H2S作为植物个体间交流的气体信号分子

植物遭受到昆虫取食、创伤及非生物胁迫时,会向环境中释放多种挥发性物质,直接或间接地帮助受胁迫植株抵抗伤害。同时,这些挥发性物质向附近的健康植株传递信息,以应对可能到来的侵害。硫化氢(H2S)作为细胞内气体信号分子提高植物对多种胁迫的抗性已有报道,本论文对H2S是否作为植物个体间传递信息的信号分子进行了研究。结果表明:40%PEG8000处理可以使谷子、白菜、番茄和拟南芥Col-0植株所在环境空气中H2S含量升高;谷子和拟南芥Col-0植株经PEG8000处理后,可以使邻近的非胁迫植株叶片的H2S含量升高和H2S响应基因表达变化,并诱导非胁迫植株气孔关闭;而拟南芥内源H2S产生酶基因LCD和DES1双基因突变体lcd/des1经PEG8000处理,不能引起空气中和邻近植物的H2S含量升高,不能诱导邻近植株气孔关闭。本论文表明,H2S可以作为植物个体间的信息传递分子;即受胁迫植物通过向周围环境中释放H2S,向邻近植株提供胁迫预警信息,可能对种群的生存有重要意义。     

化学诱变剂EMS对知母种子萌发的影响

以知母（Anemarrhena asphodeloides）种子为材料,分别采用1%、2%、4%、6%浓度的EMS处理6、8、12和24 h,在恒温培养箱内进行种子萌发实验,研究不同浓度的化学诱变剂甲基磺酸乙酯（ethyl methane sulfonate,EMS）处理对知母种子萌发的影响,筛选适宜的诱变浓度和诱变时间。结果表明：随EMS浓度的增加和处理时间的延长,知母种子发芽率呈现逐渐降低的趋势,以相对发芽率达到半致死浓度为标准,6%EMS浸种12和24 h可作为EMS诱导知母建立突变体库的适宜条件。     

特定环状RNA表达与衰老的关系研究*

目的:研究小鼠不同组织器官中环状RNA的表达量在年老与年幼中的差异,揭示环状RNA与衰老的联系。方法:通过对不同组织器官的总RNA的提取,分别逆转录,并扩增circUSP34、circTCF4、circTCF20、circZFP64、circPWWP2A、circLIN54,通过凝胶电泳比较其在年轻小鼠与年老小鼠的组织器官中的表达情况,明确上述环状RNA与衰老的联系。结果:环状RNA在不同年龄小鼠的组织器官中存在广泛性的差异性表达,不同组织不同环状RNA有着不同的表达量的改变,其与衰老存在联系。在卵巢中除circTCF4,其余五种环状RNA表达量均与年龄负相关;在肾脏中,除circTCF4与circPWWP2A,其余与年龄呈负相关;在乳腺中只有circUSP3与衰老呈负相关;而在肠道与生长相关的只有上述后三种环状RNA,均呈正相关。其他样本与组织的发育阶段有不同的相关性,具体在结果体现。结论:环状RNA的表达量在组织中与年龄的增大有着显著相关性,环状RNA可能广泛地参与了不同的衰老通路,起到不同的生物学作用,其在衰老的产生中扮演重要角色。     

灌溉方法与施氮对土壤水分、硝态氮和小麦生长发育的调控效应

为探明玉米秸秆还田下小麦的合理灌溉与施肥方法,于田间研究了漫灌(FI)、微喷灌(SI)、滴灌(DI)和灌水施氮模式(N₁, 基施纯N 157.5 kg·hm^-2+拔节期施纯N 67.5 kg·hm^-2; N₂, 基施纯N 157.5 kg·hm^-2+拔节期施纯N 45.0 kg·hm^-2+灌浆期施N 22.5 kg·hm^-2)对土壤水分、硝态氮(NO₃^--N)含量和小麦生长发育的影响.结果表明: 灌溉方法和灌水施氮模式共同影响土壤含水量和贮水量的变化.其中,灌溉方法对越冬期和返青期0～60 cm、孕穗期和灌浆期0～160 cm、成熟期100～160 cm土层含水量影响相对较小,对越冬期和返青期80～160 cm、成熟期0～80 cm土层含水量影响大;FI对含水量和贮水量影响最大,DI次之,SI最小;SI和DI的灌水施氮模式中灌水量多,则土层含水量高、贮水量多,变化大.NO₃^--N含量受灌溉方法和施氮的影响,施氮对0～20 cm土层影响大,SI生育期NO₃^--N含量变化大,DI越冬期至孕穗期NO₃^--N含量变化小,此后变化大,FI与DI相反;生育前中期灌水量对NO₃^--N含量影响大,后期施氮对NO₃^--N含量影响大;SI和DI的2种灌水施氮模式中冬前灌水量多的NO₃^--N含量变化大.灌溉方法中SI越冬期总茎数和单株分蘖高,成穗率高,成穗数多,产量、水分利用效率(WUE)和氮素利用效率最高,滴灌次之,漫灌最低;SI和DI中N₁生育期总茎数、成穗数多,但穗粒数和千粒重低,产量、WUE和氮素利用效率低于N₂.因此,玉米秸秆还田后播种小麦,微喷灌代替漫灌生育期灌4水,施足基肥,拔节期和灌浆期分次追氮,是山西南部小麦-玉米一年两熟区小麦节水高产高效栽培模式.     

中国野鸦椿属植物化学成分及药理活性研究进展

野鸦椿属植物归属于省沽油科,主要分布于东亚以及东南亚,我国分布有两个种。该属植物化学成分结构丰富,包括酯类、三萜类、黄酮类等,药理活性广泛,如抗炎、抗肝纤维化、抗氧化等。本文从化学成分及药理活性方面对野鸦椿属植物的研究进行综述,以期为该属植物的深入研究与开发提供文献参考。     

城市边缘区生态承载力时空分异研究——以甘井子区为例

以大连市甘井子区为例,利用1998年的土地利用数据和2003年、2007年、2013年的SPOT5遥感数据等多元数据,运用状态空间表征生态承载力量值的计量方法,计算了城市边缘区的社区生态承载力,并研究了甘井子区1998—2013年生态承载力的时空分异特征。结果表明:(1)时间上,1998—2013年,甘井子区整体的生态承载力呈现先快后慢的下降趋势,生态状态呈现出从优秀向良好,再向一般过渡的阶段特征。(2)空间上,甘井子区整体的生态承载力等级东西部差异明显,呈现出相同承载力等级小范围聚集和相近承载力等级间穿插分布的特征。(3)甘井子区内部各社区生态承载力程度差异明显。靠近市区的社区生态承载力15年间变化显著,生态承载程度迅速下降,远离市区的部分社区生态承载力变化不大,生态环境保持良好以上的状态。     

在矿山废弃地上发展可再生能源的潜力——以辽宁省为例

在国内外碳减排压力和我国能源结构调整需求下,我国可再生能源的开发压力较大.矿山具有丰富的废弃土地,发展可再生能源的潜力巨大,在矿山废弃地上开发可再生能源对我国的能源战略具有重要意义.本研究以辽宁省矿山废弃地为例,提出矿山废弃地的生物质能与太阳能发展预案,估算辽宁省矿山废弃地的可再生能源发展潜力.结果表明:辽宁省1227.6 km2的矿山废弃地面积发展可再生能源的潜力较大,不同预案的潜力差异显著.预案1以光伏发电最大化为目标模式,总计可发电量为79.4 TWh,折标煤量32.1 Mt,碳减排量为79.1Mt CO2.预案2以生物质能源利用最大化为目标模式,光伏与生物质能总的发电量可达到31.2~33.1 TWh,折标煤量12.7~13.4 Mt,碳减排量为31.1~33.0 Mt CO2.预案3以矿山能源综合利用最大化为目标并兼顾生态修复的发展模式,光伏与生物质能总的发电量可达到62.3~63.7 TWh,折标煤量25.1~25.7 Mt,碳减排量为62.1~63.5 Mt CO2.3种预案的发电量在31.2~79.4 TWh,占辽宁省2016年总电力消费量的15.3%~38.9%,折标煤量12.7~32.1 Mt,碳减排量为31.1~79.1 Mt CO2.本研究对在矿山废弃地上发展可再生能源潜力及其替代化石能源能力的评估,对于碳减排、能源结构的调整以及矿山废弃地的生态修复具有重要的研究意义.     

松嫩平原农业区土壤理化性质与真菌代谢产物——球囊霉素相关土壤蛋白的关系

对不同土壤深度的真菌特征代谢产物球囊霉素相关土壤蛋白(glomalin-related soil protein,GRSP)与土壤理化性质相关关系的研究,有助于揭示土壤真菌在不同土壤深度对养分的调节作用。本研究在松嫩平原农田5个土层(0~100 cm)采集360个土样,分析了易提取球囊霉素相关土壤蛋白(EE-GRSP)、总提取球囊霉素相关土壤蛋白(T-GRSP)含量和11个土壤理化性质指标及其相关关系。结果表明:表层EE-GRSP和T-GRSP平均含量为0.74和6.0 mg·g-1,随土层加深均呈显著下降趋势;深层土壤养分储量较大,有机碳、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾储量在深层(40~100 cm)占总储量的41.2%~62.8%;土壤p H、容重、含水量和电导率也表现了明显的垂直变化规律;各理化性质在不同土层与GRSP的相关关系不同,有机碳在全部深度与GRSP均有显著的相关关系,而p H与GRSP均在20~100 cm深度有极显著的相关性(P0.01),且与EE-GRSP、T-GRSP显著相关的理化性质指标分别在60~80、20~60 cm最多,在表层最少;GRSP在深层土壤与各指标的相关性与表层不同,可能会影响GRSP对不同土壤深度养分的调节功能;鉴于深层土壤中GRSP与养分显著相关,本研究提出,种植与土壤真菌具有共生关系的深根性植物是对富集养分的深层土壤进行生物修复的有效方法。