MixSIAR和IsoSource模型解析植物水分来源的比较研究

选取西南喀斯特地区次生林中主要优势植物刺楸(Kalopanax septemlobus(Thunb.)Koidz.)、香椿(Toona sinensis)和化香(Platycarya strobilacea Sieb.et Zucc.)为研究对象,通过对不同土壤深度的土壤水、泉水、雨水和植物采样,利用氢氧稳定同位素技术,借助IsoSource和MixSIAR两种模型分析植物水分来源,通过直接相关法判断植物主要吸水源来衡量两种模型的适用性。结果表明,降雨δ¹⁸O值在3月—6月偏正,在6月—8月数据偏负,存在明显的季节变化。在春季不同土壤层土壤水δ¹⁸O值土壤深度增加而降低,夏季呈现相反的规律。基于IsoSource和MixSIAR模型计算植物不同水分来源比例时存在一定差异。基于直接相关法定性分析植物水分来源表明MixSIAR模型计算结果可靠性高于IsoSource模型。基于均方根误差(Root Mean Square Error,RMSE)进行模型评价,结果显示出MixSIAR模型的RMSE结果小于IsoSource模型,表明利用MixSIAR...     

"花开四季"的奥秘——植物光周期反应与作物的纬度适应性

春有桃花,夏有莲叶,秋有黄菊,冬有寒梅.古语云,"花开四季皆应景,俱是天生地造成".这句古语蕴含着深刻的科学道理,不同植物在不同的季节开花说明植物具有感知季节变化的能力,这种能力既是"天生的",也是"地造的".目前随着植物分子生物学的快速发展,我们清楚地知道植物调控开花的关键基因即为"天生",而环境因素中的昼夜长度和温...     

黄土高原封禁林地藓结皮呼吸速率对放牧踩踏干扰强度的响应

放牧踩踏造成的土壤属性变化是引起土壤呼吸速率和碳固排波动的重要原因,但目前有关不同强度放牧踩踏对生物结皮呼吸的影响尚不明确。本研究针对黄土高原风沙土发育的藓结皮,以未干扰为对照,分别进行强度为10%、30%、50%和70%的模拟放牧踩踏干扰,连续测定了藓结皮呼吸速率的变化,分析了藓结皮呼吸速率对不同干扰强度的响应规律。结果表明: 1)适度干扰会激发藓结皮呼吸速率,而重度干扰则会抑制其呼吸速率。与未干扰相比,干扰10%和30%的藓结皮呼吸速率分别增加了41.1%和22.2%,而干扰50%和70%的藓结皮呼吸速率则分别降低了8.9%和15.3%。2)踩踏干扰显著改变了土壤温度,但对土壤含水量的影响不显著。与未干扰相比,干扰10%和30%的土壤温度分别显著降低了0.4和1.2 ℃,干扰50%和70%则分别显著增加了1.1和1.0 ℃。3)不同干扰强度下藓结皮呼吸速率与土壤温度和含水量分别呈显著指数和线性正相关关系,但与藓结皮基本特性无显著相关关系,土壤温度和水分可分别解释藓结皮呼吸速率动态变化的70.6%～96.3%和49.1%～70.0%。综上,放牧踩踏显著影响了藓结皮呼吸速率,短期适度放牧踩踏会激发藓结皮呼吸速率,而过度放牧踩踏则会抑制其呼吸速率。因此,在未来黄土高原地区土壤碳收支平衡研究中应考虑不同强度放牧踩踏对生物结皮呼吸的影响。     

牙鲆GH基因第1外显子区微卫星标记与幼鱼生长性状的相关分析

摘要：以牙鲆（Paralichthys olivaceus）一个养殖群体中的100个个体为研究材料,分析了其GH基因第1外显子区域中微卫星座位的多态性,同时对各基因型与其体重、体长等生长性状进行了关联性分析。结果表明,该外显子微卫星座位具有一定的多态性,共检测到3个等位基因(A、B、C)、5种基因型,这3个等位基因的频...     

细胞外基质硬度调控间充质干细胞分化

新近研究表叽细胞外基质（extracellularmatrix,ECM）的物理性质,特别是硬度或弹性,能对细胞的黏附、铺展、迁移、增殖、分化和凋亡等多种功能和行为产生重要影响。间充质干细胞（mesenchymalstemcells,MSCs）是组织工程和细胞治疗的理想种子细胞。ECM硬度可诱导MSCs向脂肪、软骨、神经、肌肉和骨等方向分化。该文综合论述了ECM硬度对干细胞分化的影响,涵盖了构建ECM硬度的测量、调控与表征等,不同培养条件下干细胞对硬度的响应和分化以及硬度和其他因素的联合作用;在此基础上,进一步论述了干细胞分化过程中细胞感应ECM硬度并转化为生物学信号的机制和信号通路。该文还总结了在ECM硬度调控干细胞分化行为领域最新的研究进展情况,较为系统地分析了材料学、细胞生物学、分子生物学水平的主要影响因素,并对本领域未来需要重点研究的问题进行了展望。     

响应内生菌侵染的两个地黄茉莉酸合成关键基因的克隆与表达分析

丙二烯氧化物合酶(allene oxide synthase,AOS)、12-氧代植二烯酸还原酶(12-oxophytodienoate reduc?tase,OPR)基因是植物中茉莉酸合成关键基因。从地黄与内生真菌GG22互作转录组中筛选响应内生菌侵染的AOS和OPR基因序列,设计特异引物,克隆RgAOS和RgOPR基因的完整开放阅读框,并对该序列及其编码产物进行生物信息学分析,采用实时荧光定量PCR技术分析RgAOS和RgOPR基因在不同组织及内生真菌GG22侵染前后的表达模式。RgAOS基因开放阅读框为1626 bp,编码541个氨基酸,分子量为60.20 kD。RgOPR基因的开放阅读框为1197 bp,编码398个氨基酸,分子量为44.07 kD。QPCR分析发现,RgAOS在根中表达量最高,花中最少,RgOPR在花和叶中的表达量较高。内生真菌GG22能诱导地黄中RgAOS和RgOPR基因的表达。该研究成功从地黄中克隆了RgAOS和RgOPR基因,为进一步研究地黄中茉莉酸类物质的生物活性及探索内生真菌对地黄次生代谢产物调节的分子机制奠定了基础。     

低氧暴露下高原鼠兔血液中三种内源性气体分子含量的变化

内源性NO和CO以及H2S是目前发现的三种气体信号分子,在血管收缩调节和血管重构反应中发挥重要作用,影响肺血管收缩反应(HPV).本实验模拟5 000 m海拔高度,对高原鼠兔(Ochotona curzoniae)和SD大鼠进行不同时间的低氧处理,分别测定平均肺动脉压、右心指数和血液中内源性NO和CO以及H2S的浓度,以揭示三种气体分子在高原鼠兔低氧适应中的作用.研究结果显示:(1)随着低氧时间的增加,高原鼠兔肺动脉压没有出现显著性差异(P＞0.05),右心指数并未出现显著性变化(P＞0.05);SD大鼠肺动脉压在低氧7 d时出现极显著性增加(P＜0.01),并且随着低氧时间的增加肺动脉压持续升高,右心指数出现极显著性增加(P＜0.01);(2)高原鼠兔和SD大鼠血液中CO的水平在各处理间维持相对稳定(P＞0.05).高原鼠兔在低氧7 d时血液中NO浓度出现极显著性增加(P＜0.01),低氧21 d时NO浓度又恢复到正常水平(P＞0.05);SD大鼠在低氧1 d时血液中NO浓度出现显著性降低(P＜0.05),低氧7 d和21 d时NO浓度又恢复到正常水平(P＞0.05).高原鼠兔在低氧1 d时血液中H2S浓度无显著性差异(P＞0.05),低氧7d和21 dH2S浓度出现极显著性增加(P＜0.01);SD大鼠在低氧1 d时血液中H2S浓度出现极显著性增加(P＜0.01),低氧7 d、21 dH2S浓度与正常水平相比显著性降低(P＜0.05).结果表明,高原鼠兔提高血液中H2S的水平可能对其维持正常的肺动脉压和氧气传输具有重要作用.     

青年和老年小鼠脑糖原及其代谢的差异

目的:比较青年小鼠和老年小鼠不同脑区糖原及其代谢的差异,为后续相关研究奠定基础。方法:分别取雄性C57BL/6J青年小鼠(8周龄)和老年小鼠(18月龄)皮层、海马、纹状体三个脑区脑组织,通过糖原定量试剂盒检测糖原含量,通过Western Blot检测糖原代谢相关酶(包括糖原合成、糖原分解、葡萄糖转运、乳酸转运相关酶类)的表达水平。结果:与青年小鼠相比,老年小鼠皮层、纹状体糖原含量明显上升,但海马的糖原含量无明显变化。在糖原合成代谢的关键酶中,糖原合成酶在老年小鼠皮层、纹状体的表达水平明显升高,而海马区则无明显差异;糖原分支酶在老年小鼠皮层的表达水平有所下降,在海马和纹状体则无明显变化。在糖原分解代谢的关键酶中,老年小鼠的糖原磷酸化酶在皮层、海马和纹状体均明显升高,而糖原脱支酶在上述脑区则无明显变化。葡萄糖转运体1的表达水平在老年小鼠与青年小鼠各脑区无显著差异。在单羧酸转运体中,老年小鼠单羧酸转运体1在各脑区均明显上升,单羧酸转运体4在皮层明显升高,其余脑区则无明显差异。结论:老年小鼠脑内糖原含量总体上较青年小鼠高,老年小鼠脑糖原代谢通路相关酶的表达与青年小鼠存在明显差异,且不同脑区之间存在异质性。     

菖蒲干体提取液对两种水华藻类生长的影响

通过不同浓度的提取液添加试验,研究了水生植物菖蒲的干体提取液对铜绿微囊藻和蛋白核小球藻生长的影响.结果表明:菖蒲干体提取液中含有抑藻活性的化感物质.高浓度的提取液（>40 ml·L^-1）对两种低接种密度藻的生长有显著的抑制作用（P＜0.01）,最高抑制率分别为9866%和9238%;而低浓度的提取液（<30 ml·L^-1）能促进蛋白核小球藻的生长,第7天最低抑制率为-4952%.但两种浓度的提取液对高密度藻的生长并无显著影响（P＞0.05）.对比提取液的半连续添加和一次性添加试验发现,提取液中的抑藻组分较易分解,表明自然水体中化感物质的持续分泌可能是菖蒲对浮游藻类产生抑制作用的重要因素.     

粗糙脉孢菌(Neurospora crassa)纤维素酶液体发酵培养基的优化

粗糙脉孢菌是天然纤维素降解真菌,具有产纤维素酶能力,国内外对其纤维素降解机理和发酵产酶有一定的研究,但对其产酶的条件优化研究得不多,其产酶潜力需要进一步挖掘。以粗糙脉孢菌基因组测序菌株FGSC 2489为对象,采用响应面分析法对Neurospora crassa摇瓶发酵产纤维素酶进行培养基优化。采用Plackett-Burman(PB)实验设计考察发酵培养基中关键参数对产酶条件的影响,进而采用最陡爬坡实验逼近最大响应区域,并结合中心组合实验(central composite design,CCD)和响应面分析法对两个显著因素进行分析。PB实验结果显示:Peptone、Yeast extract对产纤维素酶有显著影响。通过响应面分析得到一元二次方程,对方程求解得到Peptone 7.27g/L、Yeast extract 5.51g/L。采用该优化培养基,最大纤维素酶活可达1.27FPU/ml,较优化前提高了2.03倍;CMC酶活14.15IU/ml,比优化前提高1.88倍;木聚糖酶活24.13IU/ml,比优化前提高1.86倍;葡萄糖苷酶酶活1.22IU/ml比优化前提高2.08倍。