真菌联合稀碱预处理杜仲叶提取杜仲胶的工艺研究

以杜仲干叶为原料,经稀碱和绿色木霉联合处理以除去杜仲表面覆盖的角质层,同时洗脱一些可溶性杂质,并且破坏杜仲叶的细胞壁与纤维结构,再以石油醚作为提取溶剂,得到粗胶再经丙酮浸洗获得杜仲精胶。用0.45%NaOH在75℃下除去杜仲叶表面的角质层,并且同时脱除一些可溶性活性成分(如:多糖、黄酮类、京尼平苷等),之后得杜仲叶干燥,利用绿色木霉去破坏杜仲叶的细胞壁与纤维结构,在85℃条件下以石油醚作为提取溶剂提取杜仲胶。最后,经测得未处理前杜仲叶中的杜仲胶的含量为1.78%,0.45%NaOH稀碱预处理后含量为3.16%,绿色木霉发酵后含量为4.36%。预处理前,有机溶剂一次提取率为0.73%,纯度为83.7%。稀碱与真菌联合预处理后一次提取率为2.85%,纯度为96.6%。本工艺以稀碱与绿色木霉共同作用,减少了有机溶剂的用量,与传统工艺相比,更加的绿色环保,安全有效,为杜仲胶的提取提供了科学有效的依据。     

84K杨PagC3H3基因表达模式分析

木质素作为木材的主要组成成分,通常是由3种单体聚合而成,在其生物合成过程中,共有10个酶家族参与负责将苯丙胺酸转化为单体木质素,其中C3H是在对-香豆酰辅酶A（p-coumaroyl CoA）到咖啡酰辅酶A（caffeoyl CoA）的羟基化过程和G/S单体形成中的关键控制酶类,探究PagC3H3基因表达模式,对于进一步了解该基因功能具有重要意义。该研究通过定量PCR对PagC3H3基因的组织特异性表达进行分析;克隆得到了长度为2 035 bp的PagC3H3的启动子序列,预测含有多个顺式作用元件;同时,将获得的PagC3H3的启动子序列构建植物表达载体pBI121-PagC3H3pro：：GUS,进行拟南芥瞬时转化,结果显示PagC3H3基因在84K杨的根、中部茎节和基部茎节中的表达量较高;瞬时转化拟南芥,GUS染色表明：在下胚轴和根中GUS活性较强,由此推测PagC3H3基因在木质素合成过程中发挥作用。     

茉莉酸甲酯对木豆不定根染料木素含量及抗氧化系统影响

为探讨茉莉酸甲酯(Methyl Jasmonate,MJ)对木豆不定根影响,研究了茉莉酸甲酯的不同浓度及处理时间对木豆不定根中染料木素的含量及抗氧化系统的影响。研究结果表明,诱导子的浓度和处理时间对不定根中染料木素的含量有重要影响。在MJ浓度为100μmol·L^-1,处理时间为48 h时,染料木素的含量最高,为1.38 mg·g^-1,是对照组的4.03倍。在此基础上,研究了100μmol·L^-1的MJ处理对木豆不定根抗氧化系统的影响,结果表明,MJ处理的木豆不定根明显发生了氧化胁迫,O_2^-速率、H_2O_2和MDA含量明显升高,同时不定根中SOD和POD活性明显升高,但是抗氧化酶活性的提高并未消除不定根的氧化胁迫,这种氧化胁迫导致了木豆不定根次生代谢产物合成能力提高。     

城市绿化对空气质量的影响研究——以中国27个省会城市为例

城市间绿化程度与空气污染比较及相关差异分析是提出城市环境管理措施的重要前提。选择全国27个主要省会城市,基于网络街景照片测定绿色指数差异,对比空气主要质量指标[空气质量指数(AQI)、细颗粒物(PM_2.5)、可吸入颗粒物(PM₁₀)、二氧化硫(SO_2)、二氧化氮(NO_2)、臭氧(O_3)、一氧化碳(CO)]的基础上,探讨了二者相关关系,旨在为提升环境质量、改善绿化水平提供基础数据。结果表明:(1)济南市和重庆市的绿色指数最高,分别达到是11.70%和11.55%,呼和浩特市和拉萨市城市绿色指数最低,在4%～5%。(2)海口市的空气质量最好,AQI为39.66,郑州市和济南市的空气质量最差,AQI年均值分别为117.34和113.93。但是不同空气指标城市排序间差异较大,比如PM_2.5、PM₁₀、NO_2以及SO_2年平均最低的城市都是海口,拉萨市年平均CO含量最低(0.55 mg·m^-3),哈尔滨市年平均O_3含量最低(77.08μg·m^-3)。(3)相关关系分析发现,增加城市的绿色程度,伴随着空气质量的改善,如沈阳、南宁、合肥等城市;但对于某些城市,则存在明显的正相关,如兰州、昆明、贵阳等城市,这意味着城市越绿伴随着空气污染的加重。尽管大量研究已经表明,城市绿色植被能够起到滞尘降低污染的作用,目前我国主要城市的空气污染程度,仅依靠城市绿化改善已经远远不够,甚至某一些城市绿色植被存在阻碍空气流通的作用。上述研究结果为科学规划城市绿化、提升空气质量提供基础数据支撑。     

不同树龄水曲柳半同胞家系生长性状变异研究

为筛选优质的水曲柳种质资源,以吉林省三岔子林业局国家水曲柳良种基地的16年生水曲柳子代测定林75个半同胞家系为材料,分别在第4、11和16年对其树高、地径（胸径）和材积进行测定。方差分析结果表明,不同变异来源各指标均达极显著差异水平（P<0.01）;各指标表型变异系数变化范围为22.20%~63.30%,家系遗传力变化范围为0.796~0.981;相关性分析结果表明各指标间均呈极显著正相关;以材积为评价指标,按10%入选率对家系进行评价选择,初步筛选8个优良家系,入选的家系材积平均值比总平均值高0.007 m³,遗传增益为36.03%;该研究选出的优良家系可为良种登记提供基础,也可为种子园的改建提供材料。     

8种绿化树种光合特性及叶片解剖结构比较

城市绿化不仅包含了园林绿化的美化作用,还具有重要的生态功能,其生态功能是通过植物的生理活动实现的。光合能力在种间和基因型间的变化很大,这些差异通常与代谢和(或)叶片的解剖结构的性质有关。本研究选择8种哈尔滨常见树种,采用Li-6400便携式光合测定系统对叶净光合速率(P_n)、呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(T_r)、气孔导度(G_s)、胞间CO_2浓度(C_i)等进行测定,并利用显微镜观察测定叶片厚度、表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度,从而探讨叶片结构对光合生理的影响。结果表明:8个树种间叶片最大光合速率、气孔导度、胞间CO_2浓度、蒸腾速率、光饱和点差异显著(P <0.05);表皮厚度、栅栏组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度差异显著(P <0.05)。虽然8个树种间光合能力和叶片解剖结构的差异较大,但分析发现其间也存在一定的相关性。其中,光饱和点与叶表皮厚度显著正相关(P <0.01),相关系数为0.78。胞间CO_2浓度与上表皮气孔密度显著负相关(P <0.05),相关系数为-0.65。而最大光合速率、呼吸速率、蒸腾速率和光补偿点与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。胞间CO_2浓度与表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。光饱和点与栅栏组织厚度、海绵组织厚度、上表皮气孔密度和下表皮气孔密度相关均不显著(P> 0.05)。虽然对叶片结构对生理过程的影响的机理还需要进一步研究,但是我们认为叶片解剖结构的研究可以更好地理解生理指标的变化。     

多孔淀粉负载青蒿素微球的溶出、生物利用度和组织分布研究

探讨多孔淀粉负载青蒿素微球(ART-PS)在体外溶出实验中,相比于青蒿素原药的溶出效果以及在大鼠体内的生物利用度和组织分布规律。在体外溶出实验中,分别在水、人工胃液和人工肠液三种溶出介质中,与青蒿素原药的溶出效果进行比较分析。在体内生物利用度实验中,通过对18只大鼠分别灌胃青蒿素原药与多孔淀粉负载青蒿素微球后,检测不同时间点的血药浓度,考察药物在大鼠体内的吸收和代谢差异。在组织分布规律的研究中,对98只大鼠分别灌胃多孔淀粉负载青蒿素微球和青蒿素原药,在不同时间点检测大鼠心、肝、脾、肺、肾、脑,共6个组织器官中的药物浓度。多孔淀粉负载青蒿素微球的体外溶出率在水、人工胃液、人工肠液中分别是青蒿素原药的4.04、3.59和3.82倍。多孔淀粉负载青蒿素微球在大鼠体内的血药浓度明显高于青蒿素原药,生物利用度提高为青蒿素原药的2.90倍。在组织分布的结果中,多孔淀粉负载青蒿素微球和青蒿素原药都主要分布在心脏和肝脏中,其中多孔淀粉负载青蒿素微球在不同时间各个组织中的相应含量都比原药高。多孔淀粉负载青蒿素微球相比于青蒿素原药,在体外的溶出效果更好,在体内的吸收释放效果更佳,在各组织器官中的药物含量明显高于原药,为解决青蒿素因难溶于水而在实际应用中受限提供了重要的理论依据。     

火灾恢复年限对大兴安岭森林乔灌草多样性及优势种影响

林火是大兴安岭地区森林生态系统的重要影响因子,研究火灾对植物多样性和优势种多度长期影响,有助于火灾区域森林生态系统重建与管理。本研究以大兴安岭不同火烧年限（1~5、5~10、10~20、20~30、30~40和40~50年）48对配对样地（火烧样地与邻近未火烧对照样地）为研究对象,利用二者差值变化来探讨森林恢复年限对植物多样性指数影响,通过对乔灌草相对多度变化确认火灾恢复对优势种的影响。研究结果表明：（1）火烧与对照间乔木多样性和丰富度差值先降后升趋势,在10年左右最低,而恢复30~40年后与对照样地相当或更高。灌木与乔木变化趋势相似,但是变化趋势多达到统计学显著（P<0.05）,灌木Shannon-wiener多样性指数和丰富度差值随年限增加而线性上升。草本Simpson多样性指数随火烧年限增加而直线下降,但是均匀度与丰富度没有出现线性变化。（2）乔灌草优势种变化趋势为：乔木层白桦（Betula platyphylla）在火烧5~30年占比均超过30%,在30年后占比不超过15%,同时兴安落叶松（Larix gmelinii）在30~40年占比超过50%;灌木层在0~30年均是越桔（Vaccinium vitis-idaea）占比最大,30年之后变为榛子（Corylus heterophylla）,草本层5~30年均是小叶章（Deyeuxia angustifolia）占比最大,30年之后变为其他物种。对照样地乔木层主要是兴安落叶松,占比超过50%,灌木层主要是越桔（Vaccinium vitis-idaea）,草本层主要是小叶章（Deyeuxia angustifolia）。整体来看,乔木火后恢复需要更长的时间,而灌木和草本火后恢复更快。植物多样性及优势种变化是研究其对生态服务功能（如碳汇）影响的基础,我们研究结果为天保工程后续实施及科学管理大兴安岭森林生态系统提供数据支撑。     

刚毛柽柳S-腺苷甲硫氨酸合成酶(ThSAMS)基因的克隆及表达分析

通过对刚毛柽柳转录组分析,克隆获得了一条与S-腺苷甲硫氨酸合成酶(SAMS)基因同源性高的基因,命名为ThSAMS。序列分析结果表明:ThSASM基因全长cDNA为1185bp,编码394个氨基酸,编码蛋白相对分子质量为97.85kDa,理论等电点为5.02。通过生物信息学分析表明,ThSASM基因编码的氨基酸与其他物种SAMS基因编码的氨基酸具有很高的同源性,其中与枣的同源性最高,达95%。实时荧光定量PCR(quantitativereal-timePCR,qRT-PCR)分析表明,ThSASM表达受NaCl、聚乙二醇(PEG)和ABA处理做出应答,暗示ThSASM可能参与了刚毛柽柳对盐和干旱的胁迫应答,为进一步研究SAMS基因在植物胁迫应答中的功能及作用机制提供了参考依据。     

白桦反义CCoAOMT基因调控木质素生物合成

白桦是我国北方重要的造林树种,但其中的高木质素含量严重制约了它作为造纸资源植物的开发利用。本文利用RACE技术获得了白桦咖啡酰辅酶A-3-O-甲基转移酶（CCoAOMT）基因全长ORF序列,并构建了白桦CCoAOMT基因的反义表达载体,通过农杆菌介导法将其导入到白桦中。PCR检测表明反义CCoAOMT基因已整合到白桦的基因组中。对转化植株的半定量PCR检测显示转基因株系的CCoAOMT基因表达量下降;Wiesner染色发现,与野生型相比,转基因植株木质素含量有所下降。对七年生的转基因白桦和野生型对照进行了化学成分分析,结果表明转基因白桦的苯醇抽提物和Klason木质素显著减少,聚戊糖含量升高。上述结果暗示BpCCoAOMT基因参与白桦木质素的合成,反义表达该基因后木质素含量减少,更易于去除。白桦CCoAOMT基因对木质素的合成起重要作用,这为培育低木质素含量的制浆新品种白桦奠定了基础。