土地整治的生态环境效应:作用机制及应用路径

随着生态文明理念的不断落实和土地多功能管理的转型,土地整治的生态化发展开始进入全面创新与实践探索的关键时期.系统梳理土地整治的生态环境效应理论研究与实践探索的发展过程,明确“新时代”下学科研究的服务方向和实施路径,对于实施“生态化”土地整治战略非常重要.本文以2000年以来国内外有关土地整治生态环境效应的文献为分析对象,采用Citespace 1.0软件的文献计量分析及文献归纳方法,对土地整治的生态环境效应研究热点进行识别,并从生态环境要素、生态景观、生态系统服务3个方面总结并提炼了土地整治生态环境影响的作用机制.在此基础上,从区域生态系统服务水平测度及障碍因子诊断、土地整治对区域生态系统服务的影响效应及其机制、基于生态系统服务提升的生态化土地整治模式构建等方面提出未来“生态化”土地整治的应用路径,旨在为我国“山水林田湖草”生命共同体的修复与建设提供科学依据.     

河岸带内生烟曲霉的香豆素类抗氧化产物提高拟南芥抗涝害能力研究

涝害是一种阻碍植物生长发育的水分胁迫因子,严重影响着全球的农林业生产。近年来的研究表明,生活在特殊环境下的植物内生菌可以协助宿主抵抗各种胁迫环境。前期研究从三峡河岸带灌木疏花水柏枝(Myricaria laxiflora)中分离到1株内生烟曲霉(Aspergillus fumigatus)SG-17,其抗氧化产物可以增加水稻中控制活性氧合成的关键酶NADPH氧化酶的含量,并提高其抗旱能力。为了研究该菌在植物应对水淹胁迫中的作用,通过质谱、核磁等分析方法对其抗氧化物质进行了鉴定,利用全淹法评价了其对拟南芥抗水淹胁迫的能力,并通过定量PCR对拟南芥的NADPH氧化酶Atrbohs基因家族进行了表达分析。结果显示SG-17中高抗氧化活性的物质是一种香豆素类似物(Z)-N-(4-hydroxystyryl) formamide(NFA),它可有效提高拟南芥的抗水淹能力,并显著增加水淹之后与活性氧代谢密切相关的丙二醛(MDA)、超氧化物歧化酶(SOD)和乙醇脱氢酶(ADH)的含量。进一步研究表明,NFA可以调节拟南芥AtrbohD和AtrbohF两个水淹胁迫反应基因的表达,暗示在遭受淹水胁迫的河岸带植物内生菌,可产生抗氧化产物来调节植物体的活性氧代谢路径,从而提高植物的抗涝害能力。     

内生黑曲霉JS-1对稻瘟病的拮抗作用研究

利用平板对峙法和牛津杯法,从疏花水柏枝、金银花、秋华柳的内生菌中,筛选出1株对稻瘟病菌具有很强抑制作用的菌株JS-1。经生理生化实验和18S rDNAITS序列分析,确定该菌株为黑曲霉(Aspergillus niger)。实验结果表明,JS-1发酵液作用稻瘟病菌后,稻瘟病菌的菌丝变细,分支减少,菌丝基质颜色变浅,作用72 h后干重显著降低。进一步实验表明,该菌产生的活性物质位于其发酵液的乙酸乙酯酯相部位,对稻瘟病病菌抑制率高达96.1%。大田实验数据（天然接种圃）显示,添加该物质后,丰两优4号（中感）和广陆矮4号（易感）叶瘟病情指数分别只有16.25%和32.48%,对稻瘟病的防治取得了很好的效果,说明该菌株具有开发成高效生物农药的巨大潜能。     

棉田绿盲蝽微生物多样性研究

昆虫在长期的进化过程中与其体内微生物形成了互利共生的关系,共生微生物参与调节寄主的多种生命活动,例如生殖、代谢等。在黄河流域棉区绿盲蝽Apolygus lucorum是棉花的主要害虫之一。为明确绿盲蝽体内共生菌的种类与群落结构,通过HiSeq平台对棉田绿盲蝽体内共生菌的16S rRNA基因V3～V4区进行高通量测序,分析绿盲蝽体内共生菌的种类与多样性。结果显示,变形菌门Proteobacteria(89.18%)、放线菌门Actinobacteria(2.99%)、厚壁菌门Firmicutes(2.48%)为绿盲蝽的3个优势菌门。在属水平上立克次氏体Rickettsia(32.86%)、欧文氏菌属Erwinia(20.21%)为优势菌群。本文初步明确了绿盲蝽体内微生物群落的组成和动态变化,为进一步研究绿盲蝽与共生菌的相互作用提供了基础,为今后从共生菌出发防治绿盲蝽提供新思路。     

入侵植物筛选方法在我国口岸防控中的应用建议

入侵植物是生物入侵中数量最多的类群,给全世界造成了重大的经济和环境影响。植物入侵的预测研究是口岸防控工作中的重要技术环节之一。本文介绍了入侵植物筛选方法的概念,简述了与之相关的基础理论、研究情况以及3种植物入侵的预测方法。综合来看,入侵植物筛选方法主要采用植物自身的生物生态学特性作为评估指标来筛选外来植物,能快速可靠地将外来植物评判为严重入侵植物、非入侵植物以及介于二者之间的一般入侵植物,因此该方法能为我国口岸防范外来植物入侵的管理提供基础技术支撑。当前我国入侵植物筛选方法的研究和应用尚处起步阶段,通过本文的简述期望引起相关人员对此问题进行探讨,并为我国口岸入侵植物防控工作提供理论参考。     

CRISPR/Cas9基因编辑技术在丝状真菌中的应用

随着对丝状真菌基因水平研究的不断深入,CRISPR/Cas9技术作为先进的基因编辑技术,已被广泛应用于丝状真菌的基因编辑。探究了CRISPR/Cas9系统在不同丝状真菌中的应用情况,主要从sgRNA的构建与表达、Cas9蛋白的改造与表达、不同的DNA双链断裂修复（DNA double-strand break,DSB）方式等方面进行概述,并对编辑效率、脱靶效应进行总结,旨在为今后丝状真菌中CRISPR/Cas9系统的构建及改良提供思路。     

长链非编码RNA LINC00885在人食管癌细胞中的作用研究

探讨长链非编码RNA LINC00885对人食管癌细胞EC109增殖、迁移与侵袭的影响。构建LINC00885基因过表达质粒（pcDNA3.1-LINC00885）和shRNA敲低质粒（pLKO.1-LINC00885）。分别采用集落形成实验检测EC109细胞增殖能力;划痕实验检测EC109细胞横向迁移能力;Transwell实验检测EC109细胞纵向迁移能力及侵袭能力;流式实验检测LINC00885对于细胞周期的调控;实时定量PCR方法检测LINC00885 mRNA转录水平;Western blot检测BMP7及上皮间充质转化（epithelial-to-mesenchymal transition,EMT）通路相关蛋白（VIMENTIN、β-catenim和ZO-1）表达水平。在过表达LINC00885的EC109细胞中,细胞的增殖能力、迁移能力及侵袭能力均显著增强,BMP7蛋白表达升高;而在敲低表达LINC00885的EC109细胞中,细胞的增殖能力、迁移能力与侵袭能力均显著降低,BMP7蛋白表达也随之降低。另外,在过表达LINC00885的EC109细胞中,EMT通路蛋白VIMENTIN、β-catenim表达水平显著升高,而ZO-1表达水平显著降低。通过探究LINC00885对食管癌细胞增殖、迁移能力的影响,旨在验证LINC00885在食管癌中的功能,以期为临床治疗食管癌奠定理论基础。     

纳木措湖沿岸表层水细菌群落特征及影响因素

为了探究夏季纳木措湖沿岸表层水体细菌群落特征,为以后纳木措湖细菌的研究打下基础,围绕纳木措湖一周选取采样点19个。现场采集水样,进行理化因子测定,运用高通量测序技术获取上述样点的16S rDNA数据,根据多样性指数和丰富度指数计算比较各样点的细菌群落多样性和丰富度,根据各样点细菌群落在门和属水平的分布来研究纳木措各样点细菌分布差异,基于Spearman相关性系数来衡量理化因子与α-多样性指数的相关性,采用冗余分析（redundancy analysis, RDA）探究理化因子与细菌群落分布之间的关系。在纳木措水体中共获得细菌4 137个OTU（operational taxonomic units）,属于87门204纲498目645科1 185属。门水平优势菌群为变形菌门（Proteobacteria,39.61%）、拟杆菌门（Bacteroidetes,13.41%）和厚壁菌门（Firmicutes,12.61%）,其中,变形菌门以γ-变形菌为优势菌群,其次为β-变形菌和α-变形菌。属水平有71.67%的未知细菌菌属。纳木措Shannon多样性指数显示,纳木措细菌种类比较丰富。Spearman相关性系数显示,水体细菌α-多样性指数与环境因子之间没有相关性。RDA分析表明,影响纳木措水体细菌群落结构的主要理化因子为温度（P=0.002,F=5.7）。纳木措沿岸表层水体细菌群落分布差异较为明显,细菌群落比较丰富,有许多未知菌种需进一步鉴定,有广阔的研究前景。