南岭国家级自然保护区常绿阔叶林主要树种的种间分离

种间分离的研究对揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。本研究在南岭国家级自然保护区的常绿阔叶林内,设置了36个样方,以样方内株数≥10的27个物种为研究对象,在样方调查的基础上,运用ArcGIS软件、N×N最近邻体列联表、2×2列联表截表以及Pielou分离指数,研究了群落内27个物种的种间分离规律,采用Clark_Evans最近邻体法测定了27个物种的分布格局。结果显示:(1)27个物种中,有3个呈聚集分布,24个呈随机分布;(2)常绿阔叶林植物群落中正分离种对占59.83%,随机毗邻种对占40.17%,没有负分离,群落稳定;(3)正分离主要发生在群落优势种或建群种之间,优势种之间也有随机毗邻发生;(4)呈聚集分布的物种与其它物种主要表现为正分离,一般不表现为负分离;而呈随机分布的物种之间多数表现为随机毗邻,也有部分表现为正分离或负分离;(5)群落内27个物种互相交错分布,是全面不分离的。     

翅果油树(Elaeagnus mollis)群落的种间分离

在野外对山西翅果油树群落31个样方内所有基径≥1cm的灌木绘制空间分布图,应用最近邻体法判定每个个体的最近邻体植株,然后采用N×N最近邻体列联表及其截表(2×2最近邻体列联表)的方法,研究翅果油树群落所有灌木的种间分离规律。结果表明:该群落中随机毗邻种对占绝大多数(80.94%),正分离种对较少(18.78%),负分离种对极少(0.28%)。呈负分离的极少数种对是一些个体较小的小灌木,它们多为群落的伴生种,具有相近的生境需求,较激烈的种间竞争可能导致它们随机或均匀分布,因此这些种对表现出负分离;较大的个体之间容易发生正分离,因为它们大多是群落的建群种或优势种,具有强的适应能力和竞争能力。从星座图上可清晰地看到种间分离在不同种之间存在一定的差异。另外,引入群落全面分离这一新概念,并应用χ2检验进行检验研究了翅果油树群落中所有物种的全面分离规律。结果表明,翅果油树群落内38个物种互相交错分布,是全面不分离的。     

海南岛霸王岭热带雨林的种间分离

基于地理信息系统软件绘制了海南岛霸王岭热带雨林 1个 0 .5hm2 永久样地所有DBH≥ 1cm树木的分布图 ,进而借助最近邻体分析扩展模块判定每个个体的最近邻体植株 ,并得到每个基株 最近邻体种对的距离。采用N×N最近邻体列联表的截表法 ,研究了这个多物种群落的种间分离。结果表明 ,随机毗邻种对占优势 ,正分离种对次之 ,负分离种对最少。多数灌木和一些小乔木 (平均胸径 <1 5cm)彼此呈正分离 ,少数负分离 ;灌木和乔木间的分离关系复杂 ;大乔木种类 (平均胸径≥ 65cm)间不存在负分离。种间分离存在种间差异。种间分离与分布格局明显相关 ,聚集分布的物种与其它物种正分离比例远比随机分布、均匀分布大 ;相反 ,聚集分布物种与其它物种负分离比例要比随机分布、均匀分布小。聚集 聚集分布的种对最可能出现正分离 ;聚集 均匀分布的种对以及随机 随机分布的种对则最可能出现负分离。但是 ,无论物种的分布格局或种对相对分布格局如何 ,随机毗邻的种对都占优势。与种间联结不同 ,种间分离反映的是小尺度的物种空间关系。在此基础上 ,初步阐述了种间分离的可能原因及其生态学涵义     

海南霸王岭热带雨林的种间分离

 基于地理信息系统软件绘制了海南岛霸王岭热带雨林1个0.5 hm2永久样地所有DBH≥1 cm树木的分布图,进而借助最近邻体分析扩展模块判定每个个体的最近邻体植株,并得到每个基株最近邻体种对的距离。采用N×N最近邻体列联表的截表法,研究了这个多物种群落的种间分离。结果表明,随机毗邻种对占优势,正分离种对次之,负分离种对最少。多数灌木和一些小乔木（平均胸径<15 cm）彼此呈正分离,少数负分离;灌木和乔木间的分离关系复杂;大乔木种类（平均胸径≥65 cm）间不存在负分离。种间分离存在种间差异。种间分离与分布格局明显相关,聚集分布的物种与其它物种正分离比例远比随机分布、均匀分布大;相反,聚集分布物种与其它物种负分离比例要比随机分布、均匀分布小。聚集 聚集分布的种对最可能出现正分离;聚集 均匀分布的种对以及随机 随机分布的种对则最可能出现负分离。但是,无论物种的分布格局或种对相对分布格局如何,随机毗邻的种对都占优势。与种间联结不同,种间分离反映的是小尺度的物种空间关系。在此基础上,初步阐述了种间分离的可能原因及其生态学涵义。     

翅果油树(Elaeagnus mollis)群落的种间分离

在野外对山西翅果油树群落31个样方内所有基径≥1cm的灌木绘制空间分布图,应用最近邻体法判定每个个体的最近邻体植株,然后采用N×N最近邻体列联表及其截表（2×2最近邻体列联表）的方法,研究翅果油树群落所有灌木的种间分离规律。结果表明：该群落中随机毗邻种对占绝大多数（80.94%）,正分离种对较少（18.78%）,负分离种对极少（0.28%）。呈负分离的极少数种对是一些个体较小的小灌木,它们多为群落的伴生种,具有相近的生境需求,较激烈的种间竞争可能导致它们随机或均匀分布,因此这些种对表现出负分离;较大的个体之间容易发生正分离,因为它们大多是群落的建群种或优势种,具有强的适应能力和竞争能力。从星座图上可清晰地看到种间分离在不同种之间存在一定的差异。另外,引入群落全面分离这一新概念,并应用χ2检验进行检验研究了翅果油树群落中所有物种的全面分离规律。结果表明,翅果油树群落内38个物种互相交错分布,是全面不分离的。     

山西五鹿山白皮松群落乔灌层的种间分离

种间分离的研究对于揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。为了探讨五鹿山自然保护区白皮松林内物种间的关系及其共存机制,运用ArcGIS软件、N×N最近邻体列联表及其2×2列联表截表的方法、Pielou的分离指数,Hegyi单木竞争指数对山西五鹿山白皮松群落55个样方内的15种乔木和灌木的种间分离规律及9种乔木的种内种间竞争关系进行研究,并根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,将样地中15个物种划分为3个生态种组。结果表明:(1)该群落中随机毗邻种对占绝大多数(80%),正分离种对较少(16.19%),负分离种对极少(3.81%),群落趋于稳定。(2)种间分离在不同种之间存在着一定的差异,正分离常发生在群落中的建群种或优势种之间;而负分离常发生在群落中的优势种和一些伴生种之间。(3)物种的种间分离状况与其种内种间竞争及物种的空间分布格局具有密切的关系,正分离常常发生在种内竞争大于种间竞争呈聚集分布的优势种或建群种之间;而负分离常常发生在种间竞争大于种内竞争的优势种和伴生种之间,且同一生态种组内的物种种间竞争较不同生态种组间激烈。(4)种间分离与群落的生境异质性和物种的生态需求也具有密切的关系,即两个具有不同生境要求的物种之间常常发生正分离;而具有相同或相似生境要求的物种之间常常发生负分离。(5)白皮松群落内物种的总体分离规律为全面不分离。(6)由生境异质性和物种间不同的生态适应性引起的种内种间关系是维持五鹿山自然保护区白皮松群落稳定共存的机制。     

茂兰喀斯特森林群落的种间分离特征

种间分离的研究对于揭示种间相互作用、群落组成与动态具有重要意义。为分析喀斯特原生性森林群落种间的分离特征,进而探讨喀斯特生境上物种的共存机制,以茂兰国家级自然保护区分布的亚热带区域原生性较强的典型常绿阔叶落叶混交林为研究对象,以建立的2块1hm2(100m×100m)样地群落学调查数据为基础,借助ArcG IS软件的空间分析功能,判定每个个体的最近邻体植株的种类与距离。在此基础上,采用N×N最近邻体列联表及其截表的方法,应用P ielou的分离指数量化了2块样地中各43个树种(多度≥20)的种间分离状况。研究结果表明:两种喀斯特森林群落类型中物种均以随机毗邻种对占优势(P1和P2样地分别为60.91%和63.34%),正分离种对次之(分别为38.76%和35.66%),负分离种对极少(分别为0.33%和1.0%),这种种间分离特征表明种间竞争排除作用减弱,群落已趋于稳定,反映出该森林正处于相对稳定的顶极状态。根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,将两个样地各43个物种分别划分为3个生态种组,各组间物种的生态学特性以及对生境的偏好存在明显差异。种间的分离特征与喀斯特森林高度的生境异质性明显相关,分布在不同生境类型上的物种间大多呈现正分离,而具有相似生境要求或分布广泛的物种间易形成随机毗邻或负分离,这一特征为群落中多物种的稳定共存提供了更大的可能性。因此,以生境的高度分化为基础的种间关系可能是喀斯特森林多物种稳定共存的重要机制之一。     

山西历山国家级自然保护区千金榆群落种间分离研究

对山西历山国家级自然保护区普通沟和西峡的千金榆(Carpinus cordata)群落进行野外调查,共记录了40个样方,44个物种,组成946个种对.利用最近邻体法构造N×N最近邻体列联表,以x2检验和种间分离指数S作为区分指标,研究了千金榆群落的种间分离情况.结果表明:(1)946个种对中呈现随机毗邻的最多,有507个种对,占总数的53.59％;呈现正分离的有349个种对,占总数的36.89％;而呈现负分离种对最少,只有90对,占总数的9.52％.(2)群落的建群种或优势种因为有较强的生存能力和竞争能力,往往表现出正分离,例如千金榆、小叶鹅耳枥(Carpinus turczaninowii)、五角枫(Acer mono)、葛罗槭(Acer grosseri)等有较强生存能力的物种与大多数的物种发生正分离;而六道木(Abelia biflora)、东北茶镳子(Ribes mandshuricum)、小花溲疏(Deutziaparviflora),美蔷薇(Rosa bella)和紫花卫矛(Euonymus porphyries)等群落中的伴生种或小灌木,与部分物种形成负分离.其余物种之间发生随机毗邻的较多.(3)对千金榆群落44×44列联表进行全面分离,结果表明群落内的44个物种相互交错分布,不是全面分离.此外,种间分离的结果也揭示该群落处于演替初期,受岩石风化崩塌的影响较严重,人为干扰因素较轻.     

山西稀有濒危植物脱皮榆群落的种间分离

通过对山西太岳山脱皮榆群落1 hm²样地内出现的14种乔木进行调查,在应用ArcGIS软件分析每个个体的最近邻体植株的基础上,采用N×N最近邻体列联表及其2×2列联表截表的方法和Pielou分离指数计算分析了脱皮榆群落的种间分离规律,并根据种间分离情况以及物种对环境的适应方式,利用PCA排序将样地中14个物种进行了生态种组的划分。结果表明:（1）该群落中出现的14种乔木构成的91个种对中,随机毗邻种对占绝大多数（74.73%）,正分离种对较少（23.07%）,负分离种对极少（2.20%）,群落趋于稳定。（2）群落的种间分离在不同种之间存在着一定的差异,脱皮榆仅与其他树种随机毗邻;正分离常发生在群落中的优势种之间,而负分离常发生在群落中的伴生种之间。（3）种间分离与群落的生境异质性和物种的生态需求具有密切的关系,即两个具有不同生境要求的物种之间常常发生正分离,而具有相同或相似生境要求的物种之间常常发生负分离。（4）脱皮榆群落中14种乔木可划分为3个生态种组。研究认为,脱皮榆群落内物种的总体分离规律为全面不分离。由生境异质性、物种间不同的生物学特性和生态需求为基础的种间关系可能是维持太岳山脱皮榆群落稳定共存的机制之一。     

历山山核桃(Juglans mandshurica)群落的种间分离

在野外样方调查的基础上,对山西历山山核桃群落35个样方内所有基径≥1cm的乔木和灌木绘制分布图.按照最近邻体法判定每个个体的最近邻体植株,然后用N×N最近邻体列联表及其2×2列联表截表的方法,应用Pielou的分离指数S和χ2检验研究山核桃群落所有乔木和灌木的种间分离规律.χ2检验结果表明:历山山核桃群落出现的25个物种共构成的300个种对中,存在显著分离的有294对,存在不显著分离的有6对.结合χ2值对S进行区间划分得出:正分离的112对占37.34%,负分离的28对,占9.33%;随机毗邻160对,占53.33%.负分离多出现在群落的优势种和一些伴生种之间,如山核桃、连翘与金花忍冬、灰栒子,伴生种相对个体少,盖度低,与优势种具有相似的生境要求,较激烈的竞争使得它们相互交错分布,充分利用资源,呈现负分离.较大的植株之间容易发生正分离,如茶条槭和杜梨,因为它们多是群落的建群种或优势种,具有较强的适应力和竞争力.从星座图上可清晰地看到种间分离在不同物种间存在一定差异.25×25最近邻体列联表的χ2检验结果表明:山核桃群落内25个物种是互相交错分布,全面不分离的.此外,种间分离的结果意味着该群落处于演替初期,与目前这一地区受人为和自然干扰严重,群落处于不稳定阶段的事实相符.     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

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。     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

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.     

Changes in aquatic vegetation in Rhine floodplain streams in Alsace in relation to disturbance

Abstract. Changes are described in aquatic vegetation in oligotrophic, groundwater-fed Rhine floodplain streams in Alsace (eastern France), resulting from disturbance. Disturbance factors include changes in nutrients, either permanent ones - effluent from a waste water treatment plant or trout hatcheries - or periodic ones: flooding. Regular inputs of high levels of phosphate and ammonia modified the macrophyte vegetation in these streams. The floristic composition, which was characteristic of oligotrophic waters upstream of the eutrophicated sector, changed to that of a eutrophic situation as originally found downstream. Periodic disturbance by floods which normally occur once a year, irregularly eutrophicates the small streams, causing the development of a mixture of eutrophic and oligotrophic species. Six macrophyte communities are distinguished, indicating different trophic levels. The aquatic vegetation is adapted to the variations of phosphate and ammonia levels. Hence, aquatic macrophytes can be used as bio-indicators of fluctuations in water nutrient levels in relation to the type of disturbance.     

Apoptosis in experimental myocardial infarction in situ and in the perfused heart in vitro

We report the appearance of apoptotic cells in experimental myocardial infarction (rabbit heart) in in situ and in vitro preparations. Apoptosis was recognized by intravital staining with Hoechst 33342 (Ho342), by nick-end labeling (TUNEL) and by DNA laddering. A steady rise in the relative number of apoptotic cardiomyocytes (apoptotic index) was noted in in situ preparations. Apoptosis was first noted 6 h after the onset of ischemia with its highest value occurring after 72 h. Apoptotic nuclei were absent in remote areas of the left and right ventricles. Apoptotic nuclei within the infarcted area showed diminished intensity of Ho342 fluorescence. Three days after ischemia, a border zone adjacent to the infarcted area consisting of apoptotic macrophages was recognized. A novel finding was the appearance of apoptotic cardiomyocytes in the isolated perfused ischemic heart. Occurring as early as 50 min after the onset of ischemia, a high apoptotic index was present adjacent to the ligature placed around the coronary artery. This observation provides the opportunity to selectively examine factors leading to apoptosis in the ischemic heart under controlled experimental conditions.     

Morphine-potentiated platelet aggregation in in vitro and platelet plug formation in in vivo experiments

The detailed mechanisms underlying morphine-signaling pathways in platelets remain obscure. Therefore, we systematically examined the influence of morphine on washed human platelets. In this study, washed human platelet suspensions were used for in vitro studies. Furthermore, platelet thrombus formation induced by irradiation of mesenteric venules with filtered light in mice pretreated with fluorescein sodium was used for an in vivo thrombotic study. Morphine concentration dependently (0.6, 1, and 5 microM) potentiated platelet aggregation and the ATP release reaction stimulated by agonists (i.e., collagen and U46619) in washed human platelets. Yohimbine (0.1 microM), a specific alpha(2)-adrenoceptor antagonist, markedly abolished the potentiation of morphine in platelet aggregation stimulated by agonists. Morphine also potentiated phosphoinositide breakdown and intracellular Ca(2+) mobilization in human platelets stimulated by collagen (1 microg/ml). Moreover, morphine (0.6-5 microM) markedly inhibited prostaglandin E(1) (10 microM)-induced cyclic AMP formation in human platelets, while yohimbine (0.1 microM) significantly reversed the inhibition of cyclic AMP by morphine (0.6 and 1 microM) in this study. The thrombin-evoked increase in pH(i) was markedly potentiated in the presence of morphine (1 and 5 microM). Morphine (2 and 5 mg/g) significantly shortened the time require to induce platelet plug formation in mesenteric venules. We concluded that morphine may exert its potentiation in platelet aggregation by binding to alpha(2)-adrenoceptors in human platelets, with a resulting inhibition of adenylate cyclase, thereby reducing intracellular cyclic AMP formation followed by increased activation of phospholipase C and the Na(+)/H(+) exchanger. This leads to increased intracellular Ca(2+) mobilization, and finally potentiation of platelet aggregation and of the ATP release reaction.