常绿阔叶林中壳斗科树种细根形态与养分含量的序级变化特征

以福建省建瓯万木林自然保护区的天然常绿阔叶林内8种壳斗科树种为研究对象,对细根形态和化学计量性状的序级和种间变异规律进行定量研究。结果表明：8个壳斗科树种直径、组织密度、比根长、N含量以及C/N在1～5序级间呈现出规律的变化;直径、组织密度、C/N随序级的增大而增大,比根长和N含量随序级的增大而降低,C含量没有随序级呈现出明显变化趋势;影响树种间比根长变异的因素随序级而异,低级细根比根长变异主要由直径引起,较高级细根比根长变异主要由组织密度引起。此外,壳斗科树种细根并不符合单一轴的“根经济谱”,而与全球尺度上发现的两个变异维度类似,即“自己动手vs.菌根依赖”维度和“资源获取vs.保存”维度;不同壳斗科树种细根生态策略仍存在明显差异。     

亚热带天然常绿阔叶林林下9种灌木细根形态和C、N化学计量特征

林下灌木是亚热带常绿阔叶林重要的构成部分,但林下灌木细根功能性状变异规律及地下生态策略仍不清楚。以福建建瓯万木林自然保护区内9种灌木为研究对象,对细根直径、根长、比根长、组织密度、碳浓度和氮浓度6个细根性状进行研究,采用序级划分法,分析不同树种细根性状序级间的变化特征、常绿和落叶灌木细根性状之间的差异,不同序级细根性状之间的关系以及细根性状变异维度。结果表明:树种和序级对9种灌木细根形态和化学性质有显著影响。直径、根长、根组织密度随着序级的增加而逐渐增加,比根长和氮浓度逐渐减小,碳浓度在序级间的变化趋势不一,未表现出明显的规律。落叶灌木细根直径、根长和氮浓度均显著高于常绿灌木,碳浓度和组织密度显著低于常绿灌木,表明与常绿灌木相比落叶灌木更偏向于资源获取型生态策略,常绿灌木则更偏向于保守型策略。灌木细根在不同序级间的直径与比根长、组织密度,氮浓度与组织密度有较强的相关性,细根其他性状间的关系并不密切或因序级而异。主成分分析结果表明灌木细根性状变异沿一个主成分轴发生变异,该轴表示灌木细根的资源获取和保守的权衡策略。     

基质金属蛋白酶-2/9敏感型可跨膜融合抗氧化酶的表达、纯化和表征北大核心CSCD

融合了跨膜肽的抗氧化酶可进入细胞,保护细胞免受放射损伤。然而跨膜肽的跨膜能力没有靶向性,其也可把抗氧化酶带入肿瘤细胞进而保护肿瘤细胞,降低放疗的效果。为此,根据多数肿瘤细胞微环境中存在活性基质金属蛋白酶(matrix metalloproteinase,MMP)-2或MMP-9的特点,在细胞跨膜肽R9与人铜、锌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase 1,SOD1)和谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)之间融合MMP-2/9的底物肽X,设计了融合蛋白GST-SOD1-X-R9。该蛋白在肿瘤微环境中可因MMP-2/9酶切底物肽X而失去跨膜肽,从而无法进入肿瘤细胞,进而只能进入正常细胞。全基因合成SOD1-X-R9序列,并将其插入原核表达载体pGEX-4T-1中,得到表达质粒,并实现了GST-SOD1-X-R9融合蛋白的可溶表达。GST-SOD1-X-R9经硫酸铵沉淀和GST亲和层析纯化,分子量约为47 kDa,与理论值一致。纯化的融合蛋白的SOD活性和GST活性分别为2954 U/mg和328 U/mg。GST-SOD1-X-R9的SOD活性或GST活性在生理条件下几乎没有变化。该融合蛋白在溶液中可被胶原酶Ⅳ部分水解。分别建立了2D和3D培养的HepG2细胞模型来检验肿瘤微环境中的MMP-2活力对该蛋白跨膜能力的影响。在2D培养模型中,HepG2的MMP-2活力极低,但在3D培养模型中,随着培养时间的增加,HepG2肿瘤球的体积变大,其胞外MMP-2活力也随之增强。GST-SOD1-X-R9在2D培养的HepG2细胞中具有和GST-SOD1-R9蛋白一样的跨膜效率,但在3D培养的HepG2细胞球中的跨膜能力大大降低。本研究为后续深入研究GST-SOD1-X-R9靶向防护正常细胞的氧化损伤效应奠定了基础。     

谷子PAL基因家族全基因组的鉴定和表达分析

苯丙氨酸解氢酶(phenylalanine ammonia-lyase,PAL)基因家族参与苯丙烷类代谢过程,通过调控植物抗病次生物质的合成在植物抗逆反应中发挥重要作用。为明确谷子PAL基因家族在逆境胁迫下的表达规律,该研究利用生物信息学方法对谷子PAL基因家族进行鉴定和表达分析。结果表明:谷子具有11个PAL基因,在进化树中可分为3个亚家族,SiPAL7独自进化为一支。通过构建蛋白结构域发现PAL基因家族成员均含有保守的PAL结构域。启动子分析显示,PAL基因含有应答激素、逆境胁迫等多种因子的顺式作用元件,说明PAL基因广泛参与不同生物学调控过程。RT-qPCR结果显示,谷子PAL基因家族多为诱导型表达,不同光照条件下PAL基因表达量变化明显,不同基因具有不同响应模式,说明谷子PAL基因家族在参与光调节反应中发挥重要作用。谷子PAL基因高度保守,广泛响应不同非生物胁迫,具有表达特异性。该研究结果为揭示PAL基因家族在调节谷子抗性及胁迫应答过程中的作用提供了参考。     

魔芋组培良种繁育技术体系新进展

介绍了近年来魔芋组培良种繁育技术体系建设研究中的多项成果,主要魔芋组培原原种工厂化生产技术、种芋包衣技术、质量监控技术和大田栽培配套技术等一系列关键技术研究方面的进展,为魔芋产业发展中成果的转化应用起到了支撑作用.     

塔克拉玛干沙漠不同区域柽柳沙包土壤盐分分布特征及其影响因素

柽柳(Tamarix chinensis)沙包是塔克拉玛干沙漠特殊的生物地貌景观, 对维持区域生态环境的稳定具有极其重要的作用。该研究采用野外调查与室内分析相结合的方法, 选取且末、阿拉尔、策勒、塔中4个典型区域的柽柳沙包为研究对象, 对柽柳沙包0-500 cm土壤垂直剖面进行采样, 测定土壤pH值、枯落物含量、电导率及HCO₃ ^-、Cl ^-、SO₄ ^2-、Ca ²⁺、Mg ²⁺、K ⁺、Na ⁺含量, 分析柽柳沙包中土壤盐分的空间变化规律及其影响因素。结果表明: 1)从且末、阿拉尔、策勒到塔中, 土壤pH值总体呈升高趋势, 土壤电导率及Na ⁺、Ca ²⁺、Mg ²⁺、SO₄ ^2-含量总体呈降低趋势, K ⁺、Cl ^-、HCO₃ ^-含量没有明显的变化规律。2)盐分在4个样区的垂直分布主要表现为: 且末和策勒样区柽柳沙包的土壤盐分呈表层聚集现象; 阿拉尔和塔中样区柽柳沙包的土壤盐分呈深层聚集现象。随着土层深度的增加, 土壤pH值总体呈升高的趋势, 土壤枯落物含量总体呈降低趋势; 土壤电导率在且末和策勒样区总体呈降低趋势, 阿拉尔样区呈先降低后升高再降低的变化趋势, 而塔中样区呈先升高后降低再升高的变化趋势。3)根据相关性分析和主成分分析, 且末样区土壤枯落物含量、SO₄ ^2-、Na ⁺、K ⁺为影响土壤盐分含量的主要因子, 且土壤盐分以硫酸盐为主; 阿拉尔样区影响土壤盐分组成的主要因子为Cl ^-、Na ⁺; 策勒样区为Cl ^-、K ⁺、Na ⁺; 塔中样区为Cl ^-、Na ⁺、Ca ²⁺、SO₄ ^2-, 且土壤盐分均以氯化物为主。综合分析表明, 不同区域柽柳沙包中土壤盐分存在空间变异性, 柽柳沙包土壤盐分的变化与干旱沙漠地区强烈的蒸发作用、地表风蚀强度、地下水埋深、土壤中枯落物及柽柳的生物积盐效应等因素密切相关, 是影响不同区域土壤盐分分布的关键因子。     

亚麻胚性细胞悬浮培养体系的建立和影响因素

亚麻品种‘双亚五号’的胚性愈伤组织诱导最佳培养基为MB（MS无机盐加B5维生素）＋1.0mg·L^-12,4-D;细胞初始悬浮培养的最佳培养基为MB＋0.2mg·L-16-BA;细胞继代悬浮培养的最佳培养基为改良的MB（NH4NO3减半,KNO3加倍）＋0.02mg·L^-12,4-D＋0.2mg·L^-16-BA;适宜的蔗糖量为50g·L^-1;适宜的继代接种量为1.0～1.5g·（25mL）^-1;继代间隔为5～7d。     

种间转移扩增筛选仙湖苏铁微卫星位点及其遗传多样性研究

运用刺叶苏铁、葫芦苏铁、海南苏铁的SSR引物,在仙湖苏铁中进行种间转移扩增,筛选得到7对引物能扩增出清晰的特异带,其中3对引物的扩增产物具有多态性.为验证微卫星的真实性,扩增产物切胶回收后克隆测序.结果表明：重复单元的数目变化是扩增片段长度多态性的主要来源.运用筛选出的3对 SSR标记对4个仙湖苏铁野生种群进行遗传结构研究,等位基因数从2~5,杂合度从0．000~0．667,期望杂合度为0．000~0．610.种群两两遗传分化系数从0~0．382.总体上仙湖苏铁遗传多样性水平低,而种群间遗传分化显著.STRUCTURE分析结果表明,4个野生种群可被分配到3个假想的遗传簇.BOTTLENECK 分析结果表明种群近期没有遭遇瓶颈效应.     

铁皮石斛林下立体栽培比较研究

选取种植方式、树体及其部位作为研究对象,对不同林下栽培模式下铁皮石斛Dendrobium officinale存活率、增殖系数及增重系数进行比较研究。结果表明,不同种植方式的铁皮石斛存活率大小依次为：悬挂式树段(98.55%)＞树体(95.86%)＞砖石(92.67%)＞苗床(72.97%),悬挂式树段种植方式与其他三种方式均存在显著差异;而不同树的铁皮石斛存活率大小依次为：树菠萝(96.43%)＞龙眼(96.22%)＞杧果(95.37%)＞荔枝(93.54%)＞马尾松(32.93%),前三种树与其他树存在显著差异;不同部位则以树杈部存活率(86.89%)最高。比较不同种植方式的铁皮石斛增殖与增重系数,附生种植方式两指标均显著高于林下苗床种植方式,附生种植方式中又以悬挂式树段种植方式的系数值最高,其三年后增殖系数与增重系数分别为3.50和4.55,并与其他附生方式均存在显著差异。因此,在亚热带林下立体栽培模式下,铁皮石斛的种植应以悬挂式树段种植方式为主,并充分利用常绿阔叶类乔木树种及砖石类等载体进行附生种植。     

PPR蛋白在水稻生长发育中的功能研究进展

水稻是我国最主要的粮食作物之一.水稻的安全生产越来越依赖分子生物学功能基础研究.PPR(Pentatricopeptide repeat)蛋白是水稻中较大的蛋白家族之一,研究证明PPR蛋白由核基因编码并参与细胞器前体RNA加工,如RNA起始翻译、RNA稳定、RNA剪接、RNA编辑,调控水稻叶绿体和线粒体等的发育,进而影...