水分胁迫对2种科尔沁沙地植物光合和水分利用特性的影响

选用内蒙古科尔沁沙地1年生植物狗尾草(Setaria viridis)和沙米(Agriophyllum squarrosum)为材料,采用盆栽方法研究了它们在不同土壤水分处理下的光合参数和水分利用效率的日变化特征及其与环境因子的相关关系。结果表明,狗尾草和沙米的净光合速率日变化曲线在充分供水条件下均呈单峰型,在轻度干旱胁迫下均呈双峰型,而在重度干旱胁迫下分别呈双峰型和左偏单峰型。狗尾草和沙米的蒸腾速率在不同水分处理下都近似呈双峰型曲线,然而变化程度却不相同。重度干旱胁迫下,狗尾草日平均净光合速率(11.52μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(3.62 mmol.m-2.s-1)分别比相应充分供水处理增加7%和43%,而沙米的日平均净光合速率(7.07μmol.m-2.s-1)和蒸腾速率(5.56 mmol.m-2.s-1)则分别较相应充分供水处理降低13%和36%。重度干旱胁迫下,狗尾草水分利用效率(2.84 mmol.mol-1)比相应充分供水处理降低3.1%,而沙米水分利用效率(1.14mmol.mol-1)则较充分供水处理提高了34%。光合速率下降在充分供水条件下主要是由气孔调节,但在轻度干旱胁迫和重度干旱胁迫处理下非气孔因素调节却起到十分重要的作用。在重度干旱胁迫下,狗尾草仍具有显著高于沙米的的净光合速率和水分利用效率,这可能是其仍然能够在固定沙地分布的原因之一。     

水分胁迫对入侵植物薇甘菊幼苗生长的影响

水分是影响薇甘菊(Mikania micrantha)生长的重要环境因子,但通过调控生长环境包括土壤水分和空气湿度来探讨这一入侵植物的适应能力的报道较少.本文通过设置2个水分梯度:处理Ⅰ土壤含水量30%～60%和空气相对湿度80%～90%,处理Ⅱ土壤含水量10%～20%和空气相对湿度20%～30%进行试验.结果发现土壤含水量在10%～20%且空气相对湿度在20%～30%时,水分胁迫能显著影响薇甘菊的幼苗生长和光合特性.胁迫条件下植株生长速率明显降低,最大净光合速率和最大量子效率分别是1.94 μmol·m-2·s-1和64.91 mmol·mol-1,比对照8.63 μmol·m-2·s-1和211.34 mmol·mol-1明显偏低.本文将空气相对湿度作为水分胁迫条件之一,阐述了空气相对湿度的增加能扩大薇甘菊的适生范围,并分析得出气孔限制可能是水分胁迫下薇甘菊生长受抑制的主要原因.     

秦岭佛坪国家级自然保护区亚高山草甸30种草本植物的光合生理特征

秦岭是我国陆地生物多样性保护关键区域之一,其亚高山草甸植被对环境变化具有良好的指示作用。为了探索草甸植物对高山环境的适应策略,对陕西佛坪秦岭亚高山草甸30种草本植物的光合速率、蒸腾速率、气孔导度、水分利用效率和胞间CO2浓度特征进行分析。结果表明:30种草木植物的光合生理特征表现各异。净光合速率最大者为细茎橐吾(18.75μmol.m-2.s-1),最小者为轮叶马先蒿(0.73μmol.m-2.s-1);气孔导度最大者为卵叶银莲花(2.99 mol.m-2.s-1),最小者为湖北大戟(0.04 mol.m-2.s-1);蒸腾速率最大者为东方草莓(6.14 mmol.m-2.s-1),最小者为紫苞鸢尾(0.44 mmol.m-2.s-1)。Pearson相关分析表明净光合速率与气孔导度、蒸腾速率之间表现出极显著的正相关(p<0.01)。对各物种的光合特征进行聚类分析,结果将30个物种划分为4个组群,各物种间光合特征的差异反映了不同物种在生态系统中的相对重要性。     

土壤干旱胁迫对黄栌叶片光合作用的影响

采用CIRAS-2型便携式光合作用系统,设置充足供水、轻度、中度和重度胁迫4种土壤水分处理,研究土壤干旱和强光胁迫对3年生黄栌苗木叶片光合作用的影响.结果表明:土壤干旱胁迫对黄栌叶片的光合性能参数影响显著,随着土壤水分胁迫的加剧,黄栌叶片的光合速率、蒸腾速率和光量子效率明显降低,光补偿点增高,水分利用效率在轻度水分胁迫(土壤相对含水量60%～65%)下最高;在强光(有效辐射强度1000～1800μmol.m-2.s-1)范围内,叶片光合速率和水分利用效率均较高,而对弱光的光能吸收和光量子效率较低,并随土壤水分胁迫加剧明显下降.     

半干旱黄土丘陵区天然次生灌木山桃（Prunus davidiana）与山杏（Prunus sibirica L.）叶片气体交换参数日动态差异

以半干旱黄土丘陵区5年生天然次生灌木山桃(Prunus davidiana)及山杏(Prunus sibirica L.)作为研究材料,系统比较了两树种叶片气体交换参数的日变化特征,分析了其光合作用和蒸腾作用与环境因子的关系.结果表明:山桃叶片气体交换参数日变化特征与山桃有所差异,山桃除蒸腾速率(Tr)外其它生理参数呈单峰曲线,山杏的日变化类型均呈双峰曲线.两树种光合速率(Pn)在下午明显下降,其原因主要是受到非气孔限制.山桃Pn的日均值((7.64±3.69) μmol · m-2 · s-1)比山杏((5 29±2.97) μmol · m-2 · s-1)高出46%,Tr的日均值((2.21±1.02) mmol · m-2 · s-1)比山杏((1.58±0.57) mmol · m-2 · s-1)高出40%左右,水分利用效率(WUE)的日均值相差不大,分别为(2.89±1.52) μmol · mmol-1,(2.54±1.37) μmol · mmol-1.多元回归及相关分析表明,影响光合作用与蒸腾作用的最重要因子是光合有效辐射强度,其次是大气CO2浓度;光合作用与蒸腾作用参数之间也有明显的相关性.结论:山桃与山杏表现出具有较高光合速率,较低蒸腾速率和较高水分利用效率的生理特征,因而在半干旱黄土丘陵区都有较好引种栽培与开发利用潜力.     

两种荒漠植物叶片脱水下水分生理和PSⅡ活性特征

以塔克拉玛干南缘的优势物种疏叶骆驼刺(Alhagi sparsifolia)和引进种大果白刺(Nitraria roborowskii)的离体叶片为实验材料,比较了不同水分状况下水势、气孔导度和叶绿素荧光参数的变化特征。结果显示:(1)大果白刺在脱水胁迫初期气孔导度值(Gs)高达495.7mmol.m-2.s-1,相对含水量(RWC)>96%时Gs降幅较小,维持较高气孔开度进行光合作用;骆驼刺气孔对脱水胁迫反应较灵敏,Gs值控制在180mmol.m-2.s-1以内且Gs总体下降缓慢。(2)大果白刺在RWC>84%时水势高于骆驼刺并保持平稳下降,骆驼刺始终保持较缓慢下降趋势。(3)二者叶片气孔导度与水势绝对值均呈负指数回归关系,-2.2Mpa为大果白刺水势临界点,未发现骆驼刺有明显临界点。(4)二者的叶绿素荧光参数在脱水胁迫下均表现为初始荧光F0显著上升,PSⅡ最大光化学效率Fv/Fm和潜在活性中心Fv/F0值下降;骆驼刺的单位反应中心捕获的能量(TRo/RC)和单位反应中心数目(RC/CSo)呈波动变化,大果白刺在RWC<78%时各项荧光比活性值急剧上升且荧光曲线转为平台型。研究表明,骆驼刺具有低水势忍耐脱水的抗旱方式,并且反应中心可能存在可逆失活和能量陷阱等方式响应水分胁迫,而大果白刺具有高水势延迟脱水特征,其水分胁迫极限阈值RWC为78%;骆驼刺作为当地的优势种对干旱具有较强的适应性和耐受性,而大果白刺并不适宜在长期干旱胁迫或者地下水位波动较大的地区进行引种推广。     

不同生境下的象头花光合生理特性探究

以象头花(Arisaema franchetianum Engl.)为研究对象, 对林缘、林下两种生境中其光合特性进行对比研究, 探究象头花对不同生境适应和响应机制。用便携式光合仪Li-6400XT测量两种生境中象头花的光响应曲线, 并采用5种光响应模型对其进行拟合, 结合测定不同生境下的环境因子及植株长势。结果表明: (1)两种生境中象头花光响应曲线的最适模型均为改进指数模型(2)林缘、林下的光饱和点(LSP)分别为516.405 μmol•m-2•s-1、638.500 μmol•m-2•s-1, 最大净光合速率(Pmax)分别为4.290 μmol•m-2•s-1、6.740 μmol•m-2•s-1; (3)两种生境中象头花叶片的气孔导度(Cs)、蒸腾速率(Tr)、空气温度(Tair)、样品室相对湿度(RH-S)和胞间CO2浓度(Ci)与净光合速率(Pn)相关性极为显著(P<0.01); (4)林缘、林下两种生境中的自然环境因子温度、湿度未见显著差异(P>0.05), 仅林缘光照显著高于林下光照(P<0.05), 但林下植株长势更好。得出如下结论: 象头花为阴生植物, 适于在林下生长, 在实际的自然栽培中林下光照(0.28±0.17%)可作为遮光种植的初步参照。     

水分对番茄不同叶龄叶片光合作用的影响

以番茄品种"金棚1号"为材料,采用盆栽方式,按照蒸腾蒸发量(ET)的50%、75%、100%和125%作为补充灌溉量研究了不同水分下番茄结果期叶片气体交换特性和光响应特征参数随叶龄的变化。结果表明:番茄叶片随着叶龄的增加,净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)逐渐降低,水分利用效率(WUE)呈先上升后下降趋势;叶龄为18 d和29 d的叶片最大净光合速率(Pmax)随灌溉量的增加均先增加后降低,分别在75%ET和100%ET处理达到最大值。叶龄为38 d和47 d的叶片Pmax均以125%ET处理最大。表观量子效率(α)随叶龄的增大也先升高后下降,在叶龄为38 d时最大;番茄叶片的光饱和点(LSP)随叶龄的加大而减小。不同水分处理下不同叶龄叶片的光响应特征参数为:叶片在叶龄为18 d时,Pmax为20.64—26.73μmol.m-.2s-1,α为0.0518—0.0556;叶龄为29 d时,Pmax为11.00—24.24μmol.m-.2s-1,α为0.0522—0.0594;叶龄为38 d时,Pmax为11.77—18.18μmol.m-.2s-1,α为0.0619—0.0693;叶龄为47 d时,Pmax为9.09—18.17μmol.m-.2s-1,α为0.0538—0.0606。随叶龄加大,增加补充灌溉量有利于延缓叶片光合能力的降低。气孔限制是水分影响番茄叶片光合作用的主要因素,气孔限制与非气孔限制因素是番茄叶片Pn随叶龄变化的原因。     

喷钙对芍药花茎品质及叶片光合特性的影响

以5年生芍药盆栽苗为试材,研究了喷钙措施对芍药花茎品质、花茎机械强度及叶片光合参数的影响.结果表明,喷钙处理(4％,w/v)显著提高了花茎的机械强度,增幅达24.3％,花茎中纤维素、半纤维素、木质素及果胶含量均较对照显著增加,其中纤维素含量为456.54 μg·g-1,较对照增加了28.5％,增幅最大.喷钙处理还使芍药叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率( WUE)增加,至处理28 d时,Pu为17.07 μmol·m-2·s-1,较对照增加29.6％,Gs较对照提高了55％,为0.31 mol·m-2·s-1,Tr较对照提高了20％,达到2.61 mmol · mol-1,WUE为6.54 mmol · mol-1,较对照增加7.6％.另外,喷钙使芍药叶片最大净光合速率(Pmax)达到20.71 μmol·m-2·s-1,较对照提高24.6％,光饱和点为902.5 μmol·m-2·s-1,较对照增加7.5％,而光补偿点则显著降低,为7.27 μmol·m-2·s-1,较对照降低34.5％.     

水分胁迫对入侵植物薇甘菊幼苗生长的影响

水分是影响薇甘菊(Mikania micrantha)生长的重要环境因子, 但通过调控生长环境包括土壤水分和空气湿度来探讨这一入侵植物的适应能力的报道较少。本文通过设置2个水分梯度: 处理Ⅰ土壤含水量30%~60%和空气相对湿度80%~90%, 处理Ⅱ土壤含水量10%~20%和空气相对湿度20%~30%进行试验。结果发现土壤含水量在10%~20%且空气相对湿度在20%~30%时, 水分胁迫能显著影响薇甘菊的幼苗生长和光合特性。胁迫条件下植株生长速率明显降低, 最大净光合速率和最大量子效率分别是1.94 mmol.m-2.s-1和64.91 mmol.mol-1, 比对照8.63 mmol.m-2.s-1和211.34 mmol.mol-1明显偏低。本文将空气相对湿度作为水分胁迫条件之一, 阐述了空气相对湿度的增加能扩大薇甘菊的适生范围, 并分析得出气孔限制可能是水分胁迫下薇甘菊生长受抑制的主要原因。     

葡萄生长季内需水特征

为了定量评估我国鲜食葡萄主产区降水量对葡萄生长发育过程需水量的满足程度,本研究基于研究区域内(东北地区的吉林和辽宁,华北地区的山西和河北,西北地区的甘肃、宁夏和陕西,西南地区的四川、贵州和云南以及东南地区的江苏、山东、浙江、安徽、福建、河南、湖北、湖南和广西)1981—2016年429个气象站逐日气象数据,分析葡萄不同生育阶段降水量、需水量和水分亏缺量时空分布特征。结果表明: 研究期间,葡萄各生育阶段降水量整体由北向南、由西向东增加;萌芽-开花阶段的降水量最少且呈下降趋势,成熟-落叶阶段也呈下降趋势,开花-着色和着色-成熟阶段呈上升趋势。研究区各生育阶段的葡萄需水量均呈上升趋势,新疆和甘肃省北部的葡萄需水量最高。新疆、甘肃省北部、宁夏、陕西省北部、山西省北部、河北省、辽宁省西部和吉林省西部各生育阶段以及云南省北部、四川省南部萌芽-开花生育阶段的降水量无法满足葡萄需水量,其他地区,特别是我国东南和西南部部分地区水分盈余明显;萌芽-开花和成熟-落叶阶段的葡萄水分亏缺量呈上升趋势,开花-着色和着色-成熟阶段呈下降趋势。     

水盐变化对荒漠植物功能多样性与物种多样性关系的影响

研究植物功能多样性与物种多样性关系对土壤水盐环境的响应规律,有助于掌握胁迫环境下植物多样性的维持机理.本研究分析了艾比湖高、低土壤水盐环境下荒漠植物功能多样性、物种多样性差异及二者间关系在不同水盐环境下的变化规律.结果表明:(1)高水盐环境下植物功能离散度显著低于低水盐环境(P<0.05),物种多样性指数Fish-α显著高于低水盐环境;(2)一元与多元回归分析均表明,高水盐环境下物种多样性对功能多样性RaoQ与FRic指数有显著促进作用,低水盐环境下物种多样性对功能多样性和均匀度有显著促进作用,但对功能离散度具有显著抑制作用(P<0.05);(3)物种多样性对功能多样性的影响在低水盐环境下更显著,预测力更强;(4)功能丰富度、离散度与均匀度能较敏感地反映出荒漠植物功能多样性对水盐变化的响应.本研究有助于理解荒漠植物群落构建机制,并为荒漠植物恢复与管理提供理论参考.     

荒漠植物功能性状及其多样性对土壤水盐变化的响应

植物功能性状及其多样性对环境变化的响应研究有助于揭示极端环境下植物适应策略和群落构建机制。通过实地调查和实验分析,研究艾比湖荒漠植物形态、生理和化学等8个功能性状的特征,并从多维性状和一维性状角度揭示功能多样性对土壤水分和盐分变化的响应规律。结果表明:高水盐环境下(SW1),(1)群落加权株高、叶绿素含量(SPAD)及叶片碳(C)和钙(Ca)含量显著高于低水盐环境,叶片氮(N)、磷(P)、硫(S)含量在不同水盐环境间无显著差异。(2)SW1环境下,沿乔木-小乔木-灌木-草本层次,上层生活型植物性状值普遍高于下层植物,其中灌木叶片仅N、钾(K)含量显著高于草本;沿该生活型层次植物性状呈趋同变化。(3)低水盐环境下(SW2),乔木叶片性状差异特征与SW1相似;小乔木叶片C、N含量分别显著高于和低于灌木及草本;相比于草本,灌木SPAD、S含量显著高,K含量显著低,株高、C、N、P含量差异不显著;SW2环境下各生活型植物性状呈趋同变化。(4)SW1环境下多维功能丰富度、功能离散度显著高于SW2环境,但均匀度无显著差异。(5)一维功能均匀度在不同水盐环境间均无显著差异,但化学性状的均匀度总体高于植物株高;高水盐环境下叶片N、S和Ca的功能分异指数显著高于低水盐环境。研究为掌握胁迫环境下的植物适应策略和荒漠植被恢复提供参考。     

Liverwort fossils from the Late Triassic of Baiyin City,Gansu Province,and their geological significance

Although liverworts are widely distributed around the world with a large number of extant species, reliable fossil records are relatively rare. Here, we report a new species, Ricciopsis baojishanensis Han and Yan, n. sp. (Ricciaceae) and an unnamed species, Hepaticites sp. from the Late Triassic Nanying’er Formation in Baojishan Basin, Baiyin City, Gansu Province, Northwest China. The generic designation is based on detailed comparison of the gross morphology with related fossil and extant species. The new species is characterized by its rosette-forming thallus, dichotomous branching, ribbon-like segments and entire margins. The current fossils represent the first record of liverwort from the Late Triassic in Baojishan Basin, Gansu Province. Based on the different fossil records of the Ricciaceae, we suggest that these taxa were widely distributed during Late Triassic to Oligocene worldwide, mainly in warm temperate and tropical environments, similar with their current distribution. The discovery of the present fossils indicates that the climate of Baojishan Basin in Late Triassic is warmer and more humid than that of today.     

基于临床肿瘤标本的胃癌转移模型建立

目的建立基于临床肿瘤标本的胃癌转移模型,为胃癌的转移研究提供个体化动物模型。方法将胃癌新鲜的手术标本移植到裸鼠皮下,建立胃癌患者异种移植(patient-derived xenograft,PDX)模型。进一步通过手术将皮下瘤组织原位移植到裸鼠胃部肌层,连续观察裸鼠的体征状态,通过近红外荧光活体成像技术检测肿瘤转移的发生。解剖荷瘤小鼠,将肺部转移灶进一步移植裸鼠皮下获得实体瘤。HE染色观察原发瘤与转移瘤的结构特征,(short tandem repeat) STR分析原发瘤和转移瘤的遗传特性。PCR-Array分析转移瘤和原发瘤中转移相关基因的表达。结果成功建立胃癌PDX模型,移植瘤组织结构与患者保持基本一致;通过胃部原位移植发现编号C19751的小鼠发生肺和肝的转移。其中肺转移灶皮下移植后获得了实体瘤,STR分析显示原发瘤保持了与肺转移瘤一致的遗传特征。PCR-Array结果显示,与原发瘤相比,转移瘤中CXCL12,IGF1和MMP2基因表达均显著上调。结论利用临床肿瘤标本成功建立胃癌转移模型,为胃癌转移研究提供了良好的个体化模型。     

基于投入产出方法的甘肃省水足迹及虚拟水贸易研究

随着社会化进程的加快,地处西北内陆的甘肃省正面临日益严峻的水资源短缺危机,社会经济发展受到一定程度的制约,水生态环境也呈现出恶化的趋势。水足迹是近年来提出的衡量人类活动对于水生态系统影响的指标,能够帮助决策者制定水资源管理及保护的政策,从而实现地区水资源的可持续利用。运用单区域投入产出方法计算并分析了甘肃省1997、2002和2007年第一产业、第二产业和第三产业部门的虚拟水强度、水足迹以及虚拟水贸易情况。结果显示:(1)甘肃省第一产业的虚拟水强度最高,但呈现出逐年下降的趋势,水足迹也因此有所下降;(2)虚拟水贸易方面,甘肃省以虚拟水净出口为主,尤其是第一产业,每年虚拟水净出口量约全省总水资源量的10%。建议甘肃省继续巩固已有的节水成果,调整产业结构,大力发展节水型产业和高新技术产业。同时建议适当调整贸易格局,合理控制虚拟水出口,以缓解当地水资源短缺危机,保障地区水安全与生态安全。     

中国细锤角叶蜂属两新种（膜翅目：锤角叶蜂科）

记述采自中国湖南和浙江的锤角叶蜂科Cimbicidae细锤角叶蜂属Leptocimbex 2新种:浅窝细锤角叶蜂L.afoveata WeiYan sp.nov.和凹脊细锤角叶蜂L.concavicarina WeiYan sp.nov.。编制了细锤角叶蜂属分种团检索表和L.terrifica种团以及L.gracilentus种团种类检索表。     

幽门螺杆菌与胃癌相关信号通路研究进展

胃癌(gastric cance, GC)是世界范围内最常见的恶性肿瘤之一,其病死率在癌症中位居第二。GC的发病机制目前尚不明确,其发病机制与多种因素有关,其中包括环境因素和遗传因素。幽门螺杆菌( Helicobacter pylori , Hp)感染是GC发生最为重要的环境因素之一。Hp感染在GC的发展过程中,会伴有一些基因和信号通路的异常。现就Hp感染引发GC过程中相关信号通路的异常,包括Hedgehog信号通路、Notch信号通路、Wnt/β-catenin信号通路以及上皮间质转化(epithelial-mesenchymal transition, EMT)相关信号通路等作一概述,为GC的预防及靶向治疗提供理论依据。     

黄芪对高血压大鼠血管重构中内质网应激反应的影响

目的研究黄芪对高血压大鼠血管重构中内质网应激反应(ERS)的影响,并探讨其血管保护的分子机制。方法将140只大鼠分为对照组、模型组、干预组。采用腹主动脉狭窄术建立高血压大鼠模型,干预组大鼠腹腔注射黄芪注射液8 g/(kg·d)。各组术后1、2、4、6周时采用鼠尾动脉测压法测量大鼠血压,测量血管肌层厚度、Western blot检测CRT和caspase-12的表达、TUNEL法检测血管平滑肌细胞(VSMC)凋亡率。结果模型组术后VSMC形态改变,血压、动脉血管壁肌层厚度和VSMC凋亡率可时间依赖性增大,ERS分子CRT在术后1、2周表达显著升高,4、6周表达降低,而caspase-12分子2周以后表达才升高,且随时间推迟,这种高表达越显著。黄芪干预对比模型组,VSMC形态有一定改善,血压、血管壁肌层厚度和VSMC凋亡率均显著降低,6周时降低幅度最大,同时黄芪能抑制CRT的早期高表达,能抑制caspase-12的高表达,这种抑制作用随着时间的推迟越明显。结论黄芪对高血压大鼠有一定降压作用,可改善血管重构,其机制可能与其调节ERS保护性和促凋亡因子有关。     

初生赛加羚羊部分生物学指标的观测与分析

2018年4月下旬至5月初对国家林业局甘肃濒危动物保护中心的61只初生赛加羚羊(Saiga tatarica)成活率、性别比例、单双羔比例、初生重等生物学数据进行了观测,并对结果进行归纳分析。赛加羚羊分娩期始于4月25日,截止于5月5日,产羔高峰期集中在4月28日至5月2日。共分娩61只羔羊,成活56只,成活率91.80%。其中,雄性羔羊占40.98%,雌性羔羊占59.02%,雌雄性别比(♀︰♂)为1.44︰1,与1︰1的性比差异不显著(χ2检验,P> 0.05);单羔比例80.33%,双羔比例19.67%,两者差异极显著(P <0.01);初生羔羊体重多数集中在2.501～3.000 kg,雄性羔羊平均初生重略高于雌性羔羊,单羔羚羊平均体重略高于双羔羚羊。单羔雄羚羊与双羔雄羚羊、单羔雌羚羊与双羔雌羚羊以及单双羔、雌雄羔羊总平均体重间的差异均不显著(P> 0.05)。