绿洲防护林缓减冰雹灾害的动力学机制

对2016年6月13日内蒙古磴口县发生的冰雹灾害进行了实地调查,旨在从动力学机制上解释防护林的减雹机理。选取典型样地林网内、外农作物雹灾后保存率和产量进行调查,反映林网缓减雹灾的作用;利用建筑物直立外墙保温层破损随高度的变化估计雹块下落到地面附近(H=0～40 m)水平速度的变化规律;利用不同高度沙尘水平通量仪顶盖破损程度差异估计雹块下落到地面附近(H=0.5～50 m)竖直速度的变化规律。结果表明:林网内、外玉米灾后植株保存率分别为87%、24%。雹块近地面水平速度和竖直速度均随高度降低而减小,与风速廓线形态和下沉气流在近地面的截止趋势一致。防护林缓减雹灾作用的动力学机理是:防护林与雹块间存在以空气为介质的动力作用,林带阻碍近地面气流运动,遏制近地面含雹气流的下沉和辐散,雹块进入林网低风速区后接受比无林区更大的空气阻力,竖直和水平速度均显著降低,致灾能力降低。本研究为防护林的营建与减灾效益评估提供了科学依据。     

自动感应照相系统在大熊猫以及同域分布的野生动物研究中的应用

鉴于野生大熊猫种群的濒危现状,已经不允许对其生境进行破坏性或干扰其行为活动较多的调查活动。例如,野生大熊猫个体数量稀少、其栖息地地形复杂或植被茂密,野外直接观察和调查野生大熊猫极为困难。自动感应照相系统是一种非损伤性野生动物调查工具,在很大程度上弥补了传统调查方法的不足,为野生动物的调查和研究提供了新的有效途径。本研究利用自行研究和开发的自动感应照相系统,获得了野生大熊猫及与其同域分布的其它物种的重要生态信息,显示了自动感应照相系统在物种鉴定、区系调查、个体识别、种群监测、性别确定和行为生态学研究等多方面的应用价值[动物学报51(3)：495—500,2005]。     

亚麻EST序列中SSR标记的筛选

利用亚麻NCBI数据库中的7 941条亚麻EST序列进行SSR的筛选,共发现222个SSR,占整个EST数据库的2.73%,其中三核苷酸重复单元的EST-SSR占总SSR的72.1%,二核苷酸和四核苷酸二者出现的频率基本相近,分别占总SSR的14.4%和13.5%.AGAA是四核苷酸中的优势重复类型,占四核苷酸重复类型的67.67%.设计的21对EST-SSR引物中有18对在10个亚麻材料中有扩增产物,占设计引物的85%,有14对产物条带比较清晰并具有多态性.基于SSR标记进行聚类分析,可将10个亚麻材料划分为3个组.本研究建立的亚麻SSR标记,为亚麻遗传多样性鉴定、分子作图等研究提供了一种有效的分子标记系统.     

香蕉基因组测序及胁迫相关功能基因研究进展

香蕉是重要的热带水果之一,是世界第四大粮食作物。香蕉抗性相关的功能基因组学研究一直是香蕉研究的热点和核心。综述了近年来香蕉基因组测序、胁迫相关功能基因分离和鉴定等方面的最新研究进展,将有助于从源头上对香蕉进行创新性的研究,为香蕉遗传改良和新品种培育提供一定的理论依据。     

螺旋藻藻胆体核心复合物结构与功能的研究──四种变藻蓝蛋白复合物的分离及光谱特性的研究

从螺旋藻（Ｓｐｉｒｕｌｉｎａｐｌａｔｅｎｓｉｓ）的藻胆体中分离出四种不同光谱形式的变藻蓝蛋白（ＡＰＣ）复合物：ＡＰⅠ、ＡＰⅡ、ＡＰⅢ、ＡＰＢ,利用吸收光谱、荧光先谱（室温和低温）以及荧光激发偏振光谱比较了ＡＰＣ复合物三聚体和单体的光谱特性。四种ＡＰＣ复合物三聚体的最大吸收和最大发射峰位置各不相同,ＡＰⅡ和ＡＰⅢ位于短波区（最大吸收波长在～６５０ｎｍ．最大发射波长在６６２～６６４ｎｍ）,ＡＰⅠ和ＡＰＢ位于长波区（最大吸收波长在～６５５ｎｍ,最大发射波长在～６８０ｎｍ）,低温下的荧光发射光谱均有红移。在能量传递中,各种不同形式的ＡＰＣ复合物表现出不同的功能,以实现能量的高效传递：ＡＰⅡ和ＡＰⅢ是能量传递的中介,ＡＰⅠ和ＡＰＢ作为终端发射基因,分别将激发能传给反应中心。通过荧光激发偏振光谱研究了四种ＡＰＣ复合物及其单体内各色团间的相互关系及其在能量传递中的取向和功能。     

应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究蛋白质中距离相关长程电荷转移:光合细菌天线复合体LH2与TiO2纳米颗粒超分子组装体个例初探

蛋白质在生物体内电荷转移过程中所起的作用迄今仍然是一个有争议的问题.其争论焦点是蛋白质在生物电荷转移过程中是否提供特殊的电子传递通道或者是仅仅作为普通的有机介质.应用飞秒时间分辨瞬态吸收光谱研究由光合细菌天线分子和平均粒径为8 nm的TiO2组装而成的超分子系统中长程电荷转移.晶体结构研究表明,光合细菌天线分子具有由多个α-脱辅基和β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的双层空心柱面体结构,其中α-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的小环状体套于β-脱辅基蛋白跨膜螺旋构成的大环状体中.小环状体的空腔直径约为3.6 nm.光合色素细菌叶绿素和β-胡萝卜素分子处于两环之间.细菌叶绿素距离外周胞质膜最近,预计为1 nm.本研究试图将TiO2纳米颗粒部分装入光合细菌膜蛋白的腔体中,探讨细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒间进行的光致长程电荷转移,进而揭示蛋白质在电荷转移过程中所起的作用.实验观察到细菌叶绿素B850在LH2/TiO2中的基态漂白恢复的时间常数明显地比在LH2中短,应用长程电荷转移模型,将蛋白质视为普通介电媒体,由电荷转移速率推算得到细菌叶绿素与TiO2纳米颗粒最近表面的距离为0.6 nm,表明TiO2纳米颗粒已经成功地部分装入光合细菌天线分子的空腔中.     

温度导致的我国东北三省玉米产量波动模拟

东北三省处在我国高纬度地区,一直以来玉米生长季由温度导致的低温冷害是影响东北三省玉米生产波动的主要农业气象灾害;作物模式能对作物重要生理生态过程及其与气象、土壤等环境条件的关系进行数值模拟,人为再现农作物生长发育过程.借助WOFOST作物模型在东北三省玉米生产适应性验证的基础上,对该三省区近46a来(1961～2006年)因温度导致的玉米产量波动情况进行了模拟分析.结果显示,黑龙江、吉林、辽宁三省区的玉米产量波动趋势基本相一致,且随着年份的增加产量波动有减小的趋势,产量波动最大的是黑龙江省,波动范围-20%～12%;产量波动最小的是辽宁省,波动范围-15%～8%.     

香蕉苹果酸脱氢酶基因克隆及其逆境胁迫表达

从香蕉果实抑制差减文库中获得一条香蕉苹果酸脱氢酶基因片段,采用RACE技术获得全长,命名为MaMDH;MaMDH基因全长1 249bp,编码332个氨基酸。生物信息学分析预测其编码蛋白分子量约35 448Da,等电点为6.53。与已知植物苹果酸脱氢酶基因相比,氨基酸同源性均达92%。保守结构域分析发现,MaMDH基因具有NAD结合位点、苹果酸结合位点和二聚体结合位点。系统进化树比对分析表明,MaMDH与玉米和小麦的亲缘关系较近。MaMDH基因在乙烯利处理香蕉苗中上调表达;在盐、Al 3+胁迫和香蕉尖孢镰刀菌4号生理小种处理幼苗中先上调表达,后下调表达;在冷害胁迫幼苗中先下调表达,后上调表达;而在干旱胁迫、伤害胁迫幼苗中表达没有明显变化。研究表明,香蕉中的苹果酸脱氢酶基因具有响应生物胁迫和非生物胁迫能力,可能在香蕉适应衰老、盐、铝、低温胁迫和枯萎病菌侵染等逆境中发挥重要作用。     

低温技术与生物工程

低温生物学(cryobiology)是研究低温条件下生物生命现象的特征和规律、研究生物与环境之间的相互关系。以及生物体保存的一门新兴的边缘科学。就是利用低温技术手段。人为地控制各种生物生命现象,以便研究、解决生物学中的有关问题。这里的低温是指冰点以下。对生物保存一般在-80℃(干冰温度)至-196℃(液氮温度)甚至更低。它涉及到     

胡麻重组自交系脂肪酸含量的遗传分析北大核心CSCD

以油用品种陇亚8号和纤用品种阿里安为亲本构建的含有162个家系的胡麻重组自交系(Recombinant inbred lines,RIL)为研究材料,利用气相色谱法测定了该RIL群体的脂肪酸含量,对其遗传变异与分布特征进行了分析,并应用主基因+多基因混合遗传模型,对粗脂肪和5种脂肪酸含量进行了初步遗传分析,旨在为该RIL群体后续研究利用提供参考。结果表明,RIL群体的粗脂肪与脂肪酸含量存在广泛变异,表现超亲分离现象,其分布近似为正态分布,呈现数量性状连续变异的典型分布特征;运用主基因+多基因遗传模型分析结果表明,粗脂肪含量为3对等加性主基因遗传,主基因遗传率为85%;5种脂肪酸组成中,亚麻酸含量为2对重叠作用主基因遗传,主基因遗传率为36%;亚油酸含量为3对等加性主基因遗传,主基因遗传率为80%;油酸、棕榈酸和硬脂酸含量均表现为无主基因效应的多基因遗传;同时筛选出高油高亚油酸、高亚麻酸优良品系材料11份,为胡麻品质育种提供了新的材料。