植物硼营养研究的重要进展与展望

硼是高等植物必需的矿质营养元素, 但是人们对硼行使生理功能及其分子机理的认识远落后于其它必需营养元素。近几年国际上植物硼营养的研究取得了一些重要的突破。首先是进一步明确了B-RG-II复合物的形成及其影响细胞壁结构和功能的分子机制, 并且发现B-RG-II的形成及其含量与陆生植物的进化密切相关。其次是在拟南芥中克隆了第一个植物硼转运子基因 BOR1, 并揭示了它的作用机理; 通过转基因实验证明了植物硼的高效吸收与水通道基因NIP5;1密切相关。进而通过大量的种质筛选, 从油菜、小麦、大麦及棉花等农作物中获得一批硼高效吸收利用的优异种质材料, 并开展了硼高效QTL定位和克隆。本文详细综述了以上几个方面的研究进展, 并对进一步的研究做了展望。     

南亚热带10种造林树种的水力结构和水力安全

南亚热带地区人工纯林面积大, 但是结构简单, 对气候变化响应敏感。在区域气候干旱化的背景下, 造林树种的生理生态策略及其对季节性干旱的响应亟待研究。该研究选择南亚热带地区10种造林树种(包括6种乡土种和4种外来种), 测定这些树种的平均生长速率、水力学性状以及经济学性状, 分析性状与生长速率之间的相关关系, 并比较水力安全边际和气孔安全边际的种间差异。结果发现: (1)造林树种的生长速率与木质部导水率显著正相关, 但与木材密度、比叶面积以及水力安全性指标无显著相关性。(2)造林树种的水分传导效率性和安全性之间没有权衡关系, 外来树种Acacia crassicarpa和Eucalyptus grandis × urophylla同时具有较高的木质部导水率和较强的抗栓塞能力。(3)造林树种的水力安全边际和气孔安全边际的种间差异显著, 大叶相思(Acacia auriculiformis)、红锥(Castanopsis hystrix)、壳菜果(Mytilaria laosensis)和阴香(Cinnamomum burmannii)在干季发生水力失败的风险较高。建议南亚热带人工林的生态监测指标体系中应包括树木水力学性状, 进而为人工林的可持续经营管理提供重要参考。     

齐口裂腹鱼上溯过程中“冲刺-滑行”行为对水动力的响应

研究以西南山区特有鱼种齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)为研究对象, 对其游泳行为模式进行量化解译, 寻找其偏好的水动力学条件, 构建水流条件与生态行为的纽带。运用具有流速梯度的水槽创造非均匀流场条件, 得到齐口裂腹鱼在室内试验水槽内上溯的视频图像。运用图像识别技术, 计算上溯全过程的游泳动力学指标摆尾角度与摆尾频率, 在此基础上实现生态学与水动力学的耦合研究。研究表明, 齐口裂腹鱼在上溯过程中喜好在具有流速梯度处通过改变摆尾角度和摆尾频率等来适应非均匀流场, 其喜好摆尾角度为25°—35°, 喜好摆尾频率为2.5—3.5次/s, 偏好流速为0.20—0.40 m/s。随着水流速度的增大, 摆尾角度呈现逐渐减小的趋势, 且齐口裂腹鱼偏好选择在流速由大变小的区域, 进行摆尾冲刺加速, 且更趋向于摆尾角度变化为“弱强弱”的摆尾模式。滑行阶段引入滑行流速系数, 量化表示摆尾角度、滑行距离和流速三者间的耦合关系, 通过计算滑行距离对水流负方向上位移的贡献率, 得到滑行方向与水流负方向夹角。研究表明, 滑行流速系数为1.0—3.0时具有代表性, 齐口裂腹鱼对滑行方向与水流负方向夹角的偏好为40°—60°。研究利用多指标量化评价的方法, 以复杂流场为背景条件, 进一步满足过鱼设施建设需求。     

明胶/海藻酸钠/沙蒿胶复合水凝胶的制备及表征

为探究明胶（G）、海藻酸钠（SA）,沙蒿胶（ASKG）对复合水凝胶的力学性能、溶胀和保湿性能的影响,采用共混-离子交联法制备海藻酸钠/明胶/沙蒿胶复合水凝胶,并对制得的水凝胶进行结构表征和溶血率测试。结果表明:当G质量分数为2.5%,SA为1.5%,ASKG为0.7%时,复合水凝胶压缩强度达到427.2 kPa,拉伸强度达到563.449 kPa,断裂伸长率为117%,溶胀率为744%,且具有较好的保湿性能。红外光谱表明,由于沙蒿胶中存在大量羟基,因此加入沙蒿胶后在3 300 cm^-1～3 600 cm^-1羟基峰形变宽。G/SA/ASKG复合水凝胶溶血率低于5%,具有较好的网络孔结构和血液相容性,为复合水凝胶在医用敷料方面的应用提供一定的参考价值。     

水拉恩氏菌JZ-GX1产嗜铁素特性及其对林木病原菌的拮抗作用

【背景】嗜铁素被认为是一种具有开发和利用价值的新型生物活性物质,已被逐渐应用到植物病原菌的防治中。【目的】明确根际促生菌水拉恩氏菌(Rahnella aquatilis) JZ-GX1产嗜铁素最佳发酵培养条件,进一步探讨嗜铁素在防治植物根部病害中的潜在作用。【方法】采用摇瓶发酵法,通过铬天青(Chrome azurol S,CAS)检测分析,对影响JZ-GX1菌株嗜铁素分泌的几种发酵因子进行研究,并通过菌丝生长抑制速率法测定嗜铁素对两种林木病原菌的拮抗效果。【结果】以KMB为基础培养基,初始pH 8.0,装液量25 mL/50 mL,按1%接种量接种,在28°C下培养36 h可获得该菌株较高产量的嗜铁素;鉴定其嗜铁素类型为羧酸盐和异羟肟酸型的复合型铁载体;在最适条件下测得其发酵原液对樟疫霉(Phytophthoracinnamomi)和立枯丝核菌(Rhizoctoniasolani)的抑制率均达到100%。【结论】水拉恩氏菌JZ-GX1对碱性土壤上林木根部病害的防治具有较好的潜力。     

大鼠胎儿期噪声暴露对成年后听觉目标探索行为的影响

环境噪声被认为是影响健康的重要因素之一,但有关胎儿期环境噪声对成年后听觉行为的影响缺少系统的研究。本研究对胎儿噪声暴露组、成年噪声暴露组和正常对照组大鼠在出生后第11周开始进行为期17d的听觉目标探索训练,观察其在水迷宫中寻找听觉目标的行为差异。以大鼠寻找平台的时间、成功率、运动轨迹为指标对其听觉目标探索行为进行比较。结果发现,噪声暴露可导致大鼠在水迷宫中的听觉目标探索行为的缺陷,在胎儿期噪声暴露比成年期噪声暴露对动物探索听觉目标的行为影响更大。该结果提示,孕期进行适当的噪声防护以保证优生优育是非常必要的。     

慢性复合应激增强大鼠空间学习和记忆能力

本文观察了慢性复合应激对大鼠学习与记忆功能的影响。实验采用成年 Wistar 大鼠, 将其随机分成应激组和对照组。采用垂直旋转、睡眠剥夺、噪音刺激和夜间光照4 种应激原, 无规律地交替刺激动物 6 周, 每天6 h, 制作慢性复合应激动物模型。采用 Morris 水迷宫和 Y- 迷宫测试大鼠学习与记忆成绩,并用 Cresyl violet 染色法对大鼠海马结构进行神经细胞计数。结果显示,应激组动物慢性复合应激后, 在 Morris 水迷宫内寻找隐蔽平台所需的时间(潜伏期)比对照组的明显地短(P<0.05), 表明应激鼠的空间记忆能力明显强于对照鼠;在 Y- 迷宫内寻找安全区的正确率比对照组的明显地高(P<0.05), 表明应激鼠的明暗分辨学习能力明显强于对照鼠; 应激鼠慢性复合应激后, 其海马结构齿状回、CA3 和CA1 区神经细胞密度极明显地高于对照鼠(P<0.001)。这些结果提示, 慢性复合应激可增强大鼠空间记忆能力和明暗分辨学习能力。本文并对慢性复合应激模式增强大鼠学习和记忆能力的可能原因进行了讨论。     

Correlation of behavior changes and BOLD signal in Alzheimer-like rat model

Memory impairment is usually the early and most promi-nent clinical manifestation of Alzheimer disease (AD), aprogressive neurodegenerative illness characterized bygradual deposition of neuritic plaques and neurofibrillarytangles in the brain of the patie…     

澳大利亚外来入侵物种管理策略及对我国的借鉴意义

澳大利亚是一个岛状大陆,海洋运输业十分发达,通过贸易,旅游,运输等途径有意或无间引进有害外来物种的风险较大。澳大利亚政府高度重视外来入侵物种的管理工作,制定了《澳大利亚国家生物多样性保护策略》,针对外来杂草和通过压舱水载入的海洋外来入侵物种的管理制定了《国家杂草策略》,《杂草风险评价系统》和《压舱水指南》等法规和技术性文件,加强了对外来入侵物种的管理。本文简要介绍了澳大利亚外来入侵物种管理的有关策略和指南,并提出了我国在外来入侵物种管理方面的对策建议;（1）尽快建立相应的法规体系,实现外来入侵物种的依法管理;（2）加强机构建设,形成多部门的协调管理机制;（3）加强外来入侵物种管理制度的建设;（4）采取适当的引进预防,消除,控制和恢复措施;（5）开展科学研究,为外来入侵物种的管理提供科学依据;（6）制定教育和培训计划,提高公众意识。     

活性X-3B红染料在水-土壤-作物连续体中的迁移模型研究

进入环境的自学成才性X-3B红染料是一典型的持久性有机污染物（POPs)。它从水分室向土壤分室再到作物分室的迁移,是一连续的生态过程,基于此,从理论上对活性X-3B红染料在水-土壤两相,土壤-作物两相以及水-土壤-作物整个连续体中的迁移进行了定量描述与探讨,并采用棕壤-大豆、褐土-小麦,红壤-萝卜和水稻土-水稻等系统给予了实验论证,表明活性X-3B红染料通过吸附机制从水分室到土壤分室的迁移符合Langmuir模型。通过作物根系吸收机制从土壤分室到作物分室的迁移可以用对数化的作物-土壤积累因子（CSAF）模型予以定量描述。