云杉碳氮化学计量比对土壤水分和氮有效性的响应

以西南亚高山针叶林优势种——粗枝云杉(Picea asperata)为研究对象,探究不同土壤水分状况和氮添加下云杉碳氮化学计量比的变化及其响应过程。采用两因素(水分×氮素)随机区组实验,设置5个土壤水分梯度和3个氮添加浓度,其中土壤水分梯度分别是土壤田间持水量的40%(W1)、50%(W2)、60%(W3)、80%(W4)和100%(W5),氮添加浓度分别为0(N0)、20(N1)、40(N2)gNm~(-2) a~(-1)。结果表明:(1)土壤水分和氮添加显著影响了云杉碳氮化学计量比(P0.05),具体为:云杉植株和器官碳氮比在N0W4处理下最大值,随土壤水分有效性的降低而减小,随氮添加浓度的增加而降低。(2)随土壤水分有效性的降低,根和叶的碳含量显著升高(P0.05),茎和叶的碳含量随着氮添加浓度的增加而降低。此外,土壤水分有效性的降低显著提高了根和茎的氮含量(P0.05),各器官的氮含量随着氮添加浓度的增加而增加。在相同水分和氮添加浓度处理下表现为碳含量:叶茎根,氮含量:叶根茎。(3)云杉净光合速率随土壤水分有效性的降低先升高后降低,随氮添加浓度增加而增加,在N2W4达到最大。(4)根对NH~+_4和NO~-_3的净吸收速率随土壤水分有效性的降低而减小,随氮添加浓度的增加而显著增加(P0.05)。此外,根对NH~+_4的净吸收速率与土壤有效氮含量呈显著负相关关系(P0.05)。本研究表明,土壤水分和氮添加影响了云杉的碳同化和氮吸收过程,改变植物的碳、氮分配策略和养分利用效率,从而导致碳氮比的变化。     

水分和种植密度对干热河谷车桑子生长性状及种内相互关系的影响

水分是干热河谷植物生长过程中最主要的限制因子,种植密度增加也会引起植物生长的资源限制,两者交互作用下植物生长性状及种内关系的变化特征还不清楚。以干热河谷优势植物——车桑子为研究对象,根据元谋干热河谷年均生长季降雨量设置3种水分梯度：高水分、中水分和低水分,同时在各水分梯度下设置4个种植密度：1、2、4、9株/盆,探究水分、种植密度及其交互作用对车桑子生长性状、生物量分配及种内相互作用的影响。结果表明：（1）低水分条件下,车桑子生长和水分生理受到抑制,但车桑子在较低的叶水势下依然能够保持较高的相对含水量;（2）干旱胁迫显著降低了车桑子总生物量和单株生物量,显著增加了枯叶生物量比例,低水分和中水分条件下,增加种植密度对总生物无显著影响;而高水分条件下,增加种植密度显著提高了车桑子总生物量;（3）低水分显著增加了茎、叶生物量的异速生长指数,将更多生物量分配到叶,而种植密度增加显著降低了茎、叶生物量的异速生长指数,增加了茎的生物量分配;（4）通过相对邻体效应的计算,各处理条件下,车桑子种内关系均表现为竞争作用,并且,这种竞争作用的强度随水分的减少和密度的增加而增加。在高密度条件下（9棵/盆）,增加水分不会减轻种内竞争作用。综上,水分和种植密度均会对车桑子个体的生理生长产生影响,在植被恢复过程中,应考虑水分和种植密度对车桑子个体产生的资源限制作用。     

微花蛛毛苣苔在中国云南的发现及其补充描述

中越边境喀斯特地区是全球生物多样性热点地区,也是生物多样性保护的关键区域,近年来在该地区发现了多个蛛毛苣苔属植物的新种。微花蛛毛苣苔于2001年在越南北部喀斯特地区首次采集到标本,直到2018年才被发表出来,由于发表时仅基于一号花发育未成熟的标本,所以该物种的诸多形态特征仍不清楚。作者开展中越边境喀斯特地区植物多样性调查时,在我国云南东南部发现了微花蛛毛苣苔,并采集到花发育成熟的植株,对其进行了解剖观察和测量,现对该物种进行补充描述,并提供墨线图和野外生态照片以资辨认。微花蛛毛苣苔与腺花蛛毛苣苔在光滑无毛而反折的花萼以及被腺毛的花冠等形态上最相似,但不同之处在于微花蛛毛苣苔的叶上面幼时被褐色蛛丝状绵毛,后变近无毛,花序顶生,花冠长9～12 mm,蒴果直,不旋扭,长1.2～2.8 cm。微花蛛毛苣苔在滇东南的发现,说明中国南部喀斯特地区和越南北部喀斯特地区构成了一个完整的植物区系地理单元。     

喀斯特槽谷典型植物水分利用效率对隧道建设的响应

隧道工程建设对喀斯特槽谷地区地下水循环系统的破坏,引起地下水位下降,可能影响周围生态环境。依托重庆中梁山喀斯特槽谷,对旱、雨两季隧道影响区与无隧道影响区不同深度土层(0—20 cm、20—40 cm)土壤含水量以及典型植物(常绿乔木、常绿灌木)瞬时水分利用效率(InstantaneousWater Use Efficiency,WUE_(inst))进行对比分析,探究植物水分利用效率对隧道建设的响应。结果表明:在不同影响区,主要由蒸发与降水引起土壤含水量在垂直和季节变化上的趋势相似,但隧道影响区土壤含水量在旱、雨两季均显著高于无隧道影响区;不同影响区植物WUE_(inst)存在明显的季节差异,旱季各植物种WUE_(inst)显著高于雨季。而旱、雨两季隧道影响区植物叶片WUE_(inst)显著高于无隧道影响区;此外,植物WUE_(inst)与土壤含水量相关性分析结果表明,不同影响区植物WUE_(inst)与土壤含水量均呈显著负相关关系,但相对于无隧道影响区,隧道影响区植物WUE_(inst)对土壤含水量的变化更加敏感。以上结果表明,隧道建设导致地下水资源漏失,土壤含水量减少,进而改变了植物水分利用特性,使隧道影响区植物种应对一定程度的水分胁迫时采取更保守的水分利用策略。     

基于DNA变异在亚欧混合人群中预测男性型脱发

男性型脱发(male pattern baldness,MPB)是一种雄激素依赖性的遗传性脱发疾病,对个人形象、心理产生较大的消极影响.近期欧美人群中进行的大样本全基因组关联分析(genome wide association studies,GWAS)已报道大量与MPB相关的遗传易感性单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphisms,SNPs)位点,但这些位点在东亚人群中的遗传效应尚不清楚.本研究基于我国684个亚欧混合人群(Eurasian)样本,对在英国生物样本库(UK Biobank) 205 327个欧洲男性GWAS分析发现的624个与MPB相关的SNPs进行人群异质性分析,基于多基因风险打分(polygenic risk scores,PRS)建立预测模型,并对预测因子数量与模型预测性能的关系进行了研究.通过质控的467个SNPs中6.9%与MPB显著相关(P0.05).结合年龄、体质指数(body mass index,BMI)和25个SNPs建立的线性回归和逻辑回归模型,效果较好(R~2=28.9%,AUC=0.82).年龄对模型效果影响较大(R~2=22.9%,AUC=0.77),结合BMI及68个SNPs时AUC达到最大(约0.89).本研究表明MPB在欧洲和东亚人群中存在较强的遗传异质性,选取SNPs子集能达到与全集相近的预测准确性,预测模型有助于东亚人群MPB遗传机制的理解及疾病的早期诊断和预防.     

生菜种子低温处理后耐冻性和脂肪酸合成代谢的关系研究

以生菜(Lactuca sativa)种子为研究对象,通过不同时间的吸水处理分析其含水量变化,再通过程序降温处理,分析不同含水量种子发芽率的差异,以及脂肪酸合成有关基因(FAD2、FAD3、PPT、ELOVL)和冷调节基因ICE1的表达。结果表明,种子含水量随吸水时间增加而升高。程序降温至同样的低温冷冻条件下(-20℃、-22℃),吸水时间小于6 h的种子发芽率较高,而吸水8 h以上的种子发芽率显著降低。种子吸水8 h含水量处于饱和状态,在此状态下种子对低温较为敏感,说明含水量对种子耐冻性有影响。冷冻处理后生菜种子基因表达检测结果表明,脂肪酸去饱和酶基因(FAD2、FAD3)、蛋白质棕榈酰基硫脂酶相关基因(PPT）、长链脂肪酸延伸酶相关基因(ELOVL)的表达水平均随着种子含水量增加呈上升趋势,吸胀10 h的种子表达量最高,此时种子由于高含水量所受冷冻伤害最大。基因ICE1在冷冻处理种子中的表达也随着吸水时间增加而升高,在吸水10 h时种子中表达量到最高水平。综上,种子含水量越高,所受冷冻伤害越大。但种子在低温条件下具有一定的抗冷反应,可通过相关基因的过表达调控合成更多不饱和脂肪酸、抗冻蛋白等提高含水种子耐冻性。     

铅铬胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响北大核心CSCD

旨在探讨铅铬胁迫对小麦的毒害效应以及对幼苗脯氨酸的影响。用不同浓度的铅铬溶液处理小麦,研究铅铬单一及复合胁迫对小麦种子萌发及幼苗脯氨酸含量的影响。结果表明,铅铬单一及复合胁迫均使得小麦种子萌发率降低,幼苗株高、根长降低,鲜物质量和干物质量减少。铅铬处理1 d后,各处理组小麦体内的脯氨酸含量较对照都有升高,尤其是复合胁迫下100mg/L Pb+100 mg/L Cr处理组,其小麦脯氨酸含量较对照升高了32.81%。铅铬处理3、5和7 d后,100 mg/L Cr、50 mg/L Cr、200mg/L Pb+100 mg/L Cr、100 mg/L Pb+100 mg/L Cr这4个处理组的小麦脯氨酸含量较对照均显著升高,其它各处理组与对照相比差异不显著。铅铬胁迫抑制了小麦种子的萌发和幼苗生长,使得小麦体内脯氨酸含量升高,因此建议脯氨酸含量的变化可以作为监测植物铅铬胁迫的指标之一。     

鸭源鸡杆菌ompW、gtxA双基因缺失株的构建及其相关特性分析

鸭源鸡杆菌(Gallibacterium anatis,G.anatis)是家禽中常见的条件性致病菌,主要引起蛋鸡生殖道疾病,造成产蛋量下降。【目的】为探究RTX样毒素GtxA及外膜蛋白(OmpW)对鸭源鸡杆菌生物学特性和致病力的影响。【方法】本研究采用自然转化法对突变株RZ△ompW进一步缺失gtxA构建突变株RZ△ompW△gtxA,通过分析其生长特性、黏附能力、引起细胞凋亡程度及对小鼠致病性等,探究其与生物学特性及致病性可能的关系。【结果】结果显示,RZ△ompW△gtxA能稳定遗传gtxA的缺失;单双基因突变株溶血活性均消失、与RZ株相比菌落形态及生长速率并未出现显著改变;相比RZ、RZ△ompW和RZ△gtxA,双基因缺失株RZ△ompW△gtxA在不同时段对鸡原代输卵管上皮细胞的黏附能力显著降低(P0.05),诱导鸡输卵管上皮原代细胞发生凋亡的能力明显减弱,对小鼠的致病力显著降低。【结论】GtxA毒素和外膜蛋白OmpW在鸭源鸡杆菌毒力、黏附宿主细胞及诱导其细胞凋亡中起重要作用,且可能存在明显的协同关系。本研究为鸭源鸡杆菌感染机制的阐明奠定基础。     

透射电子显微镜(TEM)技术在大孢子化石 超微结构研究中的应用

透射电子显微镜(TEM)具有优异的纳米尺度显微成像性能,因此被广泛应用于材料科学、物理学和生物学等学科的超微结构研究领域。文中根据应用TEM技术研究大孢子化石壁超微结构的实践体会,系统归纳和总结了大孢子化石TEM样品制备的前处理过程,主要步骤包括:材料选取、梯度脱水、包埋剂配比、梯度渗透、包埋、聚合、超薄切片和染色。运用上述TEM实验技术,文中以云南省曲靖市沾益区龙华山剖面中泥盆统吉维特阶上双河组分散拟网龙华山大孢(Longhuashanispora reticuloides Lu and Ouyang, 1978)的壁层超微结构为研究案例,揭示了这类孢子壁主要由三层薄壁组成,包括内部基底层、中部疏松层和外部致密层,其射线唇基底层下部具有近平行排列的多细纹带结构。此类大孢子的多细纹带结构与从加拿大新不伦瑞克省下泥盆统埃姆斯阶Campbellton组同孢植物化石Leclercqia complexa Banks et al., 1972中发现的原位小孢子射线唇基底层下部的多细纹带结构特征非常相似。此外,两者都具有相似的完全弓形脊和远极表面刺瘤状二型纹饰。因此综合外壁超微结构和纹饰形态特征,文中认为Longhuashanispora reticuloides的母体植物可能属于同孢植物向异孢植物演化过程中的过渡类型植物,并与Leclercqia complexa具有较近的亲缘关系。当前研究表明TEM技术在孢粉化石壁超微结构研究领域中具有独特优势,可为深入研究大孢子形态分类和揭示其与母体植物的亲缘关系提供新的线索,也可以被推广和应用到其他微体有机壁类化石的超微结构研究。     

辽宁本溪中三叠统林家瓣轮叶(新种)

在对中国东北辽宁本溪中三叠统林家组的化石研究中, 发现了木贼目瓣轮叶属一个新种——林家瓣轮叶(Lobatannularia linjiaensis sp. nov.)。该种叶轮小, 明显分成两瓣, 每瓣叶数约10–12枚。叶线形至倒披针形, 叶长差别大, 叶联合长度占叶长约1/3–3/4。自1927年Kawasaki建立瓣轮叶属以来, 该属已至少发现了33种, 其中大部分报道于二叠纪, 少数见于三叠纪。瓣轮叶属作为晚古生代华夏植物群孑遗分子之一, 当前该属新种的发现不仅丰富了瓣轮叶属的分类多样性, 而且拓展了对二叠纪-三叠纪之交生物大灭绝及之后复苏过程中瓣轮叶属演化趋势的认识。