马铃薯硝态氮转运蛋白基因的克隆及表达分析

该研究以马铃薯双单倍体‘DM’为材料,克隆到高亲和性硝态氮转运蛋白基因StNRT2.1的全长cDNA(JGI登录号PGSC0003DMT400002924),并对其进行表达模式和生物信息学分析,为深入探索StNRT2.1基因的生物学功能以及提高马铃薯对氮素的利用效率奠定理论基础。结果表明:(1)通过同源克隆与PCR扩增获得StNRT2.1基因cDNA全长片段,并构建pCEGFP-StNRT2.1表达载体;测序结果显示其实际所编码的蛋白质序列与数据库中目的基因蛋白质序列完全一致,表明成功克隆到StNRT2.1基因且未出现错义突变。(2)StNRT2.1基因位于马铃薯第11号染色体,cDNA序列全长1 593 bp,编码530个氨基酸,预测蛋白相对分子质量约为57.60 kD,理论等电点为9.36。(3)生物信息学分析显示,StNRT2.1由20种氨基酸组成,其中甘氨酸(Gly)所占比例最多,达到10.8%,并且主要由228个α-螺旋、27个β-折叠、87个延伸链和188个无规则卷曲构成;StNRT2.1存在功能保守结构MFS_1(PF07690)和12个跨膜螺旋结构域,且N端和C端均位于细胞膜内; StNRT2.1位于质膜上且不具有信号肽,可能为非分泌型膜蛋白。(4)以氮充足(7.5 mmol/L)水平作为对照,马铃薯幼苗经无氮(0 mmol/L)和低氮(0.75 mmol/L)处理3周后呈现出叶片发黄及植株矮化等明显表型差异。(5)qRT-PCR结果显示,在无氮条件下,马铃薯根组织中StNRT2.1基因表达量升高3.98倍,说明StNRT2.1可能为诱导型高亲和转运蛋白。     

高通量测序分析重庆地区茅苍术根际丛枝菌根真菌多样性

【背景】丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是土壤微生物区系中分布最广泛的一类菌根真菌,能与地球上90%的维管植物形成共生体,可通过调节植物的生理代谢过程增强植物的抗逆性。【目的】揭示重庆地区中药材茅苍术根际土壤中AMF的结构与组成,解析土壤因子对AMF类群的影响。【方法】以重庆地区茅苍术主产地彭水县、秀山县、石柱县、南川区和酉阳县2-3年生茅苍术根际土壤为材料,利用Illumina MiSeq 2500测序平台进行真菌扩增子测序,分析不同地点土壤的茅苍术根际AMF类群组成和多样性的差异。【结果】茅苍术的菌根侵染率均在50%以上,每10g风干土壤中孢子含量在50个以上,最高达到144个。根际土壤共检测到球囊菌门Glomeromycota的3纲4目8科9属AMF,包括Glomus、Claroideoglomus、Gigaspora、Paraglomus、Archaeospora、Ambispora、Acaulospora、Diversispora和Scutellospora,其中前6属为5个区县土样共有。球囊霉属(Glomus)相对丰度最高,达67%,为所有地区茅苍术根际样本中的优势类群。冗余度分析(redundancy analysis,RDA)表明,土壤pH对AMF群落组成影响最大。pH、有机质、碱解氮、速效钾与Shannon指数呈正相关,有效磷与之呈负相关;各土壤因子与Simpson指数的相关性则相反。5个土壤因子均与丰度(Chao1)指数呈负相关。另外,pH、有机质与均匀度(ACE)指数呈正相关;碱解氮、速效钾、有效磷与之呈负相关。【结论】茅苍术根际土壤中AMF资源丰富,土壤因子对AMF群落组成和丰度影响显著,是导致AMF群落结构地理分布格局差异的重要原因之一。     

云南会泽废弃铅锌矿重金属污染评价

取样测定了云南会泽废弃铅锌矿土壤和植物中重金属元素Pb、Zn、Cd的含量,并采用单因子指数法、内梅罗综合污染指数法评估了会泽县废弃铅锌矿复垦地和撂荒地土壤的重金属污染状况。结果表明：1)以《土壤环境质量标准》(GB 15618-1995)为标准,复垦地和撂荒地的土壤重金属含量均超过国家三级标准;复垦地中Cd、Zn、Pb 3种重金属的总含量分别为国家三级标准的35.0、28.0和11.3倍;撂荒地中这3种重金属总含量分别为国家三级标准的40.7、37.6和16.7倍。2)单项污染指数评价结果表明：铅锌矿废弃地污染指数为Cd>Zn>Pb,3种重金属均达到重污染级。综合污染指数评价结果显示：铅锌矿废弃地重金属污染达到重度污染等级,复垦地已不适宜耕种农作物。废弃矿山及土法冶炼后遗留的矿渣是重金属污染的主要原因。3)当地受重金属污染的土壤中仍然有生长良好的野生植物,并且有些植物种类对重金属的吸收转运能力较强,在土壤重金属污染的生物修复中有应用潜力。     

两种果蝠对光叶桑(Morus macroura)果实的取食及种子传播

从2005年3月到2006年5月,在中国科学院西双版纳热带植物园沟谷雨林保护区内研究了两种果蝠——棕果蝠(Rousettus leschenaulti)和犬蝠(Cynopterus sphinx)取食光叶桑(Morus macroura) 果实的行为、夜栖息地分布、散布种子方式及范围等。借助月光对果蝠的行为进行直接观察,发现它们的取食活动一般在天黑20~40 min开始,取食高峰发生在22: 00~22: 30 和23:00~23:30之间,这两个取食高峰期平均取食次数(平均值±标准误)为(13.5±2.5)和(15.0±2.3)次,最低的取食频率发生在19: 00~19: 30和20: 30~21: 00之间,分别取食(0.2±0.2)和(0.7±0.5)次。果蝠很少在母树上取食成熟的果实,相反它们用嘴叼下果实并携带到夜栖息地去进食,通常这些夜栖息地是具有密闭树冠、密集枝条的树种。夜栖息地在母树周围的分布根据环境中适合它们栖息的树种和分布而决定,不同母树周围其夜栖息地分布具有非常大的变异与空间异质性。钝叶榕(Ficus curtipes)、铁力木(Mesua ferrea) 和糖胶树(Alstonia scholaris) 是果蝠最喜爱的夜栖息地。在同样的情况下,尽管需要飞行更远的距离,两种果蝠都比较喜欢寻找具有许多枝条和小枝并且有复杂树冠的树木作为夜栖息地。两种果蝠取食光叶桑果实时,一部分种子通过消化道消化后被排泄出来,另外的一部分伴随着咀嚼后的果渣被吐出来,通过这两种方式,散布了大量的种子,再加上在飞行中也有排泄的习性,它们传播的种子在空间上更广泛。     

木本植物萌生更新研究进展

萌生是植物营养繁殖的方式之一.本文综述了萌生与实生这2种更新方式的差异、植物萌生能力的测定、影响植物萌生能力的因素以及萌生指数在生态系统评估中的意义.与实生相比,萌生具有抗干扰能力强、幼年期生长迅速等优点,因而它在植被演替的前期阶段发挥着明显的促进作用;而当干扰强度较低、种间竞争关系稳定时,物种更倾向于采取实生更新的策略.植物的萌生具有较大的不确定性.影响植物萌生的内在因素主要包括残桩高度、萌枝长出的位置、根的生物量与长度等;环境因素主要包括干扰方式和程度、光照、养分资源的可利用性等.从理论上讲,在一个稳定的、健康的森林生态系统中,其萌生指数应该有一个最佳值范围.     

不同光照梯度的遮荫处理对绒毛番龙眼幼苗生长的影响

在不同光照梯度,即100%自然全光照(natural sunlight,NS)、37.3%NS、15.5%NS、4.2%NS、1.6%NS和0.6%NS的人工遮荫条件下,研究了西双版纳季节雨林冠层树种绒毛番龙眼(Pometia tomentosa)幼苗的早期生长和定居后的生长特点。结果表明,光照是影响幼苗生长的重要环境因子。生长早期的幼苗基径和复叶数随遮荫程度的增加而降低;主根长、根冠比、总干重和单株叶面积均以37.3%NS处理最大;比叶面积随遮荫程度的增加而增大,而相对生长率则降低;幼苗株高在0.6%NS下增长最快,表明种子中贮藏的营养物质对幼苗的早期生长可能具有重要作用。37.3%NS处理对定居后绒毛番龙眼幼苗的生长最有利,幼苗的株高、基径、复叶数、叶轴长、复叶最多小叶数、单株叶面积、相对生长率和净同化率均在37.3%NS处理下获得最大增长;幼苗总干重随光照强度的减弱而降低;比叶面积在15.5%NS处理时最大。幼苗比叶面积和根冠比在生长过程中的波动可能是光照和土壤水分共同作用的结果。     

果蝠的婚配制度及繁殖策略

翼手类(Chiroptera)(俗称蝙蝠)分为小蝙蝠亚目(Microchiroptera)和大蝙蝠亚目(Megachiroptera),大蝙蝠又称果蝠或狐蝠,果蝠仅狐蝠科(Pteropodidae)1科188种。深入地了解其独特的婚配行为机制、独特的繁殖发育机制,对有效地开展果蝠的保护工作、合理地控制种群数量有积极意义。本文对果蝠的婚配制度及繁殖策略进行了阐述。     

西双版纳傣族“龙山”片断热带雨林蚂蚁类群结构与多样性研究

在西双版纳热带雨林地区,采用陷阱法（Pitfall traps) 对2类龙山片断雨林和保护区连续雨林蚂蚁类群进行取样调查,样地内共获取蚂蚁9196号,隶属6亚科,28属,53种,其属种和个数数量以切叶蚁亚科（Myrmicinae)最多。不同生境群落组成分差异较大,优势种变化明显。对3种蚂蚁类群多样性研究分析表明：保护区连续雨林的多样性、均匀性指数高于龙山片断林,群落相似性以2类龙山林最高,各林地蚂蚁类群物种分布的种－多度关系为对数级数模式。片断化雨林面积、植被结构、隔离程度及状况和人为干扰程度是影响蚂蚁类群结构和多样性的重要因素。     

舞草种子的蚂蚁传播

舞草(Codariocalyx motorius)由于其小叶具有自身"摆动"的功能,从而具有较高的观赏价值.在长期的演化过程中,舞草与蚂蚁形成了互惠共生的关系舞草种子生成了附生其上的能吸引蚂蚁的油质体,蚂蚁在搬运取食中,使舞草种子得以传播.舞草种子最重要的传播者是圆叶铺道蚁(Tetramorium cyclolobium Xu et Zheng)和布立毛蚁(Paratrechina bourbonica Forel).另外长足光结蚁(Anoplolepis gracilipes Smith)和两种大头蚁(Pheidole sp.1和sp.2)也搬运其种子.野外试验表明,圆叶铺道蚁日搬运活动与气温呈显著正相关,即y(搬运种子数)=-9.5038+0%5608X(气温)(r=0.7196**,n=33,P＜0.01),中午搬运效率达到高峰.布立毛蚁日搬运活动在上、下午各有一个高峰,上午的高峰出现时间不稳定,下午的高峰出现在1 600～1800.舞草种子上附生的油质体是吸引蚂蚁并产生搬运行为的主要物质.化学分析表明,油质体富含蚂蚁生长发育所必需的10种氨基酸和多种无机元素.样地采用陷阱诱捕蚂蚁的调查显示,5种搬运者中,圆叶铺道蚁数量最大,分别占蚂蚁总量的8.26%和搬运蚂蚁总量的48%.这说明圆叶铺道蚁在舞草种子的搬运中起着主要作用.