 对监测干旱区区域生态环境变化, 促进区域可持续发展有重要意义。由于复杂多样的人类活动难以量化, 有关这方面的研究多局限于植被对气候变化的响应, 而对人类活动影响考虑不足, 导致关于这方面的认识存在较大的偏差和不确定性。该文首先提出与土地利用相关的人类活动量化表征方法; 然后运用多元线性回归模型和随机森林模型中的较优模型, 分析气候变化和具体的人类活动对北天山北坡中段归一化植被指数(NDVI)的影响。主要结果: (1) 2000-2015年期间北天山北坡中段年NDVI总体呈增加趋势; 基于随机森林构建的NDVI与气候因子和人类活动的模型拟合精度明显优于多元线性回归模型, 其决定系数(R²)至少提高了24%; (2)研究期内与耕地有关的人类活动对北天山北坡中段NDVI分布及时空变化的影响呈增加的特征, 在2000-2015年期间人类活动对NDVI变化的贡献率为0.59, 超过了气候因子。该项研究为气候变化和人类活动对植被的影响研究提供了新思路, 也为干旱区生态环境保护和恢复提供了科学依据。     

北柴胡不定根系生物转化合成皂苷研究

通过在北柴胡不定根系培养体系中添加目的产物柴胡皂苷的前体物质和生物合成促进物质以及进行高糖渗透胁迫试验,探讨了利用不定根系生产柴胡皂苷的条件和方法。结果表明,在1/2 MS培养基中添加硫酸镁、硝酸钾、丙酮酸钠以及高糖渗透胁迫均有利于柴胡皂苷的合成。1/2 MS培养基+硫酸镁0.37 g/L+硝酸钾5.7 g/L+丙酮酸钠2.0 mmol/L+蔗糖50 g/L是最适合柴胡皂苷转化合成的培养基,此条件下使柴胡皂苷的含量提高了9.74倍。     

川西北高寒沙地不同生态治理模式下土壤碳氮磷储量及生态化学计量特征

选取单植牧草、单植灌木、灌草间作、灌药间作4种生态模式治理5年后的川西北高寒沙地为研究对象,以未治理裸沙地为对照,分析了土壤碳氮磷含量及生态化学计量比特征。结果表明: 生态治理能显著提升土壤有机碳(SOC)、总氮(TN)、总磷(TP)含量和储量以及C/N、C/P、N/P,其中灌草间作提升效果最显著,其0～10和10～20 cm土层的SOC、TN含量均显著高于其他模式,且0～40 cm土层SOC储量分别比单植牧草、单植灌木、灌草间作、对照高13.4%、15.6%、17.1%、43.2%。0～10和10～20 cm土层土壤碱解氮、速效磷、速效钾、含水量与SOC、TN和TP含量呈显著正相关,土壤容重则与SOC、TN和TP含量呈显著负相关;土壤碱解氮、速效磷、速效钾和含水量与C/N、C/P在10～20 cm土层呈显著正相关。川西北高寒沙地土壤碳氮磷及其化学计量比受生态治理措施和土层深度的影响,本研究条件下灌草间作模式最有利于改善沙地土壤环境质量。     

河谷梯度对湘西北主要河谷特殊生境种子植物区系的影响

以湘西北猛洞河("U"型)、德夯("V"型)、小溪︺(""型)3个河谷生境区域为对象,通过比较各河谷生境植物多样性组成、植物区系成分结构,揭示该区域植物区系成分随河谷梯度变化的特征与规律性。结果表明:(1)不同河谷梯度下植物种类组成差异较大,科、属间的相似性系数分别达80%、70%以上,而种的相似性系数仅50%左右。(2)随着河谷梯度的减弱,植物区系热带成分所占比例呈逐步减少趋势,依次为54.56%、46.44%和44.11%;而温带成分却逐步增加,依次为40.00%、50.76%和50.88%。研究发现,3个河谷虽然存在一定的梯度和差异,但它们均是古老成分的避难所和孕育新生成分的摇篮,同时也是湘西北植物的重要分布区域。     

三北地区农田防护林面积的多尺度遥感估算

农田防护林是三北防护林体系工程重要组成部分,准确估算农田防护林(林带)的数量与空间分布对了解该林种防护效应的发挥程度及促进农田防护林体系建设进程具有重要作用.本研究利用多尺度遥感影像获取林带长度,结合实地调查的林带宽度,估算三北地区(东北西部、华北北部和西北大部;依据地貌特征,将三北地区划分为东北、华北、黄土高原和蒙新4区)农田防护林面积.东北和华北区的林带长度通过建立Landsat TM和SPOT5解译得到的林带长度的关系获得;黄土高原和蒙新区则通过建立有林带农田面积(基于Landsat TM获得)和林带长度(基于CBERS-02B获得)关系获得.结果表明:至2008年,三北地区农田防护林(包括中龄林、成熟林、过熟林;不包括新造林、未成林和部分残次林;下同)总长度为106.40×107 m,其中,东北区23.82×107 m,华北区6.07×107 m,黄土高原区25.58×107 rn,蒙新区50.93×107 m;三北防护林体系工程农田防护林面积约为130.31×104 hm2(114.98×104 ～ 145.64×104 hm2),其中,东北区42.88×104 hm2(37.52×104 ～48.24×104 hm2),华北区10.79×104 hm2(9.56×104 ～ 12.29×104 hm2),黄土高原区25.58×104 hm2(22.70×104 ～ 28.45×104 hm2),蒙新区50.93×104 hm2(45.20×104 ～ 56.66× 104 hm2);估算的平均精度为89.54％,其中,东北和华北区79.27％,蒙新和黄土高原区99.80％.     

北京山区侧柏林林内降雨的时滞效应

林内降雨通常在开始和结束的时刻上都要迟于林外降雨,这种作用可称之为林内降雨的时滞效应,目前对该方面的研究尚处于探索阶段.研究地点设在北京妙峰山林场,利用侧柏林样地林内和林外的两台全自动激光雨滴谱仪在2010年雨季自动观测获取的数据,研究了典型场降雨的林内降雨时滞效应特征以及主要影响因素.研究结果表明,在观测的18场完整降雨中林内降雨在开始时间上均晚于林外降雨,平均延滞时间为21 min;而降雨结束的时间绝大部分也出现了明显的延滞现象,平均延滞时间为46 min.通过回归分析得出,林内降雨延滞开始时间随延滞期的雨强增大呈对数曲线递减,延滞结束时间随场降雨量增大而呈对数曲线递增.林冠层对林内降雨的延滞作用可有效的削减洪峰流量和延长汇流时间,对减少山洪、泥石流和滑坡等地质灾害产生具有积极的生态意义.     

东北地区北红尾鸲巢址选择及繁殖成效

北红尾鸲(Phoenicurus auroreus)是一种分布广泛的小型雀形目鸟类,主要分布于南亚东北部,东南亚北部、东亚及俄罗斯等地区,我国东北、华北、华中至西南等地也均有分布,是重要的食虫益鸟。为探究北红尾鸲巢址选择的影响因素,找到影响北红尾鸲繁殖成功率的主要巢址因子,于2017年4—7月,在辽宁仙人洞国家级自然保护区开展系统研究。共发现北红尾鸲自然巢44个,其中29巢繁殖成功,15巢繁殖失败。北红尾鸲主要筑巢于石墙缝、空心砖墙缝及废旧电表箱中。巢址参数的主成分分析结果表明:巢口因子(27.738%)、巢位因子(14.195%)、光照因子(12.145%)、人为干扰因子(10.440%)、安全因子(9.266%)和隐蔽因子(7.187%)是影响北红尾鸲巢址选择的重要因子。采用二元逻辑斯蒂回归分析繁殖成功巢与失败巢参数发现,成功巢的巢口最大高度显著小于失败巢(P=0.047),且其距顶的距离更近(P=0.043)。多元线性回归分析表明,巢上方盖度对繁殖成功率有极显著影响(t=2.883,P=0.009)。总的来说,北红尾鸲虽偏爱筑巢于人为干扰较大的村庄房屋附近,但较小的巢口能有效避免巢捕食者的捕食,更近的距顶距离和更大的巢上方盖度能有效降低巢上方的可视程度和降水等不利因素的影响,从而提高繁殖成功率。