植物的臭氧污染胁迫效应研究进展

近地面空气中的臭氧(O₃)属于二次污染物,是由氮氧化物(NO_x)和挥发性有机物(VOCs)等前体物在一定的环境条件下形成的。近年来,全球受O₃污染的区域增加,污染程度也日趋严重。O₃污染对植物的危害引起了国内外研究人员的广泛关注。众多研究发现,不同植物对O₃的敏感性不同,其大小主要取决于植物自身的特性及环境因素;O₃污染降低植物的净同化作用,减缓植物生长,改变同化物的分配,可对物种间的相互关系以及生态系统结构产生深远影响。该文在综述了国内外研究进展的基础上,提出我国在O₃污染研究领域应深入研究以下几个方面:1)选育具有对O₃污染抗性较强的植物尤其是作物品种;2)深入研究减轻O₃污染对植物危害的栽培管理措施;3)加强研究O₃污染对我国自然生态系统的影响;4)研究植被在治理O₃污染中的积极作用。     

肾脏脱细胞基质结构功能重建的初步研究

目的:本实验利用多种脱细胞剂通过半自动体外循环灌注洗脱肾脏细胞,摸索出最佳脱细胞剂种类及脱细胞方案.方法:以健康兔肾为研究对象,采用半自动体外循环灌注法,在10-15 ml/min流速及不同浓度、温度条件下经肾动脉灌注各种脱细胞剂,观察肾脏灌注过程中变化,灌注结束解剖肾脏,大体观察后行苏木精-伊红(HE)染色及组织形态学观察,重点观察肾小球、肾小管细胞结构的变化.结果:比较理想的肾脏脱细胞方案是1％Ⅳ型胶原酶-37℃,20 min,该酶能在相对较短的时间内洗脱部分肾实质细胞而对肾脏基质未造成明显损伤.该方案灌注时间短,能减少肾脏热缺血时间,有助于肾脏再生.其次是0.5％胰蛋白酶-25℃,2h,该方案能使肾小球细胞比较彻底的脱出,只留基质部分,对肾小管作用较小,但该方案用时较长,已达到肾脏体外耐受缺血的极限,理论上肾脏灌注后很可能会因缺血缺氧时间过长而坏死,故不推荐使用.洗脱效果最强的脱细胞剂是SDS,但其对肾脏实质结构造成不可恢复的破坏,尤其是引起基底膜断裂不利于肾实质细胞再生.其他脱细胞方案均不理想.结论:本研究证实通过选择适当的脱细胞剂,配合适合的温度、浓度、灌注压等条件,是可以实现肾脏部分脱细胞基质的,为下一步研究衰竭肾脏的部分脱细胞基质甚至是在体灌注乃至脱细胞后肾脏结构功能的重建提供了实验依据.     

畜禽草耦合模式探索——牧鸡对退化草地植物物种多样性的影响

将牧鸡引入草地畜牧业形成畜禽草耦合新型草地利用方式,能够促进退化草地生态和生产功能的双提升.但牧鸡对退化草地物种多样性有何影响尚不清楚.为探明牧鸡对退化草地植物群落的影响,本研究在浑善达克沙地开展了退化草地典型植物饲喂鸡实验和牧鸡控制实验.通过选取10种典型代表植物对鸡进行饲喂实验发现,鸡对藜科植物(如灰绿藜)的喜食度较高,其次喜食豆科(如花苜蓿和斜茎黄耆)和菊科植物(如蒲公英),不喜食禾本科植物.鸡对草地植物的喜食度与其粗纤维含量显著负相关,与其粗脂肪和粗蛋白含量显著正相关.鸡对草地植物的采食量极低,日采食量在3～9 g干物质之间,约占日总采食量的4%～11%.通过对比牧鸡(MJ)和不放牧(CK)实验区的植物群落特征,发现MJ对退化草地物种多样性无显著影响,植物群落的物种丰富度维持在10种左右, MJ的多样性指数和均匀度指数分别维持在1.5左右和0.7左右; MJ显著降低植物群落高度,实验第二年和第三年MJ的群落高度分别比CK降低了19.1%和27.2%;但MJ显著提高了植物群落的净初级生产力(NPP),实验第三年MJ的NPP达到464.3 g m~(-2)yr~(-1),是CK的1.7倍; MJ的植被盖度在第三年也达到74.3%,是CK的1.5倍.因此,将牧鸡引入传统草地畜牧业形成畜禽草耦合模式不会对物种多样性带来负面影响.但在实际生产中应注意牧鸡方法,持续关注牧鸡对物种多样性的影响及其可能引发的级联反应.     

表达谱基因芯片的可靠性验证分析

cDNA芯片是一项新兴的能评估检测全范围mRNA表达水平变化的技术。通过同种组织RNA自身比较实验及不同组织RNA的差异分析实验对cDNA芯片实验的重复性进行检验,利用相关系数(correlation coefficient,R)、变异系数(coefficient of variation,CV)和假阳性率(false positiver ate,FPR)分析eDNA芯片数据的可靠程度,对cDNA芯片实验数据作了整体的评估。结果证实,该芯片系统得到的cDNA表达谱数据相关系数一般大于0．9,平均变异系数15％左右,假阳性率控制在3％以内。还提出一致率(consistence rate,CR)的概念,作为衡量cDNA芯片系统重复性的新参数,同时阐述了该参数优于目前常用的相关系数及变异系数的特点。另外,通过比较芯片制备中点样浓度、mRNA和总RNA以及不同批次芯片和不同标记过程对实验的影响,来分析芯片数据的系统误差来源。并提出重复两次实验,可以克服绝大部分实验系统引入的假阳性。     

养分添加对退化草地豆科植物草木犀功能性状的影响

养分亏缺是造成草地生态系统退化的重要因素, 养分添加被认为是促进退化草地恢复的重要手段。豆科植物作为草地生态系统的重要功能种群, 其对养分添加的响应尚不清楚。该研究选取典型豆科植物草木犀(Melilotus officinalis)为研究对象, 在浑善达克沙地开展了鸡粪添加(L0-L6分别为0、500、1 000、1 500、2 000、2 500和3 000 kg·hm_-2·a^-1)控制实验, 探究了养分添加对豆科植物功能性状的影响。鸡粪添加对草木犀的叶片氮(N)含量、磷(P)含量、钾(K)含量、最大净光合速率(P_nmax)、水分利用效率(WUE)、株高(H)和比叶面积(SLA)均有显著影响。随鸡粪添加量的升高, 草木犀叶片N、P、K含量均线性升高, 当添加量达到3 000 kg·hm_-2·a^-1 (L6)时, N、P、K含量升高幅度分别达到15%、67%和25%; 草木犀的H、SLA、P_nmax和WUE先上升后下降, 转折点出现在鸡粪添加量为1 500 kg·hm^-2·a^-1 (L3)时, 以8月份为例, L3较L0的升高幅度分别达到51%、18%、12%和38%, 而L6与L0则无显著差异。因此, 适量的鸡粪添加能显著提高豆科植物的光合能力和水分利用能力, 改善其生长状况, 有利于豆科植物种群的维持。