基于RAD测序技术的黄绿卷毛菇(Floccularia luteovirens)微卫星引物的开发

黄绿卷毛菇(Floccularia luteovirens)是广泛分布于青藏高原高寒草甸的一种重要的可食用的菌根真菌。先前的研究利用EST-SSR引物已经对该物种的遗传多样性及群落结构进行了研究,但研究表明EST-SSR位点多态性较低,因此想要进一步探讨形成现有遗传分布格局的机制(该物种小尺度空间范围内基株的密度及大小)需要重新开发具有更高多态性的基于核基因的微卫星位点。本研究利用RAD测序技术使用直接测序分析的方法重新开发了12对具有多态性的引物。测序结果去接头拼装后共获得46 036条重叠群。在这些序列当中共扫描到342条含有重复单元的序列,在这当中70.47%为三碱基重复(241),8.19%为二碱基重复(28)。随机选取48对检测,12对具有多态性且测序结果良好,基于3个居群63个个体的遗传多样性研究显示,所有样品中共获得60个单倍型,每个位点的单倍型数量介于2 (GSSR26L)至9 (GSSR7L,GSSR11L)之间。Gst值介于-0.03(GSSR46L)至0.28(GSSR6L)之间、Fst值介于-0.03(GSSR33L)至0.42(GSSR6L)之间。在引物GSSR47L扩增测序中发现,其扩增出的片段不仅具有重复单元数量的变化,重复单元本身也存在突变的现象,这是之前使用聚丙烯凝胶电泳所检测不到的。本研究获得的微卫星引物将为接下来小尺度空间下研究黄绿卷毛菇基株的密度、大小及动态变化提供有力的支持。     

基于16S基因序列海南产白唇竹叶青蛇的分类地位

为研究海南产白唇竹叶青蛇分类地位,捕捉来自海南岛各地的12个白唇竹叶青蛇样本,并从GenBank下载65个竹叶青蛇的样本序列,以瘤鼻蝮蛇为外群,建立16S系统发育树。系统发育树显示,竹叶青蛇分为多个属的观点具有很大的合理性,白唇竹叶青蛇隶属于帝汶(岛屿)竹叶青蛇属。进一步验证了经典形态学和生物地理学的观点,海南岛产白唇竹叶青与其它地方产白唇竹叶青蛇不存在生殖隔离。     

径流雨水中溶解性有机质特征演化及其对典型污染物迁移和生物有效性的影响

地表径流污染已经逐渐成为城市面源污染的重要组成部分。其中溶解性有机质DOM (Dissolved organic matter)是有机污染物的主要组成部分。DOM中因为含有大量不饱和结构、官能团,其中包括羟基、羧基、羰基、胺基等,这些结构容易与径流中重金属结合发生络合反应,改变重金属的赋存形态,从而对其迁移转化及其生物有效性产生很大的影响。本文以北京市地表径流为研究对象,研究城市地表径流在冬、夏季不同功能区不同下垫面中溶解性有机质特征及其与典型重金属的作用机制,通过荧光淬灭滴定实验,研究夏季径流雨水中DOM的不同组分与重金属Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)之间的结合机制。研究结果显示PARAFAC将获得的样品都分解成2类6个不同的组分,1种腐殖酸,1种类蛋白;类蛋白物质的荧光强度与Cu~(2+)、Pb~(2+)的淬灭率要强于腐殖酸,而Zn~(2+)则呈现相反趋势;通过使用二维相关同步光谱发现DOM对重金属Cu~(2+)、Pb~(2+)、Zn~(2+)的敏感性呈现递减趋势,二维相关异步光谱发现Cu~(2+)、Pb~(2+)会先与位于270—300nm附近类蛋白光谱带反应,Zn~(2+)则会先与330nm附近的腐殖酸光谱带反应。     

京西油松混交林枯立木空间结构特征

枯立木是森林生态系统的重要组成部分,对森林生态系统的稳定和发展具有重要的作用。以京西1.08 hm~2油松混交林样地调查数据为基础,从树种组成、径级结构、树高结构和空间结构参数的一元与二元分布等方面分析了枯立木的空间结构特征。结果表明:样地内有枯立木191株,密度约为177株·hm~(-2),优势科为松科,占枯立木的64%,且华北落叶松占有较大优势;径级结构呈倒"J"型,以小径阶为主,集中分布在11 cm以下;树高结构则呈单峰分布,幅度较窄;华北落叶松、北京丁香和油松分布于大部分径级和树高级;枯立木总体呈现随机分布状态,大小分化较为明显,种间混交较弱,且周边绝大部分是活立木,华北落叶松、油松、北京丁香和山杏的结构特征与整体大致相同;多数枯立木处于低度混交和劣势状态,其周围均为同种或只有1株为其他种;约有1/2的枯立木呈随机分布,大部分都处于劣势状态,且其周围大多是相同树种的活立木;不同优势度的枯立木有不同的概率,但劣势木多于优势木。油松混交林枯立木的空间结构特征反映了密度制约下的林木种内竞争是枯立木形成的主要原因,本研究结果为该区针阔混交林的保护与可持续经营提供科学依据。     

深畦栽培对干旱胁迫下葡萄叶幕微气候和光合作用的影响

试验以‘京亚’和‘红地球’葡萄品种2年生苗木为材料,在田间遮雨棚内考察了自然干旱胁迫下深畦栽植和平畦栽植葡萄根际土壤湿度、叶幕微气候因子、光合作用参数变化特征,探讨根际土壤湿度与叶幕气候互作对葡萄光合作用的影响。结果显示:(1)在干旱逆境下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能通过影响水分条件来影响葡萄的光合作用;土壤湿度阀值是葡萄进行光合作用时水分利用最有效的土壤湿度点值,土壤湿度阀值存在“阀值漂移”现象,与叶幕空气湿度呈明显负相关关系,维持较高的叶幕空气湿度有利于实现在较低的土壤湿度下达到更高的光合效率。(2)在干旱逆境下,与平畦栽植相比,深畦栽植在改善葡萄根际土壤水分和叶幕微气候方面具有明显的优势,在该模式下葡萄具有更强的保水能力和更高的水分利用效率,从而具有更强的光合效率。(3)采用深畦栽植模式时,根际土壤相对含水量30%~50%是显著影响葡萄光合作用的土壤湿度区间;根际土壤相对含水量分别在43.32%~50.00%和40.19%~50.00%是‘京亚’和‘红地球’光合作用适宜的土壤湿度范围,在43.32%和40.19%时分别为2种葡萄光合作用水分利用效率达到最高的最适土壤湿度。研究发现,干旱逆境条件下,葡萄根际土壤湿度和叶幕微气候因子交互作用能改善葡萄的光合作用效率;深畦栽植葡萄光合作用对土壤湿度的需求较低,在相对较低的土壤湿度即可达到相对较高的光合能力;深畦栽植模式可以协调葡萄光合作用和水分消耗之间的关系,具有较高的水分利用效率和光合能力,是干旱地区进行葡萄抗旱节水生产的理想模式。     

心理应激对小鼠脂肪组织黄嘌呤氧化酶表达、活性及相关指标的影响*

目的:探讨心理应激对小鼠脂肪组织黄嘌呤氧化酶表达、活性及相关指标的作用。方法:雄性无特定病原体(SPF)级20只昆明小鼠随机分2组(每组10只),即慢性束缚应激(Stress)组和正常对照(Control)组。Stress组小鼠每天在自制式束缚器中限制活动2 h,其余时间两组小鼠在相同环境中自由饮水摄食,实验持续14 d,取血和白色脂肪组织(WAT);观察脂肪组织病理学改变,检测WAT中黄嘌呤氧化酶(XO)和烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸氧化酶4(Nox-4)的蛋白水平,检测WAT组织中XO、Nox-4、超氧化物歧化酶(Mn SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、过氧化氢酶(CAT)、脂联素(ADPN)、单核细胞趋化蛋白1(MCP-1)、白介素6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、胰岛素受体底物1(IRS-1)、葡萄糖转运蛋白4(GLUT-4)、组织因子(TF)、纤溶酶原激活物抑制物1(PAI-1)的mRNA表达,检测血清和WAT组织中XO酶活性以及血清甘油三酯(TG)、总胆固醇(T-Cho)、游离脂肪酸(FFA)、尿酸(UA)的含量。结果:与control组比较,stress小鼠腹股沟WAT组织中XO免疫染色阳性着色细胞黄褐色沉淀深且丰富,WAT中出现大量的单核细胞、中性粒细胞、嗜酸性粒细胞及浆细胞浸润反应和炎症性的改变;血清XO浓度、WAT组织中XO mRNA水平和XO的酶活性显著升高(P＜0.01),血清游离脂肪酸(FFA)和尿酸(UA)的含量显著增高(P＜0.01),WAT组织中Nox-4蛋白、MCP-1、IL-6、TNF-α、TF、PAI-1mRNA的表达水平显著增高(P＜0.01),而Mn-SOD、GSH-Px、CAT、ADPN、IRS-1和GLUT-4的mRNA水平则显著降低(P＜0.01)。结论:心理应激可诱发脂肪XO过量表达及其活性增高,进而引起脂肪炎症、糖代谢及凝血酶原异常等反应。     

有机污染土壤电动修复过程中微生物的分布特征及模型构建

外加电场下土壤微生物会发生快速繁殖和定向迁移.本研究在十四烷污染土壤中不同位置投加十四烷高效降解菌,并施加1 V·cm^-1的单向直流电场,考察目标菌群的迁移分布及降解特征.结果表明:微生物受电渗析和电泳作用分别向阴极和阳极迁移,电渗析迁移量是电泳的3.5倍.同时,施加电场还会使土壤环境在空间上存在差异进而影响微生物生长,施加电场的土壤中微生物数量平均值为1.16×10⁸ CFU·g^-1 (6 d),是不施加电场处理组的2.3倍;S₂～S₄区是微生物的高效生长区域,电动30 d后,区域平均数量是阴阳极的2.8～3.5倍,是对照处理组的2.1倍.十四烷降解率与微生物数量呈显著正相关关系(r=0.895, P<0.05),最佳降解区域在近阴极区(S₄),可达94.6%.基于试验结果模拟,建立了环境因子修正的电动区域微生物分布模型.该模型结合电动激活和电动运移作用对土壤微生物的叠加影响,实现了定点投加微生物在电动过程中数量的分布模拟.研究结果可为外源功能菌在电动-微生物修复有机污染土壤中的高效引入提供理论依据.     

不同坡向高寒草甸土壤理化特性和微生物数量特征

阐明不同坡向草地土壤性质的空间分异格局,为退化草地的精准修复和科学管理提供参考。研究了青藏高原东缘高寒草甸退化草地不同坡向(北坡N、西北坡NW、西坡W、东坡E、东北坡NE、西南坡SW和南坡S)土壤理化性质和微生物数量特征。结果发现:从N→S坡向上,土壤有机质、碳氮比和全氮含量均呈下降趋势,土壤全磷含量和pH值在不同坡向间均无显著差异(P0.05),E坡向全磷含量最高((2.83±0.95)g/kg),NW坡向含量最低((2.07±0.12)g/kg);土壤细菌、真菌和放线菌数量变化呈波动现象,NW坡向的细菌((13.0×10~5±1.0×10~5)个/g)、真菌((14.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((24.0×10~4±1.0×10~4)个/g)数量最低,E坡向的细菌数量最高((85.5×10~5±2.5×10~5)个/g),S坡向的真菌((24.0×10~3±0.0)个/g)和放线菌((209.5×10~4±4.5×10~4)个/g)数量最高;回归分析表明,在E→S坡向上,随土壤含水量、有机质、碳氮比和全氮含量的增加,土壤细菌和放线菌数量均显著降低(P0.05),而土壤真菌数量随含水量、pH值、土壤养分含量的增加略有降低(P0.05)。可见,不同坡向高寒草甸土壤理化特征差异明显,也导致了土壤微生物数量分配格局的不同。