不同年龄麻竹阴阳叶生态生理特性

麻竹是中国重要的大型经济竹种,其栽培已从过去河滩、四旁零散种植发展到规模化培育,通过山地麻竹发笋期内不同年龄植株阴阳叶养分和代谢动态的比较研究,结果表明麻竹阳叶氮素、磷素浓度比阴叶高,但钾素浓度阳叶低于阴叶;从发笋初期至末期阴阳叶氮、磷、钾素浓度都呈逐渐减少的变化趋势,阴阳叶氮、磷、钾素浓度差异逐渐减小;阳叶在净光合速率、暗呼吸速率、CO2补偿点、光补偿点、光饱和点等方面较阴叶高,光呼吸较低,但不同年龄麻竹之间各指标变化有所不同.     

模拟喀斯特生境条件下干旱胁迫对青冈栎苗木的影响

为了研究喀斯特"双层"地质结构对植物的影响,以及在干旱环境下,喀斯特地区植物的生理变化与适应策略,建立"土壤层-岩石(石灰岩)层-岩溶水层"水分供应分层模拟柱,对‘土壤层’设置不同水分梯度,种植青冈栎(Cyclobalanopsis glauca)苗木进行干旱胁迫试验,测定青冈栎的叶面积、比叶面积、生物量、渗透调节物质含量、相对叶绿素含量。结果表明:在模拟柱‘岩溶水层’加水条件下,植物根系能下扎至‘岩溶水层’,‘土壤层’干旱胁迫对青冈栎的生理变化没有产生影响;在‘岩溶水层’无水条件下,青冈栎生理变化受‘土壤层’干旱胁迫影响显著,‘土壤层’水分含量越低,青冈栎的叶面积、生物量、叶绿素含量、叶片相对含水量越小,青冈栎干鲜比、根冠比、可溶性糖、丙二醛和脯氨酸含量越高。青冈栎幼苗利用岩溶水层水分是适应喀斯特干旱环境的重要策略。     

石榴PgUGT基因表达特性与重组表达分析北大核心CSCD

由糖基转移酶参与的糖基化反应是植物次生代谢产物合成中最广泛的一种修饰方式,也是次生代谢产物结构多样性的机制之一。该研究基于石榴(Punica granatum L.)转录组数据,以石榴果皮为材料,采用RT-PCR克隆得到石榴UDP-糖基转移酶(UDP-glycosyltransferase,UGT)基因(PgUGT);采用生物信息学技术对编码蛋白的基本特性进行分析,并构建系统发育树;采用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)分析该基因在果实发育期内的表达模式;结合果实发育期内的总类黄酮和总花色苷含量,分析了基因表达与总类黄酮和总花色苷合成的关系;构建PgUGT的原核表达载体,对其进行原核重组表达。结果表明:(1)成功克隆得到石榴PgUGT基因(GenBank登录号为MW414607);PgUGT基因具有一个1557 bp的开放阅读框(ORF),编码518个氨基酸,预测蛋白分子质量为55.9 kD,等电点为6.55,为不稳定的亲水蛋白;PgUGT具有糖基转移酶家族保守的PSPG基序,属于GT-B糖基转移酶基因家族。进化树分析表明,该编码蛋白属于拟南芥UGT的F类群,与葡萄和草莓的UGT亲缘关系较近。(2)qRT-PCR结果表明,石榴PgUGT基因的表达量在果实发育期内呈先升后降的模式,与总类黄酮含量的逐渐下降和总花色苷含量的逐渐上升趋势并不完全一致。(3)成功构建原核表达载体pCZN1-PgUGT;重组原核表达结果显示,重组质粒在大肠杆菌中为可溶性表达,表达的蛋白分子量约为58 kD。该研究结果为PgUGT基因在石榴类黄酮糖基化反应中的作用及功能奠定了基础。     

高光谱与拟合多光谱植被指数反演武夷山亚高山草甸LAI的对比研究

植被叶面积指数(Leaf Area Index, LAI)是重要的生态学参数, 被广泛用于指示植被密度、生物量、碳、氮物质循环以及气候变化对生态系统的影响, 也作为生态过程模型的重要输入参数。地面实测高光谱遥感数据能以更高的空间分辨率及更高的光谱分辨率监测植物的光谱特征, 为精准反演LAI提供了基础。本项研究以武夷山国家公园黄岗山顶的亚高山草甸为研究对象, 通过建立多种高光谱植被指数和拟合多光谱植被指数反演叶面积指数的统计模型, 并比较高光谱与多光谱对叶面积指数反演的效果, 阐明用于反演高覆盖率亚高山草甸的最适高光谱和拟合多光谱植被指数。结果表明: 高光谱新植被指数(NVI)对于反演LAI有最好的效果, R2 = 0.85, P < 0.01; 依据高光谱NVI拟合而成的多光谱NVI反演结果次之, R2 = 0.82, P < 0.01。几种常用比值植被指数NDVI、MSR、RVI和GNDVI在高光谱和拟合多光谱反演结果中相差不大, 表现较好, R2都在0.65以上。通过对比高光谱和拟合Sentinel-2A和Landsat-8两种多光谱卫星波段的反演结果发现, 光谱响应函数中具有更窄波段范围的近红外、红、绿、蓝波段构成的植被指数可以得到更好的反演结果, 而固定波段的高光谱植被指数未必在每种植被指数中都具有最好的反演效果。同时, 发现当某种植被指数反演LAI的线性回归方程的斜率越大, 说明这种植被指数越有可能随LAI的增大而出现饱和现象, 相反的, 斜率越小则说明该种植被指数没有出现饱和现象。此外, 在研究区内使用高光谱和拟合多光谱波段植被指数法反演LAI, NDVI都获得了较好的效果, 存在很好的线性关系, 之前的很多研究和判断都认为NDVI不适用于反演高覆盖植被的LAI, 这个发现是具有意义的, 表明高覆盖植被的叶面积指数在一定范围内是能够被NDVI(应用最广泛的植被指数)较好的反演, 进一步扩展了NDVI反演LAI的适用性和可能性。     

柳蓝叶甲的生物学特性室内观察

在实验室条件下(27±0.5℃,12 D:12 L)研究了柳蓝叶甲Plagiodera versicolora的生物学特性。结果表明,幼虫每隔2~3 d蜕皮1次,共蜕皮2次。成虫产卵前期4 d,世代周期17 d。产卵具有一定的周期性,约10 d为1个周期。叶龄对幼虫的生长发育和成虫的产卵行为有极显著的影响。当幼虫以成熟叶为食料时,其生长发育速率明显减慢,各龄期延长,蛹重较轻;成虫以成熟叶或老叶为食料时产卵几乎完全被抑制,而以幼叶为食料时几乎每天均能产卵。此外,柳蓝叶甲产出卵表面化合物对产卵行为有极为显著的影响。卵表面的有机提取物对成虫产卵具有显著的引诱作用;相反,卵表面的水提取物对产卵有一定的驱避作用。     

章鱼胺对昆虫性信息素感受、生殖行为和精卵排放的调控

章鱼胺在昆虫生殖活动中发挥重要的调控作用。章鱼胺可以降低昆虫对性信息素感受的反应阈值,提高感受的敏感性。章鱼胺与输卵管上皮细胞受体OAMB和Octβ2R结合,激活Ca~(2+)/钙调蛋白依赖性蛋白激酶Ⅱ和蛋白激酶A,可促进肌肉松弛和输卵管管腔液体分泌。章鱼胺还能促进受精囊和卵巢围鞘的收缩。通过雌性生殖系统不同部位收缩与松弛的偶联,实现精卵排放和受精。此外,章鱼胺也可调控昆虫的求偶、抚育等生殖行为,可通过抑制腺苷酸环化酶的活性调节性信息素的合成和交配后效应。章鱼胺调控昆虫性信息素感受、生殖行为和精卵排放的研究虽然取得了显著进展,但相关机理和信号转导途径等仍需进一步探索。章鱼胺对昆虫生殖调控方面的研究将为查明昆虫生殖机制和杀虫剂开发提供重要理论参考。     

银杏愈伤组织生长、褐化与黄酮积累研究

旨在建立稳定的银杏愈伤组织继代体系,筛选细胞活性强且黄酮产量高的细胞培养条件,为工业化生产提供一定参考。以MS培养基为基本培养基,在40 d的继代周期内设计正交实验研究外植体月份、外源激素与抗褐化剂交互作用下的银杏愈伤组织生长、褐化与黄酮积累,并对比了4、5、6月中旬银杏叶片黄酮含量。结果表明,银杏愈伤组织继代中的最佳生长组合为:4月叶片诱导的愈伤组织+3.0 mg/L NAA+0.5 mg/L KT+5 mg/L VC;最佳抗褐化组合为:4月叶片诱导的愈伤组织+1.0 mg/L NAA+1.0mg/L KT+10 mg/L VC;银杏叶黄酮含量从4-6月呈上升趋势,且不同月份叶片诱导的愈伤组织黄酮含量与之呈正相关,以6月叶片诱导的愈伤组织+2.0 mg/L NAA+1.0 mg/L KT+5 mg/L VC为最佳黄酮积累条件;结合愈伤组织干重,总黄酮实际产量最高组合为:5月叶片诱导的愈伤组织+2.0 mg/L NAA+0.5 mg/L KT+5 mg/L VC。银杏愈伤组织的适宜继代周期为24-32 d,生长量较大且褐化率低。     

基于全基因组重测序技术的‘红叶’杜仲SNP位点开发

为了挖掘与‘红叶’杜仲（Eucommia ulmoides ‘Hongye’）红叶性状紧密联系的SNP位点,进一步揭示红叶性状的遗传基础和分子机理。以‘红叶’杜仲和普通绿叶杜仲‘小叶’杜仲（Eucommia ulmoides ‘Xiaoye’）为研究材料,进行覆盖深度约为10x的全基因组重测序。使用SnpEff软件预测变异位点对蛋白编码的影响,结合花色苷的代谢通路和关键酶基因,筛选与‘红叶’杜仲叶色形成相关的差异位点。利用Sanger测序二代测序筛选的SNP位点,分子标记验证群体是‘红叶’杜仲和‘小叶’杜仲。结果表明,‘红叶’杜仲测序产生Clean data为14.16 Gb,‘小叶’杜仲产生Clean data为14.29 Gb。在‘红叶’杜仲中注释到严重影响蛋白质功能的有1 516个SNP,中度影响的41 328个SNP,在‘小叶’杜仲中存在严重影响蛋白质功能的SNP为1 640个,中度影响功能的SNP为47 192个。测得26 722条基因中有228条基因是与花色苷或类黄酮合成相关的酶基因。经过筛选,确定了12个特异性的SNP位点,均属于外显子区域的错义突变。利用一代测序验证,根据SNP位置设计了7对引物,SNP准确率达到100%。     

基于EST-SSR标记的南方型黑杨主栽无性系鉴定及亲缘关系分析

以南方型黑杨引进后主栽区重点推广栽植的12个无性系为研究对象,利用EST-SSR分子标记进行多态性分析,并建立无性系鉴定的指纹图谱,为优良黑杨无性系的推广提供依据。用EST-trimmer对NCBI数据库中的EST序列进行分析、MISA软件找出SSR位点后运用primer3在线设计获得的30对EST-SSR引物,对12个黑杨无性系进行PCR扩增。经过筛选获得18对多态性引物,对12个黑杨无性系进行扩增获得88个等位基因,多态率为70.5%,平均观察等位基因数为2.1463,平均Shannon’s多样性指数为0.5927。通过5对引物组合(EU147、EU43、EU11、EU164和EU81)可以将12个黑杨无性系进行区分,并在此基础上构建指纹图谱。亲缘关系分析发现无性系间的遗传相似系数为0.6020~0.9040,平均值为0.7691;无性系间的遗传距离较近,与其均来源于美洲黑杨和欧美杨的相似遗传背景有关。总之,EST-SSR标记可以对南方型黑杨主栽无性系进行有效鉴定。     

西南桦播种期和育苗技术的研究

通过对西南桦种子两种不同播种时期育苗的对比 ,发现秋季播种的一年生苗木比即采即播的一年生苗木的高生长、地径生长、主根长和侧根数分别提高 5 7.1 %、3 9.5 %、1 8.5 %和 2 3 .0 % ,避开了炎热夏季 ,根际病害感染程度比即采即播苗木减少 88.1 % ,苗木质量显著提高 ,同时提出了秋季播种育苗各个时期的育苗技术措施