阿拉善高原2种荒漠植物根系构型及生态适应性特征

根系构型决定了植物对资源的吸收方式，根系构型的变化是植物对环境的生态适应和有效生存策略。在阿拉善高原西南缘红砂（Reaumuria soongarica）-珍珠猪毛菜（Salsola passerina）混生群落采用传统挖掘法收集两种植物根系，基于量化的根系形态指标，利用几何拓扑学及分形理论分析了根系构型特征，探讨了该地区2种植物对干旱生境的生态适应策略。结果表明：红砂和珍珠猪毛菜根系均以水平分布占优，根系浅层化分布明显，混生的两种植物占据不同的生态位；2种荒漠植物均具有较大的比根长（SRL）和比表面积（SRA），红砂SRL=21.3 cm/g，SRA=7.6 cm²/g，珍珠SRL=22.4 cm/g，SRA=6.5 cm²/g，有利于水分和养分的获取；红砂根系拓扑指数（TI）、修正拓扑参数（q_a和q_b）分别为0.86、0.52、0.49，珍珠猪毛菜对应参数分别为0.93、0.76、0.73，表明2种植物根系均趋向于鱼尾形分支结构；根系分形维数值（FD_红=1.488、FD_珍=1.422）较小，而分形丰度值（lgK_红=1.855、lgK_珍=1.774）较大，表明2种植物分支相对简单，但空间拓展能力强，有利于对营养空间的占有。上述特征可能是阿拉善西南缘红砂-珍珠猪毛菜群落2种荒漠植物植物对干旱贫瘠生境的重要生态适应策略。     

亚健康状态的合理饮食

亚健康状态的形成，一是生活习惯不良；二是饮食结构不合理；三是运动锻炼不坚持。因此，有些人常感叹自己活得很累，并且有食欲不振、头晕、乏力、精神萎靡、注意力不集中、健忘、失眠、腰酸腿痛及性功能障碍等现象，在医院又检查不出什么器质性病变，也就是不能被诊断为“病”，这就是亚健康状态，在医学中归于各种“虚证”范畴。如果长期处于这种状态，那么一个人的精神状况与机体抵抗力都会处于一个低谷时期．如不能及时纠正，则可以引发精神异常与疾病的发生。如何纠正、预防亚健康状态，走出亚健康，就以下几点与大家共同探讨。     

“绿色革命”新进展:赤霉素与氮营养双重调控的表观修饰助力水稻高产高效育种

以半矮秆育种为代表的“绿色革命”极大地提高了作物产量,但也带来氮营养利用效率降低的严重问题。“绿色革命”主要基于调控赤霉素的代谢和信号转导而实现。前期的研究发现,赤霉素信号转导关键因子DELLA蛋白通过调控GRF4而负调控氮素的吸收利用,为半矮秆品系氮利用效率低的问题提供了解决方案。最近的一项研究进一步揭示了GA信号途径与氮响应交叉互作的新机制。该研究发现水稻(Oryza sativa)NGR5是氮素调控分蘖数目的一个关键基因,其表达受氮诱导。通过招募PRC2,NGR5对D14和OsSPL14等分蘖抑制基因所在位点进行H3K27me3甲基化修饰,从而抑制其表达。而在半矮秆背景下超表达NGR5可以提高低氮水平下的水稻产量。NGR5同时也被发现为赤霉素受体GID1的一个新靶标,受到其负调控。该研究发现了调控赤霉素信号通路的新机制,并对高产高效的新一代“绿色革命”育种实践具有重要启示。     

Fractal root system of Melica przewalskyi along different aspect in degraded grassland

Aims Fractal root system is phenotypic plasticity result of plant root architecture to respond to environmental heterogeneity, may reflect the growth strategy of plants to adapt to environmental conditions. Our objective was to explore the relationship between root fractal dimension and fractal abundance of fractal root system of Melica przewalskyi population in response to aspect variation in the northwest of China. Methods The study site was located in a degraded alpine grassland on the northern slope in Qilian Mountains, Gansu Province, China. Survey and sampling were carried out at 40 plots which were set up along four slope aspects transects with 20 m distance between adjacent plots. Handheld GPS was used to determine the elevation, longitude and latitude of each plot. ArcGIS was used to set up digital elevation model (DEM). Community traits were investigated and six individuals roots of M. przewalskyi were collected randomly at each plot. The samples were cleaned and divided into different organs, then scanning the root with the Win-RHIZO for measurements of fractal dimension and fractal abundance in laboratory, and their biomass were then measured after being dried at 80 °C in an oven. Important findings With the slope aspect turned from north to east, west, and south, the density, height and soil moisture content of the plant community displayed a pattern of initial decline, the height, density, root fractal abundance of M. przewalskyi increased and the root fractal dimension decreased. The root fractal dimension was negatively associated with the fractal abundance in all aspects, but the relationship varied along the slope aspects gradient; there was a highly significant negative correlation (p < 0.01) between the root fractal dimension and fractal abundance at north slope and south slope aspect, whereas the correlation only reached a significant level (p < 0.05) at the east slope aspect and west slope aspect; indicating that there is a trade-off between the root fractal dimension and fractal abundance. In addition, when the slope aspect changed from north to east, west and south, the standardized major axis (SMA) slope of the regression equation in the scaling relationships between root fractal dimension and fractal abundance increased (p < 0.05), indicating that the roots of M. przewalskyi at the droughty southern slope have less branch and more sparse in the same soil volume of root exploitation and utilization. Consequently, the resource allocation pattern on reasonable trade-off between root fractal dimension and fractal abundance in different slope aspect of M. przewalskyi, reflects the relationship between the income and the cost of construction of plant root architecture.     

金塔绿洲不同林龄多枝柽柳根系分叉数与分支角度的关系

根系构型影响根系空间分布和营养吸收效率，反映了植物适应环境胁迫的生存策略。采用标准化主轴估计（Standardized major axis estimation，SMA）的方法，分析了甘肃金塔北海子国家湿地公园3年生和6年生多枝柽柳（Tamarix ramosissima）根系分叉数与分支角度的异速生长关系。结果表明：随着林龄的增长，湿地群落盖度、高度逐渐增加，多枝柽柳种群的盖度、密度、高度和地上生物量以及根系深度、分叉数、比根长、比表面积、各级根系直径随之增加，根系分支角度和根冠比逐渐减小；多枝柽柳根系分叉数与分支角度回归方程的标准主轴斜率逐渐增大（P<0.05），随着林龄的增长，多枝柽柳根系分叉数的增加速度逐渐大于根系分支角度的生长速度，二者在林龄间呈现出差异化的异速生长关系。随着林龄的增长，多枝柽柳根系构型模式由"扩散型"转变为"紧缩型"，体现了种群应对生境胁迫和竞争的生态适应机制。     

祁连山高寒草原主要植物种群格局对冬季放牧的响应

以肃南裕固族自治县鹿场冬季牧场为研究对象,采用偏离系数及t检验方法结合Ripley''s K函数及蒙特卡罗随机模拟对紫花针茅种群与醉马草种群进行格局分析,进一步采用计盒维数与信息维数对紫花针茅种群与醉马草种群进行分形分析,揭示在放牧系统中优势植物的种群变化。格局分析结果表明：牧场植物的种群格局出现5种变化规律。紫花针茅种群的偏离系数在放牧率3.64 AUM/hm²时^#,出现最小值。醉马草种群的偏离系数在放牧率4.16AUM/hm²时,出现最大值。在0-1 m的研究尺度内,紫花针茅种群与醉马草种群的Ripley''s K函数结果均在蒙特卡洛随机模拟区间内,呈随机分布格局。分形分析结果表明：伴随放牧率增大,紫花针茅种群的计盒维数区间为[1.596,1.962],醉马草种群的计盒维数区间为[1.831,1.945];紫花针茅种群的信息维数区间为[1.590,1.899],醉马草种群的信息维数区间为[1.633,1.913]。在放牧率4.34 AUM/hm²时,紫花针茅种群与醉马草种群空间占据差值达到最大,信息维数相对较低,种群分布相对均匀,格局变化相对缓慢,经济效益与生态效益相平衡,最适合管理牧场。     

从量子跃迁观点对蛋白质折叠速率的统计分析

理解蛋白质折叠速率是探明蛋白质结构和折叠机制物理基础的关键.蛋白质折叠速率的温度依赖关系是当前一个未解决的难题.假定蛋白质折叠是一个分子构象间的量子跃迁,导出了一个蛋白质折叠速率的解析公式.由此公式出发,计算了资料库中二态蛋白质的折叠速率和研究了它们的温度依赖性.从第一性原理出发,对实验给出的16个二态蛋白质折叠速率的非阿列尼乌斯(non-Arrhenius)温度关系给予成功解释,进而预测了这些蛋白质解折叠速率的温度依赖关系.依据量子折叠理论,给出了一个预测二态蛋白质折叠速率的统计公式,用于65个蛋白的资料库,理论和实验比较的相关系数为0.73.此外,理论还给出了与实验结果一致的最大和最小折叠速率估计.     

土施糖类对丛枝菌根真菌侵染率和产孢的影响

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)不能进行光合作用,需要宿主植物提供碳水化合物供其完成整个生命周期,添加外源物质调控AMF和宿主植物的关系被认为是一种可行的措施。通过盆栽实验种植番茄,探索土施不同糖类对摩西球囊霉Glomus mosseae的侵染率、产孢能力和功能(宿主植物生长和养分)的影响。结果表明,添加葡萄糖和蔗糖可提高接种了摩西球囊霉的番茄的地上部生物量以及磷、钾吸收量,但对地上部氮吸收量影响不显著;添加麦芽糖和淀粉对地上部生物量及氮磷钾养分吸收量的影响均不显著。添加糖类处理,土壤碱解氮均有下降趋势;土壤速效磷、速效钾随着地上部磷和钾吸收量增加有下降趋势。糖类添加对土壤有机质没有影响。添加不同糖类均提高了AMF的侵染率,其中添加蔗糖处理的侵染率较单独施用摩西球囊霉菌处理增加了114%。单独施用摩西球囊霉菌剂处理土壤孢子数为10个/g,添加葡萄糖和淀粉处理的孢子数均为8个/g,添加蔗糖和麦芽糖处理的孢子数均为11个/g,添加糖类均对AMF产孢无显著影响。     

崇明水仙根尖体细胞染色体的观察和核型分析

以崇明水仙(Narcissus tazetta L.var.chinensis Roem.)根尖体细胞为实验材料,对适宜于崇明水仙细胞学研究的前处理液和前处理时间进行了筛选,在此基础上,应用根尖压片法对重瓣花型和单瓣花型崇明水仙体细胞染色体数、核型及倍性进行了比较分析.结果显示:适宜的前处理液是对二氯苯饱和溶液,适宜的前处理时间为12 h.重瓣花型和单瓣花型崇明水仙的染色体核型差异较小,相同点为:不对称二型核型,染色体基数x=10,三倍体,体细胞染色体数2n=3x=30,第7号染色体的短臂具随体,核型均属于"3B"型,臂比大于2的染色体比率为90%.不同点为:重瓣花型的第7号和第8号染色体分别为sm和st型,单瓣花型的第7号和第8号染色体分别为st和sm型;前者的核型不对称系数(76.48%)略小于后者(76.71%);前者的相对长度系数为12L+6M2+12S,后者的相对长度系数为12L+3M1+3M2+12S;前者的最长染色体与最短染色体长度的比值(3.10)略小于后者(3.19).重瓣花型的核型公式为2n=3x=30=15st+15sm(3SAT),单瓣花型的核型公式为2n=3x=30=15st(3SAT)+15sm,崇明水仙根尖体细胞染色体的平均核型公式为2n=3x=30=15st(3SAT)+15sm.根据研究结果初步推测崇明水仙为节段异源三倍体.