‘砀山酥梨’黄化叶复绿过程中内源IAA含量及其信号转导基因的表达量分析

为探讨IAA在梨黄化叶复绿过程中的作用,以‘砀山酥梨’(Pyrus bretschneideri Rehd.)黄化植株与正常植株为试材,对生长期黄化植株叶面喷施0.2%FeSO_4溶液,于处理后第3、6、9、12天分别观察黄化叶复绿情况,取样测定黄化叶片复绿过程中各时期叶片与对照组(正常、黄化)叶片的Fe~(2+)含量、内源IAA含量、IAA相关信号转导基因相对表达量,并分析Fe~(2+)、IAA含量及相关基因表达量之间相关性。结果表明:(1)FeSO_4溶液处理可使梨黄化叶片复绿,且黄化叶面在处理后第3天开始出现复绿斑点,在处理后第6、9天时出现大范围的复绿斑块,第12天整叶复绿。(2)ELISA测定结果显示,对照组正常叶的内源IAA含量显著高于对照组黄化叶,FeSO_4处理后各个时期的复绿叶内IAA含量均显著高于对照组(正常叶和黄化叶)。(3)qRT-PCR结果显示,对照组黄化叶内AUX1.1/1.3、GH3.1/3.2/3.5、SAUR1/2/3/4、AUX/IAA1/2/3/7表达量均显著高于对照组正常叶,FeSO_4处理后其表达量大多较黄化叶显著减少;而对照组黄化叶内TIR1.1、GH3.3/3.4、AUX/IAA4/5/6表达量均显著低于对照组正常叶,FeSO_4处理后其各时期表达量均较黄化叶显著增加。(4)对照组黄化叶内ARF3/4/5/6/7/8/9/10/15/17/18/19/20/21/22/23表达量均显著低于正常叶,FeSO_4处理显著促进了ARF3/5/6/9/19/20/21/22/23的表达;而对照组黄化叶内ARF1/2/11/12/13/14表达量显著高于正常叶,FeSO_4处理则显著抑制了ARF1/2的表达。(5)相关性分析结果表明,FeSO_4处理后复绿叶内显著增加的Fe~(2+)含量主要与AUX/IAA5、AUX/IAA6表达量显著上调相关;而IAA含量的显著增加则与GH3.3表达量显著上调、与SAUR1/2表达量显著下调相关。两者之间相关网络图错综复杂,其简要途径为:Fe~(2+)→AUX/IAA5、AUX/IAA6→(ARF14)→ARF5→SAUR1、AUX/IAA1→SAUR2/TIR1.1/GH3.3→IAA。研究认为,IAA及其信号转导基因在FeSO_4所诱导的‘砀山酥梨’缺铁黄化叶复绿过程中可能发挥重要作用。     

辛伐他汀对大鼠肺纤维化及其内皮间质变过程的影响*

目的: 观察辛伐他汀对大鼠肺纤维化及其内皮间质变(EnMT )过程中VE-钙粘素(VE-cad)、波形蛋白(VIM)、α-平滑肌蛋白(α-SMA)表达的影响。方法: 健康雄性SD大鼠60只,随机分为对照组(A组)、造模组(B组)、辛伐他汀5 mg治疗组(C组)、辛伐他汀10 mg治疗组(D组),每组各15只。博来霉素(BLM)按5 mg/kg剂量一次性气管内灌注复制博莱霉素致大鼠肺纤维化模型,从造模第1日起C、D 组每天分别胃内灌注辛伐他汀混悬液5 mg /(kg·d)及辛伐他汀混悬液10 mg /(kg·d),A组和B 组每天胃内灌注等体积生理盐水10 ml /(kg·d)。于造模第7、14和28 日随机处死各组大鼠5只。Masson染色观察大鼠肺组织形态变化;碱性水解法检测肺组织中羟脯氨酸(HYP)含量;免疫组化法测定各组大鼠肺组织血管新生微血管密度(MVD);免疫组化和逆转录-聚合酶链反应法测定各组肺组织中VE-Cad、VIM及α-SMA蛋白和mRNA的表达水平。结果: ①与A组相比,B、C、D组各时间点肺组织HYP和MVD水平、VIM、α-SMA的mRNA和蛋白表达水平均明显升高(P均＜0.05),且以28 d达最高;而相应时间点VE-Cad 的mRNA和蛋白表达水平均明显降低(P均＜0.05),且以28 d达最低。②与B组相比,C、D组HYP和MVD水平、VIM、α-SMA的mRNA和蛋白表达水平均有降低(P均＜0.05),以D组28 d下降最明显;而相应时间点VE-Cad 的mRNA和蛋白表达水平均有升高(P均＜0.05),以D组28 d升高最明显。结论: 辛伐他汀可减轻大鼠肺纤维化,其机制可能与增强VE-cad表达,降低VIM及α-SMA表达,减少EnMT 发生有关。     

山黧豆β 腈基丙氨酸合成酶基因LsCAS的原核表达及蛋白聚合状态分析

该研究从山黧豆种子萌发6 d后的幼苗根中扩增到β 腈基丙氨酸合成酶基因(LsCAS)的CDS序列,并构建pGEX2T LsCAS表达载体;经诱导表达后,通过GST亲和层析进行LsCAS蛋白纯化,并利用GST标签抗体和大豆半胱氨酸合成酶(Cysteine synthase,CS)抗体对纯化蛋白进行Western blot验证;纯化后的LsCAS蛋白经凝血酶切除GST标签抗体后,利用凝胶过滤预装柱Superdex 200 Increase 10/300 GL分析判断分子量。结果显示：(1)山黧豆LsCAS基因的CDS序列为1 035 bp,编码344个氨基酸;其编码的蛋白质具有典型的CBS like 蛋白功能结构域胱硫醚β 合酶(CBS)和半胱氨酸合成酶(CS)。(2)成功构建LsCAS基因的原核表达载体pGEX2T LsCAS并进行蛋白纯化;SDS PAGE检测表明,所获融合蛋白条带单一,大小在64 kD左右;Western blot分析发现,诱导后的菌体蛋白和纯化后的重组蛋白中均能检测到特征条带,说明所获融合蛋白为山黧豆LsCAS蛋白。(3)纯化的山黧豆LsCAS蛋白在412 nm的特征吸收峰显示,LsCAS隶属于磷酸吡哆醛(PLP)依赖的半胱氨酸合成酶家族;分子排阻试验证实山黧豆LsCAS为PLP依赖性蛋白酶,可能以四聚体方式发挥作用。研究结果为进一步探讨山黧豆LsCAS的调控及其功能奠定了基础。     

四种抗寒花卉对镉的生理响应和富集特征

以矮型四季菊、羽扇豆、欧报春和虞美人等冬春季常见花卉为试验材料,通过盆栽试验,研究了不同浓度Cd处理下4种花卉对Cd的生理响应和富集特征,探讨利用这4种花卉在冬春季寒冷时期修复Cd污染土壤的可行性,为提高植物修复技术的效率提供参考。结果表明:(1)在所有Cd处理下,羽扇豆各部位生物量与对照均无差异;欧报春仅根系生物量在80 mg·kg^-1Cd处理时显著低于对照,为对照的74.51%;矮型四季菊和虞美人全株生物量分别在Cd处理浓度高于10、40 mg·kg^-1时开始显著低于对照,并在80 mg·kg^-1Cd处理时全株生物量均达到最小值,分别为对照的41.21%和64.15%。(2)在所有Cd处理下,羽扇豆体内抗氧化酶活性均显著高于对照,MDA含量与对照无显著性差异,清除活性氧能力最强,未受到伤害;欧报春体内抗氧化酶活性升高幅度较小,MDA含量和REC有小幅度增加,清除活性氧的能力较强,受到的伤害程度较低;矮型四季菊和虞美人对活性氧清除能力最差,受到了严重的氧化伤害。(3)在所有Cd处理下,Cd在矮型四季菊体内的分布均为地上部>根系,BCF和TF均大于1,地上部含量和富集量最大值分别为136.20mg·kg^-1和1118.20μg·plant^-1;Cd在羽扇豆、欧报春、虞美人体内表现为地上部<根系,TF均小于1,地上部Cd含量、富集量、BCF和TF均为羽扇豆>欧报春、虞美人。综上所述,与欧报春和虞美人相比,矮型四季菊对Cd耐性相对较差,但对Cd有较强的吸收转移能力,适合用于冬春季Cd污染土壤的修复;羽扇豆对Cd的耐性强,对Cd吸收转移能力也较强,也适合用于冬春季Cd污染土壤的修复。     

秦岭火地塘真菌群落海拔分布格局

土壤真菌在自然生态系统的养分循环和土壤碳储存方面起重要作用。秦岭火地塘林区在不同海拔分布着不同的优势树种,但其相应的土壤特征及微生物群落的海拔分布格局仍不明晰。本研究分析了5个海拔处(1500、1700、1900、2100和2300 m)的土壤特征变化趋势,并在高通量测序基础上研究了真菌群落格局。结果表明: 土壤有效磷含量、pH值随海拔的增加而显著增加,土壤水分则呈下降趋势。土壤真菌Shannon多样性指数随海拔升高呈下降趋势,而ACE丰度指数相反;真菌优势门为担子菌门(68.2%)、子囊菌门(19.8%)和球囊菌门(1.7%),且随海拔升高整体呈现出“U”型或“单峰”变化格局;真菌优势纲为伞菌纲(64.2%)、粪壳菌纲(5.8%)和锤舌菌纲(4.1%)。冗余分析(RDA)表明,土壤特性解释了土壤真菌群落总变异的89.1%,其中土壤有效磷含量、pH和海拔是土壤真菌群落海拔梯度变化的主要驱动因子。在秦岭火地塘林区,土壤特征在海拔梯度上的差异性影响了土壤真菌群落组成。     

基于多种同位素模型的侧柏林生态系统蒸散组分定量拆分

为了全面认识森林生态系统蒸散各组分及其对蒸散的贡献率在日尺度上的变化规律,本研究利用同位素稳态和非稳态假设理论结合水同位素分析仪系统,对生长季侧柏林生态系统蒸散各组分进行了定量拆分和比较。结果表明: 4个测定日(2016年8月5、8、10、11日)不同来源水体的¹⁸O都呈现表层土壤水氧同位素组成(δ_S)＞枝条水氧同位素组成(δ_X)＞大气水汽氧同位素组成(δ_V),说明三者可能因同位素分馏效应表现出明显的差异。土壤蒸发水汽氧同位素组成(δ_E)在日尺度上为-26.89‰～-59.68‰,整体上呈现出先上升后下降的变化趋势;森林生态系统蒸散水汽氧同位素组成(δ_ET)为-15.99‰～-10.04‰,稳态(ISS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δ_T-ISS)为-12.10‰～-9.51‰,而非稳态(NSS)下植物蒸腾水汽氧同位素组成(δ_T-NSS)为-13.02‰～-7.23‰,在日时间尺度上δ_ET与δ_T-NSS全天的变化趋势一致,在11:00—17:00 δ_ET、δ_T-ISS与δ_T-NSS三者的变化趋势近似一致。总体上,植物蒸腾量对蒸散量的贡献率表现为F_T-ISS 79.1%～98.7%,而F_T-NSS 88.7%～93.7%。这表明研究区土壤蒸发耗水远小于植被蒸腾耗水,植被蒸腾在林地蒸散中起主导作用。     

太行山南麓不同径级栓皮栎生长对气候要素及干旱事件的响应

为评估径级对树木的气候-生长关系的影响,建立太行山南麓低海拔地区栓皮栎全轮、早材、晚材宽度年表,对比两个径级栓皮栎人工林径向生长对气候响应的敏感性差异,使用叠加时代分析揭示干旱事件对不同径级栓皮栎的影响,为气候变化背景下研究区栓皮栎人工林可持续经营提供参考数据。结果表明: 大径级栓皮栎全轮、晚材年表的平均敏感度高于小径级栓皮栎年表,但小径级栓皮栎早材年表的平均敏感度高于大径级栓皮栎早材年表。晚材是树轮气候响应最敏感的组分。两径级栓皮栎标准年表指数对当年气候因子的响应模式相似。小径级栓皮栎全轮、晚材生长对当年6—8月的气候因子更敏感,其早材对生长季之前(1—2月)气候因子更敏感;而大径级栓皮栎早材对去年的气候因子更敏感,有更强的滞后效应。研究区栓皮栎对干旱非常敏感,干旱年份两径级栓皮栎全轮、晚材的径向生长量显著低于上一年,且大径级栓皮栎的减少幅度更高,但干旱后大径级栓皮栎生长恢复程度更高。     

不同烈度林火干扰下呼中国家级自然保护区森林各碳库储量的动态变化

本研究通过FireBGCv2模型,模拟不同烈度林火干扰下未来100年呼中自然保护区森林各碳库的动态变化特征,以探究森林不同碳库对火干扰的响应规律,为保护区森林可燃物的管理提供科学依据。结果表明: 林火干扰显著降低了保护区森林碳储量,且林火烈度越大,碳储量降低越多。火干扰影响森林各碳库储量的变化,也改变了森林总碳库的分配特征。林火干扰对各碳库碳储量的影响表现为:林火干扰使活立木、半腐殖质层碳储量降低,使粗木质残体碳储量在模拟前、中期增加,在模拟后期降低,灌草碳库碳储量在模拟后期增加。林火烈度越大,活立木、灌草碳库碳储量越低,枯立木和粗木质残体碳库碳储量越高。林火干扰对总碳库分配的影响表现为:林火干扰后,灌草、枯立木、粗木质残体和土壤碳库占比增加,活立木、半腐殖层碳库在总碳库中的占比减小。林火烈度越大,灌草碳库占比越小,粗木质残体碳库占比越大,烈度对其他碳库占比影响较小。枯落物的周期性变化规律为: 20年达到高值,然后10年内降到低值,这一发现为确定森林可燃物处理的时间间隔提供了有力的依据,建议在大兴安岭地区每隔20年进行一次计划火烧,以合理保护该地区的森林资源。     

毛乌素沙地油蒿-杨柴灌丛生态系统蒸散组分分配及其影响因子

蒸散发(ET)是生态系统水分循环和能量流动的重要组成部分,准确估算ET及其各组分,对认识生态生理过程对水分平衡和植物水分利用策略的影响具有重要意义。本研究于2019年5月20日至9月15日,利用涡度相关技术和微型蒸渗仪对毛乌素沙地油蒿-杨柴灌丛生态系统ET、蒸发(E)和蒸腾(T)进行测定和估算,量化了油蒿-杨柴灌丛生态系统ET组分,并分析ET及其组分的季节特征及影响因素。结果表明: T为毛乌素沙地油蒿-杨柴灌丛生态系统生长季ET的主要组分,T/ET为53.1%。T/ET值随降水减少而升高,E/ET值随降水减少而减少,蒸散组分分配主要受降水调控。在季节尺度上,E与10 cm深处土壤含水量(SWC₁₀)和太阳净辐射(R_n)呈显著正相关,其中,SWC₁₀是E的主要影响因素;T随R_n和叶面积指数(LAI)的升高而升高,随30 cm处土壤含水量(SWC₃₀)的升高呈先升高后降低的单峰趋势,受到SWC₃₀、R_n和LAI的共同影响;水分是ET的主要影响因素。生长季蒸散/降水量(ET/P)为109.2%,5月ET/P为250.5%,表明生长季初期ET耗水部分来自非生长季降水。     

宫颈上皮非典型增生患者阴道菌群构成变化及危险因素分析

目的分析宫颈上皮非典型增生患者阴道菌群分布、菌群耐药性及其发生的危险因素。方法选择2010年8月-2019年8月我院收治的宫颈上皮非典型增生患者61例为病例组,同期在我院健康体检者50例为对照组,采集61例宫颈上皮非典型增生患者阴道分泌物进行细菌培养鉴定及药敏试验,分析宫颈上皮非典型增生患者阴道菌群构成分布及耐药特点,单因素和多因素分析宫颈上皮非典型增生的危险因素。结果61例宫颈上皮非典型增生患者中共培养分离病原菌47株,其中革兰阴性菌株30株,以大肠埃希菌为主,共14株,占29.8%;革兰阳性菌株12株,以表皮葡萄球菌为主,共6株,占12.8%;真菌5株,以光滑假丝酵母菌为主,共4株,占8.5%。大肠埃希菌对呋喃妥因耐药率最低,对氨苄西林耐药率最高;表皮葡萄球菌对庆大霉素耐药率最低,对青霉素G耐药率最高;光滑假丝酵母菌对克霉唑不耐药,对酮康唑耐药率最高。两组年龄、体质量指数、分娩次数、饮酒史比例、吸烟史比例差异无统计学意义(P>0.05),两组流产次数、阴道pH值、家族史比例、初次性行为年龄<18岁比例、HPV感染史比例差异有统计学意义(P<0.05)。阴道pH值升高、有家族史、有HPV感染史是宫颈上皮非典型增生的危险因素(P<0.05)。结论宫颈上皮非典型增生患者阴道菌群以革兰阴性菌为主,呈现多药耐药性。阴道pH值升高、有家族史、有HPV感染史是宫颈上皮非典型增生的危险因素。临床应结合宫颈上皮非典型增生危险因素及阴道菌群构成分布、菌群耐药性情况指导其防治。