土壤易氧化有机碳对西双版纳热带森林群落演替的响应

土壤易氧化有机碳（Readily oxidizable carbon,ROC）作为土壤中易被氧化且活性较高的有机碳,能够敏感反映群落植被环境与土壤环境的早期变化。为探明土壤ROC时空变化对热带森林次生演替的响应,以西双版纳热带森林不同次生演替阶段（白背桐群落、野芭蕉群落与崖豆藤群落）为研究对象,采用高锰酸钾氧化法测定并分析土壤ROC时空动态特征,探究这些变化与土壤微生物量碳及理化性质之间的相互关系。结果表明：（1）不同次生演替阶段热带森林土壤ROC含量存在显著差异,其大小顺序为：野芭蕉群落（11.38 mg/g） > 崖豆藤群落（10.5 mg/g） > 白背桐群落（9.72 mg/g）;（2）不同次生演替阶段热带森林土壤ROC含量的月份变化趋势基本一致,均表现为6月显著高于12月,且各月份间差异显著;（3）不同次生演替阶段热带森林土壤ROC含量随着土层深度增加而递减,且不同土层间差异显著;（4）土壤有机碳、微生物量碳、全氮、水解氮和铵态氮显著影响土壤ROC含量的时空变化,而pH值与土壤ROC显著负相关。因此,土壤ROC对西双版纳热带森林群落演替具有敏感的响应,土壤总有机碳、微生物量碳、全氮、水解氮、铵态氮及pH是土壤ROC时空变化的主控因素。     

蚂蚁筑巢对西双版纳热带森林土壤易氧化有机碳时空动态的影响

蚂蚁筑巢定居能够形成与巢穴周围显著不同的微生境和土壤养分环境,从而对土壤易氧化有机碳(EOC)产生重要影响.本研究以中国科学院西双版纳勐仑热带植物园白背桐群落为研究对象,比较蚂蚁巢地与非巢地土壤EOC时空分布特征,并分析蚂蚁筑巢引起土壤理化性质的改变对土壤EOC时空动态的影响.结果表明: 研究区蚁巢和非蚁巢地土壤EOC随月份均呈明显的单峰型变化规律,表现为6月>9月>3月>12月;土壤EOC沿土层呈逐渐降低的变化趋势,在0～5 cm土层,蚁巢土壤EOC显著大于非巢地,在5～10和10～15 cm土层的差异不显著.蚂蚁筑巢显著提高了土壤温度、土壤有机碳、土壤易氧化有机碳、土壤微生物生物量碳、全氮、硝态氮和水解氮含量,显著降低了土壤含水率和容重,但对铵态氮、pH值的影响不显著.土壤有机碳、土壤微生物生物量碳是调控蚁巢和非巢地土壤EOC时空变化的主要因子,土壤温度、含水率、全氮和硝态氮等土壤指标对土壤EOC的影响次之.蚂蚁筑巢主要通过改变微生境(土壤温度和水分)及土壤养分(主要是土壤有机碳和微生物生物量碳)的状况,进而调控热带森林土壤易氧化有机碳的时空动态.     

蚂蚁筑巢对西双版纳热带森林土壤微生物生物量碳及熵的影响

蚂蚁筑巢能够改变热带森林土壤理化环境,从而对土壤微生物生物量碳及熵的时空动态产生重要影响.本研究以西双版纳高檐蒲桃热带森林群落为对象,采用氯仿熏蒸法对蚂蚁巢地和非巢地土壤微生物生物量碳及熵时空动态进行测定.结果表明: 1)蚁巢地平均微生物生物量碳及熵(1.95 g·kg^-1,6.8%)显著高于非巢穴(1.76 g·kg^-1,5.1%);蚁巢地和非蚁巢地土壤微生物生物量碳呈单峰型时间变化趋势,而土壤微生物熵呈“V”型变化格局.2)蚁巢地和非巢地土壤微生物生物量碳及熵均具有明显的垂直变化:微生物生物量碳随土层加深显著降低,微生物熵则沿土层加深显著升高,但蚁巢微生物生物量碳及熵的垂直变化较非巢穴显著. 3)蚂蚁筑巢引起了巢内水分和温度的显著改变,进而影响土壤微生物生物量碳及熵的时空动态.土壤水分分别解释微生物生物量碳及熵的66%～83%和54%～69%,而土壤温度分别解释土壤微生物生物量碳及熵的71%～86%和67%～76%. 4)蚂蚁筑巢引起土壤理化性质变化对土壤微生物生物量碳和熵产生重要影响.蚁巢土壤微生物生物量碳与土壤有机碳、温度、全氮、含水率呈极显著正相关,与容重、硝态氮,水解氮呈显著正相关,与土壤pH呈极显著负相关;除土壤微生物熵与pH呈显著正相关外,与其他土壤理化指标均呈显著负相关.土壤总有机碳、全氮和温度对微生物生物量碳的贡献最大,而土壤总有机碳和全氮对微生物熵的负作用最小.因此,蚂蚁筑巢能够显著改变微生境(如土壤水分与温度)及土壤理化性质(如总有机碳及全氮),进而调控热带森林土壤微生物生物量碳及熵的时空动态.     

蚂蚁筑巢对不同恢复阶段热带森林土壤易氧化有机碳时空动态的影响

为探明热带森林恢复过程中蚂蚁筑巢对土壤易氧化有机碳(readily oxidizable carbon, ROC)时空动态的影响及机制, 本研究以西双版纳白背桐(Mallotus paniculatus)群落、野芭蕉(Musa acuminata)群落和崖豆藤(Mellettia leptobotrya)群落3种恢复阶段热带森林为研究对象, 设置“蚂蚁筑巢地”与“非巢地”2种处理进行野外控制实验, 对比分析蚁巢和非蚁巢土壤ROC含量的时空变化特征, 并揭示这些变化与土壤微生物生物量碳及理化性质之间的相互关系。结果表明: (1)蚂蚁筑巢显著影响热带森林土壤ROC含量(P < 0.05), 蚁巢土壤ROC含量较非蚁巢提高了14.2%。不同恢复阶段蚁巢与非蚁巢土壤ROC含量大小顺序为: 野芭蕉群落 > 崖豆藤群落 > 白背桐群落。(2)不同恢复阶段热带森林蚁巢与非蚁巢土壤ROC含量均呈单峰型的时间变化趋势(P < 0.05), 最大值出现在6月, 且各月份蚁巢土壤ROC含量均高于非蚁巢。(3)不同恢复阶段热带森林蚁巢和非蚁巢土壤ROC含量均随土层深度增加呈显著递减的垂直变化趋势(P < 0.05), 且蚁巢土壤ROC含量均大于非蚁巢(P < 0.05)。(4)蚂蚁筑巢引起的土壤理化性质变化对土壤ROC含量产生了一定的影响。土壤ROC含量与土壤pH和容重呈显著负相关(P < 0.05), 与土壤有机碳、微生物生物量碳、全氮、铵态氮及硝态氮呈显著正相关(P < 0.05)。土壤微生物生物量碳与总有机碳是蚁巢土壤ROC时空变化的主要贡献者, 而铵态氮、全氮和总有机碳是非蚁巢ROC时空变化的主控因子。因此, 蚂蚁筑巢改变热带森林土壤微生物量(如微生物生物量碳)及土壤理化性质(如总有机碳、铵态氮与全氮等), 进而显著影响土壤ROC的时空动态。     

利用CLIMEX预测纳塔尔实蝇在中国的潜在地理分布

纳塔尔实蝇Ceratitis rosa Karsch属双翅目实蝇科腊实蝇属,为害30余种经济植物,被我国列为进境植物检疫性有害生物。本研究运用CLIMEX 3.0及ArcGIS 9.3对纳塔尔实蝇在我国目前及未来的潜在地理分布进行了预测。结果显示：在目前的气候条件下,纳塔尔实蝇在我国的潜在地理分布区为18.250°N-30.250°N,其中,华南和东南地区为高度潜在地理分布区,包括四川、重庆、云南、福建、广东、广西、海南以及台湾等地。在未来的气候条件下,2020和2050年潜在地理分布区的北界分别移至31.250°N和32.250°N,且中度潜在地理分布区北移明显;2100年潜在地理分布区的北界移至33.750°N,且高度适生区北移明显。因此建议目前应加强纳塔尔实蝇检疫措施,完善监测体系,监测网点主要设在我国的南方地区,尤其应对云南、广西、广东、福建和海南等地进行长期监测;同时,应对湖南、贵州、江西、湖北、江苏、安徽等省进行定期监测,严防该虫入侵。     

细菌群体感应参与铜绿假单胞菌胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控

群体感应是细菌根据细胞密度变化调控基因表达的一种调节机制。铜绿假单胞菌中QS系统由lasI和rhlI合成的信号分子3OC12-HSL和C4-HSL以及各自的受体蛋白LasR、RhlR组成,它们以级联方式调控多个基因表达。【目的】研究细菌群体感应(QS)对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【方法】利用铜绿假单胞菌PAO1及其QS突变株为材料通过气相色谱、荧光定量PCR在生理和分子水平上研究QS对聚羟基脂肪酸酯合成的调控。【结果】QS信号分子合成抑制剂阿奇霉素处理铜绿假单胞菌PAO1和QS突变株导致胞内PHA积累量显著减少;铜绿假单胞菌PAO1中C4-HSL合成酶基因rhlI缺失突变株PAO210胞内PHA积累量与野生型无差别;而3OC12-HSL合成酶基因lasI缺失突变株PAO55、3OC12-HSL受体合成酶基因lasR缺失突变株PAO56以及lasI/lasR双缺失突变株PAO57胞内PHA含量与野生型相比明显减少;lasI和lasR的突变株体内PHA合成酶基因phaC1的表达量显著降低,信号分子3OC12-HSL回补实验使phaC1的表达量可恢复到野生株水平,但只可部分恢复lasI缺失导致的胞内PHA合成。【结论】由此推测,铜绿假单胞菌群体感应系统中lasI/lasR系统参与胞内聚羟基脂肪酸酯合成的调控。     

敲除Nrf2促进高脂饮食诱导小鼠肝脏NF-kB的活化

目的：氧化应激和炎症反应是NASH进展的关键因素,同时二者之间存在着密切关系,而转录因子Nrf2和NF-kB分别是氧化应激和炎症信号通路的关键调控靶点,因此,研究Nrf2对高脂饮食诱导小鼠肝脏NF-kB信号通路的影响,对探讨NASH进展具有重要的意义。方法：雄性野生型（WT）和Nrf2基因敲除（Nrf2-/-）ICR小鼠各10只,随机分为WT对照组（Control）、Nrf2-/-对照组（KO）、WT高脂饮食组（HFD）和Nrf2-/-高脂饮食组（KOHFD）（n=5）。喂养8周后,观察肝脏光镜下改变,检测肝脏GSH、MDA、TNFα和IL-6水平。Western-Blot检测肝脏NF-kB蛋白表达水平,观察敲除Nrf2对肝脏NF-kB活性作用的影响。结果：1.光镜下观察,Control组与KO组小鼠肝脏结构无明显变化,HFD组小鼠肝脏呈现大片脂肪沉积和炎症细胞浸润,KOHFD组小鼠肝脏则呈现明显的大泡性变性,且炎症细胞浸润较HFD组明显加重;2.与Control组相比,KO组小鼠肝脏MDA轻度升高,GSH轻度降低,但无明显差异,而HFD组和KOHFD组小鼠肝脏MDA显著升高（P〈0.05）,GSH显著降低（P〈0.05）,且KOHFD组MDA明显高于HFD组（P〈0.05）,GSH明显低于HFD组（P〈0.05）。3.ELISA结果显示,与Control组相比,KO组小鼠肝脏TNFα和IL-6分泌轻度增加,而HFD组和KOHFD组小鼠肝脏TNFα与IL-6水平显著升高（P〈0.05）,且KOHFD组小鼠肝脏TNFα与IL-6显著高于HFD组（P〈0.05）;4.Western-Blot结果显示,Control组和KO组之间无明显差异,而KOHFD组和HFD组小鼠肝脏胞核NF-kB蛋白表达水平显著升高,且KOHFD组高于HFD组。结论：敲除Nrf2可以显著加重高脂饮食诱导的小鼠肝脏氧化应激水平,进而促进NF-kB的活化,从而为通过以Nrf2为靶点治疗NASH提供重要的实验依据。     

海南主要陆域自然保护地兰科植物多样性与生境的关联分析

为了掌握海南主要陆域自然保护地内野生兰科植物的物种多样性现状以及制约其发展的关键生境因子,对该地区进行兰科植物资源调查并分析兰科植物多样性的空间分布格局,进一步采用典范对应分析(CCA)探索生境因子对兰科植物组成的影响,最后运用广义线性模型(GLM)框架下的负二项回归拟合兰科植物丰富度和多度对生境变异的响应。结果表明:(1)共发现兰科植物67属193种,为海南兰科植物分布的绝对中心。(2)水平方向上,霸王岭兰科植物丰富度高但居群相对拥挤,而五指山最大的海拔落差带来了更加多样化的小生境类型和宽阔的生存空间,孕育了种类丰富且分布均匀的兰科植物资源。(3)垂直方向上,中海拔地区兰科植物种类最为丰富且种间竞争较为激烈,高海拔地区则存在明显的优势类群。(4)海拔变化对兰科植物物种组成变异有着非常高的解释率,而喀斯特和河谷地貌的显著影响也不容忽视。(5)多因子综合作用共同影响着兰科植物的多样性,其中坡度、河谷地貌、喀斯特地貌的显著正效应和枫香林的显著负效应受其他协变量的影响较小,是驱动兰科植物丰富度和多度变化的关键生境因子。综上所述,中高海拔地区以及特殊地貌(如河谷和喀斯特地貌)应作为兰科植物多样性的优先保护区域。     

植物免疫应答过程中 Ca2 ＋及 CaM/CML 的功能

钙离子是一个多功能的第二信使,在植物响应各种生理刺激时,Ca2＋参与调节植物的多种生长发育和胁迫适应过程。在这些过程中,Ca2＋信号带有特异性标签,通过Ca2＋结合蛋白及其下游靶蛋白感知不同刺激并翻译成响应的细胞反应。钙调素（CaM）和钙调素类蛋白（CML）是Ca2＋主要感受器,通过调节不同靶蛋白的活性调控多种细胞功能。最近在植物对抗病原菌的防卫反应中有关Ca2＋／CaM信号转导系统的研究取得了一定进展。重点关注植物免疫应答过程中受CaM／CML调控的信号组分的研究,包括参与Ca2＋信号产生和Ca2＋依赖的表达基因组分调控。     

睾丸注射法制备携带猪PID1基因的转基因兔

目的研究磷酸酪氨酸互作结构域1(PID1)基因与肌内脂肪含量的关系,探究睾丸注射法在转基因动物制备中的可行性。方法将携带猪PID1基因的重组质粒pIRES2-acGFP-PID1与转染试剂共孵育后,对新西兰兔进行了睾丸打点注射试验。对繁殖的F1代个体进行了活体荧光检测、PCR和western blotting检测,以及抽样屠宰进行肌内脂肪含量等检测;将F1代阳性个体互交,繁殖了F2代兔,对其进行了阳性率检测以及肌内脂肪含量检测。结果外源PID1基因和荧光蛋白基因在后代中均成功表达,其中,F1代阳性率为35.88%,F2代阳性率为34.33%;转基因阳性兔与阴性和空白对照兔相比,PID1蛋白表达水平有所增加,肌内脂肪含量有显著提高(P0.05)。结论 PID1基因与肌内脂肪沉积密切相关,同时,进一步证明了睾丸注射法可以用于制备转基因动物,且外源基因可以稳定遗传。