浙江九龙山国家级自然保护区伯乐树群落特征及种群结构分析

采用实地踏查及样方法,对浙江九龙山国家级自然保护区6块样地内伯乐树(Bretschneidera sinensis Hemsl.)的分布和群落特征及种群结构进行了初步研究.调查结果表明:伯乐树分布于该保护区内海拔438 ～1 134 m的低山区域,大多呈零星分布,数量少(仅23株)且分布范围狭窄,分布总面积约15 hm2.根据群落外貌和乔木层优势种,可将6个样地分为3种群落类型:落叶阔叶林,主要包括香椿-枫香树群落(Toona sinensis-Liquidambar formosana community)和赤杨叶群落(Alniphyllum fortunei community);针阔叶混交林,主要包括杉木-甜槠群落(Cunninghamia lanceolata-Castanopsis eyrei community)、杉木-木荷群落(Cunninghamia lanceolata-Schima superba community)和马尾松-木荷群落(Pinus massoniana-Schima superba community);杉木-毛竹林,即杉木-毛竹群落(Cunninghamia lanceolata-Phyllostachys heterocycla‘Pubescens' community).在针阔叶混交林中伯乐树生长最好、分布数量最多,在落叶阔叶林中生长较差.根据胸径和株高可将种群结构分为6个径级,其中Ⅰ级幼苗和Ⅱ级幼树数量为0;Ⅲ级和Ⅳ级成年株数量分别占总株数的17.39％和4.35％;而V级成熟株数量最多,占总株数的60.87％;Ⅵ级衰老株数量也占总株数的17.39％.研究结果表明:该伯乐树种群为衰退型种群,幼苗和幼树数量明显不足,因而,应加强人工繁育研究、有效扩大种群规模.     

机械刺激对匍匐茎型植物蛇莓(Duchesnea indica)克隆可塑性的影响（英文）

机械刺激(mechanical stimuli, MS)在自然界的分布较为普遍,然而关于机械刺激对匍匐茎型克隆植物影响的研究相对较少。为此,实验对匍匐茎型克隆植物蛇莓(Duchesneaindica)进行了对照(无机械刺激)、克隆片段顶部刺激、半克隆片段刺激和整克隆片段刺激共四个水平的机械刺激处理,通过研究蛇莓克隆生长的响应,探讨机械刺激对其作用机理。结果表明:与对照相比,机械刺激导致蛇莓产生较多的分株、较多的匍匐茎、短而细的叶柄及较多的根生物量分配。同时,不同作用位点的机械刺激对各生理生长指标的效应差异并不显著。另外,通过对各生长指标表型可塑性指数的分析发现,分株数具有较高的可塑性指数。上述实验结果表明,蛇莓可以较好地适应机械刺激干扰的生境,其分株数可以作为其响应程度的较好的指示指标。     

褪黑素对盐胁迫下香椿幼苗生长及离子吸收和光合作用的影响

以香椿幼苗为材料,采用水培法研究不同浓度褪黑素(0、50、100、200和400μmol/L)对盐(150 mmol/L NaCl)胁迫下香椿幼苗生长指标、矿质元素离子(Na~+、K~+、Ca~(2+)和Mg~(2+))含量、净光合速率(P_n)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)和胞间CO_2浓度(C_i)等光合作用指标的影响,以探究外源物质褪黑素对盐胁迫下香椿幼苗生长和生理的调控作用。结果表明:(1)在盐胁迫条件下,香椿幼苗的生长受到显著抑制,叶绿素含量和P_n显著降低,叶片和根系中Na~+含量比对照(CK)显著增加,而K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)含量以及离子含量的比值(K~+/Na~+、Mg~(2+)/Na~+和Ca~(2+)/Na~+)则明显下降,且丙二醛含量显著增加。(2)施加适宜浓度褪黑素能显著促进盐胁迫下香椿植株生长,降低其叶片和根系中Na~+含量,提高其K~+、Ca~(2+)、Mg~(2+)含量和离子含量比值以及叶片P_n、T_r、水分利用效率(WUE)和G_s和C_i,但却降低了气孔限制值(L_s)。(3)适宜浓度褪黑素使盐胁迫下香椿植株叶片的丙二醛积累明显下降,叶绿素含量显著上升。研究发现,外施适宜浓度的褪黑素能降低盐胁迫下香椿幼苗叶片和根系内Na~+浓度,增加K~+、Mg~(2+)和Ca~(2+)浓度,调控植物体内细胞的离子平衡状态,增强对营养元素的吸收,提高光合作用效率,从而提高香椿幼苗对盐胁迫的抗性,并以100μmol/L褪黑素处理的效果最佳。     

长白山落叶松与鱼鳞云杉生长-气候关系的种间差异

为阐明不同树种间树木径向生长对气候变化的响应及其时间稳定性,本研究以长白山北坡高海拔处(1600～1750 m)落叶松和鱼鳞云杉为研究对象,运用年轮年代学方法探究树木径向生长与气候的关系.结果表明: 研究区落叶松生长与当年6月最高气温呈显著正相关,与当年6月降水呈负相关;鱼鳞云杉与当年5月最高温度呈显著正相关.冗余分析进一步表明,落叶松生长主要受夏季温度的影响,鱼鳞云杉生长主要受春季温度的制约.在1959—2014年,落叶松生长-夏季温度关系相对稳定;对于鱼鳞云杉,自1986年以来其与春季温度的相关性减弱,可能由于最高温度降低导致树木生长减慢.本研究结果可以为预测气候变化情景下长白山针叶树种生长的响应趋势提供数据支持和理论参考.     

抗癌药物榄香烯的生物合成及关键酶吉马烯A合酶的优化

榄香烯是我国拥有自主知识产权的抗肿瘤药物之一,因其抗肿瘤活性强、作用范围广、毒副作用轻微和不易产生耐药性等优点,被广泛应用于各类恶性肿瘤的临床治疗中。榄香烯的生产主要依靠药用植物温郁金的分离提取。但温郁金的榄香烯含量低、分离纯化难度大、得率低且成本高,严重阻碍了榄香烯的大规模生产与应用。随着合成生物学的发展,利用微生物构建细胞工厂用于生物合成天然药物成为研究热点,也为榄香烯的生产提供了新的思路。近年来,对榄香烯的生物合成研究在不断深入。研究者通过代谢工程、组合生物学和基因工程等手段,阐明榄香烯生物合成途径和关键酶,已经成功克隆了榄香烯生物合成途径上的一些关键酶基因,初步实现榄香烯的异源生物合成。本文以合成生物学研究思维概述榄香烯生物合成途径及其工程菌的优化,重点综述关键酶吉马烯A合酶(germacrane A synthase, GAS)。从限速酶基因的过表达和分流基因的敲除,融合表达酶工程策略、吉马烯A合酶的体外进化几方面,对其生物合成途径的改造策略进行阐述。同时,也分析提高异源生物合成榄香烯产量所面临的问题与挑战,为榄香烯的高效生物合成提供参考。     

牲畜排泄物返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N2O)排放的影响研究进展

牲畜排泄物返还被认为是对草地的一种天然的施肥措施,也是草地养分归还的一种重要途径,对于维持土壤肥力和植被生产力具有十分重要的生态学意义。论述了放牧牲畜粪便和尿液自身降解及其氮素变化、粪尿返还对草地土壤氮转化和氧化亚氮(N₂O)排放的作用机制及影响效应,指出排泄物氮输入使粪尿斑块成为草地土壤氮转化和N₂O排放的活跃点,且不同排泄物类型、土壤理化特性和气候条件等使土壤氮素矿化、固持、硝化及反硝化等关键过程具有复杂性和差异性,进而导致不同类型草地生态系统N₂O排放对牲畜排泄物返还的响应不尽相同。建议未来在全球气候变化背景下,应加强草地牲畜排泄物-植被-土壤体系氮素生物地球化学循环过程的系统研究,进一步加深天然草地关键氮素转化过程和N₂O排放的微生物作用机制方面的认识,从而有助于为优化放牧牲畜排泄物的管理模式、制定科学合理的草地土壤养分调控策略和维持草地生态系统可持续发展提供科学有效的理论指导。     

snthr-1Bao稀毛小鼠突变基因的精确定位及克隆鉴定

snthr^-1Bao稀毛小鼠是本实验室培育的呈单基因隐性遗传的突变系小鼠,突变基因已被初步定位于第9号染色体末端;为了精确定位并鉴定snthr^-1Bao稀毛小鼠的突变基因,将(C57BL/6J×snthr^-1Bao)F₁代互交繁殖F₂代小鼠4 400余只,其中稀毛小鼠1 100只,并在2个微卫星、35个可能的简单序列重复标记（simple sequence repeat,SSR）及3个酶切扩增多态性序列（c1eaved amplified polymorphic sequences,CAPS）标记中找到4个合适的基因组标记。利用这些标记及F₂代稀毛小鼠将突变基因精确定位到第9号染色体距着丝粒117.763 kb及119.129 kb之间1.367 Mb的范围内,在其间的21个基因中确定Plcd1为稀毛突变的强力候选基因。通过对基因组的直接测序,发现snthr^-1Bao稀毛小鼠基因组上有一个14 883 bp的缺失,这一缺失包含了Plcd1基因的4—15号外显子及Vill基因的10—19号外显子。推测极可能是Plcd1基因缺失导致snthr^-1Bao小鼠出现稀毛表型。     

3种不同来源侧耳品种亲缘关系差异化分析

采取拮抗实验、酯酶同工酶、基因组进行多态性分析(RAPD)、内部转录间隔区序列(ITS)对来源不同的特大凤尾菇(Pleurotus sajor-caju)、夏秀990(Pleurotus geesteranus)和黑平A3三个侧耳品种的亲缘关系进行了对比分析。实验结果表明:供试的3个侧耳品种从形态学水平、蛋白质水平和分子水平上看,其品种间亲缘关系界定具有一致性。表现为特大凤尾菇与夏秀990的亲缘关系较近,与黑平A3的亲缘关系较远,夏秀990与黑平A3亲缘关系较远。本研究从不同的水平,为食用菌菌种属间亲缘关系的鉴定提供了综合分析方法,对区分同种异名、杂交亲本选择以及判定杂交结果具有指导意义。     

生防解淀粉芽胞杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）最新研究进展

解淀粉芽胞杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)是与枯草芽胞杆菌相似,可产芽胞、革兰阳性(G+)、具有生防活性的益生细菌。其代谢过程中产生的抗菌物质种类多、抗菌谱广,其抗菌制剂或抗菌提取物具有无毒、无害、无残留、抑菌时效长等优点,可广泛应用于果蔬保鲜、果蔬生长期及采后微生物病害的生物防治,是极具开发价值的生防菌。本文从抗菌机理、抗性基因组成、基因工程菌构建、抗性产品开发及对微生物病害防治等几个方面,对解淀粉芽胞杆菌的研究及应用现状进行了归纳和总结,为其在农业生物工程中的规模化安全应用提供参考。