干旱胁迫下冬小麦光合产物分配格局及其与产量的关系

研究于2005-2006年在中国科学院封丘农田生态试验站防雨棚下进行,在充足供水(W1)、轻度干旱(W2)和严重干旱(W3)条件下,研究冬小麦周麦18(Zhoumai18)和济麦20(Jimai20)干物质积累和分配、可溶性碳水化合物(WSC)含量及其与产量形成的关系。结果显示,随着干旱胁迫程度加重,两个品种冬小麦干物质积累下降,光合产物分配格局改变。干旱胁迫导致花前叶片分配指数下降、茎和叶鞘分配指数上升,花后穗分配指数上升。干旱胁迫下冬小麦拔节期茎WSC减少,但孕穗期、开花期各器官WSC均增加。相关分析表明,冬小麦千粒重与孕穗期、开花期茎和根WSC,与开花期叶片干重显著正相关(P0.05);穗粒数与拔节期茎WSC极显著正相关(P0.01),与开花期茎和叶片干重显著正相关(P0.05)。研究认为拔节期是冬小麦需水关键期,干旱胁迫能促进光合产物向当时生长中心分配,不同生育期茎WSC是冬小麦抗旱育种的重要生理生态指标之一。     

氮、磷、钾营养对冬小麦光合作用及水分利用的影响

在中国科学院封丘农业生态实验站长期肥料实验的基础上,选择氮磷(T1)、氮钾(T2)、磷钾(T3)和氮磷钾(T4)4个肥料处理,以不施肥为对照(CK),研究了长期施用氮、磷、钾肥对小麦抽穗期和灌浆期净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)和水分利用效率(WUE)日变化的影响.结果表明:小麦抽穗期和灌浆期T4处理的Pn日变化值显著高于CK,其他处理与CK未达到显著性差异,各处理Pn日积累量大小为T4＞T1＞T2＞T3＞CK;缺氮、缺磷和缺钾均降低了叶片Pn,影响大小依次为缺氮＞缺磷＞缺钾;小麦抽穗期和灌浆期Tr日变化曲线呈单峰型,处理间日变化值差异不显著;缺氮、缺磷和缺钾均降低了叶片WUE,抽穗期,T1、T4处理的WUE日变化值显著高于CK,而T3、T2与CK差异不显著,说明缺氮、缺磷对WUE的影响最大,灌浆期,T4处理的WUE日变化值显著高于CK;不同肥料处理仅改变了小麦光合日变化的幅度,而未改变其变化规律,氮、磷、钾复合施肥有效地提高了小麦的光合生产和水分利用效率.     

SLE带状疱疹患者外周血CD4~+CD28~+和CD4~+CD25~+FoxP3~+调节性T细胞的表达及相关性研究

目的:检测系统性红斑狼疮(systemic lupus erythematosus,SLE)合并带状疱疹患者外周血CD4~+CD28~+和CD4~+CD25~+Fox P3~+调节性T细胞的表达及相关性,探讨其在SLE合并带状疱疹发病中的临床意义。方法:采用流式细胞术检测30例SLE患者、30例SLE合并带状疱疹患者及30例健康对照者外周血中CD4~+/CD8~+T淋巴细胞亚群表面CD28的表达及CD4~+CD25~+Fox P3~+Treg细胞的表达水平,并分析SLE合并带状疱疹患者外周血CD4~+CD28~+和CD4~+CD25~+Fox P3~+调节性T细胞表达的相关性。结果:SLE合并带状疱疹组患者急性期外周血CD4~+T淋巴细胞比率、绝对计数显著降低,CD4~+、CD8~+T淋巴细胞表面的CD28表达下调,CD4~+CD25~+Fox P3~+Treg细胞水平显著高于SLE组及健康对照组,SLE合并带状疱疹组患者外周血CD4~+CD25~+Fox P3~+Treg水平与CD4~+CD28~+水平成负相关(P均0.05)。结论:SLE合并带状疱疹患者CD4~+、CD8~+T细胞活化异常,CD4~+CD25~+Fox P3~+Treg细胞可能参与抑制了T细胞的活化。     

太平洋中西部海域浮游植物营养盐的潜在限制

2009年8月至9月期间在太平洋西部N1站和中部N2站进行现场营养盐加富培养实验。结果显示:N1站,浮游植物生物量对N或者P添加都有较强的响应,其中N+P+Si组和N+P组浮游植物长势迅速,叶绿素a从初始的0.03μg/L分别达到2.12μg/L和1.83μg/L,同时P先于N和Si之前被耗尽;说明N1站为N、P共同限制,P是首要限制因子。而N2站,浮游植物生物量仅对N、P共同添加有明显响应,N先于P和Si被浮游植物消耗殆尽。利用培养过程中营养盐比值变化推断,N1站浮游植物以低于Redfield ratio(16N∶1P)吸收N和P;而N2站浮游植物以高于Redfield ratio(16N∶1P)吸收N和P。这可能解释了太平洋西部的寡营养盐海域为潜在P限制,而在太平洋中部海域则为潜在N限制。     

低纬季风区现代浮游有孔虫主要属种的分布特征及其环境指示意义

提要本次工作利用2013年4月-2017年11月在低纬季风海区采集的浮游生物分层拖网样品为材料,共鉴定出活体浮游有孔虫27种,以热带-亚热带暖水种和较少的广适性冷水种为主。南海、西太平洋和东印度洋广泛分布的浮游有孔虫优势属种为Globigerinoides sacculifer,Globigerinoides ruber,Neogloboquadrina dutertrei,Pulleniatina obliquiloculata和Globorotalia menardii。优势属种中,表层种G. sacculifer和G. ruber丰度最高、占据全种60%以上,主要集中分布在0～50 m水层,受温度和生产力影响较大;次表层种N. dutertrei和P. obliquiloculata分别生活在0～100m、50～100 m水层,其分布与盐度和生产力密切相关。浮游有孔虫的分布受季风影响明显,冬、夏季风通过改变海水上层的温度、盐度以及温跃层、营养跃层的深度极大影响了浮游有孔虫在平面和垂向上的分布,同时也造成了浮游有孔虫分布的季节性差异。     

转录因子WRKY6和PR1在拟南芥胁迫记忆中的表达模式

植物暴露在细菌或其它微生物病原体下,会形成全身防御,称为系统获得性抗性SAR（Systemic Acquired Resistance）,该系统可以在病原体二次侵染时有效抑制病原体对植物的伤害。其中,WRKY转录因子和病程相关蛋白PRs（Pathogenesis-related proteins）在植物抗病信号调控途径中起着重要作用。本研究以模式植物拟南芥为实验材料,对WRKY6和PR1（PATHOGENESIS RELATED）两个转录因子进行初步研究。首先,从拟南芥eFP数据库中获得WRKY6和PR1的基因表达数据,进行生物信息学分析,获得WRKY6和PR1基因在不同胁迫条件下的表达热图。其次,通过实时荧光定量PCR技术,比较了经过生物胁迫和非生物胁迫处理后WRKY6和PR1的基因表达水平。结果表明,拟南芥经过生物胁迫丁香假单胞菌[Pseudomonas syringae pv.tomato（P_st） DC3000]处理后,WRKY6和PR1的基因表达模式具有一定的相似性,然而经过非生物胁迫和机械损伤组合处理后,WRKY6和PR1基因又呈现出不同的表达模式。本研究初步探索了WRKY6和PR1基因的表达模式及其关系,为今后进一步研究系统性获得抗性应答机制提供了思路。     

长江口锋面附近咸淡水混合对浮游植物生长影响的现场培养

通过2009年6月调查航次,获得了营养盐等参数断面分布,表明咸淡水混合是控制营养盐分布的主要因素。为了解不同盐度梯度下浮游植物生长与营养盐吸收的关系,采集两个站位水样分别代表长江冲淡水(C1站)和外海水(I10站),按C1站水样比例,分100%、75%、50%、25%、0%不同比例混合进行现场模拟咸淡水混合培养,有以下认识:(1)平行结果表明培养过程中活体荧光极大值在100%混合组,且淡水比例越低,指数生长期0—48 h内生长速率越低,100%、75%、50%、25%组分别为1.18/d、1.12/d、1.14/d、0.77/d;(2)低于26盐度的水体中PO34-在48 h内可被迅速消耗而产生限制作用,是控制浮游植物生长的潜在限制因子;(3)除0%组外,各混合组DIN/P(DIN:溶解无机氮,Dissolved Inorganic Nitrogen,DIN=NO3-+NO-2+NH4+)比值在浮游植物指数生长期有升高趋势,100%组DIN/P比值增加了一倍。各组培养48 h后DIN/Si比值逐渐降低至原来的0.7左右,初始DIN/Si小于一定时间内硅藻吸收的(ΔDIN/ΔSi)比,是造成各组DIN/Si比值减小的原因。以上结果表明咸淡水混合过程中形成的营养盐梯度可造成浮游植物生长程度和速率差异,且可因局部浮游植物旺发而改变海水营养结构。     

具有阈值策略的非光滑阶段结构害虫增长模型的分析(英文)

为了控制害虫数量不超过一个确定的水平,引入具有阈值控制策略的非光滑的阶段结构的害虫增长模型,称之为Filippov系统.本文主要介绍和讨论了以成年种群数量作为指标的阈值控制策略.在此种情况下,分析了Filippov系统的滑动区域,滑线动力学以及真,假平衡态和伪平衡态的存在性.文章通过理论和数值方法讨论和证明了上述平衡态的稳定性.引入了具有生物应用意义的害虫控制,而得到的结论证明成年种群的数量通过阈值策略控制能够成功的稳定在经济阈值之下.     

丹参内生拮抗细菌DS-R5对丹参根际和根表土壤细菌群落结构的影响CSCD

目的 探究生防细菌DS-R5施入丹参植株后根际和根表土壤细菌群落组成及多样性变化。方法 向丹参植株根部施入生防细菌DS-R5,以未施用细菌为对照组,分别采集根际和根表土壤样品提取总DNA,扩增样品总DNA的V3-V4区,采用Illumina MiSeq测序平台对PCR扩增产物进行双端测序分析,利用生物信息学分析解析丹参植株根际土壤和根表土壤细菌群落结构组成及多样性。结果 菌株DS-R5处理后增加了根际土壤细菌群落的多样性和丰度,降低了根表土壤细菌群落的多样性和丰度;高通量测序得到的根际和根表土壤的有效序列数量和OTU数量相比对照组均有所下降,根际土壤处理样品中微生物种类最丰富,根表土壤处理样品中微生物种类最少,根际土壤处理样品与根际土壤对照物种种类更接近;在门水平上,根际土壤处理样品相比对照变形菌门丰度下降,酸杆菌门丰度升高,根表土壤处理样品相比对照变形菌门和酸杆菌门丰度均升高,放线菌门丰度降低;在属水平上,根际土壤处理样品中鞘氨醇单胞菌属、芽胞杆菌属、慢生根瘤菌属相比根际土壤对照占比均有升高,根表土壤处理样品相比对照黄杆菌属和伯克菌属丰度下降,而土壤中的优势菌属根瘤菌属和芽胞杆菌属丰度升高。结论 丹参植株施用生防细菌DS-R5后,改变了根际土壤和根表土壤中微生物群落结构和多样性。     

干旱胁迫下冬小麦(Triticum aestivum)高光谱特征和生理生态响应

2006年于冬小麦(Triticum aestivum)孕穗期、开花期和灌浆期,采用ASD Fieldspec HH光谱仪测定了不同水分胁迫下冬小麦高光谱反射率、红边参数和对应的冬小麦生理生态参数叶绿素a(Chla)、叶绿素b(Chlb)、叶绿素a b(Chla b),叶片水分含量(LWC),叶面积指数(LAI).结果表明,冬小麦生理生态参数随生长发育呈现先上升后下降趋势,Chla、Chlb和Chla b开花期达最大值;LWC和LAI孕穗期达最大值.随干旱胁迫程度增加,Chla、Chlb和Chla b、LWC和LAI减少.不同水分处理下冬小麦高光谱反射率具有绿色植物特征.用红边一阶微分光谱特征参数分析,冬小麦孕穗期和开花期红边(λred)位于728～730nm,灌浆期红边(λred)移到734nm.Chla、Chlb和Chla b与Dλ730:Dλ702、Dλ730:Dλ718,LWC与Dλred、Dλ718以及LAI与Dλ718、Dλred、Sred均呈正相关,相关系数大于0.5(p<0.05).经回归分析,Chl与Dλ730:Dλ702、LWC与Dλred呈线性关系(R2=0.87),LAI与Sred呈二次关系(R2=0.68).因此,用冬小麦高光谱特征及红边参数能判断冬小麦生育后期长势和农田水分胁迫程度.