东方蜜蜂和西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花挥发性气味响应的差异

【目的】植物的挥发性气味对传粉者的选择具有重要的影响,为探究红阳猕猴桃Actinidia chinensis ‘Hongyang’雌花的挥发性气味对东方蜜蜂Apis cerana和西方蜜蜂Apis mellifera行为反应的差异。【方法】利用顶空固相微萃取与气质联用技术（Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）鉴定红阳猕猴桃雌花挥发性物质成分及相对含量,并通过气相色谱-触角电位联用测量系统（GC-EAD）和Y型嗅觉仪测定东方蜜蜂和西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花气味的触角电位和行为反应。【结果】GC-MS结果表明,红阳猕猴桃雌花挥发性气味含有33种成分,包括醇类、酯类、酮类、烃类、萜烯类、醛类、胺类和盐类。GC-EAD结果表明,红阳猕猴桃雌花挥发性物质中7种化合物芳樟醇、壬醛、苯乙醇、2,6,6-三甲基-2-环己烯-1,4-二酮、苯甲酸乙酯、水杨酸甲酯和顺式-3-己烯醇2-甲基丁酸酯能够引起东方蜜蜂和西方蜜蜂的触角反应,而3种化合物乙酸叶醇酯、水杨酸乙酯和β-紫罗酮只引起东方蜜蜂的触角反应。嗅觉行为反应结果表明,红阳猕猴桃雌花的气味对东方蜜蜂具有引诱作用（P> 0.05）,引诱率为60%;对西方蜜蜂具有驱避作用（P <0.01）,驱避率是67.5%。【结论】东方蜜蜂和西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花挥发性气味的响应存在显著差异,东方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花的气味无明显趋性,而西方蜜蜂对红阳猕猴桃雌花的气味具有明显驱避。因此,为红阳猕猴桃授粉时,东方蜜蜂相对于西方蜜蜂更理想。     

北京东灵山土壤动物-植物互作关系对海拔格局的响应

土壤动物可能会与植物形成复杂的互作网络,有关其对海拔梯度做出响应的研究还相对较少,了解不同生境下的生态网络为理解和预测系统的稳定性及其动态变化机制提供了新途径。于北京东灵山地区调查了沿海拔梯度凋落物层与土壤层中的土壤动物以及木本和草本植物的多样性,并通过零模型的方法对比了土壤动物-植物互作网络特征参数的标准化效应值在高-中-低三个海拔段的差异。结果显示：土壤动物的稀有类群在中海拔段多样性较高,木本植物多样性随海拔降低,而草本植物多样性则随海拔升高。各生物类群组成都随海拔距离而增加,存在明显的聚集性分布格局。植物与土壤动物之间的互作网络特征参数不仅随海拔改变,且在凋落物与土壤层之间、木本与草本植物之间存在差异。总体而言,土壤动物与木本植物互作网络的海拔变化主要与土壤动物多样性有关,而与草本的互作网络则与草本植物多样性有关。沿海拔梯度,存在土壤动物-木本植物向土壤动物-草本植物网络的适应性转变。本研究在同一海拔梯度上探讨了不同层土壤动物与植物的互作关系,对深入理解山地生态系统中各生物类群的共存机制具有重要意义。     

河流景观生态服务供给与需求/消费的互馈机制

河流景观系统孕育了人类文明,为人类社会提供类型多样的生态系统服务。其本身是一个自然景观过程和社会经济过程高度耦合的社会-生态系统,具有极高的空间异质性、时间动态和鲜明的组织尺度等级结构。当前,对河流景观系统这种特点所决定的生态系统服务供给与需求/消费互馈的机制研究不够深入,普遍缺乏从过程角度刻画生态服务供给与需求/消费互馈关系及其时空异质性和尺度特征。生态服务供给、需求和消费产生于社会-生态系统,是社会-生态耦合的纽带。阐述了河流景观生态服务供给和需求/消费的时空异质性,阐释了它们时空耦合机制和尺度特征,梳理了当前对生态服务供给、需求/消费互馈机理研究的不足。认为未来需要在社会-生态系统的框架下,从景观结构和生态过程出发,融合景观生态过程和社会过程来深入认识河流景观系统的生态服务供给与区内人类对生态服务的需求/消费之间的互馈机制。未来应重点关注：（1）河流景观结构和过程决定的生态服务供给和消费的空间分异及驱动机制;（2）河流生态服务传输的自然和人文载体及其耦合格局;（3）将生态服务需求/消费通过景观结构和生态过程对生态服务供给的反馈融入生态服务评估的方法框架,研发基于生态服务供给和需求/消费的社会-生态互馈过程模型。     

不同海拔高原鼠兔个性特征与SERT基因多态性关联

个性特征是指动物个体间稳定、可遗传的行为差异,与相关基因多态性有关,反映了动物对环境的适应模式,探究个性相关基因变异,将有助于更好地理解动物对环境的适应与进化机制。本文以高原鼠兔 (Ochotona curzoniae) 为对象,研究了5个不同海拔地区高原鼠兔的个性 (探究性、勇敢性和温顺性) 差异特征,并检测了个性相关基因5-羟色胺转运体 (SERT) 的单核苷酸多态性 (SNP) 和mRNA表达。结果发现,高海拔地区高原鼠兔的探究性和勇敢性显著高于低海拔地区,而高海拔地区高原鼠兔SERT基因mRNA表达量显著低于低海拔地区,提示不同海拔高原鼠兔个性特征差异可能与SERT基因mRNA表达有所关联。进一步检测不同海拔地区高原鼠兔SERT基因多态性及其分布差异情况,发现该基因存在6个SNP (其中5个位于外显子3,1个位于外显子5 );不同海拔地区鼠兔基因分布差异分析显示外显子5的c.A1063C 同义突变与海拔之间存在显著相关,高海拔地区该位点CC基因型分布频率显著高于低海拔地区;c.A1063C的基因型虽然与探究性、勇敢性无显著相关,但与温顺性显著相关。综上所述,随着海拔升高,高原鼠兔探究性和勇敢性增加,这有利于动物获取更多的食物资源,进而增加其生存机会。与此同时,SERT基因多态性显示与不同海拔地区的生存环境相适应的特征,且与温顺性有关,暗示不同海拔高原鼠兔个性差异可能与SERT基因SNP的差异有关。本研究从基因表达与突变的角度尝试阐述高原鼠兔适应不同海拔环境的行为差异,显示了不同海拔地区高原鼠兔行为生存策略潜在的分子机制。     

土壤含水量驱动土壤病毒和细菌多度及其与土壤异养呼吸关系的变化

土壤微生物是维持陆地生态系统稳定性和功能的重要组成部分。病毒是地球上数量最多的生物实体,也是若干类型生境中微生物数量的重要调节者。因此,了解病毒与微生物的相互作用,对深入认识包括碳循环在内的生态系统过程具有重要意义。在实验室建立土壤微宇宙实验系统,跟踪调查恒定低含水量、恒定高含水量和波动含水量3种水分处理下土壤病毒和细菌多度的变化,以及土壤异养呼吸速率对土壤病毒-细菌相互作用的响应。相较于低水分处理,高水分处理显著增加了病毒多度（P<0.001）和病毒-细菌多度比（P=0.0026）,波动水分处理显著增加了病毒多度（P<0.001）。在高水分处理的土壤微宇宙中,细菌和病毒多度呈现出随时间动荡的信号,即细菌多度表现出增加-降低-增加的趋势,而病毒多度则表现出增加-降低的趋势,且其变化滞后于细菌。土壤异养呼吸速率与土壤含水量（P<0.001）、细菌多度（P=0.0045）和病毒多度（P<0.001）都具有显著的正相关关系。这些结果说明：病毒导致的下行控制可能是细菌多度的重要影响因子,在水分增加情形下,病毒有可能通过加速细菌的更新速率进而加速土壤呼吸。因此,病毒与细菌的相互作用可能是碳循环的重要决定因素。     

西双版纳勐海县勐阿水库对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响

2020年1—12月,采用半结构式访查法、痕迹跟踪调查法和无人机跟踪调查法相结合的方法,对拟建西双版纳勐海县勐阿水库涉及区域的亚洲象种群结构、迁移路线等进行了调查,并采用样方法和3S技术对该区域亚洲象取食植物和栖息地适宜性进行了调查和分析,以探讨拟建勐阿水库可能对亚洲象迁移活动和人—象冲突的潜在影响。结果表明：(1)拟建勐阿水库区域活动的亚洲象小种群被称为澜沧江西部种群或西双版纳勐海—普洱澜沧种群,仅由19头亚洲象(10头雄性,9头雌性)组成,有2条亚洲象迁移路线穿越该区域;(2)在研究区域共统计到亚洲象取食植物12目19科32属33种,基本能满足该象群的取食需求;(3)海拔、坡度、植被隐蔽度及食物资源等生态因子的适宜性分析结果显示,大部分区域(包括占总面积14.61%的最适生境和占总面积82.05%的相对适宜生境)都能满足该亚洲象小种群的基本生活需求;(4)2条亚洲象迁移路线中的1条将因水库建设而阻断,迫使该象群改变原来的迁移路线;(5)水库淹没区的植被将被永久破坏,原本连片的适宜栖息地也将受到进一步切割和压缩影响;(6)当食物资源无法满足亚洲象生存需求时,它们可能会选择进入可在较短时间内获得大量食物的农耕区取食农作物和经济作物,随着人流、车流大量增加,亚洲象与人相遇的概率也会大幅度增加。分析认为,拟建勐阿水库将淹没1条迁移通道,对亚洲象迁移活动造成阻碍,迫使象群改变路线,还可能导致更为严重的人—象冲突。建议在水库工程设计和建设过程中采取有效的保护管理措施,减少工程项目对亚洲象种群及其栖息地的负面影响;水库建设和管理部门、林业和草原管理部门等应加强对亚洲象活动的监测和预警,避免亚洲象肇事造成人员伤亡和更大的经济损失。     

内蒙古森林—草原交错带中野生东北马鹿冬季食物组成模式

分布于内蒙古森林—草原交错带的东北马鹿(Cervus elaphus xanthopygus)种群,受冬季低温和雪被的影响,对营养和能量的需求发生变化,同时,交错带内植物区系复杂,草本植物覆盖率高,而野生东北马鹿冬季主要以木本植物的嫩枝为食,因此分布于该地区的野生东北马鹿种群将面临食物资源短缺、营养缺乏的潜在威胁。本研究于2019年和2020年冬季,在内蒙古高格斯台罕乌拉国家级自然保护区内,采集野生东北马鹿粪便样本共98份。采用粪便显微分析法了解内蒙古森林—草原交错带中东北马鹿冬季的食物组成,结合去趋势分析法揭示了东北马鹿冬季食物组成模式。对东北马鹿粪便残渣分析发现,东北马鹿冬季共采食22种(科)植物,其中2020年冬季发现东北马鹿大量采食云杉(Picea asperata,9.88%)为其新食物。对东北马鹿食物组成进行去趋势分析发现,两年冬季中多数东北马鹿呈现出以蒙古栎(Quercus mongolica)、山杏(Armeniaca sibirica)、细叶沼柳(Salix rosmarin? ifolia)和家榆(Ulmus pumila)等落叶乔木和灌木为主要食物,同时采食高比例禾本科(Poaceae spp.)植物的食物组成模式;少数个体因食物短缺而呈现出以云杉为主要食物的特殊组成模式。禾本科和云杉是引起东北马鹿冬季食物组成变化的主因。本研究揭示了内蒙古森林—草原交错带中东北马鹿冬季的食物组成模式,为该地区东北马鹿营养生态学的进一步研究与保护管理提供参考依据。     

假单胞菌GP72 rpeB突变株的构建及其对吩嗪类抗生素合成的调控

[目的]绿针假单胞菌GP72是一株可生产吩嗪类抗生素吩嗪-1-羧酸(PCA)及2-羟基吩嗪(2-OH-PHZ)的生防假单胞菌.RpeA/RpeB双元调控系统是其双元调控系统中的一组,本文旨在研究这一系统中的应答调控子(RR)RpeB对于PCA及2-OH-PHZ的生物合成影响.[方法]通过生物信息学分析获得了rpeA/rpeB双元调控系统的序列,并从GP72中扩增出rpeB基因,通过同源重组技术构建卡那霉素抗性片段插入突变rpeB的突变菌株GP72BN.利用发酵实验、rpeB基因回补实验及荧光定量PCR实验,验证rpeB对于吩嗪类抗生素合成及相关基因表达的调控作用.[结果]在KMB培养基中,rpeB突变株的PCA产量下降为野生型的49.5％,2-OH-PHZ产量下降为野生型的67.3％.rpeB基因的回补可以在一定程度上回复PCA及2-OH-PHZ的产量.荧光定量PCR实验结果表明,rpeB突变株中群体感应系统基因phzI/phzR及吩嗪合成基因簇基因phzE转录水平均显著下调,而PCA转化为2-OH-PHZ的修饰基因phzO转录水平变化不显著.[结论]RpeB正调控PCA与2-OH-PHZ合成途径的表达.RpeB很可能是通过调控群体感应基因phzI/phzR和phz基因簇的表达,从而影响PCA的合成,并间接调控其衍生物2-OH-PHZ的合成.     

微生物降解3,5,6-三氯-2-吡啶醇的研究进展

随着高毒性有机磷杀虫剂的限制和禁止使用,近年来以毒死蜱为代表的低毒性有机磷杀虫剂的市场份额有所增加。然而,毒死蜱的使用也导致了环境中3,5,6-三氯-2-吡啶醇(TCP)的产生,因为TCP是毒死蜱和甲基毒死蜱在环境中降解的主要中间代谢产物。它具有较高的水溶性和迁移性,容易进入深层土壤及水体环境,从而引起广泛的污染。释放到环境中的TCP不仅可以抑制TCP及其母体化合物毒死蜱和甲基毒死蜱的生物降解,而且也能抑制其他有机污染物的生物降解,从而进一步加重环境中TCP以及其他有机污染物的累积残留,影响环境系统的自我修复功能。本文概述了TCP及其母体化合物的结构、TCP的生态毒性、TCP降解菌的多样性及其微生物降解的最新研究进展,为毒死蜱和TCP污染地区进行经济可行的生物修复提供参考。     

倭蜂猴粪便微生物苯酚羟化酶和邻苯二酚1,2-双加氧酶基因多样性研究

【目的】分析倭蜂猴粪便微生物中苯酚羟化酶(Phenol hydroxylase,PH)和邻苯二酚1,2-双加氧酶(Catechol 1,2-dioxygenase,C12O)的基因多样性。【方法】利用简并引物,以倭蜂猴粪便微生物宏基因组DNA为模板,通过PCR扩增,分别构建PH和C12O基因克隆文库,并对克隆进行测序分析。【结果】倭蜂猴粪便微生物来源的PH和C12O基因序列经BLAST比对分析,与GenBank中相应酶的序列一致性分别介于92%?100%和87%?100%。系统进化树分析表明PH基因序列与Neisseria、Burkholderia、Alcaligenes、Acinetobacter 4个属来源的PH序列相关;C12O基因序列全部与Acinetobacter来源的C12O序列相关。序列比对结果表明PH序列具有LmPH (Largest subunit of multicomponent PH)中高保守的两个DEXRH结构域;C12O序列具有能被Ag+和Hg2+抑制的位点(半胱氨酸)。【结论】倭蜂猴粪便微生物来源的PH为多组分PH,其降解苯酚的中间产物邻苯二酚可以被C12O通过邻位开环途径裂解。