小叶锦鸡儿灌丛化对典型草原群落结构与生态系统功能的影响

草原灌丛化是全球干旱半干旱地区面临的重要生态问题。灌丛化对草原生态系统结构与功能的影响较为复杂, 有待于在更广泛的区域开展研究。该研究在内蒙古锡林郭勒典型草原选择轻度、中度和重度灌丛化草地, 通过群落调查, 结合植物功能性状和土壤理化性质观测, 研究了小叶锦鸡儿(Caragana microphylla)灌丛化对草原群落结构(物种多样性、功能多样性和功能群组成)和生态系统功能(初级生产力、植被和土壤养分库)的影响。结果表明: 1)不同程度灌丛化草地的物种丰富度、功能性状多样性和群落加权性状平均值差异显著, 其中, 中度灌丛化草地的物种多样性和功能多样性较高, 表明一定程度的灌丛化有利于生物多样性维持。2)重度灌丛化草地的地上净初级生产力(ANPP)显著高于轻度和中度灌丛化草地, 其原因主要是随着灌丛化程度加剧, 群落内一/二年生草本植物显著增加, 而多年生禾草和多年生杂类草显著减少。三个灌丛化草地的植被叶片和土壤碳、氮库差异均不显著。3)灌丛化对草原生态系统功能包括ANPP、植被和土壤养分库均没有直接的影响, 而是通过影响功能群组成、土壤理化性质和功能多样性, 间接地影响生态系统功能; 灌丛化导致功能群发生替代和土壤旱碱化是最重要的生物和非生物因素。     

鄱阳湖国家级自然保护区东方白鹳(Ciconia boyciana)种群数量变化与气候的关系

该研究分析了1985—2011年鄱阳湖国家级自然保护区东方白鹳(Ciconia boyciana)越冬种群数量的年际变化趋势,探究了越冬地气候条件对其种群数量变化的影响。结果表明,1985—2011年,保护区东方白鹳种群数量为(1 340±178)只,呈显著线性增长趋势,但年际波动较大。种群数量与越冬当年11月份的平均最低气温显著正相关(r=0.554,P=0.003,n=27),越冬初期较低的温度可能影响东方白鹳选择鄱阳湖作为长期越冬地的决策,而增加对长江中、下游其他湿地的利用。同时,越冬地气候条件对种群数量的影响存在显著的时滞效应。越冬初期以及越冬后期的气温变量与2~9年后的种群数量显著正相关。尤其是越冬初期10月份的气温变量与2~5年后的种群数量变化极显著相关,越冬后期2月和3月的气温变量分别与8年后和3年后的种数数量极显著正相关。多元线性回归分析结果表明,2年前的10月平均最高温度、2年前的3月平均最高气温、4年前的10月平均最高温度、4年前的3月平均气温是东方白鹳种群数量变化的显著预测变量,共同解释了种群数量年际变化的79.2%(R2=0.792,F=20.901,df=26,P=0.000)。越冬初期和末期可能是个体迁飞后补充能量和迁飞前积累能量的关键阶段,适宜的气温有利于成体的能量积累和幼体的存活,且东方白鹳性成熟年龄为2~6年,因此,越冬地气候条件对其种群增长的影响将会在2年后体现。     

钝齿棒杆菌argR基因缺失株构建及其缺失对精氨酸生物合成途径相关基因转录水平的影响

[目的]钝齿棒杆菌AS 1.542中argR基因编码的蛋白ArgR在精氨酸生物合成途径中扮演负调控的角色,但其对相关基因在转录水平的影响还未见报道.因此,本课题组构建了钝齿棒杆菌argR基因缺失株,并在转录水平上比较野生株与缺失株精氨酸生物合成途径相关基因的变化.[方法]采用无痕敲除的方法构建了钝齿棒杆菌argR基因缺失株,并采用荧光定量PCR方法分析缺失株和野生株精氨酸生物合成途径相关基因在转录水平的变化.[结果]利用pK18mobsacB质粒中蔗糖致死基因sacB反向筛选标记及PCR方法成功筛选到钝齿棒杆菌argR基因缺失株;荧光定量PCR结果表明,argR基因缺失株精氨酸生物合成途径中相关基因在转录水平获得大量提高,平均约上调162.13倍.[结论]钝齿棒杆菌精氨酸生物合成途径的相关基因受负调控蛋白ArgR的显著调控,但其基因的敲除并没有引起精氨酸产量发生明显的变化.     

从烟草EST微卫星标记中筛选合子胚中优势表达的基因

为获得烟草合子胚中的优势表达基因,利用CAP3程序对来自烟草公共数据库的EST序列进行组装,利用MISA程序从组装后的EST中筛选SSR位点,将多态性的SSR位点在烟草合子文库中进行扩增并对等位基因进行分析。结果表明:具有多态性的16个SSR标记中,有9个基因能从烟草的合子库中成功扩增得到。该研究为筛选烟草合子胚中优势表达基因提供新的途径。     

热休克蛋白70:生物学功能与作用机制研究进展

热休克蛋白是一类广泛存在于原核生物和真核生物体内且结构上高度保守的蛋白质。有机体在应激条件下,为克服压力会诱导其表达,因此,热休克蛋白又被称为应激蛋白。作为进化上最保守的蛋白质之一,热休克蛋白70 (heat shock protein 70, Hsp70)是生物细胞中含量最高的一种热休克蛋白,可诱导性最强,具有多种生物学功能,因此,又被称为主要热休克蛋白。由于蛋白质是细胞重要成分之一,几乎涉及所有的生物学过程,Hsp70家族成员控制着细胞蛋白质稳态的所有方面,因此,Hsp70一直是科学研究的热点之一。该文概括了近年来Hsp70的生物学功能和作用机制研究进展,并对该领域的研究进行了展望。     

炭样小单孢菌产抗生素对水稻细菌性条斑病菌的抗菌作用及其机理

【背景】水稻细菌性条斑病菌为水稻细菌性条斑病的病原菌,土壤中分离到的一株具有广谱抗菌活性的炭样小单孢菌JXNU-1,其发酵产物(即抗生素JX)对植物病原菌具有较强的抑菌活性。【目的】研究抗生素JX对水稻细菌性条斑病菌的抗菌作用及其机理。【方法】采用杯碟法测定抑菌圈大小,二倍稀释法测定最低抑菌浓度、最低杀菌浓度,并且从菌体形态观察、电导率变化、培养液大分子漏出、蛋白质合成、核酸合成和膜电位变化6个方面探究其作用机理。【结果】抗生素JX对水稻细菌性条斑病菌的抑菌圈直径达18.84±0.28mm,最低抑菌浓度和最低杀菌浓度分别为1.39μg/m L和2.78μg/mL,且杀菌速度很快,作用12 h的杀菌率达100%。在抗生素JX作用下,水稻细菌性条斑病菌的细胞形态发生改变,培养液电导率、膜电位和大分子漏出量均随抗生素浓度增加而增大,但菌体蛋白质含量随着抗生素浓度增加而降低,同时,通过实时荧光定量PCR方法检测发现ef-p表达量下调。【结论】抗生素JX对水稻细菌性条斑病菌具有较强的抗菌作用,推测其抑菌机理是通过抑制菌体蛋白质的生物合成和影响细胞膜完整性而起作用。     

不同培养条件对悬浮培养茶叶细胞生长及茶氨酸合成的影响*

婺源绿茶嫩叶用MS 培养基( 加IBA 2 mgPL, 6-BA 4 mgPL) 进行茶叶愈伤组织悬浮培养, 研究了不同培养条件对茶叶细胞悬浮培养过程中细胞生长与茶氨酸合成的影响。结果显示, NH4+PNO3- 110P6010 mmolPL、K+ 10010 mmolPL、Mg2+ 310mmolPL、H2PO4- 310 mmolPL、蔗糖3010 gPL、水解酪蛋白210 gPL 条件下, 茶叶细胞生长量和茶氨酸积累量均达到最高值; 提高培养基中蔗糖和水解酪蛋白浓度可使细胞对数生长期和稳定期得到延长, 从而有利于茶氨酸积累; H2 PO4- 浓度主要影响细胞生长速率和茶氨酸积累速率的同步性, 低H2 PO4- 浓度环境中茶氨酸积累速率峰值滞后于细胞增长速率峰值, 高H2PO4- 浓度环境中早于细胞生长速率峰值出现时间; K+ 和Mg2+ 对细胞生长的影响不明显, 但影响细胞茶氨酸合成酶活性, 维持适量的K+和Mg2+ 有利于茶氨酸积累。添加盐酸乙胺可大幅度提高茶氨酸积累量, 并且先加入一定量盐酸乙胺再每天进行少量补充, 茶氨酸合成量比一次性加入的效果要好。茶叶细胞生长和茶氨酸积累高峰期在整个培养过程的第19~ 22 天出现, 从生产效率考虑, 培养周期以19~ 22 天为宜。     

黄氏枝膜叶蜂生物学特性及金龟子绿僵菌对其幼虫的致病力

【目的】黄氏枝膜叶蜂Cladiucha huangbki是新发现的叶蜂科(Tenthredinidae)枝膜叶蜂属Cladiucha种类,以幼虫取食危害乳源木莲Manglietia yuyuanensis叶片,虫口密度大, 严重影响乳源木莲的生长。本研究旨在明确该虫的生物学特性,并筛选出对该虫具有高致病力的金龟子绿僵菌Metarhizium anisopliae菌株,为高效治理该虫提供理论基础和生物防治资源。【方法】以林间调查和室内饲养观察相结合的方式,观察黄氏枝膜叶蜂的各发育阶段形态特征和生物学特性(寄主植物、分布和生活史);采用孢子悬浮液喷雾法筛选高致病力金龟子绿僵菌菌株。【结果】林间和室内观察结果表明,黄氏枝膜叶蜂幼虫取食木兰科木莲属植物,在福建永安市一年发生1代,以老熟幼虫(预蛹)在土室中越夏、越冬;翌年3月上旬化蛹,3月下旬成虫羽化,4月上旬为雌虫产卵高峰期,4月中旬幼虫出现,4月下旬至5月上旬为幼虫危害高峰期,5月中旬老熟幼虫开始入土做土室,入土深度30~150 mm。室内金龟子绿僵菌不同菌株对黄氏枝膜叶蜂幼虫致病力测定结果表明,以1×10⁷孢子/mL悬浮液喷雾11 d后,不同菌株对其幼虫的校正死亡率均超过85%,其中MaQZ-01, MaYTTR-04-05, Ma3和MaFZ-13 4个菌株感染的叶蜂幼虫校正死亡率为100%。菌株MaFZ-08感染引起的黄氏枝膜叶蜂僵虫率最高,为60%;其次是MaYTTR-04-05,引起的僵虫率为50%。金龟子绿僵菌各菌株对黄氏枝膜叶蜂幼虫的致死中时间(LT₅₀)相差不大,在6 d左右,其中MaYTTR-04-05菌株的LT₅₀最短,为5.090 d。【结论】黄氏枝膜叶蜂在福建永安一年发生1代,5月中、下旬老熟幼虫入土做土室化为预蛹越夏越冬。本研究筛选出对黄氏枝膜叶蜂幼虫致病力强的金龟子绿僵菌MaYTTR-04-05菌株,在其防治上有良好的应用前景。