中国科学家在番茄与黄瓜的驯化及品质形成的分子机理研究中取得突破性进展

经过长期的人工选择和驯化过程, 番茄(Solanum lycopersicum)和黄瓜(Cucumis sativus)已经成为世界范围内广泛栽培且深受人们喜爱的可口蔬菜。最近, 中国科学家在番茄和黄瓜的人工驯化与品质形成的分子机理研究中取得了突破性进展。     

秦岭产9种野菜中矿质元素含量的比较

野生蔬菜是指自然生长且未经人工栽培的蔬菜,因其富含人体所需的矿质元素、氨基酸及多种维生素而备受人们青睐[1-3],被公认为天然绿色食品.近年来,随生活水平的提高,多样化的饮食结构驱使人们不断对各种食品进行开发,尤其在旅游业的发展带动下,食用野菜已成为一种时尚和保健的需要.     

蛇毒对菠菜完整叶绿体的作用

用眼镜蛇(Naja naja)蛇毒或由此提取的磷脂酶 A 处理菠菜离体叶绿体,可抑制光合电子传递及光合磷酸化活力。加入人工电子供体 DCPIPH_2或 TMPDH_2后,可测到 NADP 或 MV 光还原,且不受 DCMU 抑制。加入人工电子受体 BQ 或 TQ,能恢复叶绿体的放氧活力,仍偶联有磷酸化作用,但受 DCMU 的抑制。这表明蛇毒抑制的叶绿体可以分别测到光系统Ⅰ及光系统Ⅱ的电子传递。抑制作用是切断了两个光系统之间的电子传递,其抑制部位可能在质醌附近。电子显微镜形态观察指出,蛇毒对叶绿体片层结构的破坏过程,可以与功能上的失活对应起来。     

城市不同遮阴环境下光强和光质特征

城市的发展伴随着大量高层建筑的出现,城市建筑作为人工构筑物,形成了与自然环境不同的人工遮阴环境,这种人工环境可能会对其下生长的植物产生一定的影响。为了研究人工建筑遮阴与自然遮阴环境之间的差异,北京市典型高层建筑遮阴和冠层遮阴光环境进行了测量,发现建筑和冠层显著改变其遮阴微环境的光强和光质。两种遮阴下光合有效辐射分别为天空自然辐射的9.09%和5.50%,遮阴处的光合有效辐射均小于200μmol m~(-2)s~(-1),低于多数城市植物的光饱和点。与天空自然辐射相比,建筑遮阴处蓝光在光合有效辐射中所占比例(B/P)、蓝光与红光的比例(B/R)以及蓝光与远红光的比例(B/FR)升高,且高于冠层遮阴,红光与远红光的比例(R/FR)没有显著变化,而冠层遮阴下R/FR则低于天空自然辐射。建筑遮阴下光质的改变可能会对植物的光合产生积极作用,并可能影响到植物的形态及生理反应。窄波段和宽波段两种不同积分方法对R/FR没有显著影响,采用宽波段积分得到的B/R低于窄波段,但降低幅度很小,在植物光合生理研究方面两种积分方法可以通用。     

基于分层的典型中亚热带天然阔叶林分局部生物多样性

选择福建万木林保护区内两块典型中亚热带天然阔叶林样地为对象,按分层和不分层两种情形,研究了小尺度(20m)范围内各组成树种的单物种-面积关系(individual species-area relationship,ISAR),以探讨局部生物多样性格局及其维持机制。结果表明,两个群落的乔木层都可以划分出受光层和非受光层两个亚层。以受光层林木为圆心进行ISAR分析,发现在小尺度范围大多数受光层林木为局部生物多样性的中性种,只有个别树种在个别尺度上有显著的促进或排斥作用。研究途径避免了对非随机作用在维持局部生物多样性中的相对重要性的高估。不分层时,乔木层内同样以中性树种为主。研究结果支持小尺度范围内调查的典型中亚热带天然阔叶林的物种多样性由中性作用主导的结论。     

珠江流域中上游防护林冠层结构对林下植被的影响

防护林林下植被对水源涵养、土壤保育和提升生态服务功能具有重要意义。以珠江流域中上游广西都安县5种典型珠江防护林(桉树、任豆、马尾松人工纯林,马尾松+荷木人工混交林和青冈栎天然林)为研究对象,应用半球影像技术获取林分冠层结构(林冠开阔度CO和叶面积指数LAI)和林下光环境指标(林下直射光、林下散射光和林下总光照),并分析两组指标之间的关系及其对林下植被特征的影响。结果表明:1)马尾松+荷木混交林较人工纯林更有利于林下灌木层植被多样性的维持。2)各林分冠层结构与林下光照指标极显著相关(P0.001),冠层结构对林下散射光的影响比对林下直射光大。3)CO和林下光环境指标与灌木层物种丰富度(S)和多样性指数(H)呈极显著负相关(P0.001),较高的林下光照不利于林下灌木层植被多样性的维持。冠层结构是影响林下灌木层植物多样性和更新的关键因素,而灌木层和草本层种间竞争可能是影响物种多样性的另外一个重要因素。人工纯林改造和结构调整中,对乔木层可通过适当补植伴生树种,增加林下郁闭度,促进灌木层物种发育;对草本层可适度降低单优草本优势度,为灌木和幼苗更新提供空间。     

黄土高原马栏林区主要森林群落物种多样性研究

应用丰富度指数(S)、多样性指数(H1)、优势度指数(D)和均匀度指数(Js)对子午岭马栏林区的主要森林群落物种多样性进行了研究。结果表明:41个样地共记录草本151种,灌木111种,乔木33种。马栏林区森林植物群落其总体多样性是混交林>纯林>人工林;不同森林群落各层的物种多样性基本都表现为灌木层>草本层>乔木层;物种多样性乔木层以油松(Pinus tabulaeformis) 辽东栎(Quercus liaotungensis)混交林和落叶阔叶混交林较高,灌木层以油松 白桦(Betula platyphylla)混交林、白桦林和天然油松林多样性较高;草本层则是人工刺槐 (Robinia pseudoacacia)林、白桦林和山杨(Populus davidiana)林多样性较高。人工刺槐林和人工油松林在乔木层和灌木层多样性指数都较低。物种均匀度乔木层是落叶阔叶混交林最高,人工油松林和人工刺槐林最低;灌木层各群落的均匀度较为接近;草本层则表现为人工刺槐林均匀度最高,混交林最低。β多样性分析显示人工刺槐林与其它森林群落相异性较大,而辽东栎林、天然油松林和油松 白桦混交林均与油松 辽东栎混交林的相异性较小。研究表明多树种营造混交林可以增加群落的多样性,建造具有较高物种多样性的群落应种植混交林取代单一物种的人工纯林,在选择树种时应优先考虑乡土树种。     

一些经济植物的主要食用部位

自从有了人类以来,人们就开始不断探索经济植物的开发和利用。伴随着人类的进化和发展．对可食用植物的人工选择和人工培育有了长足的进步．选育出数百种食用植物。但人们在教学和食用过程中．经常不能确切说出某种植物人类所利用的是什么器官或哪个部位,因此有必要对一些常见经济植物的主要食用部位加以辨析。     

黄土高原子午岭人工油松林冠层特性研究

用植物冠层半球影像系统分析测定了黄土高原腹地子下岭林区4个小同龄级油松林的,冠层特征和林下光立地系数,并应用α多样性指数对不同龄级人工油松林群落的生物多样性进行了初步研究。结果显示,该地区人工油松林叶面积指数(LAI)在林木生长20a以后达到稳定值;平均叶倾角(MLA)但40a内变化不大;冠型参数(ELADP)的数值作40a内呈U型波动;综合光立地系数(GSF)、直射光立地系数(DSF)、散射光直：地系数(ISF)等参数显示,该地区人工油松林在发育过程中,林下光照明显下降．40a林下光照条件各项指标仅约为10a林的1／3。群落内的生物多样性指数有随年份增长而降低的趋势。     

叶菜植物工厂

<正>顾名思义,"叶菜植物工厂",是指生产叶用蔬菜的植物工厂。叶用蔬菜在人工光的环境下生长速度更快,水分充足,营养全面,口感更好,深受广大消费者欢迎。更重要的是,叶菜类蔬菜,除根以外的其他器官都能采收,产量高,生产成本低,因此,在全世界范围内,叶菜植物工厂也是"植物工厂界"最常见的代表类型。过去,"叶菜植物工厂"中种植的品种主要为生菜,由于不同品种的生产潜力和对环境的适应     

影响蔬菜栽培管理技术推广的相关因素分析

随着近年来我国不断调整农业结构,蔬菜种植已经发展成为农业经济的一大支柱。随着人们生活水平和对生活质量要求的不断提高,饮食健康更受人们所关注,其中对蔬菜安全和质量的重视和要求也逐渐提高。在这种形势下,无公害绿色蔬菜能够满足人们对蔬菜质量的需求,无公害栽培技术被广泛应用于蔬菜的栽培管理中,就无公害蔬菜栽培管理技术及相关因素进行探讨。     

菌紫质人工膜的光电压与离子强度的非线性关系

本文研究了Ｋ＋、Ｍｇ２＋和Ｌａ３＋离子强度对菌紫质人工膜的光电压的影响。研究结果表明,在实验所测定的离子强度范围内菌紫质人工沉淀膜的光电压与上述离子的离子强度间具有非线性关系,并随离子价数的提高其响应峰值的位置向低浓度发展。本文研究结果将对菌紫质光化学反应循环、质子迁移机制的研究,以及菌紫质光电池的设计、和以菌紫质为基础的视觉功能模拟和人工视觉研究提供有价值的数据 。     

神奇的人工种子

所谓人工种子,就是将组织培养产生的体细胞胚或不定芽包裹在能提供养分的胶囊里,再在胶囊外包上一层具有保护功能和防止机械损伤的外膜,从而造就成一种类似于种子的结构。自从美国科学家穆拉西格于1978年首次提出了人工种子的概念以来,人们对人工种子技术进行了     

世界最大全人工光型植物工厂在福建安溪建成投产

正2016年6月,福建省中科生物股份有限公司(简称"中科三安")运用自有知识产权技术,在福建省安溪县湖头镇建成首栋1万平米的植物工厂并正式投产。该工厂是目前世界上单体最大的10万级洁净度的全人工光型植物工厂,年产蔬菜超过500吨,生产的蔬菜已在120多家高档超市销售。另有7栋万平米的厂房也即将陆续改造成植物工厂,用于蔬菜或特种药用植物的生产。     

视觉假体的研究进展与面临的挑战

人工视觉假体是当今国际上对视网膜色素变性和老年性黄斑病变患者进行视觉修复的研究热点,该人工装置采集外界图像信息,并进行编码处理,通过微电流刺激器将刺激微电流信号加载到微电极阵列,对视觉神经系统进行作用,从而在视觉中枢产生光幻视,实现视觉功能修复。根据目前的国际研究现状,视觉假体可以对视觉通路的任意位置进行电刺激,以期产生视光感。按照植入位置的不同,视觉假体基本上可以分为视皮层假体、视网膜上假体、视网膜下假体和视神经假体。本文着重介绍了中国的C-Sight小组在视神经假体方面的工作进展和面临的挑战。     

不同密度旱柳的树冠构型与光截获

植物可以通过调整树冠构型和光截获来增强自身的光合效率和竞争力。在甘肃省张掖市黑河干流边缘的洪泛平原湿地选取I(25–36 Ind.·plot–1)、II(37–48 Ind.·plot–1)和III(49–60 Ind.·plot–1)3个密度梯度,研究了不同密度旱柳(Salix matsudana)的冠层厚度、冠层面积和冠层光截获,以及它们的相互关系。结果表明:随旱柳种群密度增加,土壤水分逐渐增加、土壤电导率和水分利用率逐渐减小,旱柳枝长度与冠层厚度呈逐渐增大的趋势,光合有效辐射、分枝数、分枝角度与冠层面积呈逐渐减小的趋势,叶面积指数和光截获、净光合速率和蒸腾速率在中密度样地最大;旱柳的光截获与冠层厚度和冠层面积在低密度样地分别呈极显著正相关和负相关关系,在高密度样地呈显著正相关和负相关关系(p0.05),在中密度样地均呈极显著正相关关系(p0.01)。旱柳在低密度选择减小光截获与冠层厚度而增大冠层面积的水平空间拓展模式,在高密度倾向于垂直空间拓展模式,反映了植物树冠构型在不同生境中的表型可塑性变化。     

窄等离子体吸收谱线宽度的纳米金锥用于光声成像

无损光声成像技术结合了纯光学成像高选择特性和纯超声成像中深穿透特性的优点,克服了光散射限制,实现了对活体深层组织的高分辨、高对比度成像。该成像技术对内源物质例如脱氧血红蛋白、含氧血红蛋白、黑色素、脂质等进行成像,提供了活体生物组织结构和功能信息,已经在生物医学领域表现出巨大的应用前景。然而,很多与病理过程相关的特征分子的光吸收能力较弱,在活体环境中难以被光声成像系统所识别,从而限制了光声成像技术的应用范围。基于功能纳米探针的光声成像-光声分子成像极大拓展光声成像的应用范围,可以在活体层面对病理过程进行分子水平的定性和定量研究,将为实现目标疾病的早期诊断提供强大的技术支持。本文发展在近红外具有窄吸收线宽(半高宽仅为60 nm)的纳米金锥作为新型的光声探针。通过选择不同径长比的纳米金锥,可以任意调节纳米金锥的吸收峰。通过调谐激光器的波长,可实现对不同吸收峰纳米金锥的选择性激发。纳米金锥将有可能用于多光谱光声成像,实现对不同靶标的目标分子探测。     

云南特有螺类光肋螺蛳主要生物学特征研究

光肋螺蛳（Margarya mansugi）是仅分布于云南省的特有螺类。受过度捕捞、栖息环境破坏等人为因素影响,光肋螺蛳自然种群急剧萎缩,目前已被世界自然保护联盟列为极危物种。由于光肋螺蛳的研究资料匮乏,其生物学特征尚未被完全掌握,制约了光肋螺蛳保护对策的制定。为此,通过室内人工驯养观察,记述了光肋螺蛳的形态、活动习性、食性、生长和繁殖等主要生物学特征。光肋螺蛳壳质厚且坚硬,呈长圆锥形,褐色,角质厣,螺壳一般有5~6个螺层,体螺层有4条环肋,雌螺体型一般比同龄雄螺大;喜栖息在水体底层,夜晚活动频率明显高于白天;主要以藻类为食,成螺经驯化可摄食人工配合饲料;仔螺、幼螺和成螺的生长速度顺次降低;性成熟时间需要两年以上,卵胎生,终年生产,一般在白天交配,交配时间7~10 h,分批产仔,每次产仔1~2只,观察到的一只雌螺分9批产仔,共产仔螺14只。从受精到仔螺产出需85 d以上。本研究可为光肋螺蛳基础生物学研究积累资料,同时也可为高原湖泊特有螺类的人工驯养繁育提供参考。     

单细胞光学操纵方法研究进展

随着单细胞测序技术的发展,人们对细胞异质性的关注越来越密切.单细胞操纵是研究细胞异质性的前提.基于光与物质的相互作用可以实现细胞的光学操纵,本文主要综述了激光显微切割、光镊、激光诱导前向转移和光流体等光学操纵方法的原理与应用.光学操纵无需接触,对细胞污染小、损伤小,而且易于和其他技术集成,对单细胞操纵和分析具有重要意义.     

灯光是—种毒品？

灯火辉煌,歌舞升平,始终是人们理想世界的代名词。 人们害怕黑暗,说它象征着昏暗和苦难。 直到现在科学家才发现原来“灯火辉煌”也有毛病。 过强的人工光不仅会改变禽类动物的基本生物节律,甚至导致人体激素的严重失调。 科学家警告说：“这个世纪我们正处于失去整个夜空的危险之中。” 我们恐怕都忘了,本色夜空也可以是迷人的风景。