基于变权-物元分析模型的老工业基地区域生态安全动态预警研究——以吉林省为例

生态安全预警是生态安全研究的重要内容,对维护区域生态安全具有重要的意义。老工业基地区域生态安全预警研究具有一定的特殊性和典型性,选取吉林省为研究区,基于压力、状态、响应(P-S-R)和生态、环境、经济、社会(E-E-E-S)框架模型构建生态安全预警指标体系,运用变权-物元分析模型对1991—2011年吉林省区域生态安全的预警等级进行了测度,并结合灰色系统GM(1,1)预测模型对2015年、2020年区域生态安全态势进行预测预警。研究结果表明:(1)1991—2011年,吉林省生态安全总体水平呈逐步上升的趋势,区域生态安全预警等级从"巨警"上升为"轻警",指示灯由"红色预警"逐步变为"蓝色预警";(2)2015年,吉林省的生态安全预警等级属于"轻警",指示灯为"蓝色预警",到2020年,吉林省的生态安全预警等级属于"无警",指示灯为"绿色预警",但具有向"轻警"变化的态势;(3)制约吉林省生态安全水平提升的主要因素包括单位面积耕地化肥负荷量、城镇化、人均水资源量、GDP增长率、第一产业占GDP比重等,这些因素应是今后生态环境保护调控的重点,本研究为吉林省经济-生态-社会可持续发展提供参考。     

桂花OfLCYB和OfLCYE启动子的克隆和活性分析

番茄红素环化是类胡萝卜素合成过程中的重要分支点,植物中存在两种番茄红素环化酶LCYB和LCYE。前期研究发现,OfLCYB1、OfLCYE1等基因的差异表达决定了桂花不同品种中类胡萝卜素代谢分支下游产物的含量不同。以‘堰虹桂’基因组DNA为模板,通过染色体步移的方法(Genome walking)克隆出OfLCYB和OfLCYE启动子分别为1 028 bp和904 bp。通过生物信息学分析发现两个启动子序列包含TATA-box、CAAT-box等基本元件,同时都含有水杨酸响应元件TCA-element,以及一些光响应元件如Sp1、ACE、Box4、G-box等;OfLCYB启动子还包括脱落酸响应元件ABRE,赤霉素响应元件P-box,OfLCYE启动子包括赤霉素响应元件GARE-motif及热击响应元件HSE。将克隆到的启动子片段与p BI121载体进行重组,构建植物表达载体并转入农杆菌,采用叶盘法侵染烟草叶片进行瞬时表达。结果表明,OfLCYB和OfLCYE启动子片段均具有驱动下游报告基因表达的功能。     

植物体细胞原生质体遗传转化研究

重点介绍了植物体细胞原生质体遗传转化的方法和当前已经取得的成果,同时提出了目前原生质体遗传转化中存在的问题,展望了今后的工作重点。植物原生质体遗传转化的方法主要有：PEG介导转化法、电击穿孔转化法、脂质体介导转化法、农杆菌共培养转化法等。     

银叶菊的组织培养

1植物名称银叶菊(Senecio cineraria). 2材料类别嫩叶及其叶柄. 3培养条件愈伤组织的诱导和分化培养基:(1)MS 6-BA 1.0 mg·L-1(单位下同) NAA 0.1;(2)MS 6-BA 2.0 NAA 0.1;(3)MS 6-BA 1.0 KT2.0 NAA 0.1.增殖培养基:(4)MS 6-BA 0.5 NAA 0.1.生根培养基:(5)MS NAA 0.2.培养基均加3%蔗糖和0.6%琼脂,pH 5.8.培养温度22～27℃,光照度1500～2000lx,光照12 h·d-1.     

部分菊属植物及其种间杂种减数分裂异常现象观察

对不同倍数性菊属植物及其部分种间杂种的减数分裂异常现象进行观察统计,并分析其形成机制以及在菊属系统演化中的作用。结果表明,菊属减数分裂异常现象包括分裂不同步、二价体提前解离、二价体互锁、染色体桥、落后染色体等。减数分裂不同步现象普遍存在于菊属植物减数分裂过程。二倍体的菊花脑、甘菊、异色菊的部分二价体在终变期提前解离为单价体。菊花脑及其部分杂种中观察到了互锁二价体。四倍体菊花脑、南京野菊、‘黄英’、‘滁菊’在AI和AII都出现了染色体桥,毛华菊有1.5%的PMC在AI出现染色体桥。四倍体菊花脑AI、AII期出现落后染色体的频率分别为10.6%和7.3%;毛华菊AI期出现落后染色体的频率为4.4%;栽培菊‘黄英’和‘滁菊’在AI、AII期出现落后染色体的频率高于毛华菊。杂种出现染色体桥及落后染色体的频率普遍高于亲本。倒位以及由其引起的各种染色体结构变异可能在菊属系统演化过程中起着重要作用。     

中国特有濒危植物夏蜡梅的交配系统

夏蜡梅Sinocalycanthus chinensis具有局限的地理分布、片断化的生境、较小的种群规模和特殊的遗传结构,研究其交配系统,将为评估造成其目前这种遗传结构的内因、明确夏蜡梅遗传衰退机制和制定保护策略提供重要依据。通过野外观察、实验室检测和人工控制交配实验等研究,结果表明:夏蜡梅从开花到散粉雄蕊和退化雄蕊呈直立到平展再到合拢状的动态变化,当花药处于最平展状态时,柱头成熟具有粘性,可授性最强;说明夏蜡梅雌蕊先熟,雌雄配子存在一定的时空隔离,仅发育后期可遇。花粉胚珠比(P/O)、杂交指数(OCI)和人工控制交配实验的结果较为一致,表明夏蜡梅的交配系统为以异交为主的混合交配系统,部分自交亲和,完成授粉需要传粉者。综合种群结构、遗传结构和交配系统,夏蜡梅种群内遗传多样性降低而种群间遗传分化加剧最重要和直接的原因是生境的破坏、种群规模变小而导致的近交或自交比例增加。人工控制交配实验结果进一步表明,远交和混合授粉即用含有天台种群的花粉进行授粉具有显著的远交优势,远交结实率高达79.6％,平均每果实结实9.1粒种子,平均每胚珠结实0.75粒。因此,人为地促进2种群间的基因流将有利于夏蜡梅自然种群的恢复和遗传多样性的增加,对夏蜡梅保护策略的制定有重要参考价值。     

2型糖尿病兼抑郁症大鼠模型的建立与评价

目的：用体重检测、空腹血糖检测、宏观表征、旷场实验行为学评价糖尿病兼抑郁症的大鼠模型。方法采用高脂饲料喂养加腹腔注射小剂量链脲佐菌素（ STZ）的方法制备2型糖尿病模型,在其基础上再用21 d慢性束缚的方法建立糖尿病兼抑郁症大鼠模型。将32只Wistar大鼠随机分为3组（ n ＝8）：正常组（N组）,2型糖尿病组（T组）,2型糖尿病兼抑郁症组（T＋D组）。2型糖尿病模型建立后,在慢性束缚的第0、7、14、21天检测大鼠的空腹血糖和体重,并对大鼠的宏观表征、饮食量、粪便、小便、精神状态进行观察,在第21天利用行为学设备分析软件,对大鼠旷场实验进行分析,检测大鼠的抑郁程度,验证评价2型糖尿病兼抑郁症大鼠模型是否成功。结果给予高脂饲料及腹腔注射STZ制备2型糖尿病模型后,T＋D组大鼠的毛发散乱,无光泽,活动迟缓,进食量、饮水量增加,粪便尿量增加,精神萎靡。第0、7、14、21天T组和T＋D组组大鼠体重均下降,与N组比较差异有显著性（P＜0.05;P＜0.01）,21d慢性束缚刺激后,T＋D组体重比T组大鼠体重增加较慢,差异有显著性（P＜0.05）;第0、7、14、21天,T组和T＋D组大鼠血糖均升高,与N组比较差异有显著性（ P＜0.01）,21 d慢性束缚刺激后,第21天T＋D组大鼠血糖比T组较高,差异有显著性（P＜0.01）,大鼠5 min内总移动距离有变化,与N组相比,T组差异没有显著性（P＞0.05）,T＋D组差异有显著性（P＜0.05）;与N组相比,T组大鼠5 min内移动速度减慢,差异有显著性（P＜0.05）,T＋D组差异有显著性（ P＜0.01）。结论利用高脂饲料喂养加腹腔注射小剂量STZ及21天慢性束缚的方法,可以成功复制2型糖尿病兼抑郁症大鼠模型,适用于后续研究。     

不同预冷方式及保鲜液配比对荷兰鸢尾切花采后保鲜的影响

对荷兰鸢尾‘罗萨里奥’(Iris xiphium L．var．hybridum cv．Rosarlo)切花的预冷处理方式以及保鲜液中蔗糖和6-BA适宜浓度进行了筛选。结果表明：选用直接预冷的花材,在以0．3g／L8-HQC(8-羟基喹啉柠檬酸盐) 0．05g／L CCC(矮壮素)为基本液并添加50g／L蔗糖和10mg／L 6-BA的瓶插液中,单朵花瓶插寿命达10d,分别比在对照、基本液以及基本液 50g／L蔗糖的瓶插液中的延长了5．5、5．0和2．0d;同时在延缓花瓣褪色、阻止叶片黄化方面也有很好的效果。     

群落演替对夏蜡梅种群分布和数量的影响

对夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis(Cheng et S.Y.Chang)Cheng et S.Y.Chang)所有分布地(浙江临安、天台和安徽绩溪)进行了详细调查,分析夏蜡梅种群面积、密度、结构和群落特征等,并与前人调查结果对比,阐明群落演替对夏蜡梅种群的影响。10余年来,由于国家相关政策的实施(退耕还林、天然林保护以及自然保护区的建立等)以及夏蜡梅分布地林地经营模式的改变,不同夏蜡梅群落呈现发展演替的不同状态,从而对夏蜡梅种群产生了显著影响。从群落类型来看,较为稳定的种群为大明山、西坑、白水坞、捣臼孔种群,种群结构为增长型或稳定型,群落处于乔木或顶级乔木阶段,原生植被保存较好,生境相对稳定,各物种在长期竞争中趋于稳定;直源种群为严重衰退的种群,群落经历了从灌丛阶段向灌乔阶段演化,原来同层次的常绿乔木逐渐形成密集的乔木层,郁闭度高,造成夏蜡梅生长不良甚至死亡,幼苗缺少或数量少,更新困难,此区域的夏蜡梅呈逐渐退化消亡趋势;而溪古坪、龙塘山种群所处群落正是属于这种群落演替的早期阶段,处于衰退过程中种群,不加人工干预也会逐渐退化;而双石边、经过坪等种群虽目前数量多,分布集中,更新良好,但变数最大,一旦人工干扰加剧或消除,则种群结构将快速发生变化,走向消亡的几率极大。该研究结果可为夏蜡梅保护提供科学依据。     

东北粮食主产区农业生态系统健康格局与因子诊断——以吉林省为例

运用生态系统健康的理论与方法研究粮食主产区农业生态系统健康问题具有重要的意义,以东北粮食主产区的典型区域吉林省为研究对象,基于构建的胁迫-状态-免疫(S-S-I)与活力-结构组织-恢复力(V-O-R)农业生态系统健康评价指标体系,运用最优组合赋权法、综合评价模型、GIS空间分析技术和灰色斜率相似关联度诊断模型对2000—2011年吉林省农业生态系统健康的时空格局以及影响因子进行分析.结果表明: 时间特征上,2000—2011年吉林省农业生态健康等级从“不健康级”状态向“较健康级”状态转变,农业生态系统健康水平正逐步提高.空间特征上,2000—2011年吉林省农业生态系统健康状况空间差异日益显著,中部地区的农业生态健康水平保持不变,东南部与西部正逐渐提高.吉林省农业生态系统健康水平提高的主要贡献因子是经济驱动、环境治理与社会发展,主要障碍因子是生态压力、组织结构与投入能力等.最后,提出相关措施进一步改善区域农业生态系统健康状况.