中国特有单种属血水草的微卫星分子标记开发与评价

血水草(Eomecon chionantha Hance)是中国亚热带地区特有的单种属植物。本研究采用(AG)15、(AC)15两种生物素探针及磁珠富集法从血水草基因组中开发并筛选出13个微卫星位点,且在该物种中能进行稳定的PCR扩增并表现出多态性。利用筛选出的13个SSR多态性标记对血水草4个野生居群24个个体进行PCR扩增,结果显示每个微卫星位点的等位基因数为2~7个,观测杂合度(HO)和期望杂合度(HE)分别为0.125~0.792和0.299~0.691。说明这些SSR标记可用于血水草遗传多样性的后续研究,并揭示该物种地理分布格局形成的原因,有助于保护和利用中国亚热带地区的血水草野生资源。     

多重PCR法区分枣园两种菱纹叶蝉及检测其体内枣疯病植原体

【目的】目前发现,北京枣园中的凹缘菱纹叶蝉Hishimonus sellatus(Uhler)和片突菱纹叶蝉Hishimonus lamellatus Cai混同发生。已知凹缘菱纹叶蝉可以传播枣疯病,而片突菱纹叶蝉是否携带枣疯病植原体尚待证明。正确鉴别区分枣园中菱纹叶蝉的种类并测定其体内感染枣疯病植原体情况有助于阐明田间枣疯病的流行规律,从而提出有效的预防枣疯病及其媒介昆虫措施显得十分重要。传统形态学鉴定两种菱纹叶蝉种类的方法局限于雄性成虫外生殖器,本研究目的在于建立一种快速的分子生物学方法,在区分枣园中两种枣菱纹叶蝉的同时,可检测虫体内的枣疯病植原体。【方法】以凹缘菱纹叶蝉和片突菱纹叶蝉的COI基因以及枣疯病植原体的16S r DNA为扩增目标,分别设计引物,建立一种包含3对引物的多重PCR体系。测试该多重PCR体系对叶蝉总DNA的灵敏度、准确性,以及当两种叶蝉DNA同时存在时的辨别能力和对枣疯病植原体16S r DNA的灵敏度。【结果】该多重PCR可以准确区分凹缘菱纹叶蝉和片突菱纹叶蝉,并对虫体内枣疯病植原体实现检测,其对昆虫总DNA的灵敏度达到0.012 ng,对枣疯病植原体16S r DNA模板的灵敏度达到900拷贝。【结论】该方法极大方便了对枣菱纹叶蝉的田间种群发生动态及虫体中枣疯病植原体感染的监测。     

降解菌HN36对二氯喹啉酸胁迫下烟草茎尖和叶片超微结构的影响

利用降解菌HN36降解土壤中的二氯喹啉酸及修复土壤的生态环境, 为稻田植烟地区烟叶安全生产提供技术和理论依据。采用盆栽试验, 将二氯喹啉酸与降解菌HN36配成一定量的溶液, 均匀喷洒到过筛的干土中, 将5叶期烟苗移栽到处理的塑料盆土中。当烟苗长到8叶期时分别取茎尖﹑顶叶和中部叶进行处理, 在电镜下观察细胞超微结构变化, 利用高效液相色谱仪检测土壤中二氯喹啉酸降解的动态。烟株细胞超微结构变化的程度有差异, 表现为受害烟株>修复烟株>健康烟株; 烟株的茎尖和顶叶细胞伤害最严重, 中部叶片细胞伤害较轻。研究结果还显示, 在含二氯喹啉酸的土壤中, 加入降解菌HN36能加速二氯喹啉酸降解, 改善土壤健康质量, 烟株细胞超微结构及烟叶品质明显得到修复。     

微波处理对绿豆象的杀虫效果及对红小豆发芽率的影响

通过设置不同时间和功率的微波对裸露绿豆象Callosobruchus chinensis (L.)成虫、与红小豆混合的成虫、绿豆内幼虫及卵进行处理,以研究微波对绿豆象的杀虫作用及对绿豆象成虫产卵量、幼虫羽化率及卵孵化率等生物学特性的影响。试验结果表明：微波处理裸成虫的死亡率随处理时间及功率增加而升高。成虫在中高火和高火分别处理60 s和50 s以上时间时死亡率过半,为51.21%～99.92%。处理与红小豆混合的成虫死亡率随功率和时间变化趋势同相同处理的裸虫,但相同条件下与红小豆混合的成虫死亡率明显高于相同处理的裸虫。低火至中低火处理60 s、解冻50 s及中火至高火40 s以上时间时成虫死亡都过半,为55.75%～100%,而中火处理70 s、中高火至高火60～70 s可使成虫全部死亡。微波处理具一定后续效应,处理的成虫虽没立刻死亡但随后死亡率仍比对照高。成虫高火处理50 s后的第3天校正死亡率可达87.74%。微波处理还可降低绿豆象成虫产卵量、幼虫羽化率、卵孵化率及红小豆发芽率。成虫、卵和豆内幼虫对微波敏感性依次增高。红小豆在中低火处理60 s、解冻50 s、中火40 s、中高火至高火30 s以上时间时发芽率都低于一半,为0.21%～48.33%。微波对绿豆象杀虫效果显著,但使用时需考虑微波仪器、处理功率和时间、产品用途及含水量等诸多因素的影响并进行优化试验以取得最佳效果。     

栗苞挥发物成分及其在桃蛀螟防治中的潜在应用

为了探讨板栗(Castanea mollissima)栗苞挥发物化学成分及其含量,找出对栗园桃蛀螟(Conogethes punctiferalis)具有引诱作用的行为活性物质,采用顶空捕集法和气相色谱-质谱联用分析技术,对北京地区桃蛀螟寄主植物板栗的4个主要栽培品种(怀黄、怀九、燕红和实生)幼果期(对应桃蛀螟成虫盛发期)和成熟期的栗苞挥发物进行了检测。结果表明:4个板栗品种的栗苞在幼果期共捕集到10种化合物,其中,4个品种均释放的化合物共有5种,分别为α-蒎烯、莰烯、β-侧柏烯、β-蒎烯和(反)-2丁烯酸-2-亚甲基环丙基-2-基酯;柏木脑和3-蒈烯为燕红板栗品种所特有,D-苎烯为怀九、燕红和实生板栗所特有,罗勒烯和法尼醇为怀黄和怀九板栗所特有。另外,成熟期所释放的挥发物种类和数量均较幼果期明显减少。研究结果说明:1)不同生长发育期的板栗栗苞释放的挥发物不同;2)不同板栗品种间既有共同释放的共性化合物,也有品种特异性化合物。     

压强温度耦合作用下小蛋白去折叠过程的分子动力学模拟

在不同温度(280~540K)和压强(1×102~8×105 kPa)的耦合作用下,对GB1(the B1 domain of protein G)进行了56次独立分子动力学模拟,模拟时间达88.8 ns。在此基础上,研究了压强和温度对GB1去折叠过程的耦合效应。结果表明,压强对温度去折叠过程有明显影响,改变了蛋白质二级结构去折叠速度和蛋白质去折叠过程发生事件的先后次序。相同温度下,GB1的α-螺旋和β-折叠的稳定性随压强增大而提高;可及性表面积和其它结构特性参数随压强增大而减小。适度的压强(如2×105 kPa)会抑制温度导致的GB1二级结构去折叠速度,而更大的压强(如8×105 kPa)又加速了GB1的去折叠速度。在模拟的温度范围,当压强为100和2×105 kPa时,GB1疏水核协同暴露于水,而5×105和8×105 kPa时没出现此现象,这与最近的高压变性实验结果一致。     

五针白皮松在群落演替过程中的种间联结性分析

通过方差分析、χ2检验和共同出现百分率PC等的计算,对五针白皮松(Pinus squamata)分布的群落中主要树种间的种间联结性进行了定量分析。研究结果表明：2个五针白皮松分布的群落总体种间关联性为显著正相关,其中半阳坡上的群落为正相关,阴坡上的群落为显著正相关。由于半阳坡上的群落为针阔叶混交林,而阴坡上的群落为常绿阔叶林,表明五针白皮松分布的群落有从针阔叶混交林向常绿阔叶林演替的趋势。χ2检验和共同出现百分率PC的结果说明,阴坡群落的树种间有较密切的正相关,五针白皮松与其他树种总体上无关联性,表明五针白皮松是一个阳性先锋树种,它与其他物种的共同出现往往是由于随机的因素。同时,通过五针白皮松年龄结构并联系云南松(Pinus yunnanensis)与其他物种关系的分析得出结论,五针白皮松的濒危状况可能是在长期的植被演化过程中被阔叶树种排挤所造成的。     

药用植物草珊瑚RAPD扩增条件优化

采用CTAB-DNA提取方法,从草珊瑚植物的嫩叶中提取总DNA。以此DNA为模板,优化了草珊瑚RAPD-PCR的反应条件。结果表明,PCR扩增体系最适宜的条件为:反应体积25μL,内含2.5mmol/L Mg2+、1.0UDNA聚合酶、0.4μmol/L引物、60ng模板DNA和0.16mmol/L dNTP。扩增程序为:94℃预变性2min;94℃变性30s,37℃复性30s,72℃延伸80s,40个循环;72℃延伸10min;4℃保存10min。     

急性低温对黑鲷抗氧化酶活性和 热休克蛋白含量的影响

为探究急性低温胁迫对黑鲷（Acanthopagrus schlegelii）生理机能的影响,以1龄黑鲷作为实验鱼,以15 ℃为对照组,设置10 ℃和5 ℃作为低温胁迫组,处理24 h后再转入15 ℃的水体中进行恢复实验,测定不同温度、不同时间点下1龄黑鲷肝的抗氧化酶活性以及热休克蛋白（Hsp）含量的变化。研究结果显示,低温胁迫实验中,低温处理组（10 ℃和5 ℃）在急性低温胁迫的24 h内,超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）、谷胱甘肽过氧化物酶（GSH-PX）活性和热休克蛋白含量均呈现先上升后下降的趋势。10 ℃处理组上述三种抗氧化酶活性皆在12 h达到最大值,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶活性24 h恢复到对照水平,而谷胱甘肽过氧化物酶在18 h已经恢复到正常水平;在5 ℃处理组,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性在6 h达到最大值,谷胱甘肽过氧化物酶在18 h达到最大值,且在24 h都仍与对照组有极显著差异,超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和谷胱甘肽过氧化物酶活性分别在恢复实验的12 h、12 h和6 h恢复到对照组水平。10 ℃和5 ℃两个处理组的热休克蛋白含量皆在胁迫18 h达到最大,10 ℃处理组在24 h恢复到正常水平,但5 ℃处理组的热休克蛋白含量直到恢复实验结束仍与对照组存在差异。本实验结果表明,急性低温胁迫对超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、谷胱甘肽过氧化物酶和热休克蛋白具有显著影响,其均呈现有规律的变化趋势,说明上述酶和蛋白参与了黑鲷的低温胁迫应答过程,通过协同调节黑鲷的生理机能使其适应环境变化,减少急性低温对鱼体的损伤并使其能够在环境骤变情况下存活下来。只有在自我调节范围内,黑鲷随着胁迫时间的延长,其体内才能够建立新的生理平衡来适应低温,因此在黑鲷养殖过程中,应当注意水温不宜低于5 ℃,水温过低时,应尽快将其移入室内,避免水温骤降对鱼体造成损伤。     

基于MaxEnt模型的濒危观赏植物福建柏潜在适生区预测

福建柏（Fokienia hodginsii（Dunn）Henry et Thomas）是我国特有珍稀濒危植物,具有重要的经济价值和观赏价值,了解其潜在的适宜分布区将有利于科学合理地制定保护措施。本文基于84个福建柏实际分布数据和11个环境变量参数,运用最大熵模型（MaxEnt）和地理信息系统（GIS）对福建柏在中国的适生区进行预测。结果显示：（1）ROC曲线下面积AUC值为0.966,表明MaxEnt模型预测效果精准;（2）福建柏的高度适生区主要集中在武夷山、罗霄山和南岭等大型山脉,包括江南丘陵、闽浙丘陵、两广丘陵及四川盆地的局部区域;（3）刀切法（Jackknife）检测结果表明,影响福建柏分布的主要环境因子是最冷月最低温、年降水量和最干月降水量,推断夏秋季雨水对福建柏授粉的影响可能是限制其自然更新和分布的关键因素。