环境激素DBP对拟南芥试管形态发生的影响

报道了酞酸酯类化合物DBP对拟南芥试管形态发生的影响。利用不同浓度的DBF处理拟南芥茎段外植体,切片观察拟南芥茎段试管形态发生过程中脱分化、分化及再分化的变化情况。结果发现：拟南芥茎段外植体在对照组培养基上生长良好,首先是愈伤组织产生,而后愈伤组织块增大,颜色呈淡绿色,生长旺盛,并有分化出芽现象;添加0．01mg／L、0．1mg／L和1．0mg／LDBP,茎段愈伤组织诱导率低,且高浓度时愈伤组织出现褐化、活力差的现象;培养12h、24h、2d、3d、7d、14d、21d和28d茎段显微切片结果显示,DBP具有抑制拟南芥试管形态发生的作用,随着DBP浓度的增加呈现剂量抑制效应。     

农作物遗传多样性农家保护的现状及前景

农作物地方品种的有效保护是农业生物多样性的可持续利用的基础。由于现代农业的集约化生产方式使大量农作物地方品种被少数高产改良品种所取代,造成农作物基因库的严重“基因流失”（genetic erosion)。农家保护是在农业生态系统中进行的动态保护,被保护的生物多亲性可在其生境中继续进化而产生新的遗传变异,在而是农业生物多样性就地保护的重要途径。然而,尽管人们对作物品种资源农家保护的兴趣不断增长,也有大量有关农家的保护的研究和案例分析,但目前为止还没有比较成功的农家保护实例报道。因此,对农家保护的机制及科学问题进行深入的研究,并寻求一条新的途径来充分发挥农家保护应有的作用,显得格外重要。利用生物多样性布局的水稻混合间栽的生产模式,不仅解决了病害控制的问题,而且也保护了水稻地方品种的多样性。这种混合间栽的生物多样性布局和生产方式可能成为农保护的一条新途径。     

多地同质园实验揭示普通野生稻的表型可塑性与本地适应性

边缘种群的表型可塑性和本地适应性的解析是预测植物如何响应气候变化的基础。本研究以普通野生稻(Oryza rufipogon)的北缘种群为核心对象,以中心种群(中部、南部种群)为对照,进行3地同质园实验,以“空间换时间”的策略模拟未来气温变化情形下普通野生稻种群的表型表现。结果显示,普通野生稻各种群具有丰富的表型可塑性,种群间表型可塑性存在差异。北缘种群在株高、种子量和越冬存活率等指标上表现出明显的本地适应性,反映了对相对低温环境的适应。北缘种群无论北移还是南移都能够正常结实、完成生活史,说明在未来气温变化情形下也能生存;中部和南部种群在上海同质园都不能越冬存活,提示极端低温对于低纬度种群影响较大。这些结果表明,尽管普通野生稻存在明显的适应性分化,但有较强的表型可塑性能力,北缘种群和中心种群都能适应当前的气候变暖。     

喜旱莲子草原产地和入侵地种群的植物-土壤反馈差异

植物-土壤反馈是植物通过生长改变根际土壤环境,从而影响后续植物生长发育的生态学过程。入侵植物从原产地扩散到入侵地后,可能会经历植物本身的适应性进化而对土壤环境产生不同影响,从而使负向植物-土壤反馈降低,甚至转为正反馈。以往对入侵植物的植物-土壤反馈研究多集中于比较其与本地种、其他入侵种之间的差异,而较少关注入侵植物的入侵地种群和原产地种群在入侵地的差异。本研究采用同质园实验比较了喜旱莲子草(Alternanthera philoxeroides)入侵地(中国)和原产地(阿根廷)种群是否存在对入侵地土壤的植物-土壤反馈差异以及如何通过土壤微生物群落来影响反馈结果。结果表明:(1)喜旱莲子草入侵地种群的反馈表现为正,原产地种群表现为中性。(2)入侵地种群显著增加了土壤的细菌和真菌群落多样性,原产地种群与对照土壤无显著差异。这些结果表明,喜旱莲子草入侵地种群在扩散过程中,对土壤微生物群落的调节作用发生了改变,从而产生正向的植物-土壤反馈效应。     

表型可塑性变异的生态-发育机制及其进化意义

表型可塑性赋予生物个体在不同环境条件下通过产生不同表型来维持其适合度的能力.研究结果显示多数可塑性变异的产生是基于对环境变异信号的响应、改变基因表达式样并调整发育轨迹的结果,表观遗传调控体系在基因选择性表达和可塑性变异的跨世代传递过程中发挥了重要作用.不同物种和种群对环境变化的敏感性、发生可塑性变异的能力以及可塑性反应模式不尽相同,预示着控制可塑性能力并独立于控制性状的可塑性基凶的存在,这些基因是直接响应环境信号并控制表型表达的调控基因.表型可塑性不仅是物种适应性进化的一个重要方面,也是选择进化的产物,物种的表型可塑性变异对其生态适应和进化模式有深远的影响.     

有机氯农药在大滨鹬和红腹滨鹬体内的富集程度

为探讨东亚-澳大利西亚迁徙路线上的鸻鹬类体内有机氯农药的含量及来源,本研究以该迁徙路线上的大滨鹬(Calidris tenuirostris)和红腹滨鹬(C.canutus)为研究对象,用索氏提取法对这两种鸟的胸肌和皮下脂肪中的有机污染物进行萃取,并用气相色谱法对19种有机氯农药进行检测。结果表明,HCHs、DDTs、硫丹Ⅱ等14种有机氯农药在大滨鹬和红腹滨鹬的组织中均有不同程度的检出,所有样品中的含量最高值达1 573.5 ng/g脂重;在检出的14种有机氯农药中,α-HCH、β-HCH、γ-HCH、p,p′-DDE、硫丹Ⅱ、硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的检出率达100%;在大滨鹬的肌肉组织、红腹滨鹬的肌肉和脂肪组织中,p,p′-DDE的残留量最高;而在大滨鹬的脂肪组织中硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的含量最高;目标物中的艾氏剂、异狄氏剂、七氯、反式氯丹等未达检出限或含量较低。我们对比了不同物种及不同组织样本中有机氯农药的富集程度,红腹滨鹬的肌肉组织中HCHs的沉积量显著高于大滨鹬,而大滨鹬的脂肪组织中硫丹硫酸酯和/或p,p′-DDT的含量显著高于红腹滨鹬。此外,分别对比两个物种的肌肉组织和脂肪组织中有机氯农药沉积量,部分有机氯农药在脂肪组织中的沉积量显著高于肌肉组织,说明相比于肌肉组织,有机氯农药可能更易于在脂肪组织中累积。     

我国转基因水稻商品化应用的潜在环境生物安全问题

转基因水稻的研发和商品化应用将为提高我国水稻的生产力提供新的机遇,并缓解我国的粮食安全问题.转基凶水稻的人规模环境释放和商品化生产可能会带来一定的环境生物安全问题,处理不好会影响转基因水稻的进一步研究和发展.通常所指的环境生物安全问题主要包括以下几个方面:(1)抗生物胁迫转基因对非靶标生物的影响及效应;(2)外源基因向非转基因作物和野生近缘种逃逸及其可能带来的生态后果;(3)转基因作物对农业生态系统、土壤微生物以及生物多样性的潜在影响;(4)抗生物胁迫转基因的长期使用导致靶标生物对转基因产生抗性等.为了安全有效和持续利用转基因生物技术及其产品,有必要对转基因水稻的环境生物安全性进行科学评价.基于风险评价的原则,本文对转基因水稻在我国商品化生产和大规模种植可能带来的环境生物安全问题进行了理性分析,希望为我国转基因水稻商品化应用的决策和生物安全评价提供科学依据.     

生态系统工程师：理论与应用

生物通过非同化--异化过程影响环境的事实普遍存在,生态学家对此也开展了大量的研究,但缺乏相应理论框架的指导,使得这些工作的潜在价值未能得到充分的体现.学者Clive G.Jones等提出的"生态系统工程师"概念,概括了此类生态学现象的一般特征,为认识生物对环境的影响提供了一种新的理论框架.介绍了生态系统工程师概念及相关的理论体系,包括3个术语、2类生态系统工程师、5种生态系统工程概念模型以及工程效应的测定方法.同时,论述了该概念在入侵生态学、保护生物学、恢复生态学等领域的应用前景.最后,讨论了未来的研究方向.可以预料,生态系统工程师概念及相关理论的不断发展将有助于对生态学本质的认识,并为生态系统管理提供新的思路.     

普通野生稻小种群的交配系统与遗传多样性

小种群的遗传动态是保育遗传学关注的核心问题之一,而种群遗传动态又与交配系统密切相关.普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)是具有重要经济价值的濒危物种,目前其种群规模都较小,研究其小种群交配系统与遗传变异性对普通野生稻的保护具有重要意义.运用7对SSR引物,对采自江西东乡普通野生稻小种群的36份种茎和其中20个家系共计601份子代进行了分析.结果显示:该种群的表观异交率为0.318,多位点法估计(MLTR)的多位点异交率为0.481;50%以上的子代共享亲本,非随机交配明显;东乡普通野生稻种群交配系统属于混合交配类型.比较亲本和子代种群的遗传变异性显示:子代种群比亲本种群遗传变异性更丰富;子代种群的杂合子不足与种群变小自交比例上升有关;而亲本种群杂合子过剩可能与杂合基因型的选择优势有关.这些结果说明创造条件扩大种群规模对普通野生稻的原生境保护显得尤为重要.     

水稻驯化与长江文明

水稻(即亚洲栽培稻Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一, 全球有超过半数以上人口以稻米为食。关于水稻是何时、何地、在什么环境下开始驯化等问题一直是学术界关注的热点。得益于分析技术的进步, 近年来考古学和遗传学研究在水稻驯化起源问题上取得了重要进展。本文简要综述了有关长江流域的水稻驯化起源的遗传学和考古学的研究进展, 并讨论了水稻驯化与稻作文化及长江文明的关系。遗传学研究结果认为水稻(粳稻)最早起源于中国长江流域及以南地区(珠江流域), 考古学证据则表明水稻最先于10,000-8,000 BP在中国长江流域被驯化, 水稻驯化和稻作农业的发展催生了长江文明。这些进展促进了我们对水稻驯化、稻作文化和长江文明的认识, 对长江流域重要植物资源的保护也有启示意义。