Cd2+处理对5个柳树无性系气体交换参数及叶绿素荧光参数的影响

该实验以筛选的速生、抗逆性强的5个柳树无性系(‘竹柳’、‘苏柳172’、‘苏柳795’、‘旱快柳’、‘旱柳’)一年生扦插幼苗为试验材料,设置对照、轻度(30mg·L-1)、中度(60mg·L-1)和重度(90mg·L-1)4个重金属Cd2+处理水平,通过水培方式探究Cd2+对各柳树无性系气体交换参数、荧光参数及叶绿素含量的影响。结果显示:(1)在Cd2+浓度为30mg·L-1时,导致‘苏柳172’、‘苏柳795’和‘旱快柳’净光合速率降低的原因主要是气孔因素;当Cd2+浓度≥60mg·L-1时,‘苏柳172’、‘苏柳795’、‘旱快柳’及‘竹柳’净光合速率下降的主要原因是非气孔因素,而‘旱柳’在整个Cd2+胁迫过程中净光合速率下降的因素均属于非气孔限制型。(2)整个Cd2+胁迫过程中,‘苏柳172’、‘苏柳795’、‘旱快柳’和‘旱柳’叶片叶绿素含量和Chl a/Chl b值与对照相比均呈下降趋势,而竹柳先上升后下降至低于对照水平。(3)随着Cd2+胁迫程度的增加,叶片PSⅡ最大光化学量子产量(Fv/Fm)和光化学淬灭(qP)整体呈下降趋势,非光化学淬灭系数(NPQ)呈逐渐上升的趋势,而表观光合电子传递速率(ETR)先增加后下降,但5个柳树无性系叶绿素荧光参数的变化幅度以‘竹柳’最小,‘旱柳’最大。研究表明,5个柳树无性系均能在Cd2+浓度为30mg·L-1的培养液中正常生长,且竹柳的光合作用较对照有略微增加,且在90mg·L-1 Cd2+浓度下各无性系生长虽受到抑制但仍能存活,说明它们对重金属Cd2+胁迫都有一定的耐受性,并以‘竹柳’的耐受性最强。     

速生柳树苗对土壤铅的耐性、积累与分配特性研究

耐性植物为环境污染植物修复提供了一条良好的途径。通过盆栽试验研究了垂柳(Salix babylonica Linn.)和苏柳172(Salix jiangsuensis J172)扦插苗对人工添加土壤铅污染的耐性及其对铅的积累和分配。结果发现:柳树生物量与土壤有效铅含量呈显著负相关关系,中低浓度的铅污染对两种柳树的根系生物量影响不大,Pb2+浓度为1600 mg·kg-1时显著降低垂柳根系生物量,苏柳172在Pb2+浓度为1 200和1 600 mg·kg-1时根系生物量极显著降低,说明垂柳对高浓度的Pb2+耐性要好于苏柳172;垂柳和苏柳172根系长度、根表面积、根体积和根直径随着土壤铅浓度的增加持续下降,在Pb2+浓度为1600 mg·kg-1时,垂柳根系长度、根表面积、根体积和根直径分别比对照下降了50.40%、45.15%、44.44%、9.10%,苏柳172分别下降了45.00%、45.88%、47.02%、37.14%。柳树吸收的铅绝大部分积累在根部,迁移到茎部和叶部的数量较少,铅在2种柳树体内不同部位的积累量均为根茎叶。当Pb2+浓度为800 mg·kg-1时,垂柳和苏柳172的耐性指数为91.15%和84.26%,其对土壤中铅的吸收量达140.20和149.49 mg,表明两种柳树对中等土壤铅污染的修复具有较大潜力。     

Cu2+胁迫对2种速生柳幼苗生长及生理特性的影响

以营养溶液中培养的‘苏柳172’(Salix jiangsuensis CL J-172)和垂柳(Salix babylonica Linn)幼苗为材料,分析它们在不同浓度Cu2+溶液(0、20、40、80、100、200、300μmol.L-1)下的生长以及部分生理指标的变化,以明确2种速生柳树用于植物修复的潜力。结果显示:2种柳树幼苗的生物量、叶片色素含量、根系活力以及根系形态的各指标都随Cu2+浓度的增加而显著降低。它们叶片SOD和POD活性以及脯氨酸含量随Cu2+浓度的增加呈先上升后下降的趋势,‘苏柳172’和垂柳中SOD活性在Cu2+浓度为20μmol.L-1时最大,其POD活性分别在Cu2+浓度为100和40μmol.L-1时达到最大,而其脯氨酸含量在Cu2+浓度为200μmol.L-1时达到最大。可见,2种柳树生长均受到Cu2+胁迫的抑制,它们能够在一定程度上通过增加保护酶活性和脯氨酸含量来提高对Cu2+的耐受性,且‘苏柳172’对Cu2+的忍耐力强于垂柳。     

瑞典能源柳4个无性系对土壤Hg2+胁迫的生理响应

以一年生瑞典能源柳4个无性系(N2、N4、NC、NE)幼苗为材料,通过盆栽试验,在对照、轻度、中度、重度Hg2+胁迫条件下,测定了4个能源柳无性系幼苗生长过程中生理生化指标,分析其对Hg2+胁迫的生理响应及其耐受性.结果表明:(1)随着土壤中Hg2+浓度的上升,4个能源柳无性系叶片保护酶POD、SOD和CAT活性均呈先上升后下降的趋势,且各无性系之间存在差异,其中NC的POD和CAT活性在重度胁迫下仍高于对照.(2)各无性系叶片中渗透性调节物质可溶性蛋白和脯氨酸(Pro)含量均呈先上升后下降的趋势,并均在轻度或中度胁迫下达到峰值,以可溶性蛋白含量变化幅度更大,在NC和NE无性系中表现得更明显.(3)随着土壤中Hg2+胁迫强度的加剧,N2、N4和NE无性系根系活力都呈现连续下降趋势,而NC无性系根系活力在轻度胁迫条件下则略微上升,然后持续下降,并均在中度和重度胁迫下达到显著水平,而且4个能源柳无性系叶片MDA含量均表现为先下降后上升趋势.(4)在轻度Hg2+胁迫下,N4和NE叶绿素含量和Chl a/Chl b值呈下降趋势,而N2和NC则稍微上升;在中度和重度胁迫下,4个能源柳无性系叶绿素含量和Chl a/Chl b值迅速下降,但能源柳各无性系的下降速度存在差异,其中N4下降幅度最大,NC最小.(5)运用隶属函数模糊评判法综合评价表明,各能源柳无性系对Hg2+的耐受性表现为:NC＞ NE＞ N4＞N2.研究认为,在不同程度Hg2+胁迫条件下,4个瑞典能源柳无性系通过提高自身保护酶活性、抗氧化物质GSH含量以及有机渗透物质含量来有效缓解胁迫伤害,从而对Hg2+表现出一定的耐性,并以无性系NC的耐受性较好.     

苏柳172和垂柳对Cu2+的吸收特性及有机酸影响

采用溶液培养的方法,研究了苏柳172和垂柳对Cu²⁺吸收的动力学特性及低分子量有机酸(乙酸和苹果酸)对Cu²⁺吸收的影响。结果表明:苏柳172和垂柳根系对Cu²⁺的吸收量随溶液Cu²⁺浓度的升高及吸收时间的延长而增加。苏柳172和垂柳对Cu²⁺吸收的浓度动力学曲线呈线性,非饱和曲线,可以用米氏方程很好地拟合。米氏方程拟合的结果说明,垂柳根系的Cu²⁺吸收能力要稍强于苏柳172。Cu²⁺浓度为20 μmol/L时,随着乙酸和苹果酸浓度的增加,对苏柳172和垂柳根系吸收Cu²⁺的促进作用呈先上升后下降的趋势,其中,乙酸在10:1(乙酸∶ Cu²⁺)、苹果酸在5:1(苹果酸∶ Cu²⁺)时促进作用最强。Cu²⁺在根尖区的含量远远大于成熟区,说明根尖区是吸收Cu²⁺最活跃的区域。在Cu²⁺浓度为20 μmol/L的吸收液中加入乙酸或苹果酸(有机酸∶ Cu²⁺= 10:1)时,苏柳172根尖区的Cu²⁺含量分别增加了16.5%和33.7%,根成熟区的Cu²⁺含量增加了23.7%和43.0%,但根尖区和成熟区的Cu²⁺含量比值分别是1.40 和1.39,略小于不加有机酸时的1.49。乙酸与Cu²⁺的比例为10:1时,当Cu²⁺浓度小于20 μmol/L时乙酸促进垂柳根系对Cu²⁺的吸收,当Cu²⁺浓度大于20 μmol/L时,乙酸抑制垂柳根系对Cu²⁺的吸收,抑制作用随Cu²⁺浓度的升高而加强,说明低浓度的乙酸可以促进垂柳根对Cu²⁺的吸收,而高浓度的乙酸能够抑制垂柳根吸收Cu²⁺。同时,乙酸抑制了Cu²⁺在垂柳地上部的积累,抑制作用随着Cu²⁺浓度的增加而加强,说明乙酸能够抑制Cu²⁺由根向地上部的运输。     

香蒲对不同浓度Pb~(2+)胁迫的生理应答及其细胞超微结构变化

通过室内水培试验,研究了不同浓度Pb2+(0、0.25、0.50、1.00和2.00mmol·L-1)胁迫对东方香蒲根和叶中Pb含量、叶绿素含量、丙二醛(MDA)含量、抗氧化酶(SOD、CAT和POD)活性以及亚细胞结构的影响。结果显示:(1)随着外源Pb2+浓度的增加,Pb在香蒲根和叶中的积累量均显著高于对照,且Pb在根中的含量明显高于叶中,并与外源Pb2+浓度呈显著正相关关系。(2)香蒲叶片中的叶绿素a和叶绿素b含量随着外源Pb2+浓度的增加呈先升后降趋势,均在处理浓度为0.50mmol·L-1时达到峰值。(3)胁迫处理叶片的MDA含量与对照相比变化不显著,但根中MDA含量呈显著下降趋势。(4)叶片中SOD活性在1.00mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后下降,但始终高于对照,CAT和POD活性则均低于对照组;根中SOD活性除1.00mmol·L-1 Pb2+处理组外均显著低于对照组,CAT和POD活性分别在0.25和0.50mmol·L-1 Pb2+处理时达到峰值,然后随处理Pb2+浓度升高而下降。(5)电镜观察发现,Pb2+胁迫使香蒲叶细胞中叶绿体被膜破裂,类囊体膨胀、破损;根和叶细胞中的线粒体被膜均破裂、内腔空泡化,细胞核核膜破损、核仁消失、染色质凝集。研究表明,Pb2+胁迫致使东方香蒲根、叶生理代谢失衡,亚细胞结构出现不可逆的损伤,这为从分子水平研究Pb2+作用的具体机理以及香蒲在重金属污染修复中的应用提供了依据。     

外源一氧化氮对铅胁迫下高羊茅生长和无机离子含量的影响

研究了外源一氧化氮对Pb2+1000mg/L胁迫下高羊茅生长及无机离子含量变化的影响。结果表明,与对照相比,单用Pb2+胁迫使高羊茅鲜重、干重、含水量、根系活力和无机离子如NO-3、K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Mn2+含量均下降,而其根的丙二醛含量和质膜透性、Pb2+含量均上升;与单用Pb2+胁迫相比,用SNP(Sodium Nitroprusside,NO供体)0.01～1mmol/L处理Pb2+胁迫下高羊茅,其鲜重、干重、含水量、根系活力、无机离子如NO3-、K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Mn2+含量呈先上升后下降的变化趋势,而根的丙二醛含量和质膜透性、Pb2+含量呈相反的变化趋势。综合结果表明,外源NO对Pb2+胁迫下高羊茅生长影响具有剂量效应,适宜浓度能缓解铅毒害,提高耐铅性。     

杂交鹅掌楸不同无性系对Pb胁迫的生理响应及抗性比较

采用盆栽法研究了4个杂交鹅掌楸(Liriodendron chinense×L.tulipifera)无性系扦插苗对土壤Pb胁迫的生理响应与抗性差异。研究结果表明,Pb胁迫能抑制杂交鹅掌楸无性系扦插苗生长,使叶片失绿变黄、根系活力下降,且1.0mg·g-1Pb胁迫的抑制效果更明显。随Pb胁迫时间的延长,4个杂交鹅掌楸无性系扦插苗叶片的相对电导率和MDA含量均持续增加,胁迫结束时,相对电导率和MDA含量分别是对照的1.45~1.92倍和2.23~3.23倍。叶片的POD活性和游离脯氨酸含量在整个Pb胁迫过程中呈先升后降的变化趋势;不同无性系的SOD活性变化存在一定差异。随着Pb浓度的增加,杂交鹅掌楸不同无性系扦插苗各生理指标的变化幅度各异。比较发现,无性系NE60对Pb胁迫的抗性最强。     

3个瑞典能源柳无性系对铅污染耐受性研究

以3个能源柳无性系[能源柳C(Salix fragilis)、能源柳E(Salix viminalis)、能源柳2(Salix dascladus)]插穗为材料,在水培条件下研究了3个无性系在不同浓度铅胁迫下的插穗萌条生长、根系发育和铅中毒的生理生态反应,并通过隶属函数法对它们耐铅性进行综合评价,探索瑞典能源柳在修复铅污染环境方面的利用价值.结果显示:低浓度铅胁迫(Pb 200 mg·L-1)能促进'能源柳C'和'能源柳2'根系的生长,同时根长增加、根数增多;当铅浓度继续增加时(>Pb 400 mg·L-1),3个能源柳无性系生物量显著下降(P<0.05).随着铅胁迫浓度的增加,3个无性系细胞膜透性显著高于对照(P<0.05);'能源柳2'叶片的叶绿素含量先上升后降低,其他2个无性系则持续降低,并大多与对照有显著差异.3个能源柳无性系的抗铅能力大小为'能源柳C'＞'能源柳2'＞'能源柳E'.研究发现,若以生物量减少20%作为指标来确定植物耐性临界值的上限标准,则3个能源柳无性系在铅污染环境中均有一定的适应性;能源柳是一种较好的耐铅性植物,可用于铅污染土壤的修复.     

不同能源柳无性系对NaCl胁迫的生理响应

为了探索不同能源柳无性系的耐盐潜力,在盆栽条件下,对1年生能源柳无性系2、4、C、E扦插苗设置NaCl盐分梯度,使其土壤含盐量保持在0、0.2%、0.4%、0.6%、0.8%,并以乡土旱柳为对照,胁迫45d后,对5个无性系的气体交换参数、保护酶活性和有机渗透调节物质进行测定。研究发现:(1)在低浓度盐胁迫下(土壤含盐量0 0.4%),导致各能源柳光合速率降低的是气孔因素;在高浓度盐胁迫下(土壤含盐量大于0.4%),导致各能源柳无性系光合速率下降的主要是非气孔因素。(2)随着土壤盐浓度的增加,各能源柳无性系的过氧化氢酶(CAT)活性逐渐减小,过氧化物酶(POD)活性先增加后减小,而超氧化物歧化酶(SOD)活性呈现增加的趋势,并且4个能源柳无性系在盐胁迫条件下保护酶活性强于旱柳。(3)在土壤含盐量小于0.6%时,4个能源柳无性系的可溶性蛋白含量始终大于旱柳;在整个胁迫过程中,能源柳C的脯氨酸含量始终大于旱柳。(4)与旱柳相比,4个能源柳无性系在土壤含盐量0 0.4%的土壤中都能良好生长,其中能源柳C的耐盐潜力更大,可在土壤含盐量为0.6%的土壤中正常生长。这说明,4个能源柳无性系均可在天津轻、中度盐渍化地区栽培。     

Selection with two alleles and complete dominance

For a plant selection model with frequency-independent viabilities, fertilities and selfing rates, it is shown that apart from global fixation, for certain parameter combinations a protected polymorphism and facultative fixation (either allele may become fixed according to initial frequencies) may both occur. Facultative fixation requires different selling rates for the dominant and recessive type. Protection of the polymorphism requires resource allocation for male and female function. In this connection the problem of purely genetically caused population extinction is discussed.
For general frequency dependence and regular segregation, the chances for establishment of a completely recessive gene are compared to those of a completely dominant gene. It is proven that the process of establishment of the recessive gene, despite a fitness advantage, may be considerably endangered by drift effects if random mating prevails. The recessive gene may reach the same effectivity in establishment as a dominant gene, only if the recessive homozygote mates exclusively with its own type during the period of establishment.     

杆状病毒出芽病毒粒子膜融合蛋白的研究进展

杆状病毒是一类感染节肢动物的病原微生物,其基因组为双链环状DNA,大小为80～180kb.     

Inception of the Modern Public Health System in China and Perspectives for Effective Control of Emerging Infectious Diseases: In Commemoration of the 140th Anniversary of the Birth of the Plague Fighter Dr. Wu Lien-Teh

In this article, we systematically review Dr. Wu Lien-Teh's academic achievements and outstanding contributions in the prevention and control of the plague epidemic in northeast China and introduce the development of the earliest public health epidemic prevention system in China in order to commemorate the 140th anniversary of Dr. Wu Lien-Teh's birth. We hope that this article will provide insights into the effective prevention and control of emerging infectious diseases as well as the current worldwide pandemic of COVID-19, facilitating the improvement and development of public health systems in China and around the globe.