大尺度陆地生态系统动态变化与空间变异的过程模型及模拟系统

当代生态系统科学研究更加关注区域生态环境及生态系统状态变化的监测、评估、预测、预警及生态环境可持续管理。在深入理解陆地生态系统的要素、过程、功能、格局及其相互作用机理基础上,发展生态系统定量化描述方法和数值模拟技术,集成构建大陆尺度的“多过程耦合-多技术集成-多目标应用”的陆地生态系统数值模拟器已成为生态系统与全球变化及其资源、环境和灾害效应科学研究的重要科技任务。本研究围绕宏观生态系统模拟分析方法问题,在回顾陆地生态系统模型研究现状和发展趋势的基础上,深入讨论开发大尺度陆地生态系统动态变化和空间变异及其资源环境效应模拟系统的理念,以及模拟系统的功能定位、结构设计等基本问题,为构造中国陆地生态系统数值模拟器提供参考。     

解脂耶氏酵母脂肪酶基因lip1的克隆、密码子优化及功能表达

摘要：【目的】克隆解脂耶氏酵母（Yarrawia lipolytica）脂肪酶基因lip1,并通过密码子优化,首次实现其在毕赤酵母(Pichia pastoris)中的诱导型和组成型表达。【方法】通过PCR扩增Y. lipolytica脂肪酶基因lip1,根据P. pastoris密码子偏爱性,运用重叠延伸PCR合成改造后基因MLip1,将其分别克隆至诱导型分泌载体pPIC9K和新构建的组成型分泌载体pGAP9K上,电转至P. pastoris GS115中,G418抗性筛选得到高拷贝转化重组子,摇瓶发酵     

草鱼肠道cDNA文库构建及部分ESTs分析

本项研究以雌性草鱼肠道为实验材料,采用非均一化的Oligo-dT引物定向克隆技术构建了草鱼肠道组织的cDNA文库,对文库质量的分析结果表明：cDNA文库的库容量至少为2．3×10^5,重组率达95％,平均插入片断长度大于1000bp。挑取cDNA克隆进行5’端测序,总共进行了1571个成功反应,其中1411条ESTs长度大于100bp,初步拼接得到939个单基因簇（Unigene）,其中包括188个重叠群（Contigs）,751个单拷贝EST（Singletons）。使用BLAST软件将这些序列同GenBank等数据库进行比对、查询和注释,结果显示418条序列有相关同源性,其他的521（55．5％）条序列没有明显的同源性（E-valu≤1．00E-10）,但是也同时揭示出在这些ESTs中能够发现新功能基因的相当可能性。本研究结果对草鱼以及其他鲤科鱼类的消化系统功能基因的筛选和发现具有指导意义。此外,草鱼肠道cDNA文库的构建和EST测序工作将为草鱼基因组计划的实施奠定基础。     

与棱果沙棘性别相关的RAPD标记

应用RAPD技术筛选与棱果沙棘性别相关的分子标记,对棱果沙棘雌雄株的基因组DNA进行混合分组分析（BSA）,在194条随机引物中有50条引物能够在雌雄DNA反应池间形成多态性条带,应用这50条引物分别对棱果沙棘雌雄个体（雌雄个体各选取5个）进行RAPD分析,其中引物S10扩增得到1个约为1030 bp的与雌性相关的RAPD标记。该标记的获得进一步表明棱果沙棘雌雄株间存在基因水平的差异,为棱果沙棘的性别研究提供分子依据。进一步利用该雌性特异位点设计出更加稳定的SCAR标记,可望用于棱果沙棘的早期性别的准确鉴别。     

中国典型森林生态系统土壤水分时空分异及其影响因素

森林土壤水分作为物质与能量循环的载体影响林木生长与发育,并通过影响水分在陆气之间的循环与分配影响区域气候。基于我国不同气候带的9个森林生态系统定位观测站的长期观测数据,探究了2005-2016年中国典型森林生态系统土壤水分的空间分异及其时间动态,并进一步分析了影响其时空分异的环境因素。主要研究结论如下：（1）9个森林生态系统的土壤水分多年均值介于12.45%-36.30%之间,空间上呈现中温带、亚热带、热带土壤水分较高,暖温带土壤水分较低的分布特征。降水蒸散差（降水与蒸散的差值）可以解释我国森林生态系统土壤水分空间分异的62%（P<0.05）;（2）我国北部与东部季风区森林区域土壤水分呈上升趋势,降水上升是主因,其中暖温带北京、南亚热带鼎湖山与鹤山森林土壤水分上升趋势显著,增幅分别为0.67%/a、1.72%/a与0.69%/a;西南地区森林生态系统土壤水分呈下降趋势,该趋势由降水下降与蒸散上升共同导致,其中中亚热带贡嘎山及哀牢山森林生态系统土壤水分下降趋势显著,降幅分别为-1.77%/a与-0.94%/a;土壤水分时间分异与降水蒸散差的相关性最高（R=0.59,P<0.01）;（3）土壤水分呈下降趋势的森林生态系统中,春季土壤水分变化主导了年际变化,土壤水分上升的森林生态系统中,年际变化则是由秋、冬季主导。（4）与ERA-interim土壤水分再分析数据比较得出,两者在空间格局与变化趋势上均具有较高的一致性。CERN土壤水分观测数据反映了无人为干扰的自然条件下森林土壤-植被-气候之间的反馈作用,可为基于模型的土壤水分研究提供长时序的验证数据。     

类风湿关节炎的T细胞疫苗研究现状

类风湿关节炎是一种可导致关节畸形并丧失功能的慢性自身免疫性疾病。大量研究证实T细胞介导的免疫异常在类风湿关节炎的发病过程中发挥重要作用。经研究证实T细胞疫苗对类风湿关节炎有一定疗效,但受主要组织相容性抗原(MHC)限制,难以应用于临床。最近的T细胞疫苗研究另辟途径,证明在没有发现致病自身抗原的情况下T细胞疫苗依然有可能应用与类风湿关节炎的治疗,为研究类风湿关节炎的发病机制及治疗提供了有益的思路及资料。     

早期康复治疗对高血压脑出血患者预后影响的临床观察

目的:观察早期康复治疗对高血压性脑出血患者预后的影响,探讨改善高血压性脑出血患者预后的治疗方案。方法:选择高血压性脑出血患者130例,随机均分为对照组与观察组,对照组采取常规治疗,观察组在常规治疗基础上,在病情48h内不再进展即行早期康复治疗,比较两组患者治疗2周后NIHSS评分和Fugl-Meyer积分、治疗4周后临床疗效及治疗3个月后日常生活能力。结果:两组患者在治疗2周后NIHSS评分和Fugl-Meyer积分、治疗4周后临床疗效及治疗3个月后日常生活能力方面比较,具有(高度)统计学意义(P0.01,P0.05)。结论:临床治疗高血压脑出血患者时,应尽可能施行早期康复治疗,可显著提高临床疗效、改善患者预后。     

五氯苯酚厌氧生物降解及降解体系中细菌种群结构分析

研究了不同外加碳源作为共代谢基质及氢气作为电子供体条件下PCP的厌氧生物降解特性,并借助末端限制性片段长度多态性技术(T-RFLP)分析了PCP降解菌群的微生物群落结构.结果表明,添加外加碳源及以氢气作为电子供体均对PCP降解有显著促进作用.添加葡萄糖、丙酮酸、酵母膏和氢气时的降解率分别为71%、56%、51%和74%.微生物群落结构分析表明,不同处理条件下PCP降解菌群微生物群落结构不同.PCP降解菌群中可能存在Clostridium.Frankia和Desulfitobacterium等属的微生物.     

基于FLUXNET的CLM模型总初级生产力模拟评价与误差分析

总初级生产力(gross primary productivity,GPP)的准确估计是陆地生态系统碳循环研究以及未来气候变化预测的基础。本文利用全球通量网的通量观测数据评估了CLM4.5的GPP模拟效果,结合叶面积指数(leaf area index,LAI)观测数据分析了CLM4.5模型GPP模拟误差的主要原因,并对CLM4.5模型主要的光合参数进行敏感性分析,探讨改善光合作用模拟精度的可能途径。结果表明:CLM4.5对GPP的模拟效果优于CLM4,月尺度和年尺度GPP模拟值的平均绝对偏差分别降低15%和29%。但与观测值相比,CLM4.5模拟的GPP年总量仍然具有较大偏差,平均偏差为366.06 g C·m-2·a-1。不同植被功能型GPP模拟误差具有不同的季节变化特征,误差主要发生在春季和夏季。冠层顶部比叶面积、叶片碳氮比和叶片氮含量中Rubisco氮含量所占比例是GPP模拟的3个敏感参数。未来应主要从物候期及LAI模拟的改进、磷循环过程的影响、生态系统水平光合参数集的构建等方面实现对GPP模拟精度的提高。     

如意皇后粗肋草的离体培养

本研究以粗肋草‘Red Valentine’带侧芽的根茎为外植体,研究不同消毒时间、不同种类外源激素对其根茎侧芽萌发诱导、愈伤组织诱导、丛生芽诱导、丛生芽增殖和生根的影响。结果表明:最佳灭菌时间为18 min,污染率为20.0%。MS+6-BA 2.0 mg/L+IBA 0.2 mg/L为最佳侧芽萌发诱导培养基,MS+TDZ 0.5 mg/L+2,4-D 2.0 mg/L为最优愈伤诱导培养基,1/2MS+TDZ 0.5 mg/L为最佳丛生芽诱导培养基,最佳丛生芽增殖培养基为MS+6-BA 3.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L或MS+KT 4.0 mg/L+NAA 0.1 mg/L,最佳生根培养基为1/2MS+NAA 0.2 mg/L。本研究通过对粗肋草‘Red Valentine’进行离体培养,初步得出了适合外植体各时期生长的最佳培养基配方,为粗肋草试管苗的商业化、工厂化及规模化生产提供理论和技术指导。