叶绿素荧光主动与被动联合观测应用前景

叶绿素荧光是研究植物光合生理机制、量化植被光合作用时空格局以及准确理解气候变化背景下陆地生态系统生产力的关键。然而, 目前对于叶绿素荧光主动与被动联合观测的研究还较少。该文对比了叶绿素荧光主动观测与被动观测的优缺点, 展示了叶片尺度和冠层尺度主动与被动联合观测的仪器设备组成, 探讨了主动与被动联合观测在探索叶绿体尺度-叶片尺度-冠层尺度能量在光合、荧光以及热耗散中的分配, 阐明叶绿素荧光与总初级生产力的关联机制, 验证星基日光诱导叶绿素荧光, 解译叶绿素荧光光谱形状4个方面的应用前景。综上, 叶绿素荧光的主动与被动联合观测对于揭示各尺度上荧光与光合作用之间的关联机制, 改善全球尺度植被生产力模型至关重要。     

西藏簇角缨象天牛对核桃树七种挥发物的EAG和行为反应

【目的】为研究西藏簇角缨象天牛Cacia cretifera thibetana雌雄成虫对寄主核桃树释放的7种挥发性化合物的电生理反应和嗅觉行为反应。【方法】选取寄主三台核桃Juglans sigillata var Santai树释放的7种挥发性成分分别对西藏簇角缨象天牛进行触角电位EAG和"Y"型嗅觉仪行为反应测定。【结果】EAG测试结果表明,7种化合物在测试浓度范围内均能引起西藏簇角缨象天牛雌雄成虫的EAG反应。当化合物的浓度为0.000 4 mol×L~(-1)时,天牛成虫的EAG反应最弱,当化合物浓度为0.4 mol×L~(-1)时,天牛的EAG反应最强,其中对壬醛的EAG反应相对值最大,分别为1.84和1.74。"Y"型嗅觉行为反应测试表明,在测试浓度范围内,α-蒎烯、β-蒎烯、1-石竹烯、壬醛、桉叶油醇和反式-2-己烯醛6种化合物对天牛雌雄成虫具有引诱作用,正己醛对天牛雌雄成虫具有趋避作用;当浓度为2 mol×L~(-1)时,壬醛对雌性天牛成虫、β-蒎烯对雄性天牛成虫的引诱率最高,分别为95%和87%,正己醛对天牛雌雄成虫的趋避率最高为87%和78%。【结论】核桃树释放的7种化合物均能引起西藏簇角缨象天牛雌、雄成虫的EAG反应,且α-蒎烯、β-蒎烯、1-石竹烯、壬醛、桉叶油醇和反式-2-己烯醛对天牛雌雄成虫具有引诱作用,正己醛有趋避作用。该研究结果可为西藏簇角缨象天牛林间引诱剂的研发提供一定的理论依据。     

植被类型变化对长白山森林土壤碳矿化及其温度敏感性的影响

土壤有机质是陆地生态系统最大的碳库,土壤有机质分解速率及其温度敏感性对生态系统碳循环及其碳汇功能具有重要影响。为揭示植被类型变化对森林土壤有机质分解的影响,以长白山针阔混交林的原生林和次生林为研究对象,分别将土壤在不同水分(30%、60%和90%土壤饱和含水量(SSM))和不同温度(5、10、15、20、25和30 ℃)下培养,在为期56 d的培养期内分9次测定土壤碳矿化速率。实验结果表明:植被类型、培养温度和水分对土壤碳矿化速率具有显著影响,且三者间存在显著的交互效应(P < 0.001)。次生林土壤碳矿化累积量显著高于原生林(P < 0.05),在90% SSM和温度30 ℃培养状况下分别为346.41 μgC/g和241.01 μgC/g。包含温度和水分的双因素模型可很好地拟合土壤碳矿化速率的变化,温度和水分可共同解释土壤碳矿化速率的82.7%-95.9%变异。次生林土壤碳矿化温度敏感性(Q₁₀)显著高于原生林;水分对温度敏感性的影响较复杂,次生林在60% SSM最高,而原生林在90% SSM最高。总之,原生林遭砍伐后将会加速土壤有机质的分解,从而降低土壤有机质含量;另外,根据Q₁₀值可以预测次生林土壤有机质的分解速率对全球变暖反映更明显。     

基于MaxEnt模型的渤海湾沿岸鸻鹬类栖息地适宜性评价

渤海湾沿岸是鸻鹬类迁徙路线的重要栖息地。由于自然和人为原因,栖息地面积减少,质量恶化。因此,开展渤海湾沿岸鸻鹬类栖息地适宜性评价,对湿地生物多样性保护有重要意义。基于鸻鹬类点位信息和环境因子数据,利用MaxEnt模型对渤海湾沿岸2000年和2015年鸻鹬类栖息地适宜性进行评价。结果表明:土地利用/覆被、NDVI、年均气温、坡向是影响鸻鹬类分布的主要因子;鸻鹬类适宜栖息地主要分布在河北唐山南部和天津滨海地区。研究时段内渤海湾沿岸适宜栖息地面积总体有所下降,河北适宜栖息地面积下降,天津和山东增加;栖息地适宜性增加地区主要集中于天津南部、山东东南部,下降地区主要分布在河北丰南、黄骅及天津宁河县。该研究可识别渤海湾沿岸鸻鹬类适宜栖息地的分布范围及变化趋势,对该区域鸻鹬类保护及栖息地管理具有重要参考意义。     

管纹艳虎天牛UDP-葡萄糖基转移酶基因的鉴定及表达特征分析

【目的】昆虫UDP-葡萄糖基转移酶(UGT)在其内源性和外源性有毒化合物的解毒代谢过程中起着重要作用,但在管纹艳虎天牛Rhaphuma horsfieldi中UGT基因的研究尚属空白。【方法】采用转录组学、生物信息学、进化和表达谱分析、蛋白同源建模等技术研究了管纹艳虎天牛的UGT基因家族。【结果】从管纹艳虎天牛转录组中一共鉴定到36个RhorUGTs基因,其中17个具有全长序列。鞘翅目不同种间UGT基因数量的比较表明,管纹艳虎天牛具有中等数量的UGT基因。进化分析结果表明,RhorUGTs分布在10个亚家族中,其中UGT352亚家族为天牛科昆虫所特有,且该亚家族中RhorUGT2/7/10/16/18/27可能通过基因的复制产生。表达谱结果表明,大部分RhorUGTs基因在检测的所有组织中均有表达,部分基因呈现触角或跗节特异或高表达的特点,暗示它们具有嗅觉或触觉等功能。三级结构分析发现,RhorUGT17的α3、α4、β4和β5主要参与UDP-葡萄糖的结合。【结论】本研究明确了管纹艳虎天牛UGT基因的数量、序列特征、进化关系及组织表达特征,研究结果为该种天牛解毒代谢机制的阐明奠定基础。     

骨科术后疼痛的原因分析及对策研究

目的:总结骨科术后疼痛的原因,并采取合适对策,以期降低骨科患者疼痛,提高满意度。方法:选取2012年1月-2015年1月1500例骨科手术患者为研究对象,总结引起疼痛的原因,并按照住院号单双号分成2组,对照组给予双氯芬酸钠栓镇痛,观察组采用镇痛泵镇痛,根据麻醉情况选择静脉镇痛或硬膜外镇痛,给予舒芬太尼或地佐辛镇痛,观察两组治疗前后相关指标的变化情况。结果:骨科术后疼痛原因以手术创伤为主,占92.93%,其次是手术体位限制,占53.07%,尿潴留占37.07%。两组治疗后SAS、SDS评分均较治疗前显著下降,差异具有统计学意义(P0.05),观察组治疗后SAS、SDS评分较对照组治疗后改善更加显著(P0.05)。观察组治疗后3 h、10 h、1 d、3 d、7 d VAS评分均较治疗前显著下降(P0.05),对照组治疗后3 d、7 d VAS评分较治疗前显著下降(P0.05),观察组治疗后3 h、10 h、1 d、3 d VAS评分较对照组改善更加显著(P0.05)。结论:骨科术后疼痛原因主要与手术创伤、手术体位限制有关,使用镇痛泵辅以及心理疏导能有效缓解骨科术后患者的对疼痛的感知,改善患者术后的生活质量。     

抗Dysbindin-1多肽双抗夹心ELISA的建立及在肝癌中的应用

目的:制备抗人Dysbindin-1特异性单克隆抗体,建立DAS-ELISA检测体系,并初步应用于肝癌血清的检测。方法:采用合成免疫原免疫BALB/c小鼠,通过杂交瘤技术制备抗Dysbindin-1单克隆抗体,用HRP标记单克隆抗体,ELISA和SDS-PAGE电泳法检测抗体的亚类、滴度;采用DAS-ELISA技术制备Dysbindin-1检测试剂盒,检测正常、肝硬化及肝癌患者各30例血清并比较其差异。结果:细胞融合后获得了4株稳定产生抗Dysbindin-1单克隆抗体的杂交瘤细胞株(1C6A11、1E8H3、2D1C11、5B6D4),抗体亚类分别为IgG2b,IgG2b,IgG1和IgG2a,杂交瘤细胞诱生的腹水抗体效价达106以上,通过抗体配对实验筛选确定2D1C11作为包被抗体,1E8H3作为酶标抗体。该ELISA方法线性范围为62.5-1000ng/mL,检测限为62.5ng/mL;应用该方法检测显示正常组与肝硬化组及肝癌组间差异显著(P0.001),Dysbindin-1诊断肝癌的敏感性和特异性分别为90%和93.3%。结论:Dysbindin-1可以成为新的候选的肝癌血清标志物,抗Dysbindin-1多肽双抗夹心ELISA体系可以初步应用于肝癌的早期诊断。     

COL9A1基因与先天性马蹄内翻足相关性的研究

应用限制性片段长度多态性技术结合测序方法,分析了84个先天性马蹄内翻足核心家系COL9A1基因内2个SNP位点rs592121与rs1135056的基因型;应用ETDT软件统计分析各SNP位点基因型与先天性马蹄内翻足的相关性;应用TRANSMIT软件构建单倍型并统计分析单倍型频率是否存在差异;采用半定量RT-PCR方法检测25例马蹄内翻足患儿肌肉及肌腱组织COL9A1基因mRNA的表达.结果发现rs592121及rs1135056位点在先天性马蹄内翻足中均存在传递不平衡(P＜0.05).马蹄内翻足患儿组织中COL9A1基因表达水平高于正常组织(t=4.7500,P＜0.05).提示COL9A1基因可能是先天性马蹄内翻足重要的易感基因.     

放牧对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响

过度放牧和气候暖干化是若尔盖高寒草甸面临的严峻生态问题,它对土壤氮矿化过程的影响将在某种程度上决定高寒草甸生态系统的氮素利用状况。基于野外放牧实验,(禁牧(CK)、轻度放牧(L)、中度放牧(M)、重度放牧(H)),通过室内培养方法(5、10、15、20、25℃),探讨了不同放牧强度对若尔盖高寒草甸土壤氮矿化及其温度敏感性的影响。实验结果表明:放牧增加了土壤硝化速率和净氮矿化速率,其整体趋势为LMHCK。培养温度较低时(5—10℃),温度升高对硝化和净氮矿化速率无显著影响,而培养温度较高时(15—25℃),温度升高显著增加了硝化和净氮矿化速率。土壤硝态氮和无机氮积累量随培养时间增长显著增加,而铵态氮无显著增长。此外,放牧显著提高了土壤氮矿化的温度敏感性,重度放牧样地的土壤具有最高的氮矿化温度敏感性(Q10=2.72)。上述结果预示着在未来温度升高情景下,重度放牧将使土壤氮矿化速率的增速更快,短期内将通过提高氮的可利用性促进植物生长,但长远而言可能加速土壤氮素流失,从而对植物生长和高寒草甸生态系统结构与功能造成负反馈效应。