黄土丘陵区撂荒群落演替序列种根系对氮素施肥方式和水平的形态响应

采用盆栽试验,研究了黄土丘陵区撂荒群落演替序列种(即,黄土丘陵区摞荒群落演替主要阶段的优势种)根系对氮素施肥方式和水平的形态响应,对了解我国氮沉降增加背景下的群落生态效应及人为施肥干扰促进植被恢复具有较好的理论和实践意义。测试并分析了6个演替序列种在不同施氮方式(匀质和异质施氮)和水平(高、低和无氮对照)条件下植株个体生物量指标(地上及地下生物量和根冠比)、根系形态指标(根长、直径、表面积、比根长和比表面积)的变化及其差异显著性;并且利用根钻法和单样本T检验比较了异质施氮方式下施氮斑块与不施氮斑块根系形态指标的差异。结果表明:1)6种演替序列种地上、地下生物量和根冠比存在种间固有差别,施氮方式和水平整体上对三者无显著影响;施氮方式和植物种类对根冠比存在显著交互作用,说明个别种的根冠比对施氮方式响应明显,其中猪毛蒿根冠比在异质施氮方式下显著高于匀质施氮。2)6种演替序列种根系塑形指标包括比根长、比表面积和直径存在种间差别,并且施氮水平对比根长影响显著,高、低施氮水平下比根长都显著低于不施氮对照。3)狗尾草和铁杆蒿分别在异质高氮和异质低氮条件下施氮斑块根系生物量密度显著高于未施氮斑块;猪毛蒿在异质高氮条件下施氮斑块发生了更多的伸长生长,其根长、根表面积、比根长和比表面积在施氮斑块中的密度显著高于未施氮斑块;猪毛蒿和狗尾草在异质高氮条件下,以及白羊草在异质低氮条件下,其根系直径在施氮斑块显著小于未施氮斑块。从根系形态变化敏感性和施氮对促进植物生长来看,演替过程中演替序列种对施氮响应的敏感性总体上呈降低趋势,前期种对施氮响应更敏感,从施氮获利也更多,因而恢复前期进行人为干扰促进植被恢复效果也会更好。     

降雨和汇流对黑土区坡面土壤侵蚀的影响试验研究

东北黑土区上坡汇流对坡面土壤侵蚀有重要影响,因此辨析降雨和汇流对黑土区坡面土壤侵蚀的影响对农田土壤侵蚀防治有重要意义。通过设计不同降雨强度和汇流速率以及二者组合的模拟降雨及上方汇流试验,分析了降雨和汇流对黑土坡面侵蚀的影响及其贡献。试验处理包括两个降雨强度(50 mm/h和100 mm/h)、两个汇流速率(50 mm/h和100 mm/h,即:10 L/min和20 L/min)、以及4种不同降雨强度和汇流速率的组合((50+50)mm/h、(50+100)mm/h、(100+50)mm/h和(100+100)mm/h)。结果表明,在50 mm/h和100 mm/h上方汇流引起的坡面侵蚀量仅分别是50 mm/h和100 mm/h降雨引起坡面侵蚀量的1.9%和0.6%;当降雨强度和坡上方汇流速率分别由50 mm/h增加至100 mm/h时,降雨试验处理下的坡面侵蚀量增加6.1倍,汇流试验处理下的坡面侵蚀量增加3.2倍,说明降雨对坡面土壤侵蚀的影响显著大于汇流的作用。在降雨和汇流组合试验中,总供水强度(降雨强度+汇流速率)为150 mm/h时,降雨强度为100 mm/h和汇流速率为50 mm/h组合试验的坡面侵蚀量是降雨强度为50 mm/h和汇流速率为100 mm/h组合试验坡面侵蚀量的7.9倍。在相同汇流条件下,降雨强度由50 mm/h增加到100 mm/h时,降雨强度的增加对坡面侵蚀量的贡献率为89.6%-99.5%;而在相同降雨条件下,坡面汇流速率由50 mm/h增加100 mm/h时,汇流速率的增加对坡面侵蚀量的贡献率为17.2%-78.7%,说明在东北黑土区防治坡面汇流对坡面土壤侵蚀影响也尤为重要。     

胰腺干细胞生物学特性研究进展

胰腺干细胞是一类来源于胎儿或成年胰腺组织中的成体干细胞.多数研究认为胰腺干细胞体外培养时,贴壁生长,呈多角形上皮样,具有较高的扩增性;表达胰腺发育过程中的一些决定因子Pdx1、HNF3β、Ngn3、Th及Isll等,还共表达胰腺终末细胞释放的激素glucagon、insulin等,甚至共表达来源于其它胚层细胞的表达物CK19、nestin等;具有多分化潜能,其特点是在自然分化过程中,优先分化为胰腺组织细胞,在特定的条件下,也可转分化为其它组织细胞.胰腺干细胞生物学的不断深入研究,为分离、克隆胰腺干细胞及定向诱导其分化为功能性胰岛移植治疗人类糖尿病奠定了基础.     

半干旱草地长期封育进程中针茅植物根系格局变化特征

以云雾山不同封育年限草地针茅植物根系和土壤为研究对象,对其根系特征、土壤特性及两者关系进行研究,以探讨分析封育对针茅根系格局的影响。结果表明:(1)针茅植物根系生物量、根长密度、根表面积和根体积在封育初期轻微下降,之后缓慢上升,并在封育30 a草地得到显著增加。(2)随封育年限增加,各根系指标在3种针茅物种间的组成格局具有类似变化规律,具体表现为:长芒草在放牧草地所占比例最高,之后逐渐降低,并在封育30 a草地消失;大针茅所占比例呈先升后降变化规律,并在封育22 a草地达到最大值;甘青针茅仅出现于封育30 a草地,且占据优势地位。(3)大针茅和甘青针茅0—0.6 mm径级根系比例高于大针茅,使其根系直径显著低于大针茅,比根长和比根面积显著高于大针茅;此外,长芒草根组织密度显著高于长芒草和甘青针茅。(4)长期封育在显著提高土壤水分、养分含量和土壤氮磷比的同时显著降低土壤碳氮比,但对微生物生物量碳、氮无明显影响。(5)针茅根系特征与土壤指标的关联性分析显示针茅根系受土壤氮资源的显著影响。     

苜蓿假盘菌侵染苜蓿叶片的细胞学研究

采用微分干涉相差显微镜、扫描和透射电镜技术系统研究了苜蓿假盘菌Pseudopeziza medicaginis在苜蓿叶片的侵染过程及超微结构特征。结果表明，接种4h后，子囊孢子萌发产生芽管；12h后，芽管以直接侵入的方式进入表皮细胞形成侵染菌丝；24h后，表皮细胞中侵染菌丝向相邻表皮细胞扩展，同时侵入到叶肉细胞以胞内生长方式扩展；接种72h后，侵染菌丝在表皮细胞下的叶肉组织中形成初始菌落；第5d后，菌丝扩展至整个叶片组织，大量菌丝聚集形成子座组织，并进一步形成子囊盘与子囊。病菌菌丝在侵入寄主细胞初期，并不     

玉米/蒜苗套作优势的生态学分析

对玉米/蒜苗套作系统两作物根区进行膜隔、网隔和无隔处理,以各自单作为参比,研究了玉米/蒜苗的套作优势及地上部和地下部因素对套作优势的贡献.结果表明,玉米/蒜苗套作的生物学产量和经济学产量的LER均大于1,玉米、蒜苗的经济学产量分别增加933 kg · hm-2和3620 kg · hm-2,有明显的套作优势.套作的地上部和地下部的综合作用还促进了玉米对氮、磷、钾的吸收和蒜苗对氮、钙、镁的吸收.套作产生的地上部环境更有利于蒜苗的生长,其杂草的种类、数量和生物学产量都低于单作.     

双管基因枪介导的基因瞬时表达技术在拟南芥中的应用

基因瞬时表达是植物中研究目标基因功能的常用手段。在模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)中, 相比原生质体和农杆菌介导的基因异源表达技术, 利用粒子轰击进行基因瞬时表达一直鲜有报道。其主要原因是拟南芥叶型相对较小、基因枪操作相对烦琐以及基因表达效率差异较大。该研究通过优化双管基因枪系统, 在营养生长旺盛的拟南芥莲座叶中实现GFP和GUS基因高效表达。同时, 通过GUS报告基因明确了坏死诱导因子BAX、Avh238和ATR13/Rpp13激发拟南芥细胞坏死的表型。但在本氏烟(Nicotiana benthamiana)中明显诱导细胞坏死的Avrblb1/RB基因对, 在拟南芥中却丧失了诱导细胞坏死的活性。由于双管基因枪系统每次轰击时设置平行对照, 可有效降低转化实验中的样本变异度, 为拟南芥及其突变体研究中准确评价基因功能和高通量筛选目标基因提供新的技术参考。     

小麦蓝矮病植原体胸苷酸激酶基因(tmk)的分离、原核表达及酶活性分析

[目的]克隆、表达小麦蓝矮病(WBD)植原体胸苷酸激酶基因(tmk),并分析酶活性,进一步研究胸苷酸激酶在植原体感染宿主及繁殖过程中的功能和作用机理,更好地防治植原体病害.[方法]PCR方法扩增tmk基因并进行序列分析,连接pET30a( )表达载体后原核表达,经Ni-NTA柱层析纯化后进行酶催化活性分析.[结果]首次从小麦蓝矮病(WBD)植原体基因组中分离出胸苷酸激酶基因(tmk),该基因包含tmk-1和tmk-2两种,大小分别为630 bp和624 bp,其编码的氨基酸序列均包含3个与结合NTP/NMP相关的保守功能区.表达的融合蛋白TMK-1活性极低,酶活仅16.4 U/mg,而 TMK-2酶活高达112.41 U/mg,且其最适催化条件为32℃、pH 7.3、1.5 mmol/L Mg2 和 1 mmol/L ATP.[结论]分析了胸苷酸激酶活性中心的一级结构序列及其催化活性随条件变化而改变的性质,为深入研究小麦蓝矮病植原体胸苷酸激酶在侵染寄主及其在宿主体内增殖的转录性质奠定基础.     

长双歧杆菌NCC2705葡萄糖与果糖代谢的比较蛋白质组学

为揭示长双歧杆菌NCC2705 (Bifidobacterium longum NCC2705)果糖代谢途径, 建立其果糖发酵模型。以本实验室前期构建的长双歧杆菌NCC2705菌株蛋白质参考图谱为基础, 进行了果糖和葡萄糖生长的菌体比较蛋白质组学研究, 利用MALDI-TOF和ESI-MS/MS鉴定差异蛋白, 进一步通过半定量RT-PCR验证二者显著差异表达蛋白。果糖生长的菌体蛋白中鉴定到了所有葡萄糖降解途径中的酶和蛋白质, 另外鉴定到3倍以上差异蛋白点9个, 其对应的5个蛋白在果糖发酵中上调。半定量RT-PCR验证显著差异蛋白, 显示在果糖发酵中具有高水平表达是ABC 转运系统的果糖特异性-结合蛋白BL0033和ATP结合蛋白BL0034。果糖的发酵时间和浓度梯度试验显示诱导时间越长、浓度越高, BL0033的表达量越高。第一, 比较蛋白谱证明果糖和葡萄糖以相同途径降解。第二, BL0033的表达是受果糖诱导的, 果糖的吸收可能是通过一个特殊的转运系统, 即ABC转运系统将果糖从胞外转运到胞内, 其中BL0033和BL0034共同作为系统元件扮演了重要角色。     

云雾山自然保护区优势植物种群分布格局的分形特征

对宁夏云雾山草原自然保护区植物种群分布格局的分形计盒维数进行了研究。结果表明：本氏针茅、铁杆蒿和百里香是该区的优势种。3种优势种的计盒维数在1．7左右，表明它们具有较大的空间占据能力。但是它们的计盒维数最大值出现的时间不同，本氏针茅、百里香计盒维数最大值出现存封育20a的样地中，铁杆蒿出现在封育25a的样地中。