基于稳定同位素技术的塔里木河下游不同林龄胡杨的水分利用来源

水分是制约很多陆地生态系统植物生长和繁殖的重要因素, 在干旱地区尤为明显。利用稳定同位素技术探究塔里木河下游不同林龄胡杨(Populus euphratica)的水分来源情况, 了解生态输水背景下荒漠河岸林的水分利用循环与利用策略, 可为生态输水提供科学依据, 同时也可对同类地区的生态恢复提供借鉴。本研究通过测定塔里木河下游胡杨茎干水和各潜在水源(土壤水、地下水)的稳定氢氧同位素值(δD、δ¹⁸O), 应用多源线性混合模型(IsoSource)分析了各潜在水源对不同林龄胡杨的贡献比例, 并结合3种林龄胡杨不同土壤深度含水量的变化, 分析了胡杨的主要吸水层位。结果表明: (1)不同林龄胡杨样地的不同深度区间上的土壤水δ¹⁸O值存在显著差异(P < 0.05): 胡杨幼龄木、成熟木、过熟木木质部δ¹⁸O分别为-7.83 ± 0.07‰、-8.53 ± 0.11‰、-9.36 ± 0.21‰; 而δD值不存在显著差异(P > 0.05)。可据此来推断胡杨的主要吸水层位。(2)总体上, 三种林龄胡杨土壤水δ¹⁸O值随土壤深度增加而减小, 并趋于接近地下水的δ¹⁸O值。其中, 0-60 cm土壤水受蒸发影响比较大, 其同位素组成经历了强烈的蒸发分馏过程, 土壤含水量极少, 土壤水δ¹⁸O值偏正。(3)不同林龄胡杨所利用的水分来源不同: 胡杨幼龄木对于地表80 cm以下的土壤水以及地下水均有一定程度的利用, 对80-140 cm、140-220 cm和220-340 cm的土壤水平均利用比率依次为16.2%、21.4%和24.6%, 对地下水平均利用比率为24.5%; 成熟木主要利用220-340 cm的土壤水及地下水, 平均利用比率分别为36.9%和42.3%; 过熟木主要利用140-340 cm的土壤水及地下水, 平均利用比率分别为32.8%和49.3%。     

小拟南芥Chitinase基因的克隆与核苷酸序列分析

采用RT-PCR扩增方法,从野生资源小拟南芥（Arabidopsis pumila)的总RNA中,克隆获得了985bp的cDNA片段,经过测序和序列分析,发现该cDNA基因包含一个完整的963bp的开放阅读框（ORF）,含有17个限制性内切酶酶切位点,核苷酸序列同源性分析表明,该基因与与Arabidopsis thaliana glycosyl hydrolase family 19(chitinase)(Atlg 05850) mRNA,complete cds(登录号NM-100466.3),Arubidopsis thaliana putative class I chitinase(Atlg05850)mRNA,complete cds(登录号AY034935）,Arabidopsi8s thaliana chitinase-like protein 1(CTL1) mRNA,CTL1-ELPlallele,complete eds(登录号）AF422178）均有94%序列同源性,Chitinase可抑制病原真菌的生长,所编码的功能蛋白在提高农作物抗病性方面具有重要意义。     

根癌土壤农杆菌VirD2蛋白基因的克隆及原核表达

根据U．Washington发表的根癌土壤农杆菌(Agribacterium tumefaciens)C58Ti质粒基因序列,设计一对引物含NcoⅠ、SalⅠ酶切位点,利用PCR的方法,扩增了C58根癌土壤农杆菌Ti质粒毒性区蛋白VirD2基因,连接T载体经测序与发表的序列同源性达100％。将目的片段从T载体上切下,连接至原核表达载体PET-30a上,转化E．coliDH5α,筛选出阳性免隆,提质粒转化E．coil BL21,用IPTG诱导表达,经SDS-PAGE电泳,发现与对照比较在近50kD处有特异条带,与理论大小(49．5kD)相符表明所克隆的VirD2基因获得了原核表达。     

一种适于家蚕细胞激素研究的双荧光素酶报告基因系统的内参质粒的构建

双荧光素酶报告基因系统能够提供灵敏的读数,但该系统需要依赖组成型表达的内参对读数进行归一化。然而,大多数内参并不是在所有条件下都组成型表达。为此,文中建立了一个有效的方法制备适于家蚕细胞双荧光素酶报告基因系统的内参质粒。首先,突变BmV gP78启动子上的激素应答相关元件,获得了在家蚕细胞中稳定表达的组成型启动子BmV gP78M;然后,用BmV gP78M替换pRL-SV40质粒上的SV40启动子和嵌合内含子序列,成功构建了pRL-V gP78M内参质粒;最后,通过细胞转染实验证实pRL-V gP78M内参在家蚕细胞系中稳定表达,并且pRL-V gP78M内参的表达活性不受蜕皮激素、保幼激素及激素相关转录因子的影响。最终,获得了在家蚕细胞中稳定表达且表达量适中的内参质粒pRL-V gP78M。该内参可以有效地作为双荧光素酶报告基因系统的内参质粒用于家蚕细胞系中激素的研究。同时,该内参质粒的构建方法也为构建适于其他物种细胞系的双荧光素酶报告基因系统的内参质粒提供了参考。     

植物氨基酸转运子研究进展

氨基酸是高等植物氮素同化产物长距离运输及在组织间分配的主要形式,通过跨膜转运的方式在植物体内进行运输。氨基酸转运子是位于生物膜上吸收及转运氨基酸的蛋白家族,对植物氮素营养具有重要贡献。本文对植物氨基酸转运子的表达、调控及其与氮素利用效率、植物产量与品质形成、抗逆性及适应性等方面的研究进展进行了综述。     

丛枝菌根真菌对红花根围微生物多样性特征的影响

[目的]研究丛枝菌根(Arbuscular mycorrhiza,AM)真菌对红花根围微生物多样性特征的影响.[方法]对红花接种Glomus mosseae、G.intraradices和混合菌(G.mosseae、G.intraradices、G.cladoideum、G.microagregatum、G.caledonium、G.etunicatum)3种AM真菌,采用传统的平板稀释涂布法对红花根围细菌、真菌、放线菌进行分离、培养、计数和鉴定,并结合单链构象多态性(Single stand conformational polymorphism,SSCP)分析技术对红花根围微生物多样性进行分析.[结果]3处理与对照组红花根围微生物总量表现为G.mosseae＞G.intraradices＞混合菌＞对照,且接种处理红花根围微生物总量显著高于对照.对照组红花各生长期微生物总量均为0-5 cm＞5 cm-10 cm＞10 cm-20 cm,接种处理红花生长至种子成熟期时不同土层微生物数量发生变化,微生物总量为5 cm-10 cm＞0-5 cm＞10 cm-20 cm.聚类分析发现微生物出现接种红花类群与不接种红花类群两大分类类群.[结论]AM真菌从时间和空间上影响了红花根围微生物的多样性特征,对红花农业生产和分析生态系统中微生物之间的相互作用具有重要的理论和实践价值.     

滴灌对苜蓿根际土壤细菌多样性和群落结构的影响

【背景】细菌作为土壤微生物中的重要类群,能够有效促进土壤物质循环和能量流动,细菌多样性以及群落结构能够反映土壤的质量状况。【目的】了解滴灌条件下苜蓿根际土壤细菌群落结构及多样性变化,探讨土壤环境因子对细菌群落结构的影响。【方法】基于细菌16Sr RNAV3-V4区高通量测序技术,分析比较滴灌与自然降雨两种模式下生长的苜蓿根际与非根际土壤中细菌多样性和群落分布规律,然后采用冗余分析(Redundancy analysis,RDA)探讨土壤环境因子与细菌多样性的关系。【结果】苜蓿根际土壤中细菌多样性丰富,滴灌根际土壤中细菌多样性显著高于自然降雨根际土壤;土壤样品中共检测到细菌46门53纲116目220科469属,主要的优势菌门为变形菌门(Proteobacteria,25.27%-34.42%),其中α-变形菌纲(Alphaproteobacteria,11.41%-18.97%)为优势亚群,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas,1.00%-4.54%)为优势属。相较于自然降雨,滴灌条件下苜蓿根际土壤细菌的6个门和16个属的群落结构发生显著变化;此外,RDA分析表明,不同环境因子对微生物群落的影响不同,滴灌根际土壤中9个细菌属的丰度与全磷、全钾、有效磷、碱解氮、有机质、土壤中性磷酸酶以及土壤脲酶的含量显著正相关。【结论】滴灌作为新型节水技术,在促进植物生长、提高产量、节约成本的基础上增加了植物根际土壤中细菌多样性和丰度,该结果为新型灌溉体制的改革以及土壤微生物资源的开发利用提供科学数据。     

AM真菌对紫花苜蓿细根生长及其生物量动态特征的影响

细根对植物功能的发挥和土壤碳库及全球碳循环具有重要意义。采用容器法和微根管法于2013年6~10月整个生长季内对紫花苜蓿的细根生物量、生产以及周转规律进行研究。结果表明:(1)紫花苜蓿活细根现存生物量平均值以接种摩西球囊霉(Gm)处理最高(12.46g·m-2),未接种对照最低(7.31g·m-2),并且活细根现存量在9月中旬达到峰值;死细根现存生物量呈先增加后降低再增加的变化趋势,在整个生长过程中未接种处理高于接种处理,接种根内球囊霉(Gi)处理死细根现存平均生物量(3.11g·m-2)又较接种组其他处理低。(2)苜蓿植株细根生长量以接种幼套球囊霉(Ge)处理最大(0.045 mm·cm-2·d-1),接种Gm处理和未接种对照最低(均为0.027mm·cm-2·d-1);而未接菌植株细根死亡量(0.044mm·cm-2·d-1)显著高于接种植株,接种组又以Gi处理最低(0.021mm·cm-2·d-1)。(3)紫花苜蓿在生长季节内细根生产和死亡的高峰分别出现在8月底和10月份,低谷出现在9月底到10月中旬和6月底到8月;接种地表球囊霉(Gv)后细根现存量和年生长量显著高于对照和接种其他菌种处理,细根的周转以对照组最大,而接种Gv和Gm处理较低。研究发现,通过接种丛植菌根真菌可以提高苜蓿细根生物量,降低细根的死亡,增加细根寿命。     

不同生境下川麦冬根围土壤丛枝菌根真菌多样性北大核心CSCD

采用高通量(Illumina Miseq)测序技术对栽培和野生2种生境下川麦冬根围的丛枝菌根(AM)真菌多样性和群落结构进行测定,并结合土壤理化因子进行相关性分析,以明确两种生境下川麦冬根围土壤AM真菌多样性和优势群落的分布特点,探讨AM真菌群落分布差异的驱动因子,为AM真菌应用于麦冬生产提供理论依据和技术支持。结果表明:(1)不同生境下川麦冬根围土壤中共鉴定出AM真菌3属10种,其中野生川麦冬根围土壤鉴定出的AM真菌3属7种,分别隶属于无梗囊霉属(Acaulospora)、多孢囊霉属(Diversispora)和球囊霉属(Glomus),而栽培环境下鉴定出AM真菌1属6种,隶属于球囊霉属。2个生境优势属均为球囊霉属。(2)不同生境下川麦冬根围AM真菌之间存在显著差异,野生生境下川麦冬根围土壤AM真菌多样性指数ACE和Shannon均显著高于人工栽培生境,而Simpson指数则相反。(3)相关性分析表明,AM真菌多样性指数及群落组成结构均与土壤理化因子存在相关性,其中全钾(TK)、全磷(TP)、全氮(TN)对AM真菌多样性指数和群落结构组成均存在显著影响。研究认为,不同生境下川麦冬根围AM真菌群落存在显著差异,球囊霉属为川麦冬互利共生的关键属,TK、TP、TN是不同生境川麦冬根围AM真菌群落差异的主要驱动因子。     

盐胁迫下AM真菌对红花耐盐性的影响

在盐胁迫下,采用盆栽方法研究AM真菌对红花植株耐盐生理指标的影响,以不接种为对照。结果表明,在0、0．1％和0．2％浓度NaCl胁迫下,AM真菌促进红花幼苗的生长,接种真菌的红花叶片SOD和CAT活性、脯氨酸和可溶性蛋白的含量都高于不接种处理的,叶片细胞质膜透性和MDA含量则低于不接种处理的,结果证明AM真菌可以提高植物的耐盐性。