中国陆地自然植物有氧甲烷排放空间分布模拟及其气候效应

区域尺度陆地植物有氧条件下排放甲烷及其气候效应研究不仅对甲烷收支平衡研究具有重要意义,对于全球变化研究也具有重要推动作用。通过改进Keppler提出的公式,模拟了中国区域植物有氧甲烷排放的时空分布。利用IBIS模拟的NPP数据结合相关文献统计生物量与NPP的比值,计算得到中国区域自然植物叶片生物量,以及叶片甲烷排放。结果显示,2001年至2012年中国植物生物量与植物叶片甲烷排放量在Sres A2和Sres B1两种情景下差异不明显;但是气候变化模式差异的影响会随着时间的推移而扩大。在Sres A2情景下,中国地区年均植物生物量为10803.22Tg C,叶片生物量为1156.15Tg C。如果不考虑天气对光照的影响,植物叶片甲烷排放年均2.69Tg,约是全国年甲烷排放总量7.01%,是中国稻田甲烷排放总量的29.05%。在各植被类型中,草地叶片甲烷排放量最高,达到47.53%,其次是混交林。森林(针叶林、阔叶林、混交林)是主要的植物甲烷排放源,占中国区域植物甲烷排放总量的51.28%,其次是草地,占47.47%。中国区域植物叶片甲烷排放南高北低,东高西低的分布状态主要由地表植被覆盖类型决定,光照和温度也是重要影响因素。对Sres A2和Sres B1两种气候情景下中国植物甲烷排放预测分析,中国区域植物甲烷排放不断增加,在Sres A2情景下不同时期的平均增长率为9.73%,高于Sres B1情景的5.17%,且两种情景下的增长率都在降低。21世纪Sres A2和Sres B1变化情景下,年均植物排放的甲烷CO_2当量分别为83.18Tg和77.34Tg,约占中国年均CO_2排放总量的1.39%和1.29%。     

桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性变异分析

植物种间杂交是一种普遍自然现象,杂交往往造成植物表型及生理变异,从而改变杂种抗虫性。与亲本种相比,杂种抗虫性可能增强或减弱,也有可能处于与亲本相似水平。初生、次生代谢物的质变与量变是引起杂种抗虫性变异的重要原因。近年来,桉树杂交育种已在世界范围内广泛应用并取得了显著成效,桉树杂交种间抗虫性表现参差不齐,因此,桉树是研究杂交种抗虫性变异机制的理想材料。以2个桉树杂交种巨细桉DH201-2、巨尾桉G9及桉树重要害虫桉树枝瘿姬小蜂为研究对象,比较了2个杂交种与其纯亲本种[(巨桉×细叶桉),(巨桉×尾叶桉)]间的抗虫性差异;同时,综合比较了品系间叶片性状(叶片厚度、含水率、比叶面积)、初生化合物(C、N、可溶性糖、可溶性蛋白)及次生化合物(总酚、单宁)差异,以研究桉树杂交种抗虫性变异的理化机制。结果表明:DH201-2感染桉树枝瘿姬小蜂的虫瘿数目显著高于其双亲本种,而G9上虫瘿数目显著低于其双亲本种。DH201-2与G9的叶片厚度与巨桉相近,而显著薄于另一亲本种。DH201-2叶片含水率显著高于细叶桉、与巨桉相近;G9叶片含水率则显著低于其双亲本种。相似的是,DH201-2和G9的比叶面积均显著高于其双亲本种。初生化合物方面,DH201-2叶片可溶性糖和可溶性蛋白含量均显著高于其亲本种,N含量则仅高于细叶桉;而G9叶片可溶性蛋白含量虽高于其双亲本种,可溶性糖含量则无显著差异,N含量显著低于其双亲本种。次生化合物方面,DH201-2叶片总酚和单宁含量显著低于其双亲本种,而G9则显著高于其双亲本种。因此,与其亲本种相比,DH201-2感虫性增加,而G9抗虫性增加;与桉树枝瘿姬小蜂发育相关的营养指标(如含水率、可溶性糖、N含量)及次生防御物质(如总酚、缩合单宁)在桉树杂交种组织内的含量差异影响了桉树杂交种对桉树枝瘿姬小蜂的抗性。在全球推行桉树杂交育种且桉树害虫数量逐年增加的大背景下,应加强对桉树杂交种抗虫性机制研究,为选育高抗品系及桉树产业可持续发展提供理论指导。     

桶形芋螺和菖蒲芋螺的性畸变

2 0 0 1年 9月和 2 0 0 3年 8月在广东湛江的硇洲岛和 2 0 0 3年 6月在广东阳江的闸坡渔港采集桶形芋螺 (Conus betulinus)和菖蒲芋螺 (Conus vexillum) ,发现两个海区的芋螺雌性个体均发生性畸变 ,性畸变率均为 10 0 % ,但雌 /雄性比仍大于 1.0。两种芋螺的畸变阶段和类型多 ,桶形芋螺有 S3b、S3c、 S4 、S*4 、S5b、S5c,而菖蒲芋螺有 S1 c、S3b、S4 、S*4 、S6 b。 2 0 0 3年 6月在阳江采集的桶形芋螺畸变程度最高 ,种群 RPSI为 5 3.8% ,VDSI高达 4 .9,雌性不育率达 4 4 .0 %。 2 0 0 1年 9月在硇洲岛外海深水区采集的菖蒲芋螺的种群 RPSI虽然只有 14 .7% ,但性畸率为 10 0 % ,VDSI也达 4 .1%。由此可见 ,两种芋螺对有机锡污染均比较敏感 ,而且有个体大、易采集、性畸变率高、畸变阶段跨度大、畸变类型多、畸变特征易于鉴别等特点 ,是中国东南沿海低潮线和潮下带有机锡污染生物监测的理想指示种。如与潮间带有机锡污染指示种疣荔枝螺 (Thaisclavigera)结合起来 ,便可相互补充 ,能更加全面和准确地反映近岸海域有机锡污染的现状     

木薯粉同步糖化发酵(SSF)产丁二酸

【目的】通过优化产琥珀酸放线杆菌GXAS137同步糖化发酵木薯粉产丁二酸的发酵培养基,提高丁二酸产量,降低生产成本。【方法】在单因素试验的基础上,先利用Plackett-Burman试验设计筛选出影响丁二酸发酵的重要参数,再采用正交试验确定重要参数的最佳水平。【结果】价格低廉玉米浆可用作氮源,影响丁二酸产量的重要参数是木薯粉、玉米浆、碱式碳酸镁和糖化酶浓度。最佳条件为(g/L):木薯粉100,玉米浆14,糖化酶2.0 AGU/g底物,碱式碳酸镁75。优化后丁二酸产量达到69.31 g/L,丁二酸得率为90.01%,生产强度为1.44 g/(L·h)。与初始条件(52.34 g/L)相比,丁二酸浓度提高了32.42%。并利用1.3 L发酵罐对SSF与SHF两种发酵工艺进行了比较,SSF丁二酸产量(72.21 g/L)远高于SHF(56.86 g/L)。【结论】产琥珀酸放线杆菌同步糖化发酵木薯粉丁二酸产量高,生产成本低,具有较好的工业化应用前景。     

稗草叶枯病病原尖角突脐孢菌的鉴定

采用形态学及分子生物学的方法对采集自湖南和北京的3株尖角突脐孢菌分离物进行了鉴定。结果表明,3株分离物(KF-1、HN-14和K-12)和保存于中国农业大学已定名的尖角突脐孢菌菌株G-9和X-27之间在菌落形态、产孢量及孢子大小和分隔方面存在较大差异。其中,K-12在PDA培养基上生长缓慢、产孢量小;菌株G-9、KF-1、X-27和HN-14生长迅速,产孢丰富。对菌株进行分子鉴定结果表明,菌株间ITS区序列相似度达98%以上,聚类分析也表明,种内各菌株之间的遗传距离明显小于种间的遗传距离;基于ITS1及ITS2序列,能将尖角突脐孢菌和突脐蠕孢属中其它种分开。由此可确定分离自湖南水稻田及中国农业大学科学园温室中自然发病的稗草病样上的3株病原真菌均为尖角突脐孢菌。     

茯苓种质资源的RAPD分析

为探讨国内茯苓人工栽培的主要品种和贵州野生茯苓菌株亲缘关系,利用RAPD技术对供试菌株的基因组DNA进行了分析。从41个随机引物中筛选出17个有效引物,共检测到101个RAPD标记位点,其中39个位点(38.6%)具有多态性,通过PAUP软件进行数据处理,采用最大简约法(MP法)进行聚类分析,并建立系统树。结果表明:不同来源的茯苓菌株亲缘关系非常相近,仅在某些引物的扩增物上存在较小的差异。     

山芝麻提取物对10种植物病原真菌的抑菌活性初探

该文采用菌丝生长速率法,研究了山芝麻根、茎和叶不同溶剂萃取物在1.5 mg·mL^-1浓度下对10种植物病原真菌菌丝生长的抑制活性,用孢子萌发法测试了山芝麻根石油醚相和乙酸乙酯相萃取物对香蕉炭疽病菌分生孢子萌发的抑制作用,用离体法测试了山芝麻根石油醚相和乙酸乙酯相萃取物对香蕉炭疽病的防治效果,并通过气相与质谱联用技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS)分析了山芝麻根石油醚相和乙酸乙酯相萃取物的主要成分,测试了其中8种主要化合物对香蕉炭疽病菌菌丝生长的抑制活性。结果表明:山芝麻各部分萃取相对10种植物病原真菌菌丝生长均具有不同程度的抑制作用。其中:在1.5 mg·mL^-1浓度下,山芝麻根石油醚相和乙酸乙酯相萃取物对香蕉炭疽病菌菌丝生长的抑制率分别为87.00%和86.14%,其EC50分别为0.062 mg·mL^-1和0.052 mg·mL^-1;浓度在2、4、8 mg·mL^-1时,山芝麻根石油醚相和乙酸乙酯相萃取物对香蕉炭疽病菌分...     

江苏省扁豆地方种质资源遗传多样性评价

依托2016-2019年"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动",从江苏省29个县(市/区)收集到87份扁豆地方种质资源.本研究对87份资源的19个性状进行了调查评价,同时结合由39对SSR标记鉴定的群体基因型信息研究了江苏省扁豆地方资源的遗传多样性.结果 表明上述资源在19个性状上均具有丰富的表型变异,其中,12个...     

多情景模拟下重庆市土地利用变化对生态系统健康的影响

模拟多情景下区域土地利用变化引起生态系统健康状况改变,对优化用地格局和保障区域生态安全具有重要意义。基于重庆市2000-2020年土地利用和生态系统健康动态演变特征,运用生态系统健康模型和斑块生成土地利用模拟(PLUS)模型模拟自然发展(ND)、生态保护(EP)和城镇发展(UD)三种情景下土地利用变化对生态系统健康的影响程度。结果表明:(1)2000-2020年建设用地扩张迅速,耕地面积减少最多,主要向林地和建设用地转移;生态系统健康状况整体呈现向好趋势,但区域差异显著。(2)2030年土地利用类型仍以耕地、林地为主,ND、EP和UD情景的建设用地规模较2020年分别增加63.59%、44.54%和100.13%,中心城区成为建设用地扩张集聚地。(3)2030年ND和UD情景的生态系统健康值较2020年均减小,建设用地增加和林地减少成为其健康退化的重要原因;而EP情景的健康值呈上升趋势,与反映生态系统健康对土地利用变化响应弹性结果相反,可见EP情景下的土地利用优化是实现区域生态系统健康可持续发展的有效途径。研究结果可为研究区生态系统保护管理与土地利用政策优化提供参考依据。     

桐-药复合经营模式下泡桐丛枝菌根真菌群落结构特征

采用Illumina MiSeq高通量测序技术,研究江西鄱阳湖周边平原岗地的泡桐纯林及桐-药复合经营模式(泡桐-玉竹、泡桐-麦冬和泡桐-射干)下泡桐丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizae fungi, AMF)群落结构特征。研究发现,泡桐AMF群落主要由球囊霉科、巨孢囊霉科、无梗囊霉科和多孢囊霉科组成,其中球囊霉科真菌占绝对优势,但不同科的相对丰度在不同经营模式下仍存在差异。与泡桐纯林相比,桐-药复合经营模式会降低泡桐菌根侵染率及AMF群落多样性。只有泡桐-射干经营模式中的泡桐含有多孢囊霉科真菌,且相对多度占2.73%。研究结果表明桐-药复合经营模式下中药材种类的差异会不同程度地改变泡桐AMF的群落结构。这为进一步研究桐-药复合经营模式下泡桐AMF的生态功能和资源利用提供了科学依据。