盐胁迫对二色补血草光合生理生态特性的影响

以黄河三角洲贝壳堤岛贝壳沙为基质,及该岛上生长的优势草本植物二色补血草幼苗为材料,用不同浓度的NaCl溶液(0,50,100,200,300mmol/L)模拟盐胁迫处理30d,探讨二色补血草光合生理生态特性对盐胁迫的响应特征。结果表明:二色补血草对盐胁迫和光合有效辐射(PAR)具有较强的适应能力,在盐浓度为50～100mmol/L条件下,其净光合速率(Pn)、瞬时水分利用效率(WUE)、表观光能利用效率(LUE)、羧化效率(CE)、光饱和点(LSP)、表观量子效率(AQY)均达到最高值,光补偿点(LCP)最低,表明其在此盐分范围内,利用光的能力较强,光照生态幅最宽。当盐分浓度为300mmol/L时,其Pn、WUE、LUE、CE、LSP和AQY显著下降,LCP升高,Pn、Tr、Gs、WUE、LUE、CE对PAR的响应曲线与对照差异较大,即高盐胁迫加重了二色补血草对光的敏感性;WUE、LUE、CE的最优PAR和盐分范围存在一定的差异,低PAR下有利于光能的利用,中PAR下有利于水分的利用,高PAR下有利于CO2的利用;WUE对盐分的适应范围最大,CE其次,LUE最小。     

年龄效应对白杨硬枝扦插苗生长及其茎皮部解剖结构和叶片生化指标的影响

为探究白杨年龄效应导致的扦插繁殖苗退化问题,该试验以杂种三倍体‘北林雄株2号’的不同年龄苗木硬枝插穗为材料,就扦插苗生长形态、光合生理、根发育特征、插穗皮部解剖结构以及苗木生长发育过程中叶片可溶性总糖(TSS)、可溶性总蛋白(TSP)、叶绿素(Chl)、脯氨酸(Pro)、赤霉素(GA)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)及IAA/ABA比值等生理生化指标进行了观测。结果表明:(1)再生苗苗高、地径、叶柄长度、节间宽、叶面积、主根数、主根长、生根率、根系效果指数及净光合速率(P_n)等指标均随插穗年龄的增加而降低,而其侧根数、侧根长、胞间CO_2浓度(C_i)、气孔导度(G_s)和蒸腾速率(T_r)等指标与插穗年龄无明显相关性。(2)插穗茎皮部解剖结构显示,周皮和木质部厚度都随插穗年龄增大而增厚,韧皮部厚度则无明显变化。(3)再生苗叶片可溶性总糖、总蛋白、叶绿素、IAA、GA含量以及IAA/ABA比值等指标均随插穗年龄的增加而逐渐降低,而脯氨酸和ABA含量则随插穗年龄增加而增加。研究发现,白杨扦插苗随插穗年龄的增加累积成熟效应,使新生苗表现出整体性衰老的生长状态。     

冷冻电镜技术的突破导致结构生物学发生革命性变化

最近,冷冻电镜技术的突破引起结构生物学发生了革命。这一革命导致2017年诺贝尔化学奖授予对冷冻电镜技术发展做出开创性贡献的3位科学家Jacques Dubochet、Joachim Frank和Richard Henderson。本文将综述冷冻电镜的发展历程,导致结构生物学革命的冷冻电镜关键技术,包括电镜、图像记录装置和图像处理算法方面的突破,以及中国科学家应用冷冻电镜取得的重要科学成就,涵盖基因表达/调控、蛋白质合成/降解、膜蛋白、免疫、病毒等相关蛋白复合体。最后,对冷冻电镜的未来发展方向进行展望。     

不同果色枸杞果实糖积累特征及其与蔗糖代谢酶活性的关系

以‘宁杞1号’（红色）、‘宁夏黄果’（黄色）和‘黑果’（黑色）3份不同果色枸杞为试材,测定枸杞果实发育过程中糖含量与蔗糖代谢酶活性的变化,并分析糖含量与蔗糖代谢酶活性的相关性,以探讨不同果色枸杞糖积累差异的生理基础,为进一步阐明枸杞品质形成及调控机理提供理论依据。结果显示：（1）气相色谱（GC）法检测结果为 ‘宁杞1号’果实含8种糖,‘宁夏黄果’含7种糖,‘黑果’仅检测到4种糖;且成熟期枸杞果实均以果糖、葡萄糖和蔗糖为主。（2）在枸杞果实发育过程中,各材料果实的果糖和葡萄糖含量呈现逐渐升高趋势,果实发育的后期升高幅度高于初期;而各材料蔗糖和赤藓糖含量却呈现出不同的变化趋势,不同发育时期材料间差异各异。（3）不同果色枸杞蔗糖代谢酶活性在枸杞果实发育过程中差异较大,其中酸性转化酶（AI）在果实发育的初期活性较低,材料间差别小,但在果实发育的后期活性高,材料间差异较大;从枸杞果实发育色变期到成熟期,供试材料AI和蔗糖合成酶（SS）活性高于中性转化酶（NI）和磷酸蔗糖合成酶（SPS）;在整个果实发育过程中‘黑果’保持着较低果糖含量和蔗糖代谢酶活性。（4）3种果色枸杞果糖含量均与AI活性达到显著相关关系,红色与黑色枸杞己糖（果糖和葡萄糖）含量与NI达到显著相关关系。研究表明,不同果色枸杞果实中的糖种类与含量、蔗糖代谢酶活性差异较大,AI活性升高有利于枸杞果糖的积累,转化酶在枸杞果实己糖积累过程中发挥着重要的作用。     

基于BIOME-BGC模型的长白落叶松林净初级生产力模拟参数敏感性

基于植被生理生态过程的模型包含较多参数,合理的参数取值能够极大地提高模型的模拟能力.参数敏感性分析可以全面分析模型参数对模拟结果的影响程度,在筛选模型敏感参数过程中起到重要作用.本研究以模拟吉林省汪清林业局长白落叶松林净初级生产力（NPP）为例,分析了BIOME-BGC模型的参数敏感性.首先利用样地实测NPP数据与模拟值进行对比分析,检验模型对长白落叶松林NPP的模拟能力;然后利用Morris法和EFAST法筛选出BIOME-BGC模型中对长白落叶松林NPP影响较大的敏感参数.在此基础上,通过EFAST法对所有筛选出的参数进行定量的敏感性分析,计算了敏感参数的全局敏感性指数、一阶敏感性指数和二阶敏感性指数.结果表明： BIOME-BGC模型能够较好地模拟研究区内长白落叶松林NPP的变化趋势;Morris法可以在样本量较少的情况下实现对BIOME-BGC模型敏感参数的筛选,而EFAST法可以定量分析BIOME-BGC模型中单个参数以及不同参数之间交互作用对模拟结果的影响程度;BIOME-BGC模型中对长白落叶松林NPP影响较大的敏感参数为新生茎与叶片的碳分配比和叶片碳氮比,且二者之间的交互作用明显大于其他参数之间的交互作用.     

选择性微电极在植物生理学研究中的应用

选择性微电极技术是一种不仅能直接测定活的生物细胞或细胞器内的离子或分子活度,而且能对活的生物相邻的位置、功能和代谢速率可能不同的特定微区细胞表面的离子或分子流（flux）分别测定的电生理方法。具有操作简便、实时、非损伤性（测定离子或分子流）、灵敏度高（可达10^-12moles cm^-2s^-1）等优点。因为它是用微型化（尖端直径为0.5-5μm）的离子或分子选择性电极直接对准样品测定,不同于其他化学测定需取样品,所以能连续测定和自动监测,具有广阔的应用前景。该文阐述了选择性微电极测定原理,总结了选择性微电极技术在植物生理学研究中的应用进展,并展望了其发展前景。     

明日叶不同部位营养成分的测定与比较

目的：以江苏明日叶为原料,分别对明日叶茎、叶中的营养成分进行测定和比较,为明日叶不同部位进一步应用于食品、医药及保健产品的开发提供科学依据。方法：采用食品营养成分国家标准检测方法,对江苏明日叶茎、叶中水分、灰分、蛋白质、脂肪、纤维、脂肪酸、16种氨基酸和9种矿物质等含量进行测定。结果：明日叶的主要成分为水分84.4~91.7 g/100 g、灰分0.90~1.70 g/100 g、蛋白质0.75~4.60 g/100 g、粗纤维1.10~2.10 g/100 g;明日叶叶中矿物质2.32~4 532.00 mg/kg、茎中矿物质0.58~2 601.00 mg/kg;明日叶中C16∶0、C18∶1、C18∶2、C18∶3四种脂肪酸的含量较高;明日叶叶中16种氨基酸含量4.42%、茎中0.52%。结论：明日叶不同部位营养成分分布差异较大,叶中绝大多数营养物质含量大于茎含量。结合不同营养物质成分含量测定分析,可得明日叶叶中均高于茎中,明日叶叶相较于茎有较大的营养价值和利用价值。     

几种茶多糖对糖尿病模型小鼠血糖的影响

目的：研究和对比白茶、绿茶和红茶粗制多糖（crude tea polysaccharides,CTPs）的降血糖效果及机理。方法：分别选取寿眉、龙井、白琳工夫作为白茶、绿茶和红茶的代表,制备粗多糖。以链脲佐菌素诱导小鼠糖尿病模型,二甲双胍作为阳性对照,研究粗制茶多糖对小鼠体重、空腹血糖、胰岛素抵抗指数、葡萄糖耐量和胰腺组织病变情况的影响,qPCR测定小鼠肝脏中相关基因表达水平。结果：CTPs均具有降血糖功效,白茶、绿茶、红茶多糖的空腹血糖下降率分别为47.0%、47.8%、36.7%;CTPs均可改善小鼠葡萄糖耐量,下调Foxo1、G6Pc、PEPCK和TXNIP基因的表达量。结论：本实验剂量条件下,研究所选粗制茶多糖提取物均具有降血糖效果,其中绿茶多糖作用最明显。     

胡杨根际土壤真菌群落代谢特征及其土壤影响因子研究

胡杨是中国西北干旱区绿洲重要的乔木树种,研究胡杨根际土壤真菌群落特征及其主要土壤影响因子,对胡杨林的保护和以胡杨为建群种的生态系统的恢复具有重要意义。该研究在额济纳胡杨林自然保护区设置3个样点,每个样地按照S形随机布点选25~30株胡杨取根际土,采用Biolog-FF微平板方法对89份土壤样本进行了真菌群落代谢特征及其影响因子分析。结果表明:(1)通过聚类将95种碳源划分为3个类群,其中53.8%的氨基酸类碳源分布在类群Ⅰ(OD值为0.106 1~0.316 4),83.3%的胺类碳源和70%的其他类碳源分布在类群Ⅱ(OD值为0.016 6~0.224 2),47.1%的羧酸类碳源分布在类群Ⅲ(OD值为0.232 1~1.115 5)。(2)通过冗余分析,发现所有土壤因子对真菌群落代谢特征总的解释率为30.02%,而RDA1轴占该解释率的84.6%,电导率和速效钾与RDA1轴显著正相关且解释率最高。(3)沿着电导率降低的方向,样本在RDA2轴上的分布逐渐分散,表明随着电导率的降低,土壤肥力和质地条件对真菌群落代谢活性的影响增强。研究发现,胡杨根际土壤真菌群落的主要碳源利用类型为羧酸类、氨基酸类和部分碳水类,而对胺类和其他类碳源的利用程度较弱;土壤可溶性盐,特别是可溶性钾盐是影响真菌群落代谢特征的主要土壤因子,而土壤肥力和土壤质地因子只有在盐分含量较低的情况下才具有明显作用。     

油松DELLA蛋白结合GID1关键位点的鉴定和验证

该研究从油松中分离出2个DELLA蛋白,分别命名为PtDPL和PtRGA;序列保守性分析表明,这2个蛋白具备DELLA和GRAS特异结构域,其进化地位处于石松门和水稻之间,且具有被子植物GID1-DELLA蛋白互作关键位点Δ17结构域;双分子荧光互补结果显示,Δ17结构域是油松GID1与DELLA蛋白相互作用的关键位点。转化拟南芥结果表明,移除Δ17结构域后,Ptdpl-Δ17和Ptrga-Δ17转基因植株对赤霉素响应迟钝,且表现出更低的萌发率,验证了Δ17结构域是油松DELLA蛋白结合GID1的关键作用位点。该实验结果为进一步研究针叶树中GID1-DELLA蛋白互作及赤霉素信号通路调控机制研究奠定了基础。