遮荫对水曲柳幼苗细根衰老的影响

 细根周转对森林生态系统碳地下分配和养分循环具有重要影响,而衰老是细根周转过程中最重要的阶段。根据“源汇”理论,细根衰老受碳向细根分配的影响。为此, 该研究通过控制水曲柳（Fraxinus mandshurica）苗木向根系的碳分配的遮荫处理试验 ,采用树木生理分析技术,重点研究了在光合产物供应停止情况下水曲柳幼苗根系的生理变化（ 即根尖、1级根到3级根的细胞活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量和膜透性的变化）。目的是从生理水平上证实：1）碳分配对细根衰老产生怎样的影响;2）细根衰老的顺序是否与分支顺序相反。实验结果表明,遮荫处理使细根活力、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量显著降低和膜透性增大,导致细根出现明显衰老。从根系顶端向基部随着根序增加,细胞活力、可溶性糖含量和可溶性蛋白含量提高,膜透性降低,从生理水平上表明细根衰老具有逐渐变化的顺序性,并且这种顺序性与根发育的顺序性相反。     

牛乳铁蛋白肽转基因小鼠的构建

目的:探讨牛乳铁蛋白肽在转基因鼠乳汁中的表达及其抑菌活性。方法:将实验室构建并保存的包含山羊β-酪蛋白基因启动子和牛乳铁蛋白肽基因的乳腺特异表达载体PI-bcp-LfcinB,用Xho I和Nru I双酶切,得到含有全部表达盒的显微注射DNA片段,采用常规显微注射技术获得转基因小鼠。并通过对泌乳期转基因雌鼠乳腺组织的RT-PCR检测,确定了牛乳铁蛋白肽在mRNA水平的表达,同时利用琼脂板扩散法检测了转基因鼠乳汁中表达产物的抑菌活性。结果:获得了牛乳铁蛋白肽转基因小鼠,且转基因小鼠乳汁中能够表达具有抑菌活性的牛乳铁蛋白肽。结论:通过转基因动物乳腺可以获得具有生物活性的牛乳铁蛋白肽,为进一步研究抗菌肽转基因牛、培育抗乳房炎奶牛新品种以及通过建立转基因动物生物反应器进行抗菌肽的大量生产奠定了基础。     

根系氮吸收过程及其主要调节因子

氮（N）是植物根系吸收最多的矿质元素之一．全球变化将使土壤中N的有效性发生改变,影响陆地生态系统碳分配格局与过程．研究根系N吸收及其调控对预测生态系统结构和功能具有重要理论意义．由于土壤中存在多种形态的N源,长期的生物进化和环境适应导致植物根系对不同形态N的吸收部位、机理及调控有较大差别．因此,植物长期生长在以某一形态N源为主的土壤上就形成了不同的N吸收机制和策略．本文简述了近年来在植物根系N吸收和调控方面的最新研究进展,重点评述了不同形态N在土壤中的生物有效性,根系N吸收部位,N在木质部中的装载和运输,不同形态N（NO3^-、NH4^＋和有机氮）的吸收机制,以及根系N吸收的自身信号调控和环境因子对根系N吸收的影响．在此基础上,提出了目前根系N吸收研究中存在的几个问题．     

氮胁迫对水曲柳幼苗养分吸收、利用和生物量分配的影响

树木受到环境胁迫时发生形态和生理上的改变,以便获取对其生长发育限制最严重的资源．在东北林区凋落物因受温度影响分解速度和有机物矿质化过程缓慢,森林树木常受到氮营养胁迫．通过温室栽培试验,对氮胁迫下水曲柳幼苗生长的生理学和形态学指标进行了研究．结果表明,在氮胁迫下,水曲柳幼苗的净氮吸收速率和净磷吸收速率都会减少,但在生长前期氮利用效率和磷利用效率高于氮供给充足(8mmol·L^-1)和过量(16mmol·L^-1)时的氮利用效率和磷利用效率．当氮供给浓度不足时,叶重比减少,而特定叶面积和根重比增加．相对生长速率随氮供给浓度增加而增加．在氮胁迫下净同化速率下降,导致总生物量下降．在幼苗生长前期,水曲柳幼苗处于氮胁迫时根／茎比显著大于氮供给充足或过量时的根／茎比。而在生长后期。根／茎比没有显著差别．     

氮素形态处理下水曲柳幼苗养分吸收利用与生长及养分分配与生物量分配的关系

森林土壤中NO-3-N和NH 4-N的比例不平衡,造成森林树木对养分的吸收与利用、生长以及生物量分配格局发生变化。采用沙培技术,以不同NO-3-N和NH 4-N的比例对水曲柳播种苗木进行处理,研究养分吸收利用与生长的关系以及养分分配格局与生物量分配格局的关系。实验结果表明,虽然水曲柳幼苗偏好NO-3-N,但NNUR、NPUR、NUE、PUE、RGR、NAR以及单株总生物量均没有随NO-3-N的比例增加而增加。在8～9月份水曲柳幼苗生长旺盛时期,NNUR和NUE之间以及NPUR和PUE之间的关系显著,而在9～10月份这两组关系不显著。在水曲柳旺盛生长的8～9月份,NUE和PUE对水曲柳幼苗的NAR具有很大的影响,而在生长较弱的9～10月份,这两者对其NAR影响不大。在8～9月份和9～10月份两个时段内,NUE和RGR之间以及PUE和RGR之间的关系非常显著。在8月份和9月份,在不同氮素形态处理下,水曲柳幼苗体内的氮分配格局决定了其生物量的分配格局,而磷分配格局与生物量分配格局无关。     

利用泌乳乳腺鉴定真核基因表达的研究

为了找到一种新的可用于基因及其表达调控元件鉴定的方法,本试验以蚓激酶(LK)作为目的标志基因,分别构建了在巨细胞病毒(CMV)立即早期启动子、逆转录病毒长末端重复序列(LTR)和beta-酪蛋白启动子调控下的三种真核表达载体pICLK、pLLKSN和pIbLK。制备各重组质粒后,以泌乳期羊乳腺作为支持系统,在处于稳定泌乳阶段分别注射400~800μg重组质粒于山羊乳腺组织中。在注射后不同时间采集奶汁,检测纤溶活性。结果显示,蚓激酶的不同重组质粒在注射到乳腺组织之后迅速得到表达,注射后6~9h蚓激酶表达量达到高峰,并可持续至72h以上;不同表达载体间表达量略有变化,但无显著差异。这些结果表明,利用泌乳乳腺组织表达真核蛋白是鉴定真核基因表达快速有效的手段之一。     

一种改进的显微注射用DNA片段的纯化方法

目的显微注射用DNA的纯度是影响转基因动物制备成功与否的重要因素,本文建立一种可行的适用于普通实验室的纯化DNA方法,替代普遍使用的试剂盒纯化方法。方法分别使用酚-氯仿多次抽提法及常规的凝胶提取试剂盒纯化含有蚓激酶基因的DNA片段,通过显微注射技术将纯化的DNA片段导入小鼠受精卵的原核,制备转基因小鼠。根据转基因实验的结果对两种方法进行比较。结果使用两种方法纯化DNA均能获得转基因小鼠。在DNA纯度及注射卵的存活率上,两种方法无明显差别;在移植卵的出生率及转基因阳性率上,抽提法优于试剂盒法。结论本实验建立的抽提方法可以替代试剂盒方法纯化显微注射用DNA片段,在降低实验成本、简化实验条件及提高转基因阳性率方面具有优势。     

树木根系衰老研究的意义与现状

树木根系是树木重要的组成部分,具有养分和水分的吸收、传输和储存、树体的固定与支撑等重要的生理功能．在树木根系形成以后,常常遭遇到养分和水分胁迫,因此,其养分和水分的吸收功能尤其重要,在森林土壤中,养分和水分具有很大的时间和空间异质性,随着养分和水分在时间和空间上的变化,树木及时地主动调整其碳在根系中的分配,从而导致部分根系衰老或死亡,在林学上,树木根系衰老与养分和水分吸收关系密切,因而与树木生产力有直接的关系．在生态系统乃至全球尺度上,树木根系衰老影响碳循环和养分循环,因为根系对碳的消耗占树木通过光合作用所固定的碳的比例相当大,且含有丰富的养分．树木根系衰老受许多环境因子的影响,生物因子有真菌、细菌、病毒、土壤小型动物等,非生物因子有水分、温度、土壤养分、重金属等,这些因子对树木根系衰老的影响机制并不相同,尽管在树木根系衰老研究领域取得了长足的进步,提出了许多不同的假设,但仍有许多问题尚未解决,这些假设也需要更多的实验来验证,运用细胞学、生物化学、土壤科学、遗传学等多学科的交叉研究可进一步揭示根系衰老的本质。     

不同氮浓度和形态比例对水曲柳幼苗叶绿素合成、光合作用以及生物量分配的影响 (英文)

 水曲柳（Fraxinus mandshurica）是我国东北林区重要的工业用材树种,在东北林区广泛种植,因而其培育近来日益得到高度重视。在水曲柳的种植区域内,尽管林地内凋落物丰富,但该地区气温低,冬季长,氮素矿化速度低,氮素供给显得不足。本研究采用沙培的方式,在为幼苗提供完     

光照和氮营养对水曲柳苗木光合特性的影响

采用室内沙培方式,设计不同光强(2水平)和N浓度(4水平)处理,探讨1年生水曲柳幼苗叶片光合速率和荧光参数对环境变化的生理响应.结果表明:与全光照相比,遮光处理使苗木叶片最大光合速率(Amax)、光补偿点(LCP)以及光化学猝灭系数(qP)明显下降,但使表观量子效率(AQY)、最大荧光(Fm)和最大光化学效率(Fv/Fm)明显增加.同时,苗木叶片单位面积的叶绿素a、类胡萝卜素、总叶绿素含量以及叶绿素a/b在遮光条件下较低.2种光强下的Fm、Fv/Fm、ψpsⅡ和qP均随着供N浓度的增加而显著增加(P＜0.05),其中ψpsⅡ在低N时增加较快而高N时较慢,甚至略有下降.光强和N浓度在水曲柳苗木叶片Fm、ψpsⅡ、Fv/Fm、qN以及qP上均具有显著的交互作用(P＜0.05).