中华绒螯蟹幼蟹温度选择与偏好研究

研究通过利用自动化的电子穿梭系统研究长江野生中华绒螯蟹幼蟹的行为参数对温度变化的响应, 进行了Ⅰ组8℃和14℃实验组、Ⅱ组14℃和21℃实验组、Ⅲ组21℃和28℃实验组、Ⅳ组28℃和35℃实验组共4个实验组。实验表明中华绒螯蟹幼蟹的最佳偏好温度在28℃。幼蟹会加速逃离不适温度区域, 且偏离温度越高游泳速率越高, 温度和游泳速率拟合方程: y=0.0027x2–0.1045x+1.5875, R2=0.8615, 昼夜(P>0.05)和雌雄性别(P>0.05)差异对温度的偏好选择未见明显影响。研究为中华绒螯蟹养殖、利用及野外环境下种群保护与调控管理提供科学依据。     

枫香变红过程中叶片组织结构、光合特性及色素含量变化研究

枫香(Liquidambar formosana)因其叶片入秋后逐渐变红而极具观赏价值,是优良的景观生态树种。为了解枫香叶片结构变化与叶色的关系,该文通过连续监测枫香叶片变红过程中组织结构、光合特性及色素含量的变化,分析叶片结构与其光合特性和色素的关系。结果表明:(1)叶片变色过程中,表皮细胞均为椭圆形,紧密排列,未观察到明显的细胞变异,表面未附着绒毛和蜡质,且上表皮细胞与栅栏组织细胞间排列紧密,未出现较大的气室。(2)随着叶片逐渐变红,叶片结构变化显著,其中叶片、上表皮、栅栏组织和海绵组织厚度及气孔开度均逐渐减小,而气孔器长和宽、单个气孔器面积则逐渐增大。(3)随着叶片结构的变化,其叶绿素含量逐渐减少,致使净光合速率逐渐减小,在出现光破坏时,叶片通过在栅栏组织细胞液泡内合成花色苷来自我保护,而大量的花色苷致使叶片表面呈现红色。综上认为,叶绿素含量降低,花色素苷大量积累是导致枫香叶片变红的直接原因,而枫香叶色变红则是其一系列生理结构特征综合作用的结果。     

盐胁迫对藜麦种子萌发的影响研究

再生水资源可浇灌农田,但水中含有的阴离子可使土壤产生盐胁迫。为研究盐胁迫对藜麦(Chenopodium quinoa)种子萌发特性及胚根、胚芽生长的影响,该研究以6个藜麦品种(红藜麦、国红藜麦、台红藜麦、台紫红藜麦、黄藜麦、台黄红藜麦)为材料,分别以NaCl、Na₂SO₄、NaHCO₃和对照(CK)处理6个藜麦品种种子,测定其发芽率、胚根、胚芽抑制率等指标,运用均方差决策法对不同藜麦品种耐盐性进行综合评价,初步筛选出不同盐胁迫下耐盐性较强的品种。结果表明:(1)三种盐胁迫中,Na₂SO₄对种子萌发指标抑制作用最明显,6个藜麦品种的发芽率均相对较低,一直保持在5%以下,除黄藜麦、台黄红藜麦,其余4个品种的活力指数和生长速率均为0,除黄藜麦外,Na₂SO₄ 对其余5个藜麦品种的胚根、胚芽抑制率均达到100%; NaCl对种子萌发和生长的抑制作用较小,甚至可促进胚根和胚芽生长,国红藜麦和台黄红藜麦的生长速率在NaCl处理下始终高于对照,在9 h和21 h时国红藜麦胚根抑制率为-28.32%和-37.57%。(2)运用均方差决策法对6个藜麦品种的萌发指标和生长指标进行综合评价结果显示,国红藜麦对NaCl、NaHCO₃抗性较高,黄藜麦对Na₂SO₄抗性较高。综合以上结果表明,盐胁迫不利于藜麦种子萌发及生长,但在不同盐分地区种植适宜生长的品种可提高藜麦成活率,提高其生长质量,以达到藜麦园林绿化及再生水资源灌溉的要求。     

黄果龙葵幼苗对镉胁迫的生理生长响应

黄果龙葵（Solanum diphyllum）是茄科的小灌木,已有的研究对黄果龙葵的镉（Cd）响应知之甚少。该研究采用水培控制试验,在160μmol·L^-1 Cd胁迫下,测定了黄果龙葵幼苗在不同胁迫时间点（0、0.5、1、3、7、19 d）的生长、耐性系数（TI）、Cd富集特性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、渗透调节物质和光合色素等指标。结果表明：（1）在胁迫0～3 d时Cd对黄果龙葵幼苗的生长无显著影响。胁迫3～19 d时表现为明显抑制,且毒害随胁迫时间延长而加重。与对照组相比,Cd胁迫使黄果龙葵幼苗的生物量降低13.28%～62.40%。（2）黄果龙葵幼苗的最大Cd积累量为60.14μg·plant^-1,其地上部份的Cd积累量占植株的15.46%～35.24%。（3）丙二醛（MDA）含量呈上升趋势,根的MDA含量最大增幅为对照组的5.25倍。SOD活性、游离脯氨酸、可溶性糖、叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量均呈先升后降的趋势。（4）黄果龙葵幼苗的耐性系数TI随胁迫时间延长而降低,最小值为0.64。综上结果认为,黄果龙葵是一种潜在的Cd...     

氧化石墨烯对多年生黑麦草逆境生理及光合特征的影响

为探讨不同浓度氧化石墨烯（GO）对多年生黑麦草生长、生理及光合特征的影响,该文采用盆栽试验,在土壤中添加0、10、20、30、40、50 mg·g^-1 GO进行多年生黑麦草培养,并测定植物生长指标、光合色素含量、保护酶活性、丙二醛（MDA）含量、叶片质膜透性、可溶性蛋白含量和光合参数。结果表明：（1）10、20 mg·g^-1 GO处理对多年生黑麦草生长无显著影响;30～50 mg·g^-1 GO处理对多年生黑麦草生长具有抑制作用,在50 mg·g^-1 GO浓度下多年生黑麦草株高和生物量均最小,较对照分别降低了16.8%和27.1%。（2）当GO浓度达到30 mg·g^-1时,总叶绿素和类胡萝卜素的含量显著降低,在50 mg·g^-1 GO处理时达到最低。（3）高浓度的GO处理(40、50 mg·g^-1)虽降低了多年生黑麦草的叶片净光合速率（P_n）、气孔导度（G_s）和蒸腾速率（T_r     

净多样化速率和进化时间对虎耳草目科间物种多样性差异的影响

不同生物类群包含的物种数目常存在巨大差异,这是生态学和生物学研究中普遍观察到的现象。然而,这一现象产生的原因仍然是未解之谜。从宏观进化的角度,进化时间假说和多样化速率假说是两个比较流行的假说。进化时间假说认为类群的演化时间越长,积累的物种丰富度越高; 而多样化速率假说认为类群的净多样化速率越快,则其物种丰富度越高。为验证这两个假说,该文以一棵包含1 539个物种化石定年的虎耳草目系统发育树为基础,通过宏观进化分析获取了虎耳草目内15个科的物种形成和灭绝速率,并计算了每个科的平均多样化速率。结果表明:(1)虎耳草目的物种多样化速率有着增加的趋势,并且多样化速率的增加主要出现在温带和高山类群,如茶藨子科、景天科和芍药科等。(2)采用系统发育广义最小二乘模型(PGLS)和线性回归模型(LM)结果表明,虎耳草目15个科的物种丰富度与科的分化时间和科内物种的最近共同祖先年龄都没有显著相关关系,而与净多样化速率显著正相关(R² =0.380,P<0.05)。该研究支持了多样化速率假说,认为不同科的净多样化速率的差异是导致虎耳草目科间物种数目差异的主要原因之一。全球气候变冷可能为虎耳草目中草本、落叶乔木和灌木等能够适应寒冷环境的类群提供了分布范围扩张和物种快速多样化的机会。该研究表明在温带和高山扩张类群中,物种净多样化速率可能是导致不同类群物种数目差异的主要原因。     

茶树转录因子CsbHLH137基因鉴定及光合特性与生物钟响应分析

基于茶树基因组数据,该研究以茶树‘蒙山9号’cDNA为模板,采用PCR扩增技术,成功克隆得到开放阅读框（ORF）长度为1 023 bp,编码340个氨基酸的茶树bHLH家族转录因子基因,命名为CsbHLH137（登录号为OL332046）。蛋白序列特征分析表明,CsbHLH137转录因子含有HLH结合功能域,且bHLH蛋白功能之一为通过生物钟组成结构域调控对光的反应和相互作用。该蛋白有4个无序化区域,包含有20个磷酸化位点,相对分子量为38.59 kD,理论等电点为5.59,属于亲水性蛋白。CsbHLH137转录因子蛋白二级结构以α-螺旋和随机卷曲为主。对不同时间点的茶树叶片进行气孔开度分析和光合参数测定结果显示,与黑暗处理相比,光照处理在调节茶树叶片气孔宽度方面更为明显,光合参数G_s、C_i和T_r在白天波动较大,夜间维持较稳定状态。实时荧光定量PCR技术检测表明,茶树CsbHLH137转录因子基因在白天的表达量高且出现峰值,在夜间维持平稳的低表达水平。研究推测,茶树CsbHLH137转录因子基因为DELLA蛋白的应答基因...     

7种木本植物萌芽前后枝干光合特征变化

植物体碳收支中,茎秆木质组织内的CO₂同化——枝干光合是一个十分重要但经常被忽视的部分。本研究利用LI-6400XT便携式光合作用测量系统与特制光合叶室(P-Chamber)相结合的方法,原位监测了同一生境下7种木本植物萌芽前后枝干的光合特征,并比较了其与叶片水分利用效率的差异。结果显示：枝干光合能够抵消枝干呼吸释放CO₂的67.8%～122.5%,可有效减少植物体的碳损失;枝干光合为叶片总光合速率的2.9%～23.5%,并且枝干水分利用效率可高达叶片水分利用效率的12.5倍,研究表明,枝干光合维持植株个体碳平衡的作用不容忽视,预测未来气候变化背景下碳循环动态变化需要考虑枝干光合的贡献。     

东北黑土区农田生物结皮的特征及其对表层土壤崩解的影响

于作物生长季对东北黑土区典型农田中生物结皮的发育特征(类型、物种、厚度、覆盖度、生物量)进行分析,并使用数显推拉力计测定比较了无结皮土壤与不同生物量(以叶绿素含量表征,分别为5～15、15～25、25～35、35～50 mg·g^-1)生物结皮层中土壤的崩解差异。结果表明: 1)东北黑土区农田中发育有藻和藓两类生物结皮,其中,毛枝藻和细叶真藓最为多见;藻结皮的厚度和生物量显著小于藓结皮,并总体上呈现由藻结皮逐渐向藓结皮演替的趋势。2)农田生物结皮的覆盖度、厚度和生物量与耕作扰动的频率和强度呈负相关,传统耕作农田中其平均覆盖度、厚度和叶绿素含量仅为27.8%、1.52 mm和6.49 mg·g^-1,但在免耕地中可增加至83.5%、2.74 mm和34.16 mg·g^-1。3)生物结皮显著削弱了土壤崩解作用,与无结皮土壤相比,4种生物量下生物结皮的土壤崩解速率分别显著降低了43.1%、50.1%、55.5%和59.8%,土壤最大崩解率分别显著降低了11.4%、17.7%、33.2%和36.6%。4)土壤崩解速率和最大崩解率均与生物结皮的厚度和生物量呈显著负相关,即生物结皮对土壤崩解的影响主要缘于其在发育过程中自身特性的改善及其覆盖后对表层土壤物理性质的改变。综上,随着保护性耕作技术推广后耕作扰动的减少,生物结皮在东北黑土区农田中有较高的发育潜力,它们发育后能削弱表层土壤崩解、提高土壤抗冲性,对农田土壤侵蚀防治具有积极意义。     

BbRho5对球孢白僵菌生长速率的作用研究

为阐明BbRho5对球孢白僵菌生防潜能的作用,构建了Bbrho5单基因敲除菌株ΔBbrho5,以野生型菌株WT作为对照,在不同培养基上测定菌落生长速率,并测定了菌株对多菌灵胁迫耐受性及对大蜡螟幼虫体壁侵染能力。进一步获取和分析了ΔBbrho5和WT细胞内基因转录组数据。结果表明,BbRho5蛋白功能缺陷显著抑制球孢白僵菌菌丝生长速率,同时微弱影响其多菌灵胁迫抗逆性及生防能力。相较于WT,ΔBbrho5中具有770个差异表达基因(DEGs),其中上调基因395个,下调基因375个。GO分析显示,ΔBbrho5 VS WT中DEGs主要富集于氧化还原酶活力(oxidoreductase activity)和单加氧酶活力(monooxygenase activity)功能。KEGG通路富集结果显示,DEGs主要富集于氮代谢及多种氨基酸代谢通路。在氮代谢通路中富集到7个功能基因,其中有5个上调,2个下调,说明敲除菌株可能采用增强氮源利用及谷氨酸合成以应对Bbrho5缺陷引起的生长迟缓。以上研究结果揭示了球孢白僵菌中小GTP酶BbRho5对球孢白僵菌生长速率具有重要影响,且氮代谢和氨基酸代谢可能为其重要的响应代谢通路。