基于叶绿体rps16基因和核基因ITS片段研究肉苁蓉属系统位置

在前人对列当科系统发育研究的基础上,追加了肉苁蓉属(Cistanche)的基因序列数据,运用最大简约法、最大似然法和贝叶斯推断方法探讨了其在列当科中的系统位置及列当科中属间关系.基于rps16基因序列及rps16+ ITS联合序列建立了列当科系统发育树,结果显示,肉苁蓉属、列当属(Orobanche)以及草苁蓉属(Boschniakia)聚在同一进化枝内,肉苁蓉属和列当属表现出最近亲缘关系;列当科中的全寄生类群、半寄生类群和非寄生类群分属在3个不同分支中.     

不同降水条件下科尔沁沙地南缘疏林草地樟子松针叶δ13C和叶性状特征

通过比较不同自然降水年份(极端干旱和极端湿润)19年生疏林草地樟子松的针叶δ¹³C、比叶面积和干物质含量,结合土壤含水量和地下水埋深,探讨了极端降水对樟子松水分利用的影响.结果表明: 干旱年份(2009)樟子松林土壤含水量显著低于湿润年份(2010),但樟子松当年生针叶的δ¹³C在两年间没有显著差异,且两年相同月份间亦无显著差异;干旱年份当年生针叶的比叶面积显著低于湿润年份,而不同年份间干物质含量的差异不显著.在两种极端降水条件下,樟子松的水分利用效率没有明显变化,主要通过改变当年生针叶的比叶面积来适应降水量的变化.对于地下水埋深高于3.0 m的疏林草地樟子松人工林生态系统,极端干旱不会严重影响樟子松的存活和生长.     

FACE条件下大气O3浓度增高对小麦花后剑叶显微结构的影响

2008-2009年,应用FACE研究平台,采用烟农19、扬麦16、嘉兴002和扬辐麦2号4个小麦品种,以O₃自然浓度为对照,研究了大气O₃浓度增高50%对不同基因型小麦剑叶显微结构、叶绿素含量和粒重的影响.结果表明： 在开花期,大气O₃浓度增高对小麦产生轻微伤害,剑叶的叶肉细胞和叶绿体结构开始遭到破坏,基粒片层断裂并且开始松散;花后21 d,与对照的叶片微结构差异显著增大,剑叶内膜系统基本解体,叶绿体基本解散,基粒片层消失,加速了剑叶的衰老进程,剑叶的叶绿素含量、净光合速率和成熟期粒重均低于对照.小麦剑叶微结构和光合功能对大气O₃浓度增高的响应存在明显的基因型差异,嘉兴002对O₃胁迫的耐受性较好,而扬辐麦2号对O₃胁迫的反应较敏感.     

草甸化草原优势牧草冷地早熟禾生长发育对气候变化的响应

利用青海湖北岸天然草地中冷地早熟禾(Poa crymophila)定位观测资料,应用数理统计方法,分析了该地区气候变化特征及其对牧草生长发育和产量形成的影响。结果表明:研究区年平均气温呈极显著上升趋势,升幅为0.512℃·10a-1,秋冬季气温上升幅度大于春夏季;年降水量增加主要是由春秋季降水增加所贡献的,年降水量有一个9年左右的周期;牧草生长季的干燥指数呈上升趋势,20世纪90年代末至2010年明显趋于暖干化;冷地早熟禾返青期、抽穗期、开花期和种子成熟期提前,黄枯期推迟,从而使冷地早熟禾整个生育期延长;Logistic模拟结果表明,冷地早熟禾返青后的第72天,其生长速度达到最大,为0.29cm·d-1;从返青后49d开始,由缓慢生长转为迅速生长阶段,从返青后第95天开始,其生长从迅速生长又转为缓慢生长,迅速生长期为46d;冷地早熟禾高度和地上生物量年际变化呈逐年增加趋势;热量对冷地早熟禾产量变化敏感期为5月,旬平均气温升高1℃,产量增加20～30kg·hm-2;抽穗开花期是冷地早熟禾需水敏感期,降水量增大,牧草产量增加。     

根际土壤动物及其对植物生长的影响

土壤动物是根际土壤生物的重要组成部分,对于营养物质的转化、储存和释放,土壤微生物的调节及土壤理化性质的改变都发挥着积极作用,最终影响地上植物生长及其生产力。本文综述了土壤动物在根际土壤生态系统中的作用、根际土壤动物与土壤微生物之间的关系、根际土壤动物对植物生长的影响等。就目前根际土壤动物及其对植物生长的影响研究中亟待解决的一些问题进行了探讨,并提出今后应加强研究的方向。     

祁连山天然气水合物赋存区钻孔细菌多样性

分析了青海省祁连山冻土区天然气水合物赋存区DK-6钻孔的4个样品,对岩心样品进行处理提取微生物总基因组,采用PCR构建了细菌16S rDNA基因文库,4个文库包括44个OTU,其中有厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、变形杆菌门(Proteobacteria)(包括α-、β-和y-变形杆菌亚群)、放线菌纲(Actinobacteria)和异常球菌-栖热菌门(Deinococcus-Thermus)5类,煤、泥岩、粉砂岩等不同岩性的微生物群落之间显示出较大的组成差异,优势菌不同.细菌菌群多样性随采集点地质环境不同而有较明显的变化,天然气水合物含量、水含量、有机质含量等环境因素对冻土区天然气水合物赋存区中细菌菌群有一定的影响.4个样品中存在的微生物大部分可以代谢有机烃类,在天然气水合物环境的特殊条件下,外界环境因素制约了微生物的种类.     

水口山水稻土与菜地土中砷的有效性

对湖南省水口山矿冶周边土壤进行采样分析,以土壤砷总量与有效态砷含量以及土壤基本理化性质(pH、有机质含量、土壤粘粒含量)为参数,研究各参数在两种土地利用类型(菜地土和水稻土)间的差异以及有效态砷与土壤理化性质之间的关系。结果表明,水口山水稻土与菜地土平均砷含量分别达72.01和30.71mg.kg-1,接近或已超过国家土壤环境质量二级标准;两种土地利用类型的土壤基本理化性质差异显著,水稻土粘粒含量、有机质含量显著高于菜地土,pH则显著低于菜地土,水稻土存在明显的酸化现象;不同土地利用类型显著影响土壤有效砷含量,尽管菜地土土壤砷总量大大低于水稻土,两者的有效态砷含量水平却基本相当;除总砷外,水稻土有效砷含量还与土壤有机质含量显著正相关,菜地土有效砷含量与土壤pH值显著正相关。水口山菜地土砷污染的危害程度高于水稻土,应采取必要的修复措施或调整土地利用方式以降低砷的健康风险。     

运动细胞自适应性过程中双相性现象的分子机制及动态数值模拟

盘基网柄菌细胞(Dictyostelium)和白细胞(leukocyte)等真核运动细胞受到外界信号刺激时,在最初的1～2 min内,胞内信号转导的首要成员PI(3,4,5)P3的浓度随时间变化呈现"双相性"(biphasic adaptation),即先后出现一大一小两个峰值,然后平息。为解释这一现象,特别是第二个峰值产生的原因,根据已有实验资料,分析了有关分子机制,建立了相应的数学模型。其中,PI(3,4,5)P3及其激活酶和抑制酶的浓度变化由一组耦合的非稳态反应-扩散方程描述,外界刺激及效应因子(如Rac和Scar/WAVE)的相互激励包含在源项中,并由蒙特-卡诺(Monte-Carlo)法处理,数值模拟结果与已有实验一致。研究发现,质膜上处于激活态的效应因子Scar/WAVE是影响PI(3,4,5)P3第二个峰值的关键,起正反馈作用。在受到胞外信号刺激后的前期,Scar/WAVE的激活态浓度受到小G蛋白Rac活性的抑制,后期反过来受到PI(3,4,5)P3的抑制,从而始终处于较低水平,这使得第二个峰值较小;当Scar/WAVE的总浓度低于0.005μmol/L后,PI(3,4,5)P3不会出现第二个峰值。由于Scar/WAVE是肌动蛋白结合蛋白,可以推测:许多经肌动蛋白合成抑制剂处理过的盘基网柄菌细胞在实验中仍然出现"双相性",应与此时的细胞骨架活性未被完全抑制有关。     

水黄皮根总黄酮对大鼠乙酸型胃溃疡胃黏膜EGF及TGF-α表达的影响

目的:观察水黄皮根总黄酮(PRF)对胃溃疡大鼠乙酸型胃溃疡的作用,探讨该药促进溃疡愈合的可能机制。方法:采用乙酸注射至大鼠浆膜下形成胃溃疡模型,观察水黄皮根总黄酮对胃溃疡大鼠乙酸型胃溃疡愈合质量的影响,用放免法检测血清表皮生长因子(EGF)含量,用免疫组化法检测胃黏膜组织EGF、转化生长因子-α(TGF-α)的表达。结果:PRF能显著降低溃疡指数(P<0.05,P<0.01),提高血清中EGF含量(P<0.05,P<0.01),增强溃疡边缘胃黏膜EGF、TGF-α的表达(P<0.05,P<0.01)。结论:PRF能提高溃疡愈合质量,增强溃疡瘢痕处EGF、TGF-α的表达可能是其作用机制之一。     

不同土壤生境下斑茅对重金属的富集特征

为了筛选Cu、Zn、Pb、Cd多重金属离子的富集植物,对不同土壤生境(铜铁矿、钨矿、铅锌矿和无矿场污染)的优势种斑茅(Saccharum arundinaceum(Retz.)Jeswiet)对Cu、Zn、Pb、Cd离子富集情况进行了调查。结果表明,斑茅对Cu、Zn、Pb、Cd离子有富集优势并以Cu富集显著,斑茅根系土壤与斑茅地上部Cu含量存在相关性(P<0.05),斑茅对Pb和Cd的富集与转运存在极显相关性(P<0.01);在强酸、多金属污染弃耕农田土壤中,斑茅不仅符合Cu超富集植物的特征,而且其对Zn、Pb和Cd3种重金属的富集系数和转运系数均>1。在Cd、Cu、Pb和Zn均低于国家土壤环境质量二级标准(GB15618-1995)的弃耕农田中,斑茅对Cu、Zn和Cd的富集系数均>1。研究表明,斑茅可以作为Cu、Zn、Pb、Cd多金属污染土壤的富集植物进行人工修复。