Responses of the functional traits in Cleistogenes squarrosa to nitrogen addition and drought

植物功能性状被广泛地用于研究植物对环境变化的响应。糙隐子草(Cleistogenes squarrosa)是内蒙古草原重要的C4物种,其功能性状是如何对水氮环境的变化做出响应的,还不十分清楚。该文采用盆栽实验的方法,进行氮添加(0,10.5,35.0和56.0 g·m–2·a–1)和降水(自然降水和70%平均月降水量)处理,研究糙隐子草整株性状、叶形态性状和叶生理性状对氮添加和干旱的响应。结果表明,氮添加显著影响了糙隐子草的整株性状,氮、水处理及它们的交互作用显著影响了糙隐子草的叶形态性状和叶生理性状。各功能性状对氮添加的响应格局在自然降水和干旱处理下是不同的。根深、茎生物量和茎叶比在干旱条件下低和中氮添加处理中较高,而在自然降水下无明显变化;比叶面积在干旱条件下随氮添加量的增加而增加,而在自然降水下无增加趋势;自然降水下,高氮添加显著刺激了光合速率和蒸腾速率,增加了水分利用效率,而在干旱条件下氮添加对它们没有显著影响;叶片单位面积的氮含量在自然降水下随氮添加量的增加有增加趋势,而在干旱条件下显著降低。在自然降水下,氮添加主要影响糙隐子草的叶形态和生理性状,而在干旱条件下,氮添加主要影响糙隐子草的整株性状和形态性状。总之,糙隐子草的功能性状对氮添加表现出明显的响应,响应格局在不同的水分条件下不同,反映了其对氮水环境变化的弹性适应。     

黑曲霉发酵过程中菌体形态的分析方法建立及应用

丝状真菌(Filamentous fungi)的发酵生产通常具有较高的工业应用价值,但其菌体形态是一个区别于其他非丝状菌的一个重要发酵指标。针对目前形态分析的瓶颈,本研究使用琼脂糖凝胶对黑曲霉菌形进行固定,利用平板实现菌球样本的大量制备,并结合图形处理软件自建自动化处理程序,实现了大量准确可靠的菌体形态参数的获得,大大增加了形态数据处理通量及准确度。应用该方法于黑曲霉发酵生产糖化酶过程中不同供氧水平及剪切水平下菌体形态的研究,通过大量形态数据定量阐明了黑曲霉在不同剪切水平下的分区域形态分布特性,为进一步工业过程的形态优化提供了重要的研究方法。     

中国淫羊藿属药用植物花粉特征及其分类学意义

淫羊藿属(Epimedium L.)植物多为常用药材,分类和药材鉴定较为困难。该文采用扫描电镜对中国产淫羊藿属31种药用植物花粉的形态、大小和表面纹饰等进行了比较观察。结果显示:(1)淫羊藿属植物花粉形态多为长球形,少数为球形,大小为(15.5~25.0)×(27.3~48.1)μm,极面观多为三裂圆形,具三孔沟。(2)花粉粒外壁表面纹饰有网状、条网状、条纹状等类型。(3)花粉粒外壁纹饰如网眼的形状、大小和网脊表面特征等在各物种间有一定差异。研究结果为淫羊藿属药材鉴定与植物分类提供了重要的参考。     

黑龙江苹果亚科5属14种植物导管分子形态结构研究

利用扫描电子显微镜对黑龙江苹果亚科5属14种植物导管分子的管腔微形态结构特征进行了比较研究。结果显示:(1)该亚科植物导管分子的管腔长度、宽度及端壁斜度角有较大的差别。(2)孔纹导管在该亚科植物种中均存在,网纹导管和螺纹导管仅见于苹果属和花楸属中。(3)导管分子管壁除苹果属及山楂属中的毛山楂、辽宁山楂外均有螺纹加厚。(4)纹孔的排列方式为互列式、对列式及互列、对列同时存在。(5)在所观察的植物中花楸、山荆子、无毛山楂导管端壁具单穿孔板和梯状穿孔板,其余种的导管端壁仅具单穿孔板。(6)导管纹孔膜残留现象普遍存在。研究表明,导管分子管腔的微形态结构特征,可为该亚科植物的系统演化提供形态学依据;导管分子微形态结构特征与其所处的环境存在一定的适应性。     

黑龙江林蛙胃肠道5-羟色胺细胞的胚后发生

采用亲和素-生物素复合物(ABC)免疫组织化学法,对黑龙江林蛙(Rana amurensis)胚后发育各时期胃肠道中5-羟色胺(5-HT)细胞的发生过程进行了研究。结果显示,黑龙江林蛙胃中的5-羟色胺阳性细胞最早在第38期被检测到,小肠和大肠最早出现在第41期。从41期开始,5-羟色胺细胞分布于胃、小肠和大肠中,在同一发育时期中,胃部分布密度最大。同一部位在不同发育时期5-羟色胺细胞的分布密度不同,其中胃内5-羟色胺细胞在38期和43期分布最多,分布密度分别为1.8±0.62和1.8±0.89,45期分布数量最少,分布密度为1.1±0.31;小肠中5-羟色胺细胞在41期和43期分布最多,分布密度均为1.2±0.41,在44期和45期分布最少,分布密度分别为0.7±0.49和0.7±0.47;大肠中5-羟色胺细胞在第42期分布最多,分布密度为1.2±0.41,在44期分布最少,分布密度为0.7±0.47。5-羟色胺细胞最早分布在上皮细胞之间,随着胃肠道发育的日渐完善,在上皮基部或腺泡上皮之间也有分布。细胞形态变化不明显,有圆形、椭圆形、锥体形、长梭形和三角形。推测5-羟色胺阳性细胞的出现时间、形态以及分布型是与黑龙江林蛙的个体生长发育需要、胃肠道各段的功能以及食性转变相适应的。     

齐口裂腹鱼血细胞的发生

为了探讨齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)血细胞发生发育的模式,采用Wright’s、碘酸雪夫氏(PAS)和苏丹黑B(SBB)染色方法对齐口裂腹鱼的头肾、中肾、脾和肝组织印片进行染色,了解其发生的具体组织和发育的一般过程。结果表明:齐口裂腹鱼血细胞可分为红细胞系、淋巴细胞系、单核细胞系、粒细胞系和其他细胞,且这些细胞系的发育均经过3个阶段,即原始阶段、幼稚阶段、成熟阶段。通过观察和统计不同阶段各种血细胞的形态、大小、比例及染色特征,发现原始阶段的血细胞体积较大,其中原始单核细胞最大,大小为(18.90±1.59)μm×(16.32±0.70)μm,在4种组织中原始阶段的红细胞和单核细胞在头肾中所占比例最大,分别为0.64%和0.59%,原粒细胞和原淋巴细胞分别在中肾和脾中比例最大,在肝中少量存在,此外在各组织印片中均发现血栓细胞的存在,在肝中发现巨噬细胞。因此头肾、中肾和脾是齐口裂腹鱼的主要造血组织,少量细胞在肝中产生。粒细胞发育过程中,除原始粒细胞PAS染色阴性外,其他阶段均呈阳性,且阳性随不断成熟逐渐增强;单核细胞从原单核细胞到成熟的单核细胞,PAS阳性逐渐增强;而SBB染色发现,粒细胞、淋巴细胞及单核细胞均呈阳性,未成熟的细胞染色程度不一致,成熟的细胞阳性染色最为强烈。在红细胞系发育过程中经历了细胞由大变小再变大的过程,而粒细胞和淋巴细胞发育过程仅出现由大变小的过程,在红细胞的发育过程中还出现了染色质固缩和血红蛋白增加。     

酿酒酵母Mbp1缺陷型菌株的构建及其乙醇发酵特性

【目的】研究酿酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)工业菌株Mbp1基因的功能,探讨Mbp1基因对酿酒酵母乙醇发酵性能的影响。【方法】以酿酒酵母MF1015为出发菌株,用PCR方法构建Mbp1基因敲除组件Loxp-KanMX-Loxp,将敲除组件转化两种配型的酿酒酵母单倍体,通过单倍体复倍获得敲除Mbp1基因的二倍体突变菌株,研究突变菌株形态变化及乙醇发酵特性。【结果】敲除Mbp1基因后突变菌株生长曲线无显著变化,出芽率降低,细胞体积增大19.2%,对饥饿更敏感,较早出现假菌丝。甘蔗糖蜜在静置条件下发酵,突变菌株的乙醇产量明显低于野生型;在130 r/min的条件下发酵,突变菌株和野生型发酵液中的乙醇产量基本相同。【结论】Mbp1基因缺失使酿酒酵母的乙醇发酵能力下降并影响细胞的形态分化。     

冷藏对美洲斑潜蝇蛹期发育和生存的影响

【目的】美洲斑潜蝇Liriomyza sativae Blanchard自20世纪90年代入侵我国后已经成为蔬菜和观赏植物的重要害虫。然而,近些年该昆虫已经逐渐成为研究植物和昆虫、昆虫抗寒性和寄主适应性等热点课题的模式种类。因此,为了实验室条件下更好保藏该虫的种群,本文研究了冷藏(世代发育起点温度8℃)对该斑潜蝇蛹发育和生存的影响。【方法】以化蛹后第3天的蛹为实验对象,8℃低温冷藏,并以冷藏时间(0、7、14、21、28和35 d)为参试因子研究了冷藏时间对美洲斑潜蝇蛹羽化率的影响;化蛹后每24 h解剖观察一次蛹并对蛹期发育阶段进行划分;根据划分的蛹期阶段,对处理中未羽化的蛹进行解剖比对,得到对低温最敏感的蛹期。【结果】随着冷藏时间的增长,美洲斑潜蝇的蛹羽化率逐渐降低。超过14 d后,羽化率明显下降。冷藏至35 d时羽化率为零。解剖正常发育的美洲斑潜蝇的蛹,将蛹期分为预蛹期、隐头蛹期、显头蛹初期、半透明眼期、浅黄色到琥珀色眼期、红褐色眼期、鬃毛蛹期。不同冷藏时间条件下,未羽化的蛹死亡时间主要为鬃毛蛹期,且鬃毛蛹期死亡的蛹的数量与贮藏时间呈正比例关系。【结论】在室内冷藏美洲斑潜蝇时,3日龄蛹8℃贮藏少于14 d为宜;鬃毛蛹期(10~11日龄蛹)对低温比较敏感,冷藏过程中,应避免鬃毛蛹期的蛹。     

基于几何形态测量学的五种稻蝗前后翅的形态变化研究

【目的】定量分析5种常见稻蝗属昆虫前后翅的形态变化规律。【方法】运用几何形态测量学方法对5种稻蝗雄性前、后翅进行量化分析,并结合主成分分析法(Principal component analysis,PCA)和薄片样条(Thin-plate spline,TPS)分析法探讨稻蝗前后翅的大小和形态变异。【结果】5种稻蝗前、后翅的大小和形态差异都比较显著,前、后翅的相似关系和5种稻蝗的系统发育关系一致。前翅差异的部位主要在缘前脉域、前缘脉域和臀脉域;后翅的差异主要在亚前缘脉域、前缘脉域及轭脉域。【结论】稻蝗前、后翅形态变化的几何形态测量学分析结果与稻蝗系统发育关系一致,可用于稻蝗属种的分类。稻蝗前、后翅发生变化的部位是其飞行时的受力部位,这些部位可以作为稻蝗物种分类特征。     

基于几何形态测量学的黄蜻翅的雌雄二态性研究

【目的】本研究运用几何形态测量学方法对黄蜻Pantala flavescens Fabricius前翅和后翅的雌雄二态性进行分析,探讨黄蜻雌雄性在翅上的形态差异。【方法】通过对黄蜻的前翅和后翅做数字化标点,获得翅的形态信息。经主成分分析(PCA)和薄片样条法(TPS)获得雌雄性在翅型和翅脉上的差异性。【结果】PCA结果表明,黄蜻雌雄性的前翅和后翅在翅型、翅脉结构上存在着明显差异,而且后翅间的差异更大。经TPS分析可知,雌雄性黄蜻前翅上的差异部位主要发生在亚翅结和三角室,后翅的差异部位主要发生在亚翅结、肘脉域和臀角区域。对黄蜻前后翅的大小分析(CS)可知,雌性黄蜻前后翅较大,雄性黄蜻前后翅较小。【结论】黄蜻雌雄性间的翅型结构差异性表明雌雄性在其各自生活史中履行不同的职责,特定的飞行模式逐渐形成特定的翅型、翅脉结构。