地下水埋深和季节性干旱对古尔班通古特沙漠南缘梭梭生理和生长的影响

干旱区因降水稀少,地下水成为荒漠植被重要且稳定的水源。选取古尔班通古特沙漠南缘建群种植物梭梭（Haloxylon ammodendron）为研究对象,通过测量不同地下水埋深（3.45、9.08、10.47、13.27 m和15.91 m）下生长季前期和后期同化枝生理生化指标（黎明水势、正午水势、含水量、氯离子、钠离子、脯氨酸和非结构性碳水化合物）和生长与形态特征（生长速率和胡伯尔值）,旨在认识荒漠植物对地下水埋深增加和季节性干旱的响应特征和调节适应机制。结果表明：（1）梭梭应对地下水埋深变化的生理调节对策,是采取先降低后升高黎明前同化枝水势、降低新枝形成期同化枝生长速率、增大胡伯尔值和积累非结构性碳水化合物的策略;（2）梭梭应对生长季大气干旱的生理调节对策,是通过降低黎明前同化枝水势、维持较高胡伯尔值、积累钠离子和消耗淀粉抵御季节性干旱;（3）在大气干旱与地下水水文干旱交互作用下,梭梭是采取降低正午同化枝水势、维持较高的同化枝含水量和积累可溶性糖的生态策略。综上所述,梭梭在响应地下水水文干旱和季节性大气干旱的生理特征间存在差异。研究结果丰富了水文和大气干旱对梭梭生理和生长影响的认知,可以为基于地下水资源管理的干旱区荒漠植被保育提供参考。     

集胞藻PCC 6803蛋白SpPhaB和SpPhaE的原核表达及结晶条件筛选

【目的】克隆蓝藻集胞藻PCC 6803 SpPhaB和SpPhaE的编码基因并构建原核表达载体,优化培养条件以提高在大肠杆菌中可溶蛋白的表达量,筛选SpPhaB结晶条件,为PHB家族蛋白的结构与功能研究提供基础。【方法】克隆集胞藻PCC 6803 PHB合成途径的phaB、phaE基因,将phaB、phaE基因构建到表达载体pET28a中,优化IPTG浓度、诱导温度和诱导时间,提高在大肠杆菌BL21(DE3)中SpPhaB和SpPhaE可溶蛋白的表达产量,经Ni柱亲和层析纯化分别获得His-SpPhaB和His-SpPhaE蛋白,进一步筛选SpPhaB结晶条件。【结果】构建了pET28a-SpPhaB和pET28a-SpPhaE表达载体;优化获得SpPhaB可溶蛋白的最佳表达条件为：诱导温度37 °C、转速220 r/min、IPTG浓度0.1 mmol/L、诱导时间7 h;SpPhaE的可溶性蛋白最佳表达条件为：诱导温度25 °C、转速220 r/min、IPTG浓度0.5 mmol/L、诱导时间7 h,并获得了SpPhaB的结晶条件。【结论】构建了具有高效表达可溶的集胞藻PCC 6803 SpPhaB和SpPhaE的原核表达系统,并筛选优化了SpPhaB的结晶条件,为研究SpPhaB蛋白的结构及功能奠定了基础。     

立足质量工程为核心的微生物学多元教学策略探讨

以培养适用性强、综合素质高的人才为目标,基于多元智能理论,结合“微生物学”的学科特点,将课程的理论教学及实验教学进行整合、优化,探索构建了“多模块、多层次”的教学体系,实施“目标责任制”、“专题模块制”、“分级阶梯制”等一系列特色教学策略。教学改革实践初步获得良好的效果,切实提高了教学质量,有效促进了学生个人能力的发展及提高,该教学改革具有一定的参考意义。     

喀斯特退化天坑不同坡向植物群落系统发育与功能性状结构

喀斯特退化天坑地下森林主要分布在不同坡向的倒石坡上,探究环境过滤、竞争排斥和随机过程在天坑地下森林群落构建中的作用,有助于揭示天坑物种避难所价值,为天坑植物多样性的保护及坑外地表生态恢复提供科学的参考。以云南沾益深陷塘退化天坑为例,综合运用功能性状生态学和系统发育方法,研究不同坡向植物群落的土壤环境特征、功能性状变异、系统发育信号及系统发育多样性。研究表明：（1）不同坡向土壤环境差异较大,相对于南坡和北坡而言,东坡的土壤环境变异程度最大。（2）各坡向具有不同的优势种群,其中壳斗科植物种群多度较大,在北坡和东坡的黄背栎（Quercus pannosa）种群数量较大,在南坡则是青冈（Cyclobalanopsis glauca）多度最大。各优势物种功能性状在不同坡向存在差异,整体上变异程度中等,但南坡优势物种变异程度最大。（3）叶宽、长宽比、叶厚度、比叶面积具有较强且显著的系统发育信号（K>1,P<0.05）,性状进化过程中受遗传因素影响较大;而叶长、叶面积、叶干重、叶干物质含量、最大树高系统发育信号弱（K<1）,性状进化过程中受生境因素影响较大。（4）各坡向植物群落构建过程由生态位理论的环境过滤和竞争排斥作用主导,坡向从北坡-东坡-南坡的转变过程中,植物群落构建中环境过滤作用逐渐减小,竞争排斥作用逐渐增大。北坡可能较长时间内都是以旱生型植物为主要建群种,而南坡则可能最终演替成亚热带湿润气候型的顶极群落。     

顶空气相色谱-质谱联用法分析灵芝发酵物中的挥发性物质

采用顶空-气相色谱-质谱联用法对灵芝发酵物的风味物质进行了定性和定量测定。结果表明,灵芝发酵物中至少含有31种风味物质。对其中21种主要成分进行了鉴定,这些物质大多是酮类、醇类和内酯类化合物。所有物质中4,5-二氢-3,5-二甲基-2-呋喃酮的含量最高,达64.12%。此外,3-戊烯-2-酮和戊基乙烯基原醇是已知的食品香料成分。结果有助于初步理解灵芝发酵物产生清淡香味的原因。     

中国野莲居群遗传多样性及群体结构分析

以我国长江中下游地区和北方地区33个居群的195份野莲(Nelumbo nucifera Gaertn.)为材料,基于SLAF简化基因组测序技术,对不同区域野莲居群的遗传多样性进行研究.结果显示:通过测序共得到742992个SLAF标签,挖掘高质量SNP位点1064789个;供试材料基因型差异明显,主要可分为长江流域和...     

基因编辑技术监管现状研究

基因编辑因其“精确性、易用性、低成本”的技术优势掀起了全世界的研究热潮。尤其是2013年CRISPR技术的诞生,带动基因编辑飞速发展,已广泛应用于医学、农业、工业、环境等领域,也引发了一系列关于安全及伦理风险的讨论,其中“自上而下”的监管将发挥重要作用。本文概述了近年来基因编辑技术的应用进展和问题探讨,从人类、植物、动物基因编辑三方面出发,重点梳理了国际及我国的基因编辑监管现状,并对我国的基因编辑监管提供咨询参考建议。     

生物学“缺病补正”实验模型的构建与运用

以“缺病补正”模型的构建为例,简述“验证某种物质组成的必要性”类实验设计问题的跨章节单元教学。提炼了在初、高中多个实验教学中都能运用到的“缺病补正”实验设计思路,构建思维导图,并列举相应考题,提出一些运用该模型的新型实验情境。     

肠黏膜通透性的评估方法

肠黏膜屏障(intestinal mucosal barrier, IMB)包括机械屏障、化学屏障、生物屏障和免疫屏障,在维持肠上皮的完整性,防御细菌、内毒素及抗原的入侵等方面发挥着重要作用。IMB受损表现为肠黏膜通透性(intestinal mucosal permeability,IMP)增加以及跨膜电阻(transmembrane resistance, TR)降低,与消化、泌尿、循环、神经、代谢等机体多系统功能紊乱密切相关。利用短路电流(short circuit current, SCC)记录系统或跨上皮细胞电阻仪(transepithelial electrical resistance meter)检测肠黏膜或肠上皮电阻,以及生化检测外源性糖分子探针(口服)或特定内源性蛋白分子跨肠黏膜或肠上皮通透量,是评价肠黏膜或肠上皮通透性的常用方法。本文简介IMB的组成及其功能,重点讨论IMP的评估方法。     

闽三角林地景观结构与功能连接度的空间耦合关系

以闽三角地区为例,为探讨景观连接度不同评价方法的科学性,提出一种基于最小耗费距离模型的成本距离指数表征景观功能连接度,并与传统的基于景观格局指数的景观结构连接度度量指标进行比较,揭示两者的空间耦合关系,为景观连接度的有效评价提供支持。结果表明：(1)2000—2020年,林地与其他土地利用类型之间发生不同程度的转化,林地转为建设用地370.72km²,占总转出面积的77.28%;草地和耕地转为林地80.45km²,占总转入面积的90.53%。(2)20年间,林地景观结构与功能连接度总体呈减小趋势,其中,湖里区林地景观结构与功能连接度降幅均最大,斑块密度、最大斑块指数、聚合度指数和斑块结合度指数分别下降了76.47%、51.33%、68.13%和68.40%,成本距离指数增加了178.56%。(3)成本距离指数与斑块密度、最大斑块指数、聚合度指数、斑块结合度指数和景观结构连接度综合指数均为负相关。(4)在研究期间,双变量局部空间自相关聚集类型由低-高转化为高-高,结构连接度无变化时,景观功能连接度降低;由高-高转化为低-高,结构连接度无变化时,...