6种草本植物对干旱胁迫和CO2浓度升高交互作用的生长响应

以CO2浓度升高为主要标志的全球气候变化及由其引起的极端气候变化对陆地生态系统产生了重要的影响。利用步入式CO2生长室模拟研究了CO2浓度变化(400和700μL/L)和干旱胁迫(水分充足CK:100%FC(田间持水量);中度干旱MS:40%FC;重度干旱SS:20%FC)的交互作用对草本植物网果酸模(Rumex chalepensis)、野豌豆(Vicia sepium)、泥胡菜(Hemmistepta lyrata)、风轮菜(Clinopodium chinense)、藜(Chenopodium album)和玉米石(Sedum album)生长特性的影响。结果表明:CO2浓度升高总体上刺激了网果酸模、野豌豆、泥胡菜、风轮菜和藜这5种C3植物在任何水分条件下的生长,也刺激了玉米石在水分条件较好下的生长;干旱胁迫总体上抑制了所有6种植物的生长,但中度干旱胁迫有刺激CAM植物玉米石生长的趋势。CO2浓度升高能否缓解干旱的负面影响具有明显的种间差异:CO2浓度升高减缓了干旱胁迫对泥胡菜和风轮菜的负面影响,这种缓解作用在网果酸模和野豌豆中显著降低,对藜没有明显的促进作用,对干旱下的玉米石的生长却起到了抑制作用。CO2浓度升高总体上增加了根质量分数和干物质含量;干旱胁迫明显提高了6种草本植物的根生物量的分配比例,降低了干物质含量;但CO2浓度升高和干旱胁迫的交互作用可导致不同的物种产生不同的响应,说明植物能够通过调节生物量分配和植株本身的水分含量保持能力来适应CO2浓度和干旱胁迫的交互影响,这种调节能力取决于植物在碳的吸收和水分散失之间的平衡"trade-off"。研究结果有助于增进草本植物对未来气候变化的适应性理解,为评估和预测全球气候和水文变化对植物的生理生态影响提供理论依据。     

环境DNA技术在地下生态学中的应用

地下生态过程是生态系统结构、功能和过程研究中最不确定的因素。由于技术和方法的限制,作为"黑箱"的地下生态系统已经成为限制生态学发展的瓶颈,也是未来生态学发展的主要方向。环境DNA技术,是指从土壤等环境样品中直接提取DNA片段,然后通过DNA测序技术来定性或定量化目标生物,以确定目标生物在生态系统中的分布及功能特征。环境DNA技术已成功用于地下生态过程的研究。目前,环境DNA技术在土壤微生物多样性及其功能方面的研究相对成熟,克服了土壤微生物研究中不能培养的问题,可以有效地分析土壤微生物的群落组成、多样性及空间分布,尤其是宏基因组学技术的发展,使得微生物生态功能方面的研究成为可能;而且,环境DNA技术已经在土壤动物生态学的研究中得到了初步应用,可快速分析土壤动物的多样性及其分布特征,更有效地鉴定出未知的或稀少的物种,鉴定土壤动物类群的幅度较宽;部分研究者通过提取分析土壤中DNA片段信息对生态系统植物多样性及植物分类进行了研究,其结果比传统的植物分类及物种多样性测定更精确,改变了以往对植物群落物种多样性模式的理解。同时,环境DNA技术克服传统根系研究方法中需要洗根、分根、只能测定单物种根系的局限,降低根系研究中细根区分的误差,并探索性地用于细根生物量的研究。主要综述了基于环境DNA技术的分子生物学方法在土壤微生物多样性及功能、土壤动物多样性、地下植物多样性及根系生态等地下生态过程研究中的应用进展。环境DNA技术对于以土壤微生物、土壤动物及地下植物根系为主体的地下生态学过程的研究具有革命性意义,并展现出良好的应用前景。可以预期,分子生物学技术与传统的生态学研究相结合将成为未来地下生态学研究的一个发展趋势。     

高温胁迫对Bt棉铃壳中Bt蛋白含量及氮代谢的影响

以Bt基因来源于中国的棉花品种泗抗1 号(常规种)、泗抗3 号(杂交种)和来源于美国的棉花品种99B(常规棉)、岱杂1 号(杂交棉)为材料,研究了不同高温水平下Bt 棉盛铃期铃壳中Bt 蛋白含量变化及氮代谢生理特征.结果表明: 铃壳中Bt 蛋白含量随温度升高而降低,与对照相比(32 ℃),常规棉品种在38 ℃、杂交棉品种在40 ℃以上时,铃壳中Bt 蛋白含量大幅度下降.其中,常规种泗抗1号和99B在38 ℃时分别下降53.0%和69.5%;杂交种泗抗3号和岱杂1号在40 ℃时下降64.8%和54.1%.铃壳Bt 杀虫蛋白含量下降显著时,其可溶性蛋白含量明显下降,游离氨基酸含量明显提高,GPT活性显著下降,蛋白酶活性显著增加.高温影响铃壳的氮代谢引起Bt蛋白的分解加剧,合成减弱,从而造成Bt蛋白含量减少,抗虫性下降.     

Energy intake,oxidative stress and antioxidant in mice during lactation

Reproduction is the highest energy demand period for small mammals, during which both energy intake and expenditure are increased to cope with elevated energy requirements of offspring growth and somatic protection. Oxidative stress life history theory proposed that reactive oxygen species(ROS) were produced in direct proportion to metabolic rate, resulting in oxidative stress and damage to macromolecules. In the present study, several markers of oxidative stress and antioxidants activities were examined in brain, liver, kidneys, skeletal muscle and small intestine in non-lactating(Non-Lac) and lactating(Lac) KM mice. Uncoupling protein(ucps) gene expression was examined in brain, liver and muscle. During peak lactation, gross energy intake was 254% higher in Lac mice than in Non-Lac mice. Levels of H2O2 of Lac mice were 17.7% higher in brain(P<0.05), but 21.1%(P<0.01) and 14.5%(P<0.05) lower in liver and small intestine than that of Non-Lac mice. Malonadialdehyde(MDA) levels of Lac mice were significantly higher in brain, but lower in liver, kidneys, muscle and small intestine than that of Non-Lac mice. Activity of glutathione peroxidase(GSH-PX) was significantly decreased in brain and liver in the Lac group compared with that in the Non-Lac group. Total antioxidant capacity(TAOC) activity of Lac mice was significantly higher in muscle, but lower in kidneys than Non-Lac mice. Ucp4 and ucp5 gene expression of brain was 394% and 577% higher in Lac mice than in Non-Lac mice. These findings suggest that KM mice show tissuedependent changes in both oxidative stress and antioxidants. Activities of antioxidants may be regulated physiologically in response to the elevated ROS production in several tissues during peak lactation. Regulations of brain ucp4 and ucp5 gene expression may be involved in the prevention of oxidative damage to the tissue.     

基因转移指日可待

对基因的定点转移,既可增加基因治疗成功的机率,也将为研究基因在发育过程中的作用提供一条新途径。学者们正研究把外源基因引入他们所要引入的特定基因位点,而不是基因组的任一位置。这一新的把基因引入染色体特定位点的能力,可提高对人类遗传疾病如镰状细胞性贫血(SCA)进行有效基因治疗的机会。在此之前,要控制被转移基因在基因组中的终止位置是不可能的。这些引入的基因可进     

解釋巴甫洛夫关於條件反射学说的演示

说明巴甫洛夫关於高级神经活动学说的演示,对中学来讲是复杂的。为了有效地解决这个问题,必须首先研究条件反射的演示方法,条件反射,正如巴甫洛夫所指示的那样,是探讨高级神经活动的基本方法。可惜,在很多中学的条件里,很难演示唾液分泌条件反射那样典型的实验,因此祇好局限在一些比较容易做到的运动性反射的实验里。然而,用它仍能十分信服地说明高级神经活动的基本规律。     

集体农荘学者特连齐·马尔采夫

“‘列宁遗训’集体农荘的展览台在哪里?”这个问题,在全苏农业展览会“谷物展览馆”和“乌拉尔展览馆”的工作人员,每天都得回答几百次。天才的实验家、新土壤耕作法的创造者特连齐·谢米诺维奇·马尔采夫,就是在这个集体农荘里出色地工作的。马尔采夫的保证土壤肥力不断提高和谷物高额与稳定产量的革新工作,使农学家、农业专家、集体农荘荘员、国营农场和机器拖拉机站的工作者,都感到极大的兴趣。不久以前(1954年8月7—10日一译者),在“列宁遗训”集体农荘召开了一个专为研究和推广马尔采夫耕作法的全国性会议,到会的有1,000     

家蟻

棕黄色的家蚁(Monomorium pharaonis L.)原是热带生存的。由於交通与商业发展的关系,他在地球上传播极广。在前世纪家蚁已经在欧洲的许多城市中,如伦敦、巴黎、汉堡、哥本哈根、里昂、马赛等地著名了。在温带气候的地方这种喜热的昆虫完全移住人室内,变成了典型的家庭害虫。家蚁大概是很普通的,在我们的某些城市尤其如此. 这些迅速繁殖的,小而活泼的昆虫会钻进食物,同时弄(?)食品,特别是荤的和甜的菜。     

施重碳酸钾于土壤中作为土壤中碳酸气的补充来源时的光合作用强度

许多著作者确定,在光合作用的过程中,植物有机物质的形成,不仅能利用被葉片所同化的空气中的碳酸气,而在某种程度上,也可能利用被根系所吸收的土壤中的碳酸气。现代研究者所注意的方向,主要在於阐明碳酸气的根部固定对植物新陈代谢各别方面的影响。顯然,被植物根部所吸收的土壤碳酸气的生理作用,不僅局限於作篇碳的補充来源,而某些作者在其工作中却把主要的注意力放在这一方面,大概,是根部吸收土壤中碳酸气对植物所有的新陈代谢的活化作用都有极大的影响之故。