环境条件对植物稳定碳同位素组成的影响

植物稳定碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术。利用稳定碳同位素技术可以揭示碳同化的过程的许多方面的信息。1 3C和1 2 C同位素效应 ,使它们在进行碳循环时发生稳定碳同位素的分馏。植物光合作用过程中CO2 经气孔扩散分差和RUBPCase及PEPCase羧化分馏是造成植物稳定碳同位素比率 (R =1 3C/ 1 2 C)不同于源CO2 中碳同位素比率的主要原因。遗传因素和环境因子同时决定植物碳同位素组成。植物稳定碳同位素技术同时还是古气候重建和预测未来环境变化的理论基础。本文综述了光照、温度、水分、二氧化碳、矿质营养、盐分和大气污染物等环境因素对植物稳定碳同位素组成影响方面的研究进展。     

环境条件对植物稳定碳同位素组成的影响

植物稳定碳同位素技术是近年兴起的一项快速、可靠的技术。利用稳定碳同位素技术可以揭示碳同化的过程的许多方面的信息。13C和12C同位素效应,使它们在进行碳循环时发生稳定碳同位素的分馏。植物光合作用过程中CO2经气孔扩散分差和RUBPCase及PEPCase羧化分馏是造成植物稳定碳同位素比率(R=13C/12C)不同于源CO2中碳同位素比率的主要原因。遗传因素和环境因子同时决定植物碳同位素组成。植物稳定碳同位素技术同时还是古气候重建和预测未来环境变化的理论基础。本文综述了光照、温度、水分、二氧化碳、矿质营养、盐分和大气污染物等环境因素对植物稳定碳同位素组成影响方面的研究进展。     

北京山区三种植物叶片水δ~(18)O特征及影响因子

叶片是植物光合作用和呼吸作用进行物质和能量交换的重要场所,而叶片水稳定同位素特征能够反映植物生长周围的气候和生态信息。本研究以旱季、雨季北京山区3种植物侧柏(Platycladus orientalis)、栓皮栎(Quercus variabilis)和荆条(Vitex negundo)叶片水δ18O观测数据为依据,结合土壤水及林内气象因子观测,综合探讨叶片水δ18O变化特征及其影响因子。结果表明:旱季、雨季3种植物一天内利用土壤水分来源较为稳定,枝条水δ18O无明显日变化,3种植物枝条木质部水δ18O雨季旱季;但由于3种植物叶片水δ18O日变幅旱季雨季,3种植物叶片水δ18O相对于枝条木质部水δ18O富集程度旱季雨季,因此造成3种植物叶片水δ18O均值旱季雨季;3种植物叶片水δ18O和δD关系曲线斜率旱季雨季,3种植物叶片水δ18O和δD关系曲线截距旱季雨季,这从另一个方面表明,相对湿度是引起旱季、雨季3种植物叶片水δ18O差异的一个重要因子;旱季,栓皮栎、荆条叶片水δ18O对于5种气象因子(光合有效辐射、气温、相对湿度、气压、VPD)敏感性强于雨季。同时,无论旱季或雨季,侧柏叶片水δ18O与上述5种气象因子间无明显相关性。     

不同动力学分馏系数对北京山区侧柏叶片水δ18O的模拟

利用稳定同位素技术对植物叶片水¹⁸O同位素组成(δ_L,b)进行研究,可以为植物叶片生理及森林水文的研究提供理论参考。本研究连续监测北京山区侧柏人工林生态系统冠层大气水汽浓度(W_a)和大气水汽¹⁸O同位素值组成(δ_v),结合测定的侧柏枝条水¹⁸O同位素组成(δ_x)和δ_L,b,分析了动力学分馏系数ε_k1(32%)和ε_k2(28%)对δ_L,b的预测效果。结果表明: 侧柏人工林生态系统W_a日变化无明显规律,大气相对湿度(RH)日变化呈“V”型,气孔导度(g_s)在日尺度上先增大后减小;同位素接近稳态时(正午前后),δ_L,b略有增加,W_a、RH、g_s与δ_L,b均呈显著负相关关系;同位素接近稳态条件下,将不同动力学分馏系数ε_k1、ε_k2应用于Craig-Gordon模型,预测δ_L,b,ε_k2的预测值更接近δ_L,b的实测值,表明ε_k2应用于模型更符合北京山区侧柏叶片水同位素富集情况。研究结果将加深对叶片水同位素富集模型、蒸散拆分模型的认识。     

稳定同位素在干旱区水分传输过程的研究进展

景观内部地下水-土壤-植物-大气界面的水分传输和不同景观界面间的水力联系是干旱区生态水文学研究的理论基础, 对提高认识不同景观格局水文连通性具有重要意义。鉴于干旱区水分循环的复杂性, 稳定同位素(δ2H、δ18O)在干旱区生态系统水分传输研究中广泛应用。综述了稳定同位素在干旱区植物/土壤-大气界面水分转换、植物根系-土壤界面水力联系与根系吸水过程和土壤水-地下水相互作用方面的研究。提出未来研究发展方向: 加强对干旱区非稳态条件蒸散发同位素量化; 优化不同生境植物根系吸水的同位素模型; 基于区域地下水-土壤-植被长时间序列同位素观测, 阐明干旱区不同景观界面间的水力连通性机制。     

五味子稳定碳同位素分布特征及其与环境因子的关系

利用稳定碳同位素技术分析了辽宁省五味子果实、果梗、叶片稳定碳同位素组成(δ13C)随生长时间的变化规律及果实δ13C值与环境因子之间的关系。结果表明:植物不同器官δ13C值差异显著(P0.01),表现为果实(-26.356‰)果梗(-26.620‰)叶片(-28.327‰),说明光合产物由光合作用器官到非光合作用器官存在明显的碳同位素分馏,非光合作用器官之间也存在差异。随着时间变化,五味子果实δ13C值相对稳定,果梗δ13C值降低,叶片δ13C值显著降低(P0.001)。五味子果实δ13C值随纬度的升高略有升高(R=0.101),与大气δ13C值呈弱负相关(R=-0.204)。果实δ13C值随纬度的变化为利用同位素技术进行五味子产地鉴别提供了理论依据。     

基于同位素技术的蒸散组分区分采样方案优化研究

采集2021年生长季和非生长季新安江源区常绿针叶林土壤-植物-大气多源水样进行氢氧稳定同位素测试,分析不同来源水分同位素组成(δ¹⁸O和δ²H)的差异及变化特征,评估不同季节多水源采样方案(植物不同部位、土壤不同深度)对蒸散发组分区分的影响程度,进而优化我国南方湿润区森林生态系统蒸散组分区分的氢氧稳定同位素采样方案。结果显示：多源水δ¹⁸O和δ²H在土壤-植物的水分传输过程中逐渐富集,非生长季较生长季更为富集。植物各部位水分的动力学分馏强度随着同位素不断富集而逐渐增大。河道水与山泉水同位素组成分布较为接近,大气水汽相较于其他水源明显最为贫化。土壤水同位素组成垂向分布主要呈现三种不同的规律：随深度增加而减小、先增大后减小或先减小后增大。浅层土壤水同位素组成变化范围大于深层土壤水,拐点位于50—90 cm。由植物各部位与土壤的水同位素组成分布特征及其差异可知符合同位素稳态假设的杉木最佳取样部位为韧皮部。比较基于不同深度土壤蒸发水汽同位素组成δ_E计算得出的T/ET(蒸腾与蒸散发比率)...     

Water isotope analysis for tracing ecosystem processes: measurement techniques,ecological applications,and future challenges

水分是生态系统的重要因子, 水同位素自然示踪和人工标记是研究生态系统水循环过程的重要方法, 利用水同位素所具有的示踪、整合和指示等功能特征, 通过测量和分析生态系统中不同组分所含水分的氢氧同位素比值的变化情况, 可实现生态系统蒸散发的拆分、植物水分来源判定和叶片水同位素富集机理研究, 是研究生态系统水循环过程机理和生态学效应不可或缺的技术手段。该文首先简要回顾了生态系统水同位素发展和应用的历史, 在此基础上阐述了水同位素技术和方法在生态学研究热点领域应用的基本原理, 概述了水同位素在植物水分来源判定、蒸散发拆分、露水来源拆分、降水的水汽来源拆分以及 ¹⁷O-excess的研究进展, 并介绍了植物叶片水富集机理及基于稳定同位素的碳水耦合研究。最后, 指出了水同位素研究亟待解决的问题, 展望了水同位素应用的前沿方向, 旨在利用水同位素分析加深对生态系统的水分动态、植被格局和生理过程的理解。     

水同位素分析与生态系统过程示踪:技术、应用以及未来挑战

水分是生态系统的重要因子,水同位素自然示踪和人工标记是研究生态系统水循环过程的重要方法,利用水同位素所具有的示踪、整合和指示等功能特征,通过测量和分析生态系统中不同组分所含水分的氢氧同位素比值的变化情况,可实现生态系统蒸散发的拆分、植物水分来源判定和叶片水同位素富集机理研究,是研究生态系统水循环过程机理和生态学效应不可或缺的技术手段。该文首先简要回顾了生态系统水同位素发展和应用的历史,在此基础上阐述了水同位素技术和方法在生态学研究热点领域应用的基本原理,概述了水同位素在植物水分来源判定、蒸散发拆分、露水来源拆分、降水的水汽来源拆分以及~(17)O-excess的研究进展,并介绍了植物叶片水富集机理及基于稳定同位素的碳水耦合研究。最后,指出了水同位素研究亟待解决的问题,展望了水同位素应用的前沿方向,旨在利用水同位素分析加深对生态系统的水分动态、植被格局和生理过程的理解。     

15N自然丰度法在陆地生态系统氮循环研究中的应用

随着氮沉降的不断增加以及人们对全球变化问题的日益关注, 稳定同位素技术在全球变化研究中得到广泛的应用。因为植物和土壤的氮同位素组成记录了氮循环影响因子的综合作用, 并且具有测量简单以及不受取样时间和空间限制的优点, 所以氮同位素自然丰度法被用于氮循环的研究中。该文从氮循环过程中植物和土壤的氮分馏入手, 总结国内外相关文献, 阐述了植物和土壤氮自然丰度在预测生态系统氮饱和和氮循环长期变化趋势中的应用; 总结了利用树轮δ ¹⁵N法研究氮循环过程中应该注意的事项以及目前尚未解决的问题。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

国内双歧杆菌制剂预防小儿继发性腹泻临床疗效的Meta分析

目的系统评价国内双歧杆菌制剂临床预防小儿继发性腹泻的效果。方法按照系统评价的要求检索CBMd isc、VIP、CNK I以及万方数据库等,获得18篇符合纳入标准的文献,共计患儿4050例,对其进行M eta分析,并评价M eta分析结果的稳定性和发表偏倚。结果异质性检验χ^2=34.60,P=0.007〈0.05,采用随机效应模型进行M eta分析,合并RR=0.41,95%C I为0.35～0.49,总体效应检验,Z=10.39,P〈0.00001,差异具有非常显著性,固定效应模型RR值和95%C I与随机效应模型完全一致,剔除小样本报道后的合并RR=0.42,95%C I为0.35～0.50,与剔除前的结果基本一致,且本研究的发表偏倚得到了很好地控制。结论从现有的临床证据来看,双歧杆菌制剂能降低小儿继发性腹泻的发生率,对预防小儿继发性腹泻起到了满意的效果。     

右美托咪啶用于SICU镇静时血流动力学效应与年龄的关系

目的：以心率（HR）、心指数（CI）、体循环阻力（SVR）作为效应指标,明确右美托咪啶（Dex）用于SICU 镇静时年龄和血流动 力学效应的关系。方法：选择2014 年3 月~7 月间在我院SICU 接受普胸或者普外科手术后需要短期镇静患者38 例,各年龄段分 布相对均匀。在病人术后Ramsay评分≤ 3 分时给予右旋美托咪啶6.0 ug/kg/h,连续静脉输注10 min 后停药,应用脉搏指示连续 心输出量监测技术(PICCO)记录用药前及用药后3 min、5 min、8 min、10 min、15 min、20 min、30 min、45 min、60 min、90 min、120 min 的11 个时间点的HR、CI 和SVR。结果：HR、CI 和SVR 的EMAX 随着年龄的增加而增大,可以通过数学模型表示：E= （P<0.05）。结论：右美托咪啶用于SICU 镇静时,患者HR、CI和SVR的EMAX 呈 年龄依赖性变化。     

我国蝴蝶产业发展中亟待解决的几个问题

本文简略介绍了我国目前蝴蝶产业的背景情况和发展现状,着重阐述了该产业发展中亟待解决的目标与思路、政策与法律、科研与技术、人才与培养等一系列问题,并针地性提出了相应解决意见。     

Studies of in vivo mutations in rpsL transgene in UVB-irradiated epidermis of XPA-deficient mice

We have established xeroderma pigmentosum group A (XPA) gene-knockout mice with nucleotide excision repair (NER) deficiency, which rapidly developed skin tumors when exposed to a low dose of chronic UV like XP-A patients, confirming that the NER process plays an important role in preventing UVB-induced skin cancer. To examine the in vivo mutation in the UVB-irradiated epidermis, we established XPA (−/−), (+/−) and (+/+) mice carrying the Escherichia coli rpsL transgene with which the mutation frequencies and spectra in the UVB-irradiated epidermal tissue can be examined conveniently. The XPA (−/−) mice showed a higher frequency of UVB-induced mutation in the rpsL transgene with a low dose (150 J/m²) of UVB-irradiation than the XPA (+/−) and (+/+) mice, while, at a high dose (900 J/m²) they showed almost the same frequency of mutation as the XPA (+/−) and (+/+) mice, probably because of cell death in the epidermis of the XPA (−/−) mice. However, CC→TT tandem transition, a hallmark of UV-induced mutation, was detected at higher frequency in the XPA (−/−) mice than the XPA (+/−) and (+/+) mice at both doses of UVB. This rpsL/XPA mouse system will be useful for further analyzing the role of NER in the mutagenesis and carcinogenesis induced by various carcinogens.     

细胞分裂素对植物衰老的延缓作用

细胞分裂素是一类重要的植物激素,它可在一定程度上延缓植物的衰老。主要从3个方面综述了细胞分裂素与植物衰老之间的关系,即:(1)植物衰老过程中内源细胞分裂素含量变化;(2)外源细胞分裂素的影响;(3)转入与细胞分裂素的合成、降解相关的基因对植物衰老产生的影响。此外,还从细胞分裂素与糖、与脂质氧化反应以及与其它植物激素的关系方面探讨了细胞分裂素在延缓植物衰老中的作用机理。     

Application of in vitro techniques in mutation breeding of chrysanthemum

Rooted cuttings of Chrysanthemum morifolium cv. Maghi, a small flowered, late blooming cultivar, were treated with different doses of gamma rays. Somatic mutations in flower colour (light mauve, white, light yellow and dark yellow) and chlorophyll variegation in leaves were detected as chimeras in treated populations. Attempts were made to standardize a microtechnique for plant regeneration from mutated tissues of stem node, stem internode, shoot tip and ray floret. All these explants were cultured on Murashige and Skoog's medium with 3% sucrose, 0.8% agar and different concentrations and combinations of growth regulators. Plant regeneration was successful from all of the mutated tissues. Plants with chlorophyll variegation in leaves and two new flower colours (light mauve and white) were isolated in pure form with 64% and 100% efficiency of mutant recovery, respectively. Attempts are being made to use this technique to establish new varieties from chimeric tissues to meet the increasing demand of the floriculture trade.     

Role of Telomerase in Reactivation of Macrophage Nuclei in Heterokaryons

It was shown that the duration of stay of macrophages in the peritoneal cavity of mice and method of their isolation did not affect markedly their capacity for resumption of DNA synthesis in heterokaryons. This means that mouse macrophage undergo such changes during differentiation that reactivation of DNA synthesis in their nuclei is only possible after interaction of telomeres with telomerase, since it was already shown that telomerase was involved in reactivation of DNA synthesis in the macrophage nuclei. The results of experiments did not reveal differences in the length of telomeres in mouse macrophages and other somatic cells. This could depend on the significant length of mouse telomeres and, as a result, their shortening, sufficient for the inhibition of proliferation, is beyond the limits of sensitivity of the current methods. It is also possible that changes in DNA properties in the macrophages occurring during their differentiation depend on changes in the conformation of the telomere complex in these cells. Testing of this suggestion is relevant with respect to recent data that cell hybridization, specifically in the form of heterokaryons, may be essential in realization of the therapeutic effect caused by the introduction of cells during cell therapy.