根施甜菜碱对水分胁迫下烟草幼苗光合机构的保护

以烟草品种大黄金5210（抗旱性强）和中烟100（抗旱性弱）为材料,研究了水分胁迫对烟草叶片光合机构的影响,并通过根部施用甜菜碱的方法,探讨了甜菜碱对烟草光合机构的保护作用。结果表明：水分胁迫导致烟草幼苗光合机构损伤,表现在叶绿素含量、PSII光化学效率、希尔反应活力以及类囊体膜ATPase活性下降,且对抗旱性弱的中烟100损伤更加严重。外源甜菜碱处理减轻了水分胁迫对以上指标的降低程度,特别是对干旱敏感型烟草品种中烟100的效果更加明显。甜菜碱的这种保护作用可能与它能够维持叶片中各种抗氧化酶活性、减轻活性氧的积累、保护类囊体膜上各种色素蛋白的功能以及缓解水分胁迫对膜的破坏作用有关。     

家蚕卵显微注射操作对蚕卵孵化及畸形蚕发生的影响

早期胚胎显微注射是目前获得转基因家蚕Bombyx mori的主要途径。显微注射操作对蚕卵的损伤导致注射后的蚕卵孵化率降低, 是家蚕转基因工作的主要障碍之一。本研究对不同卵龄的蚕卵进行了开孔或注射实验, 并对产后5 h的蚕卵上背侧、 腹侧、 前极、 后极和中央等5个不同的位置进行了开孔实验, 调查了卵孵化率和体形异常蚕的产生情况。结果表明： 较早卵龄期的注射或从蚕卵背侧的注射可以获得高的孵化率。腹侧注射产生大量的体形异常蚕而背侧注射的蚕完全正常。通过调整注射时期和注射位置避开上述影响可以减少死卵和畸形蚕, 提高孵化率。本研究为改进家蚕转基因操作技术提供了有效的参考。     

一株可利用甲烷的克雷伯氏菌的分离及其在甲烷检测中的应用

从山西太原水稻田土壤中,分离得到一株能以甲烷为唯一碳源和能源生长的菌株C611。通过生理生化特征及16SrDNA序列分析,该菌株初步鉴定为克雷伯氏菌(Klebsiella sp.)。采用响应面法优化了该菌株利用甲烷的培养条件,得到最佳培养条件为:温度24.4oC、接种量为6.7%、甲烷含量25%。以C611固定化细菌和溶氧响应仪为体系,采用电化学法研究了不同含量甲烷的响应时间以及溶氧变化与甲烷含量的关系。结果表明,菌株C611能利用甲烷,该反应体系对0～10%甲烷气体测定的响应时间小于100s;溶氧消耗量与通入甲烷气体含量呈线性关系,拟合系数(R2)为0.9994。以3%甲烷气体样品进行8次测量,测定平均值为3.09%,RSD为3.48%,相对误差为3%。表明该反应体系重现性良好,为该菌株进一步研究甲烷传感器奠定基础。     

磷脂酶D对ParA1诱导的烟草的细胞死亡和过氧化氢及莨菪亭积累的影响

利用药理学方法,研究了烟草寄生疫霉(Phytophthora parasitica)分泌的蛋白激发子ParA1诱导烟草悬浮细胞后,磷脂酶D对ParA1诱导的过敏细胞死亡和其它防卫反应的影响.用100nmol/LParA1处理烟草悬浮细胞后能够诱导细胞死亡、过氧化氢和莨菪亭的积累.磷脂酶D抑制剂正丁醇能够抑制ParA1诱导的这些防卫反应,仲丁醇所起的抑制作用比正丁醇小,正丁醇和仲丁醇产生的抑制效果具有浓度依赖效应.而叔丁醇不能抑制ParA1诱导的这些反应.结果表明,磷脂酶D参与了ParA1诱导烟草悬浮细胞的信号传导过程.     

光周期—褪黑素信号调控高原鼠兔精原细胞分化和季节性精子发生

高原鼠兔是青藏高原特有的小型哺乳动物,其繁殖活动呈现明显的季节性。成年雄性高原鼠兔在繁殖期睾丸重量显著增加,精子发生正常进行,而在非繁殖期睾丸退化,精子发生阻断在未分化精原细胞阶段。光周期控制实验显示,长光照（16h∶8h）诱导非繁殖期高原鼠兔重新启动精原细胞分化和精子发生;而短光照（8h∶16h）显著抑制繁殖期高原鼠兔精子发生。酶联免疫分析发现,褪黑素分泌水平在长日照条件下降低而在短日照条件下升高。非繁殖期高原鼠兔连续注射褪黑素拮抗剂能诱导生殖细胞发育和精子发生恢复。促性腺激素释放激素(GnRH)与黄体生成素(LH)在繁殖期鼠兔下丘脑垂体显著升高,促卵泡素（FSH）水平无显著差异。注射GnRH可以促进非繁殖期高原鼠兔精原细胞分化和精子发生,而褪黑素注射后抑制GnRH的分泌进而负调控性腺轴。综上,高原鼠兔季节性精子发生受光周期-褪黑素信号控制,后者主要通过控制GnRH、LH水平影响精原细胞分化。本研究对理解季节性动物精子发生的调控机制有重要借鉴意义。     

园林鸟类群落的岛屿性格局

岛屿群落由于受岛屿栖息地特征结构的影响而产生一系列特殊的格局。通过对杭州市园林鸟类群落的研究,分析了园林鸟类群落的物种数、组成和多度与园林岛屿性状的关系,从而确定了园林鸟类群落存在如下与园林的岛屿性状有关的格局:(1)在物种数方面,在相同的取样面积下,园林的物种数随园林面积的增大而减少;(2 )在群落组成上,园林鸟类群落呈现出不完全的嵌套格局,分布于物种数较少的园林中的物种多数也分布在物种数较多的园林中;(3)在物种多度方面,园林鸟类的总密度随面积的增大而减少,园林鸟类多度的均匀度随着面积的增大而提高。群落的岛屿性格局反映了栖息地的岛屿化对群落的影响,总称之为群落的岛屿效应。通过比较全年、繁殖季节、越冬季节和迁徙季节群落岛屿性格局的显著性,分析群落的稳定性与群落岛屿效应之间的关系,认为两者之间没有必然的联系,相对非稳定的群落也可导致显著岛屿效应     

烟盲蝽及其天敌蜘蛛空间格局的地统计学分析

利用地统计学的方法研究了烟草(品种为中烟100)不同生长期烟盲蝽及天敌蜘蛛的空间格局,结果表明:烟盲蝽的空间格局随时间的变化呈现为随机、聚集、再随机和再聚集;尽管蜘蛛混合种群的空间格局也依次表现为随机、聚集、随机和聚集分布,但只是在后期与烟盲蝽的空间格局一致。利用BlockKriging进行空间插值分析,得到的三维空间插值模拟图能很好地反映烟盲蝽和蜘蛛种群的田间分布状况。同时,对烟盲蝽及天敌蜘蛛的种群动态进行了分析,发现它们的种群数量变化趋势相似。所有结果表明蜘蛛种群在较大程度上与烟盲蝽种群存在跟随关系。     

高原鼠兔褪黑素受体在下丘脑-垂体-性腺轴中的表达分析

褪黑素在季节性繁殖动物的生殖细胞发育与性腺功能调控中发挥重要作用,然而褪黑素如何通过下丘脑-垂体-性腺（HPG）轴实现其调控功能目前仍不清楚。因此,本研究选取典型的长日照动物——高原鼠兔（Ochotona curzoniae）作为研究对象,使用酶联免疫吸附法测定繁殖期与非繁殖期雌雄鼠兔的血清褪黑素水平昼夜变化,利用实时荧光定量PCR分析褪黑素受体基因Mtnr1a与Mtnr1b在下丘脑、垂体与性腺中的表达水平,并通过免疫荧光染色进一步确认两种受体在性腺不同类型细胞中的定位。结果显示,非繁殖期雄性鼠兔的血清褪黑素含量始终高于繁殖期,且呈现不同的昼夜变化模式;雌性鼠兔的血清褪黑素含量远低于雄性鼠兔,且在繁殖期与非繁殖期并不存在显著差异。Mtnr1a与Mtnr1b在下丘脑、垂体与性腺中均有表达,雄性鼠兔在下丘脑与垂体中表现出繁殖期与非繁殖期基因表达的显著差异,而雌性鼠兔基因表达的差异主要出现在垂体与性腺中。两种受体蛋白在雄性性腺生殖细胞和支持细胞中均有分布,但MTNR1A更局限于精原细胞内,MTNR1B则在管腔内生殖细胞中表达。雌性性腺中MTNR1A在卵母细胞胞质内有表达,但更集中表达于颗粒细胞;MTNR1B在颗粒细胞以及卵母细胞核质内均有表达,且在生长卵泡的卵泡膜细胞中呈现高表达。以上结果表明,褪黑素调控雌雄高原鼠兔季节性繁殖的模式并不相同,其作用不仅限于通过下丘脑-垂体-性腺轴的间接调控,也可能通过性腺内靶向受体直接影响生殖细胞与体细胞命运。     

低压低氧对小鼠精子发生及其小RNA表达的影响

作为青藏高原最为关键的环境因子,低压低氧对高原非习服动物繁殖和生殖系统功能有不利影响。已有的研究表明,低氧环境会导致雄性生殖细胞凋亡、精子畸形率升高、精子质量下降,进而影响受精和早期胚胎发育,但目前缺乏低氧损伤精子功能的机理研究。小RNA (small RNA) 是在转录后及翻译水平上调控基因表达的重要功能分子,不同类型的small RNA通过诱导基因沉默或调控翻译等方式参与调节精子发生。本研究通过低压氧舱模拟海拔5 000 m处理4周建立缺氧小鼠模型,发现低氧处理导致小鼠曲精细管中生精细胞排列紊乱,精子数量未发生显著变化但畸形率增加17.5倍 (P < 0.001)。通过small RNA测序发现,低氧组小鼠精子中的small RNA碱基偏好性与对照组一致,第一碱基对尿嘧啶 (U) 有很强的偏好性。低氧组小鼠精子中21 nt长度的small RNA比例显著减少4.4% (P < 0.05)。低氧组小鼠精子中piRNA、tsRNA表达无差异,但miRNA表达上调21个,下调58个。对差异miRNAs靶基因与相同低氧处理小鼠睾丸组织差异基因比对,共比对到831个差异表达基因,其中上调miRNAs的靶基因中有429个差异表达基因;下调miRNAs的靶基因中有813个差异表达基因。此外,上调miRNAs的靶基因富集在FoxO信号通路、甲状腺激素信号通路、类固醇生物合成和HIF?1信号等通路,而下调miRNAs的靶基因富集在脂肪酸代谢等通路。本研究获得了缺氧小鼠精子small RNA变化图谱,对人类和其他动物在缺氧环境下精子表观遗传修饰变化的研究具有参考价值。     

岛屿群落组成的嵌套格局及其应用

近年来 ,岛屿群落组成的嵌套结构引起了众多研究者的关注。在一个岛屿生境系统中 ,小岛屿中出现的物种大多数也出现在物种相对丰富的大岛屿中。这是一种非随机的物种分布格局。嵌套结构被认为是分析群落组成机制的重要工具 ,并引发了自然保护区最优化设计原理的新一轮争议。然而 ,随着研究的深入 ,围绕嵌套结构的意义、方法学、成因和普适性等方面出现了许多不同的观点与假说。本文就上述方面作了系统的介绍和分析 ,认为嵌套结构从群落的组成方面为岛屿生物地理学提供了新的视角 ,在保护生物学上具有重要意义。在成因上 ,仅考虑单因子的作用是偏狭的 ,多数是多因子综合作用的结果。在方法上 ,应充分认识不同方法的适应条件 ,以降低误差。嵌套结构并不是普适的 ,它受到如矩阵的大小和填充度、生物类群和生境的差异性等因素的影响