棉花4-香豆酸辅酶A连接酶基因克隆及原核表达

本研究从棉花中克隆了一个4CL基因,命名为Gh4CL2(GenBank登录号为FJ848870)。研究结果表明:Gh4CL2基因cDNA全长2332bp,具有一个1725bp的开放阅读框,5′非编码区为64bp,3′非编码区为543bp,编码574个氨基酸,预测分子量约为62.106kD,等电点为5.94。氨基酸同源性分析发现,Gh4CL2与来自白杨、大豆和紫草的4CL一致性较高。进一步研究Gh4CL2基因的功能,构建了该基因的原核表达载体pET-28a-4CL2,经酶切鉴定后转化到大肠杆菌BL21(DE3)中。SDS-PAGE分析表明,最佳诱导表达条件为0.5mmol/LIPTG在37℃下诱导4h,重组蛋白主要以包涵体形式出现。     

来源于西梅的(R)-醇腈酶促立体选择性转氰合成(R)-酮醇腈

在水/有机溶剂双相反应体系中,研究了来源于西梅的(R)-醇腈酶催化酮与丙酮醇腈合成(R)-酮醇腈的立体选择性转氰反应．系统探讨了不同酶源、酶粉颗粒大小、底物浓度、两底物配比、酶浓度和底物结构对转氰反应的影响．结果发现西梅醇腈酶能高效催化三甲基硅酮与丙酮醇腈的立体选择性转氰．酶粉颗粒大小以直径0.3～0.45 mm为优,底物浓度以21 mmol/L左右为佳,底物丙酮醇腈与三甲基硅酮摩尔浓度比以2∶1为宜,酶浓度以60.9 g/L左右为好．西梅醇腈酶对3, 3-二甲基-2-丁酮几乎没有催化活性,而对其硅结构类似物三甲基硅酮却具有非常高的立体选择性和催化活性,在上述优化反应条件下反应24 h的底物转化率和产物光学纯度均高达99%以上,表明底物中的硅原子对西梅醇腈酶的催化活性有非常显著的促进作用．     

野生甜瓜'云甜-930'对白粉病抗性的遗传分析

以经过多代自交选育的高抗白粉病材料野生甜瓜'云甜-930'(P1)与感病栽培甜瓜'华莱士'(P2)组配,构建了P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个世代,对大棚栽培条件下各世代材料的白粉病自然发病状况进行考察,用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的多世代联合分析法,研究野生甜瓜'云甜-930'对白粉病的抗性遗传规律.结果显示:野生甜瓜'云甜-930'对白粉病的抗性遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型(E-0),2对主基因的加性效应相等,da和db均为-15.76,2对主基因的显性效应ha和hb分别为14.98和19.87,第2对主基因的显性效应大于第1对;2对主基因互作效应中除了显性×显性效应(l=-7.73)较小外,其它互作效应均较大,加性×加性效应i为31.46,加性×显性效应jab为-26.86,而显性×加性效应jba为-17.07.该组合的B1、B2和F2群体抗病性主基因遗传率分别为73.31%、69.15%和97.61%,多基因遗传率分别为18.83%、25.86%和0,环境变异在2.39%～7.86%之间.研究表明,野生甜瓜'云甜-930'对白粉病的抗性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,同时还受到环境的影响.在甜瓜抗白粉病育种中,在F2代主基因的选择效率最高.     

基于多尺度遥感影像分割方法的湿地生态廊道设计

从生物多样性保护的角度,采用多尺度遥感影像分割方法中的人为干扰度模型,计算分割阈值确定湿地生态廊道的宽度,并结合聚类分析法分类的8种人为干扰类型,对建三江地区廊道结构设计进行了研究。结果表明,廊道分割阈值设为20%,非湿地背景噪声为9.43%,湿地生态廊道最佳宽度为1298m。8种人为干扰度中聚类c1、c2、c3和c4类型是受人为干扰较弱的区域,主要分布在浓江、乌苏里江、三江和洪河保护区原始生态环境区域,将其分别设定为核心区、实验区、边缘区、缓冲区4种类型。廊道核心区中的沼泽类型占75%,总体精度高达93.7%,实验区沼泽占72.2%,精度达到75.8%,边缘与缓冲区起到边缘护栏的作用,缓冲区宽度为945m,本研究为湿地生态廊道的建设与修复提供了可靠、科学的参考依据。     

大兴安岭落叶松林丛枝菌根真菌多样性

对大兴安岭落叶松林17个科26种植物丛枝菌根(AM)定居情况和丛枝菌根真菌(AMF)多样性进行了调查。在26种植物根样中形成典型AM定居的有23种,占88.46%。菌根侵染率为0～78.7%,平均为21.69%。在26种植物根样中,4种植物形成重楼型(Par-is-type)AM,占15.38%;10种植物形成疆南星型(Arum-type)AM,占38.46%;9种植物形成中间型(Intermediatetype)AM,占34.62%,3种植物未能形成AM菌根,占11.54%。从23种植物根围土样中分离到50种AMF,分属于5个属,其中无梗囊霉属(Acaulospora)24种占48%;球囊霉属(Glomus)19种占38%;内养囊霉属(Entrophospora)5种占10%;原囊霉属(Archaeospora)1种占2%;巨孢囊霉属(Gigaspora)1种占2%。Acaulospora和Glomus2属真菌在大兴安岭落叶松林土壤中占绝对优势;尼氏无梗囊霉(A.nocolsonii)和幼套球囊霉(G.etunicatum)是优势种。植物根围土壤中AMF的孢子密度平均为68.94个.100g-1风干土;AM...     

流动沙丘区和固定沙丘区丘间低地植物种间关联关系

丘间低地植物种间关联研究对揭示植物对生境变化的响应及植被演替机制具有重要意义。通过χ2检验和AC关联系数对科尔沁沙地22个不同面积的流动沙丘区和固定沙丘区丘间低地植物种间关联进行了比较分析。结果表明:在固定沙丘区,当丘间低地面积<0.5hm2时,|AC|≤0.3的种对数占所有种对数的百分比和|AC|≥0.7的种对数占所有种对数的百分比略大于流动沙丘区,当丘间低地面积>0.5hm2时,|AC|≤0.3的种对数占所有种对数的百分比显著小于流动沙丘区,|AC|≥0.7的种对数占所有种对数的百分比显著大于流动沙丘区;当面积<0.5hm2时,沙丘固定未引起丘间低地植物种间关系发生明显变化;当面积>0.5hm2时,沙丘固定导致丘间低地植物种间关系更加紧密。     

农田土壤紧实的发生、影响及其改良

土壤紧实是影响农田土壤质量和作物生长的关键障碍因子之一,是当前土壤功能及农田生态健康研究领域的重点。本文分析了近年来国内外关于土壤紧实的发生原因、影响因素、改良措施的研究进展。除农业机械以外,耕作制度和水肥管理对紧实的影响也不可忽视,此外,各因素的影响程度会随时空而变化。在综合分析已有研究的基础上,就目前土壤紧实研究中亟待解决的问题进行了探讨,认为今后应加强以下几方面的研究:1)从分子方面探讨抗紧实作物的遗传机理;2)田间可视化评价结合模型研究紧实下土壤-作物的变化过程;3)深入探讨土壤紧实的改良措施,为今后农田健康的相关研究提供参考。     

沙坡头地区草本植物层片对施加氮素的响应

以沙坡头人工固沙区草本层片植物为研究对象,分析不同氮肥处理下,物种丰富度、多度、盖度、高生长以及地上部生物量等群落学特征对不同氮肥水平的响应。人工施加氮肥1年的试验结果表明:除50g·m-2的施肥水平外,其他各施肥水平下群落物种丰富度均高于对照;多度随施肥梯度的增加整体上呈下降趋势,施肥梯度越高,下降越明显,其中在50g·m-2的施肥水平下,多度相比于对照下降了86.7%;盖度随施肥水平梯度的增大呈先上升后下降的趋势,在20g·m-2的施肥水平下盖度达到最大值,其与对照间的差异达到了显著性水平(P<0.05);植物高生长对氮肥水平的响应存在种间差异;地上部生物量则在低肥水平下高于对照,而高肥水平下低于对照。总体而言,氮肥水平对荒漠生态系统群落物种多样性和生产力的影响呈低肥促进、高肥抑制的效应。     

1960—2005年民勤典型绿洲-荒漠过渡带景观格局与动态

利用ERDAS、GIS等技术,系统分析了1960—2005年间民勤典型绿洲 荒漠过渡带的景观格局与动态.结果表明：林地和耕地是影响过渡带景观变化的主导因素;研究期间,绿洲向外围扩张了2～3 km,且过渡带向荒漠位移,过渡带宽度由1960年的4 km增至1987年的约9 km,之后又迅速变窄;1978—1987年间,研究区景观变化强度达到历史最高水平,1998年后,景观格局相对稳定;整个过渡带景观破碎程度较大的时期出现在景观类型转化最快的1978—1987年,景观较破碎的区域出现在距绿洲边界2 km处和造林区.1960—2005年间,研究区乔木林趋于消失;灌木林在1987年前大面积增加,之后急剧减少;耕地开垦强度在1960—1998年间持续增加,1998年之后有所降低,但研究期间的弃耕率则呈直线增加趋势.     

光照和温度对氮饥饿及饱和营养条件下石莼(Ulva lactuca)的硝态氮吸收动力学影响

为探讨海藻养分吸收能力并以高效养分过滤器筛选为目标,以N饥饿和N饱和的石莼为材料,研究了3种光照及温度因子及其交互作用对不同N素营养限制状态下石莼NO3-吸收动力学特征的影响。结果表明:N饱和条件下,随着光照的增强,石莼对NO3-的最大吸收速率也增加;30℃条件下,光照强度的增加虽然使得其最大吸收速率提高,但Vmax/Km在中等光强下最大;20℃最有利于石莼对NO3-的吸收。N饥饿条件下,石莼对NO3-的吸收速率显著大于非饥饿状态。在10℃和20℃条件下,呈现与N饱和条件下相似的规律,但在30℃条件下,中等光强石莼对NO3-的最大吸收速率最高。在10℃和20℃条件下,增加光强促进石莼对NO3-的吸收,但30℃条件下光强的增加并未起到促进作用。饥饿状态下的石莼的NO3-吸收速率较高,当石莼吸收NO3-饱和时,依然可以以较低的速率继续吸收环境中的NO3-。