增施氮肥对欧洲云杉光合生理特性的影响

欧洲云杉是我国从北欧引进的优良树种, 探求其对不同施肥量的响应机制及最佳施肥区间, 能够为云杉定量施肥提供理论依据和数据支持。以欧洲云杉3 个无性系pab08ts1065、pab081140、pab08ts0263 为试材, 通过盆栽法对3 个水平施氮肥处理下植株光合参数进行测定分析。结果表明: (1)不同时期各施氮处理的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率均高于CK。(2)施肥前期光合参数随着施肥量增加而增大; 施肥中期和末期随着施肥量增加而呈现先上升后下降的趋势, 说明适量施肥利于光合能力增强, 但过量施肥会减少云杉光合能力的增加幅度。(3)光响应曲线均呈抛物线形式, 通过光响应曲线计算出各个处理光响应参数发现增施氮肥能够明显提高其光饱和点并有效降低其光补偿点。(4)综合分析, 增施氮肥能不同程度地提高欧洲云杉的净光合速率、蒸腾速率及水分利用效率、光饱和点并且降低光补偿点, 三个无性系分别以10 g·株 ^-1 尿素、9 g·株^{- 1} 尿素和11 g·株^{- 1} 尿素处理的作用效果最好, 综合得出一个最佳施肥区间为[9-11] g·株 ^-1 尿素。     

陕北黄土高原辽东栎林分布区北部边界形成的光合作用机制

为阐明辽东栎林分布区边界形成的原因,沿秦岭到陕北黄土高原的水热梯度,选取秦岭北坡(鸡窝子)和陕北黄土高原森林区南部(陈家山)、中部(槐树庄)及北部(下寺湾)4个辽东栎林样地,测定了辽东栎叶片的气体交换与叶绿素荧光参数、气孔密度和气孔大小.结果表明: 随着水热梯度由南到北呈现出由凉湿到偏温干的变化,辽东栎叶片最大净光合速率(P_{n max})和光饱和点(L_sp)分别由13.34 μmol CO₂·m^-2·s^-1、1489.9 μmol·m^-2·s^-1显著减少到6.99 μmol CO₂·m^-2·s^-1、1055.6 μmol·m^-2·s^-1,暗呼吸速率(R_d)、光补偿点(L_cp)分别由0.313 μmol CO₂·m^-2·s^-1、7.49 μmol·m^-2·s^-1显著增加到1.080 μmol CO₂·m^-2·s^-1、31.96 μmol·m^-2·s^-1;初始荧光(F_o)与非光化学猝灭系数(NPQ)呈增加趋势,而PSⅡ实际光化学量子产量(Φ_PSⅡ)、表观电子传递速率(ETR)、光化学猝灭系数(q_P)等均显著降低.辽东栎的光合能力沿此梯度逐渐减弱,除黄土高原的陈家山外,其他3个样地辽东栎叶片的气孔密度和气孔大小无显著差异.陕北森林区北部辽东栎叶片的光化学活性和电子传递速率等降低,导致光合速率下降可能是其分布区边界形成的重要影响因素之一.     

土壤水、氮供应对麻疯树幼苗光合特性的影响

在盆栽半控制试验中, 采用两因素的随机区组设计, 在3个土壤水分梯度(分别为80%、50%和30%的田间持水量(FC))下研究了施氮肥和不施氮肥处理麻疯树(Jatropha curcas)幼苗的光合特性。比较了不同水分和氮素供应条件下麻疯树幼苗的光合-光响应和CO₂响应曲线、PSII的最大光化学效率(F_v/F_m)、氮含量和光合色素含量之间的差异。结果表明: 1)施氮肥处理中, 随着土壤水分含量的增加, 叶片表观量子效率(AQY)、光补偿点、最大净光合速率、羧化效率、光呼吸速率、暗呼吸速率和叶片氮含量均呈现增加的趋势, 而且均在80% FC下最高。2)不施氮肥处理中, 随着土壤水分含量的增加, 麻疯树各光合参数均与施氮肥处理呈现相反的变化趋势。3)在30% FC下, 施氮肥处理和不施氮肥处理相比, 氮含量显著增加, AQY、F_v/F_m、光合色素含量无显著的变化, 其他各项指标均显著降低。这些结果表明, 水氮耦合效应对麻疯树光合特性有显著影响, 尤其是在80% FC下增施氮肥的效果最为明显。因此, 在土壤氮素含量不高的情况下, 麻疯树更适宜在较低的土壤水分下生长, 土壤水分较高反而不利于麻疯树的光合作用; 而如果增施氮肥, 麻疯树在土壤水分含量较高时生长更好。     

创伤弧菌溶细胞素融合蛋白重组、表达与细胞毒活性鉴定

研究重组创伤弧菌溶细胞素融合蛋白(rVvhA)诱导人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,human ECV304)凋亡的作用.诱导含pET-28a( )vvhA重组质粒的BL21大肠杆菌表达创伤弧菌溶细胞素融合蛋白,应用Ni2 亲和层析方法对rVvhA进行纯化:利用分步稀释加透析相结合的方法进行蛋白质复性;绵羊红细胞裂解试验对复性后的rVvhA进行溶血活性初步测定:MTT法检测rVvhA对人ECV304细胞的体外毒性作用:应用Hochest33342/PI活细胞荧光双染及流式细胞术分析rVvhA对人ECV304细胞诱导凋亡的影响.结果显示,用Ni2 -NTA His Band亲和层析柱纯化rVvhA纯度达88.6%左右;复性后的rVvhA有一定的溶血活性,其溶血活性具有时间.剂量依赖性;MTT结果显示rVvhA具有降低人ECV304细胞的存活率活性;浓度为2.0 HU/ml rVvhA作用人ECV304 12 h后,其诱导凋亡的活性高于对照组和浓度为0.5 HU/ml rVvhA处理组,具有剂量依赖性;浓度为2.0 HU/ml rVvhA处理组加用40μmol/L caspase全酶抑制剂(Z-VAD-FMK)后凋亡率较2.0 HU/ml rVvhA处理组有一定程度降低.rVvhA对人ECV304细胞具有诱导凋亡的生物学活性,推测诱导调亡途径可能与caspase家族有关.     

酶活性及影响因素的一道练习题引发的思考

人教版高中生物学课本(分子与细胞)第86页有一道课后练习拓展题:下图表示的是在最适温度下,反应物浓度对酶所催化的化学反应速率的影响. 1)请解释在A、B、C 3点时该化学反应的状况. 2)如果在A点时温度升高10 ℃,曲线会发生什么变化?为什么?请画出变化后的曲线. 3)如果在B点时往反应混合物中加入少量同样的酶,曲线会发生什么变化?为什么?请画出相应的曲线.     

基于氨基酸组成分布的嗜热和嗜冷蛋白随机森林分类模型

文献报道采用氨基酸组成分布提取特征值能有效提高预测分类精度, 本文采用该方法提取特征值, 使用一种新的组合分类器——随机森林, 从蛋白质一级结构对嗜热和嗜冷蛋白进行分类。通过10倍交叉验证和独立样本测试两种方法检测, 结果表明：当分段数量为1时, 其精度最优, 分别为92.9％和90.2％, 暗示使用基于氨基酸组成分布提取特征值在该算法中并不能有效提高识别精度, 这与报道结果不符, 而该提取方法在SVM中却能适当提高识别精度; 当引入6个新变量后, 其精度分别提高到93.2%和92.2%, ROC曲线下面积分别为0.9771和0.9696, 优于其它组合分类器。     

金川矿区本土植物光合生理生态日变化特征

采用便携式LI-6400光合测定仪, 选择晴朗天气对金川矿区自然生长的软紫草(Arnebia szechenyi)、蒺藜(Tribulus terrester )、木本猪毛菜(Salsola arbuscula)叶片的气体交换参数及环境因子进行了测定, 通过对比分析三种植物光合特性及其与环境因子间的关系, 以揭示三种植物对矿区环境的适应特征。结果显示: 软紫草和木本猪毛菜的净光合速率日变化有明显的“光合午休”现象, 软紫草产生“午休”的主要原因为非气孔限制因素, 而木本猪毛菜的主导因素为气孔限制因素。其中软紫草和木本猪毛菜的净光合速率日变化最大峰值均出现在11:00和17:00左右。蒺藜“光合午休”现象不明显, 主要原因为气孔限制因素, 最大峰值出现在9:00左右。总之, 三种植物的水分利用效率存在时空差异, 在强光、高温、低湿荒漠环境中都具有一定的生存优势, 对矿区生境的适应能力大小依次为蒺藜、木本猪毛菜、软紫草。     

西部地区中心城市碳排放与经济发展关系研究——以西安市为例

以西安市为研究对象, 通过拟合人均碳排放与人均GDP的线性关系以检验其是否符合环境库兹涅茨曲线。选取1997—2016年规模以上工业企业9种能源消费量计算得到的人均碳排放数据, 并绘制时间序列曲线。时间序列曲线具有波动式上升的特征, 但近年来处于明显的下降阶段; 通过拟合人均碳排放与人均GDP之间的关系, 发现二者之间呈现倒“U”型曲线关系, 西安市人均碳排放与人均GDP之间的关系符合库兹涅茨曲线, 并且碳排放随着经济的发展已经超过峰值, 说明随着人均GDP增长环境污染已有所改善。结合同期GDP总量、城镇化水平、产业结构及其变化以及技术进步系数进行了灰色关联分析, 表明人均碳排放与这些指标均存在相当的关联度。     

大气降尘沉积对塔克拉玛干沙漠腹地土壤水盐运移的影响

利用微型蒸渗仪(MLS)对不同粒级和不同厚度大气降尘沉积条件下塔克拉玛干沙漠腹地土壤水分蒸发和盐分运移进行了模拟试验.结果表明：不同粒级和不同厚度大气降尘沉积均对研究区土壤水分蒸发和盐分运移有显著影响;在相同的沉积厚度和相同的初始含水量条件下,细粒物质（粒径<0.063 mm）沉积可促进土体蒸发、加速下层土体的干旱和盐分的表聚,而粗粒物质（粒径0.063～2 mm）沉积则抑制了土壤水分蒸发、降低了深层土壤水分的损失和盐分的表聚;研究区土壤水分蒸发抑制效率在0.20 mm粒径处出现拐点,粒径在0.063～0.20 mm时,蒸发抑制效率随粒径增大而增大,当粒径>0.20 mm时,蒸发抑制效率则随粒径增大而减小.在相同粒级和相同的初始含水量条件下,不同厚度大气降尘沉积对土壤水分蒸发具有抑制作用,且土壤水分蒸发抑制效率随着沉积厚度的增大而增大,蒸发抑制效率与沉积厚度呈对数关系;沉积厚度越大,盐分向表层积聚越困难.降尘的加入可能导致干旱荒漠区生态系统的不稳定.     

不同冲洗液对毛白杨和油松枝条水力导度和抵抗空穴化能力测定值的影响

植物通过木质部管道系统进行水分运输, 木质部的水分运输效率和抗空穴化能力等水力结构特征对于植物物种的分布、抗逆能力等方面起关键性作用。目前, 国内外学者一般采用“冲洗法”进行木质部水力结构研究, 然而在该方法中使用的不同冲洗溶质可能对植物木质部水力结构等产生较大影响, 因此该文研究了3种溶质的冲洗溶液对毛白杨(Populus tomentosa)和油松(Pinus tabulaeformis)枝条的水力导度和抵抗空穴化能力的影响。实验结果表明: 相对于去离子水, 用0.01 mol·L^-1的草酸和0.03 mol·L^-1KCl溶液作为冲洗溶液, 均导致毛白杨木质部导管和油松管胞的水力导度测定值的增大。KCl导致毛白杨和油松木质部抵抗空穴化能力测定值的提高, 草酸导致杨树抵抗空穴化能力测定值增强, 但导致油松抗空穴化能力显著(p<0.01)减弱。小枝水平上, 毛白杨和油松的水分运输效率和抗空穴化能力之间没有显著相关性。另外, 在截枝实验中发现, 毛白杨小枝木质部水力导度随长度增加变化不大, 而油松枝条的木质部水力导度有逐渐增大的趋势。以上的实验结果表明不同溶质下毛白杨和油松枝条的木质部水力导度和抵抗空穴化能力不同, 草酸和KCl可能对木质部管道系统及纹孔处的果胶等产生作用, 从而使毛白杨和油松的水力结构发生变化。毛白杨与油松水力结构在去离子水、草酸和KCl的作用下的不同结果及两物种截枝试验下水力导度的不同变化趋势表明, 导管运输系统和管胞运输系统可能具有不同的水分运输影响因素。