植物功能性靶向基因标记的研究进展

随着功能基因组学的发展,分子标记技术正朝着功能性靶向基因标记的方向发展。因功能标记是根据与表型紧密相关的功能基因内部特定区域多态性基序开发而来的,所以此类标记不需要进一步的验证就可在不同的遗传背景下确定等位基因的有无。从靶向基因标记和功能标记、保守DNA和基因家族标记、转座子标记、抗性基因标记、RNA标记和靶向指纹标记几方面综述了植物功能性靶向基因标记的研究进展,旨在为分子标记的开发与应用提供理论基础。     

玉米土壤有机氮组分的生长季动态变化及其对当季和长期秸秆还田的响应

阐明土壤有机氮组分的生长季变化特征及其对当季和长期秸秆还田的响应有助于合理调控土壤有机氮库,提高土壤肥力.本试验依托辽宁沈阳农田生态系统国家野外科学观测研究站进行田间微区试验,设置单施氮肥和秸秆还田配施氮肥两个处理,分别在播种前、拔节期、吐丝期、灌浆期和成熟期采集土样,采用Bremner法对土壤有机氮组分进行分级.结果...     

湘江干流浮游生物群落结构及水质状况分析

为了解湘江干流水质与生物群落现状, 2010-2011年对湘江的水质和浮游生物的分布进行了采样分析, 利用香农-威纳多样性指数分析湘江干流浮游生物群落特征, 并结合水质理化指标评价其水体营养状态。结果表明, 共检出浮游植物8门99属164种, 丰度变化在(1.83-51.1)104cells/L, 生物量变化在0.03-0.60 mg/L; 浮游动物80种, 密度变化在2.16-76.34个/L, 生物量变化在0.01-1.95 mg/L。各采样点的浮游植物多样性指数变化在2.47-5.43, 浮游动物多样性指数变化在1.63-3.38, 浮游生物的多样性较好, 显示出湘江干流的浮游生物群落处于较稳定的状态。对湘江m-m指示种种类组成和群落结构分析, 结果显示湘江水体属于中污带水质; 综合营养状态指数(TIL)在38.27-51.97, 均值为43.73, 属于中营养水平; 综合水质生物学和化学评价结果可知湘江干流的水质较差, 但无明显向富营养化转化的趋势。       

近20年辽宁省植被动态特征及其对气候变化的响应

区域归一化植被指数(NDVI)变化特征对环境容量和生态发展方向有重要指示作用。基于SPOT/VEGETATION NDVI数据和ESA CCI-LC植被分类数据，利用Theil-Sen+Mann-Kendall、变异系数、Hurst指数和相关性分析方法，对辽宁省2000—2019年不同植被类型归一化植被指数时空变化特征和气候因子之间的响应关系进行分析。结果表明：(1)NDVI均值呈现从乔木到草原逐渐降低的趋势，不同植被类型在生长季具有不同的生长习性；(2)各植被类型都呈增加趋势，结合Hurst指数和Sen趋势，辽宁省36.26%的植被将趋于改善，约有61.51%的植被将趋于退化；(3)变异系数结果表明：所有植被类型中以乔木植被最为稳定，草原型植被最不稳定。(4)辽宁省各植被类型NDVI与降水显著正相关，与气温相关性相对较低。结果可为辽宁省生态评价和碳循环研究提供植被覆盖动态参考。     

东北三省“水-能源-碳”系统仿真模拟——基于系统动力学模型

水资源和能源消费量及碳排放制约区域发展水平，也影响区域生态环境质量，区域多要素资源耦合作用与协同管理成为近年来的研究热点。水资源、能源和碳排放三个系统通过不同的流程相互连接，探究"水-能源-碳"系统耦合关系，是区域探索绿色协调发展的重要基础。以东北三省为研究对象，采用系统动力学研究方法，从自然、社会、经济三个维度来探索水-能源-碳三者的关联模式。以2001-2019年东北三省的水资源、能源、碳排放现状为基础数据，梳理三个子系统的耦合关系，并对未来二十年其发展变化仿真模拟。结果表明：（1）水资源、能源、碳排放在未来二十年均呈现增长的趋势，水资源增长趋势最快，在仿真情景5下，与2020年相比2040年水资源、能源消费量和碳排放量分别增长230.4%、210.7%和36.9%；（2）决策变量对"水-能源-碳"系统的影响程度依次是清洁节能>产业调控>国内生产总值（GDP）增长率，随着GDP增长率升高，水资源和能源消耗量、碳排放量升增加，随着产业转型升级，居民意识提高及清洁能源增加，水资源和能源消耗量、碳排放量减少。在综合调控情景下，未来水资源消耗量高于基础情景，能源消耗量和碳排放量则得到了良好的控制；（3）2020-2040年，水资源、能源消费量和碳排放量呈现强相关性，纽带关系呈协同优化方向改善，供需缺口减小，有效的缓解了环境压力；（4）情景3的能源结构调整和居民意识的提高可有效降低碳排放量，情景4产业结构的调整对水资源和能源的影响较为明显。情景5权衡经济发展与节能节水以减少碳排放，严格按照"双碳"目标，将水资源、能源向较高质量发展的可持续发展方向推进，更具参考性。研究结果有利于东北三省"水-能源-碳"系统可持续发展，促进经济发展水平。     

水稻条纹病毒RNA4基因间隔区序列分析——混合侵染及基因组变异证据

克隆和测定了我国水稻条纹病毒（RSV）22个分离物 RNA4基因间隔区（Intergenic region,IR）序列,序列比较结果表明,我国RSV RNA4 IR在长度上存在634bp、654bp及732bp 3种不同的类型,其中3种不同类型的序列在云南省均有存在,而在其它省份仅存在654bp 类型的序列,云南省还存在不同片段类型序列在同一分离物中混合侵染的现象。序列内部具有两个重要的结构特征,一是具有插入序列;二是有两处反向重复序列,可形成两个明显的发夹结构,其中一个序列比较保守,形成的发夹结构稳定;但另一个发夹结构由于碱基变异导致其稳定性在各个分离物中差异较大。本论文还讨论了插入片段特性、不稳定的发夹结构的形成最低自由能及病毒致病性分化的关系。     

桂皮醛对DSS诱导的溃疡性结肠炎小鼠的保护作用研究

为探讨桂皮醛(CA)对实验性溃疡性结肠炎(UC)小鼠的保护作用及其初步机制,用柳氮磺胺吡啶(300 mg/kg)做为阳性对照,CA分别以150、250、500 mg/kg的剂量对3%葡聚硫酸钠(DSS)诱导的UC小鼠进行灌胃治疗。观察小鼠给药前后状态的变化并进行DAI评分,HE染色法观察小鼠结肠组织形态的变化并进行病理评估;ELISA试剂盒、Western blot技术分别检测小鼠血清中炎症因子及小鼠结肠上皮炎症相关蛋白表达水平的变化。结果显示,与模型组比较,CA在实验剂量范围内可保护UC小鼠结肠组织形态完整,改善结肠黏膜损伤;升高血清中IL-4、IL-10含量(P<0.01),降低IL-6、IL-8及TNF-α含量(P<0.01);上调结肠组织NF-κB在胞质内表达量,并抑制STAT3磷酸化水平。综上所述,CA对UC小鼠具有保护作用,可减轻结肠组织损伤程度,抑制炎症反应,更深入的作用机制还有待进一步研究。     

喜马拉雅山错那段不同海拔梯度蚂蚁多样性

为了揭示喜马拉雅山不同海拔梯度蚂蚁的多样性规律,采用样地调查法研究了喜马拉雅山错那段北坡、南坡和山间谷地的蚂蚁群落.共采集蚂蚁标本7516头,隶属于2亚科、5属、7种.利用EstimateS 9.1.0程序对该地区蚂蚁物种丰富度进行估计并绘制物种累计曲线,结果表明错那段的蚂蚁物种实际观察值等于或接近该地区蚂蚁丰富度的估计值.多样性分析显示,错那段3个垂直带蚂蚁物种数目、Shannon-Wiener多样性指数和Fisherα指数顺序为北坡>山间谷地>南坡,优势度指数顺序为北坡<山间谷地<南坡,个体密度顺序为北坡>南坡>山间谷地;在各垂直带上蚂蚁群落物种数目、个体密度、多样性指数总体随海拔升高呈现垂直带中下部较高,垂直带上部较低;群落各项指标更多的表现出"多域效应"现象,降水和海拔对蚂蚁物种丰富度和多样性起决定作用,凋落物的质量和坡度有重要影响.相关性分析发现错那段蚂蚁物种多样性指数与草本盖度极相关,优势度指数与灌木盖度相关性显著;群落相似性分析表明植被类型和海拔高差对蚂蚁群落间相似性有重要作用.     

瘤背石磺低频听力基因PMCA2的克隆、相对表达及神经组织原位杂交分析

低频听力基因PMCA2在生物听力方面占据着重要位置,基因突变或缺失后会引发神经性耳聋和平衡功能障碍.为探究基因PMCA2在瘤背石磺潮汐感知中的作用,本研究通过RACE技术克隆得到瘤背石磺PMCA2基因的全长cDNA,并进行系统进化分析.利用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)技术和原位杂交技术分析两组(暂养无处理组和潮汐干扰刺激组)瘤背石磺PMCA2基因在各组织中相对表达量和在神经组织各神经节中的相对表达部位.实验结果表明,瘤背石磺PMCA2基因cDNA全长5 091 bp,包含492 bp的5'非编码区(UTR)以及972 bp的3'UTR,3 627bp的开放阅读框,共编码1 208个氨基酸,基因序列较为保守.序列分析结果显示,瘤背石磺与加州海兔、绿色海蜗牛和福寿螺PMCA2氨基酸序列同源性分别为81.79％,78.25％和72.91％.通过系统进化树分析研究得出,瘤背石磺与加州海兔进化关系相对较近.RT-qPCR结果显示,两组石磺神经组织PMCA2基因表达量皆高于其他组织的,且潮汐干扰刺激组神经组织表达量明显高于暂养无处理组,有显著性差异.两组瘤背石磺神经组织原位杂交实验结果显示,相较于暂养无处理组,潮汐干扰刺激组石磺神经组织杂交信号明显增强,该结果与荧光定量PCR结果相符.实验初步表述了瘤背石磺PMCA2基因的生物信息学特征,在瘤背石磺各组织中的表达情况及在神经组织中的分布部位,为研究滩涂生物感知潮汐能力提供原创性成果.     

间断加热模式下热扩散技术在侧柏树干液流测定中的适用性

为了评估热扩散式探针法中的间断加热模式在侧柏树干液流速率测定中的适用性,提高树木蒸腾耗水测定的准确性,本研究选取侧柏为对象,以整树容器称重法测定值为基准,采用热扩散树干液流测定技术,设置3种不同的加热模式: 60 min/0 min(持续加热模式)、30 min/30 min(30 min加热30 min冷却的间断加热模式)、10 min/50 min(10 min加热50 min冷却的间断加热模式),分析不同加热模式处理下温差的梯度特征。同时构建间断加热模式下Granier校正公式,并进行有效性验证分析其误差大小。结果表明: 间断加热模式计算的液流速率与整树容器称重法测定的蒸腾速率日变化规律一致,且间断加热模式能够迅速升温、降温并趋于稳定。Granier原始公式计算的液流量较小,与称重法相比,降低了61.3%;经拟合后,10 min/50 min校正液流速率公式: F_d=0.0177K^0.9457(R²=0.88),30 min/30 min校正液流速率公式: F_d=0.0378K^1.3146(R²=0.85)。利用新的公式重新计算的侧柏液流速率较称重法测定的蒸腾速率差异较小,且10 min/50 min校正公式计算的液流速率较蒸腾速率的误差更小,降低了5.9%,可以表达出真实的液流速率。在实际应用中,采用10 min/50 min的间断加热模式能够降低自然温差的影响,减少功耗,准确反映侧柏的真实液流速率。