松嫩草原中度退化草地不同植被恢复方式下土壤跳虫群落特征比较

依据 2005 年 5－10 月在松嫩草原中度退化草地不同植被恢复处理条件下采集的土壤跳虫群落数据,应用类群数、个体密度和多样性指数等多个群落参数,研究了不同植被恢复方式下松嫩草原中度退化草地土壤跳虫群落特征的差异。本研究共捕获跳虫 1 156只,隶属于 9 科 19 属。结果显示：与过度放牧相比,围栏封育和种植苜蓿都能改善土壤理化性质,且拥有较高的跳虫类群数、个体密度和群落多样性。围栏封育和种植苜蓿都能达到恢复与重建中度退化草地土壤跳虫群落的目的, 只是与围栏封育相比,种植苜蓿能够更显著地提高跳虫个体密度。此外,与过度放牧相比,围栏封育和种植苜蓿主要提高了跳虫群落等节跳虫科（Isotomidae）、长角跳虫科（ Entomobryidae）和圆跳虫科（Sminthuridae）个体密度和类群数,其中围栏封育样地拥有更高的长角跳虫科和圆跳虫科个体密度,其分别是过度放牧样地相应跳虫科的 5.14倍和 2.38倍;而种植苜蓿样地等节跳虫科个体密度最大,其大小是过度放牧样地等节跳虫科的 3.33倍。     

松嫩草原中度退化草地不同植被恢复方式下土壤螨类群落特征的差异

应用类群数、个体密度、多样性指数和MI指数等多个群落参数,研究不同植被恢复方式下松嫩草原中度退化草地土壤螨类群落特征的差异。研究结果表明,与过度放牧样地相比,种植苜蓿和围栏封育样地的土壤环境相对优越,它们拥有较高的土壤螨类类群数、个体密度和群落多样性以及中气门螨类MI指数。在土壤螨类群落结构所有参数中,多样性指数(H′)和中气门螨类MI指数,种植苜蓿和围栏封育样地均明显高于过度放牧样地,这些差异反映了种植苜蓿和围栏封育对中度退化草地土壤螨类的群落结构具有明显改善作用。然而研究结果也显示,围栏封育样地土壤螨类群落多样性指数(H′)和中气门螨类MI指数尽管明显高于过度放牧样地,但是依然显著低于种植苜蓿样地,表明选择种植苜蓿较围栏封育可能更利于松嫩草原中度退化草地土壤螨类群落的恢复与重建。     

植被恢复方式对松嫩草原重度退化草地土壤线虫群落特征的影响

应用类群属数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等群落参数,研究植被恢复方式对松嫩草原重度退化草地土壤线虫群落特征的影响．结果表明：围栏封育和种植碱茅均能明显改善重度退化草地土壤线虫群落环境,但种植碱茅较围栏封育更能显著提高土壤线虫的个体密度和群落多样性．各处理样地线虫个体密度和类群属数表聚性明显,其中碱茅样地个体密度表聚性更强．对功能类群指数的统计表明,种植碱茅和围栏封育均显著改变了土壤线虫群落中r-选择和k-选择植物寄生线虫的比例．与自由生活线虫相比,植物寄生线虫对重度退化草地植被恢复更敏感．种植碱茅更利于松嫩草原重度退化草地土壤线虫群落的恢复与重建．     

东北松嫩草原重度退化草地两种典型植被恢复处理方式间土壤螨类群落特征比较

于2005年5—10月在东北松嫩草原中南部十三泡草场,采用室内Tullgren法分离获取螨类,对土壤螨类进行采样,应用类群数、个体密度、多样性指数和MI指数等多个群落参数,研究植被恢复方式对重度碱化退化草地土壤螨类群落特征的影响。共捕获土壤螨类1104只,分别隶属于3亚目41属。结果表明,重度碱化退化草地土壤螨类稀少;围栏封育和种植碱茅两种植被恢复方式均能改善该类草地土壤螨类群落环境,提高了螨类的类群数、个体密度、群落多样性以及中气门螨类MI指数。但围栏封育和种植碱茅两种植被恢复方式之间也存在明显差异,种植碱茅较围栏封育更能显著提高土壤螨类个体密度;种植碱茅样地土壤螨类MI指数显著高于围栏封育样地,捕食性螨类K-选择类群比例更高,土壤螨类群落环境更好。对于松嫩草原重度碱化退化草地,选择种植碱茅方式可能更利于草地土壤螨类群落的恢复与重建。     

刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落的影响

应用类群数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等多个群落参数, 研究刈割活动对松嫩草原碱化羊草草地土壤线虫群落特征的影响。本研究共捕获土壤线虫8,335条, 分别隶属于线虫动物门2纲7目23科40属。结果表明, 与围栏封育样地相比, 刈割活动样地中线虫个体密度和类群数显著减少, 群落多样性指数(H′)、均匀度指数(J)和丰富度指数(SR)虽低于围栏封育样地, 但两类处理间差异不显著, 表明刈割活动尽管明显降低土壤线虫群落个体密度和类群数, 但对土壤线虫群落多样性的影响有限; 样地间PPI／MI值差异明显, 表明刈割活动在一定程度上确实改变了土壤线虫功能类群组成, 其中受影响的主要是非植物寄生线虫。     

土壤线虫群落对大连石门山森林植被恢复的响应

2007年9月至2008年8月对大连石门山不同植被恢复方式的样地进行土壤线虫调查,淘洗-过筛-浅盘法提取土壤线虫,应用类群属数、个体密度、多样性指数和功能类群指数等多个群落参数,研究不同植被恢复方式间土壤线虫群落特征的差异。共捕获线虫8577条,分别隶属于线虫动物门2纲7目26科43属,个体密度平均4.77条/g干土。研究结果表明,土壤线虫数量存在明显的季节波动,秋季明显高于夏季和春季;土壤线虫群落多样性指数、均匀度指数、丰富度指数和营养类群指数大小依次为阔叶林、针叶林和混交林,而优势度指数却表现为:针叶林混交林阔叶林;土壤线虫群落营养类群f/b值、MI指数、PPI指数、MMI指数、MI2-5指数、SI指数和EI指数均表现为:阔叶林针叶林混交林,而PPI/MI指数则表现为:混交林针叶林阔叶林,表明混交林受干扰明显;土壤理化特征与线虫数量、属数、生态指数间也存在明显相关关系。因此,植被恢复过程中土壤线虫群落结构分异及动态是一个重要的生态响应过程,能为进一步研究土壤生物在植被演替中的地位和作用以及土壤生物多样性保护提供基础数据。     

宁南山区不同植被恢复方式下土壤线虫群落特征:形态学鉴定与高通量测序法比较

线虫是土壤食物网的重要组分, 也是土壤健康与生态系统恢复的重要指示生物, 因此准确测定线虫群落特征是发挥其生态指示作用的基础。传统线虫学研究多采用形态学鉴定方法, 但高通量测序技术近年来也逐渐受到重视。然而, 关于这两种方法的对比研究目前仍比较缺乏。本研究同时采用形态学鉴定和高通量测序法, 在黄土高原宁夏南部山区, 对不同植被恢复方式下(农田、自然恢复草地、柠条(Caragana korshinskii)人工林地和苜蓿人工草地)土壤线虫的数量、群落格局和生态指数进行了测定和比较。结果表明: (1)高通量测序仅能提供线虫类群的相对多度, 而形态学鉴定法能够测定土壤线虫的绝对多度, 后者测定结果表明3种植被恢复样地, 特别是自然恢复草地和柠条人工林地, 较农田具有更高的土壤线虫多度; (2)高通量测序法检获的线虫类群数(3纲4目26科42属)高于形态学鉴定法的测定结果(2纲3目18科27属), 但两种方法仅检获15个共有线虫属, 前者检测到的植物寄生线虫属数(22属)较后者(7属)显著增加, 而食细菌线虫和杂食-捕食线虫则相反; (3)在两种方法下, 相比农田, 3种植被恢复样地尤其是自然恢复草地和柠条人工林地, 其食微线虫的相对多度均显著下降, 而植物寄生线虫和杂食-捕食线虫的相对多度大幅上升, 这也导致线虫成熟度指数(MI)和植物寄生线虫指数(PPI)的提高及瓦斯乐卡指数(WI)的显著下降; (4)相比形态学鉴定法, 高通量测序法能检测到更丰富多样的植物寄生线虫, 在该方法下土壤线虫群落的组成、结构和生态指数在植被恢复样地与农田之间的差异也更为显著。综上所述, 采用形态学鉴定和高通量测序法测定的不同植被恢复方式下的线虫群落特征具有显著差异。     

围封对内蒙古退化典型草原大型土壤动物群落多样性的影响

为了探讨不同围封年限对内蒙古退化典型草原大型土壤动物群落多样性的影响,选取位于内蒙古草原生态系统定位站的退化围栏封育19和32年草地为研究样地,以围栏外自由放牧草地为对照,调查了0~10、10~20、20~30 cm不同土层大型土壤动物群落组成。共采集到大型土壤动物984只39类,隶属于2门、4纲、9目。各样地的优势类群不同,封育32年样地为步甲科、叶甲科幼虫、叶蝉科;封育19年样地为叶蝉科、步甲科、叩甲科幼虫;放牧样地为叩甲科幼虫、蚁形甲科。大型土壤动物丰富度、Shannon指数、均匀度指数、密度-类群指数、密度都表现为封育19年样地最高,封育32年样地次之,放牧样地最低,而优势度指数则呈现出相反变化趋势。垂直分布3样地均表现出明显的表聚现象,随着土壤深度增加,个体数和类群数均逐渐递减。围封后土壤含水量、土壤p H、土壤全磷和有机质含量均发生了显著变化(P0.05),而土壤容重、孔隙度和土壤全氮含量变化不显著(P0.05)。大型土壤动物密度、Shannon指数、均匀度指数与土壤含水量呈极显著正相关(P0.01)。研究表明,围封对内蒙古退化典型草原大型土壤动物群落水平和垂直分布具有显著的影响,围封样地大型土壤动物的个体数和类群数明显高于放牧样地。同时,围封有助于内蒙古退化典型草原土壤理化性质的改善。     

川西北高寒地区多年生禾本科人工草地土壤线虫群落动态

为了查明青藏高原地区建植多年生禾本科人工草地对土壤线虫群落的影响及土壤线虫群落随人工草地建植年限增加的变化趋势,以川西北红原县2018年建植的垂穗披碱草样地(Elymus nutans)和老芒麦样地(Elymus sibiricus)为研究对象,以天然草地(Natural grassland)为对照,于2018—2020每年9月对土壤线虫群落、植被和土壤因子等进行连续监测。研究共分离到土壤线虫38470条,隶属于2纲8目65科172属,平均密度2482条/100g干土;食细菌线虫是研究样地的主要营养类群。垂穗披碱草和老芒麦样地的土壤线虫群落组成结构与天然草地间存在明显差异,但差异性随建植年限增加逐渐降低。线虫群落密度和多样性指数在垂穗披碱草、老芒麦和天然草地间均无显著差异。随建植年限增加,土壤线虫群落密度显著上升,Pielou指数显著下降,丰富度和Shannon指数无显著变化;植物寄生线虫密度和比例在第2年显著增加,并成为优势营养类群。线虫群落生态指数在不同草地类型间无显著差异,但垂穗披碱草和老芒麦样地的线虫基础指数随建植年限增加先增加,在第3年时显著降低(P<0.05)。冗余分...     

青藏高原东缘封育和退化高寒草甸种子库差异

采用幼苗萌发法研究了青藏高原东部高寒草甸封育和退化地区土壤种子库的差异.结果表明:(1)两个样地总共有10161株幼苗萌发,分属55个物种,23个科.封育样地多年生植物比例高于退化样地,禾草和单子叶植物比例在两个样地间差异不大.(2)退化样地土壤种子库种子密度((6105±1530) m-2)显著高于封育样地((3883±798) m-2),而物种丰富度差异不显著.所研究区域拥有较为丰富的种子库资源,退化地区资源更丰富,说明恢复不存在种子限制问题,土壤种子库可以成为植被恢复的潜在资源.(3)种子密度和物种丰富度在垂直分层上差异显著,且随着深度的增加而显著减小.(4)用Srensen coefficient指数计算出土壤种子库和地上植被之间的相似性在整体上较低,封育样地(45.3%)略高于退化样地(40.4%),两个样地地上植被之间的相似性为50%,而种子库之间相似性高达84.6%,说明种子库起到一个"缓冲器"的作用.(5)Shannon-Wiener多样性指数分析显示,无论在地上植被或种子库中,物种多样性都是封育样地显著高于退化样地.过度放牧不仅导致地上植被的生物多样性丧失,而且使种子库中的物种多样性降低,而封育管理可以维持地上植被和种子库中的物种多样性.     

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.     

节肢动物内共生细菌研究进展

节肢动物门是动物界最大的门,占整个动物种数的80%,全世界约有120万现存种。节肢动物在生长发育过程中会感染多种微生物,这些微生物会与其形成协同进化和互利共生的关系。内共生细菌是一类广泛分布于节肢动物体内的共生微生物,能够进行垂直传播和水平传播,对宿主的生长发育、生殖代谢、适应性、免疫功能和进化等诸多方面均具有重要的作用。目前,随着现代分子生物学理论和技术的发展,节肢动物内共生细菌相关研究主要集中在对其宿主的生殖调控功能、与其宿主、宿主寄主植物以及其宿主体内微生物和宿主天敌间互作关系等方面。因此,利用内共生细菌对昆虫种群动态的生殖调控功能,阻断热带蚊虫带来的疾病或植物病害的传播并对宿主昆虫进行种群压制或种群替换,可达到防控害虫的目的。本文从节肢动物内共生细菌的传播方式、对其宿主生物学效应以及内共生细菌与其宿主、宿主寄主植物、宿主天敌和宿主体内微生物互作关系等多方面进行概述,并对内共生细菌今后研究方向进行展望,以期为生物进化、物种形成和种群压制提供参考。