罗布麻和大麻状罗布麻UV-B光受体UVR8基因的鉴定及表达分析

在植物响应紫外线B(ultraviolet-B,UV-B)的过程中,UV-B光受体UVR8(UV Resistance Locus 8)对植物的光形态建成和生长代谢等过程具有重要调控作用。为探究罗布麻属植物UV-B光受体信息,该研究通过罗布麻(Apocynum venetum)和大麻状罗布麻(A. cannabinum)全基因组数据进行UV-B光受体UVR8的筛选与生物信息学分析,同时利用转录组数据分析UV-B胁迫处理下的UVR8基因表达模式。结果表明:(1)罗布麻有6个UVR8基因,大麻状罗布麻有5个UVR8基因,前者分布在1、7、9和11号染色体上,后者分布在1、8和9号染色体上。(2)UVR8蛋白为亲水性稳定蛋白,定位在细胞核,不存在跨膜结构和信号肽,二级结构主要由延伸链、无规则卷曲、α-螺旋和β-转角构成。AvUVR8b和AcUVR8a蛋白三级结构与拟南芥UVR8(AtUVR8)最为类似,并且与小粒咖啡(CaUVR8)和伊德斯种咖啡(CeUVR8)的亲缘关系最近。同时发现罗布麻AvUVR8b和大麻状罗布麻AcUVR8a基因和蛋白结构与AtUVR8基因及蛋白高度相似。(3)当以一定剂量UV-B(17.52 kJ·m^-2·d^-1)处理两种罗布麻植株时,AvUVR8b和AcUVR8a的表达量上调。据此推测在响应UV-B时,AvUVR8b基因在罗布麻中起主要作用,AcUVR8a基因在大麻状罗布麻中起主要作用。(4)顺式作用元件分析结果表明,UVR8的表达受光照、温度、水分、氧气和激素等因素的调控。该研究将为进一步研究罗布麻属UVR8的基因功能奠定基础,同时为解析罗布麻属植物适应UV-B的分子机制提供线索。     

C的开度与方位差异

受太阳活动的影响, 树冠不同方位以及内外部的叶片接受到的光照存在差异, 造成温度、湿度等小气候因子也存在差异。叶片的形态解剖结构和生理特性等会对外界环境条件的改变发生响应。为了更好地了解树木生长的局部小环境条件差异对树木生长的影响, 该文选择国槐(Sophora japonica)、悬铃木(Platanus orientalis)、银杏(Ginkgo biloba)、榕树(Ficus microcarpa)和黄葛榕(F. lacor)5种冠幅较大的树种, 通过测定树冠内外部及4个方位上的比叶重(leaf mass per area, LMA)、叶绿素a (chlorophyll a, Chl a)、叶绿素b (chlorophyll b, Chl b)及类胡萝卜素(carotenoid, Car)的含量及碳稳定同位素比率(carbon isotope ratio, δ¹³C)等指标, 研究叶片形态、生理指标等随树冠开度的变化以及方位差异。结果表明, 叶片LMA和δ¹³C均随树冠开度增加而增大, 光合色素含量则相反; 叶片LMA和δ¹³C的方位变化则是南向>西向>北向>东向, 与叶片所接受到的光强变化规律一致, 而光合色素含量的方位差异较复杂、且因树种而异, 总的来说, 以受光最弱的东向含量最高。上述结果表明, 树冠外围和南向、西向的叶片由于接受到的光能较多、温度高、相对湿度小等, 其叶片会增大单位面积的重量、减小气孔开度和光合色素含量, 从而减少对光能的吸收, 也使光合作用降低、δ¹³C增大, 而不同方位光照对光合色素含量的影响机制较为复杂, 这些都表明了叶片对周围小气候的形态和生理上的适应。     

罗布麻CesA基因家族的生物信息学分析

植物体中纤维素是细胞壁形成的主要成分,不仅参与细胞形态的建成,调控细胞发育,还参与细胞内多种细胞信号转导途径,进而影响植物体的生长发育。纤维素合酶是植物体合成纤维素的主要酶类。为了探究CesA基因家族对罗布麻生长发育及纤维素合成的调控机理,该文通过生物信息学分析方法,从基因家族鉴定、结构分析、蛋白理化性质与多级结构预测、亚细胞定位、信号肽、进化关系和顺式作用元件等方面,对罗布麻CesA基因家族进行系统鉴定和分子特征分析。结果表明:基于全基因组测序,罗布麻CesA基因家族鉴定含有15个成员,分布在罗布麻11条染色体中的8条上,其编码蛋白的氨基酸数量为730～1 158,相对分子质量81 280.81～130 123.18 kDa,理论等电点6.18～8.83。除了AvCesA3、AvCesA5、AvCesA7、AvCesA10和AvCesA11蛋白为稳定蛋白,其余成员均为不稳定蛋白;除了AvCesA12蛋白为疏水性蛋白,其余成员均为亲水性蛋白。该家族成员包含3～14个外显子,8～15个保守基序。编码蛋白主要分布于质膜与高尔基体上,无信号肽,二级结构以无规则卷曲与α-螺旋为主要构成元件。AvCesA15蛋白的跨膜结构域和三级结构与其他成员存在显著不同。罗布麻CesA基因进化时主要受纯化选择作用。对上游1 500bp区域顺式作用元件分析,结果显示罗布麻CesA基因受到光、温度、水分、氧气等环境因子及生长素、赤霉素、脱落酸、乙烯、水杨酸等植物激素调控。该研究为进一步探究罗布麻CesA基因家族的生物学功能、提高纤维品质与品种改良奠定理论基础。     

广西恩城国家级自然保护区兽类和鸟类多样性红外相机监测初报

2019年12月—2021年1月,利用红外相机技术在广西恩城国家级自然保护区内布设了58个红外相机监测位点,对保护区内的兽类及地栖性鸟类多样性开展监测。本次监测共完成17 332个相机工作日,累计获得独立有效照片6 680张。共鉴定出兽类5目13科20种,鸟类9目20科61种,其中黑叶猴(Trachypithecus francoisi)为国家一级重点保护野生动物,26种为国家二级重点保护野生动物。被中国脊椎动物红色名录评估为濒危(EN)的有2种,易危(VU) 6种,近危(NT) 19种。物种相对多度指数(RAI)最高的兽类是小泡巨鼠(Leopoldamys edwardsi),鸟类是白鹇(Lophura nycthemera)。本次监测初步掌握了广西恩城国家级自然保护区内的兽类及地栖性鸟类的种类组成和相对多度指数,为后续开展野生动物研究与保护管理工作提供基础资料。     

贺兰山低山区土壤种子库空间分布特征北大核心CSCD

土壤种子库作为地上植被更新的潜在种源,在植被自然恢复和演替过程以及生态系统建设中起着重要作用。该研究对贺兰山低山区不同海拔高度植物群落土壤理化性质变化与其土壤种子库特征之间的关系进行分析,以揭示贺兰山低山区植物群落的土壤种子库空间分布特征和自然恢复潜力。研究结果表明:(1)海拔1200 m处种子主要来源于一年生草本,海拔1600 m土壤种子库主要来源于多年生草本,海拔2000 m土壤种子库主要来源于灌木和小灌木;随着海拔升高,隶属于禾本科的物种数呈下降趋势,菊科和藜科呈增加趋势,蒺藜科、大戟科、豆科和玄参科消失。(2)5个海拔高度土壤种子库物种数均显著低于地上植被;在物种生活型组成上,土壤种子库中物种数占比最大为一年生草本,地上植被为多年生草本。(3)土壤理化性质对种子库物种多样性影响中,土壤pH、电导率最为显著。贺兰山低山区5个海拔高度土壤种子库种子密度和物种多样性均较低,无法满足植被自然恢复需求,可通过飞播等生态恢复措施来弥补表层土壤种子的不足,从而满足地上植被恢复所需种源量。     

5种绿化树种叶片比叶重、光合色素含量和δ~(13)C的开度与方位差异

受太阳活动的影响,树冠不同方位以及内外部的叶片接受到的光照存在差异,造成温度、湿度等小气候因子也存在差异。叶片的形态解剖结构和生理特性等会对外界环境条件的改变发生响应。为了更好地了解树木生长的局部小环境条件差异对树木生长的影响,该文选择国槐(Sophora japonica)、悬铃木(Platanus orientalis)、银杏(Ginkgo biloba)、榕树(Ficus mi-crocarpa)和黄葛榕(F.lacor)5种冠幅较大的树种,通过测定树冠内外部及4个方位上的比叶重(leaf mass per area,LMA)、叶绿素a(chlorophyll a,Chl a)、叶绿素b(chlorophyll b,Chl b)及类胡萝卜素(carotenoid,Car)的含量及碳稳定同位素比率(carbon isotope ratio,δ13C)等指标,研究叶片形态、生理指标等随树冠开度的变化以及方位差异。结果表明,叶片LMA和δ13C均随树冠开度增加而增大,光合色素含量则相反;叶片LMA和δ13C的方位变化则是南向西向北向东向,与叶片所接受到的光强变化规律一致,而光合色素含量的方位差异较复杂、且因树种而异,总的来说,以受光最弱的东向含量最高。上述结果表明,树冠外围和南向、西向的叶片由于接受到的光能较多、温度高、相对湿度小等,其叶片会增大单位面积的重量、减小气孔开度和光合色素含量,从而减少对光能的吸收,也使光合作用降低、δ13C增大,而不同方位光照对光合色素含量的影响机制较为复杂,这些都表明了叶片对周围小气候的形态和生理上的适应。     

常见热加工方式对食源性活性成分影响的研究进展

食源性活性成分是来自于食物并具有调节人体机能，促进人体健康的一类具有生物活性的物质，主要包括生物活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质等。热加工方式会引起食源性活性成分在食品中变化，如降解、氧化、美拉德反应等。因此，根据其热稳定性选择合适的加工方式对其应用至关重要。本文在对生物活性肽、多糖、多酚、黄酮类物质进行分类叙述的基础上，综述了杀菌、焙烤、蒸煮三种热加工条件下四种食源性活性成分含量、活性、结构变化的研究进展，以期对其在食品领域的合理利用和食品加工方式的改进提供理论参考。