外来入侵植物对环境梯度和天敌逃逸的适应进化

进化假说认为, 在入侵地外来种能发生遗传变化, 以适应新的环境, 最终成功定殖和扩散。种内或种间杂交、遗传漂变、新环境带来的新的选择压力等是促使外来种发生进化的重要原因。在入侵地, 响应来自非生物和生物因素的选择压力是外来种发生适应进化的主要原因。本文主要介绍外来植物如何通过进化适应入侵地的纬度、海拔等非生物环境和天敌逃逸等生物环境。关于外来入侵植物对纬度和海拔等环境梯度的适应进化, 本文在强调表型进化研究应与分子标记研究相结合的基础上, 介绍了一些同质种植园实验和交互移植实验。关于外来入侵植物对天敌逃逸的适应进化, 本文主要介绍增强竞争能力的进化假说和修正的增强竞争能力的进化假说, 及其在理论上和验证方法上存在的问题。最后, 本文介绍了氮分配的进化假说, 该假说认为天敌逃逸可使外来入侵植物降低叶氮向防御的分配, 同时增加氮向光合的分配。     

西双版纳外来入侵植物及其共存种叶片氮、磷化学计量特征

诊断外来植物和本地种的资源利用方式是入侵生态学研究的热点问题。叶片氮(N)、磷(P)含量和化学计量特征可以反映受侵地区植物的N、P吸收能力和限制状况, 为把握外来植物的入侵能力、为本地植物共存或消失的机制提供基础科学依据。该研究以我国西南地区典型外来入侵植物(飞机草(Chromolaena odorata)、紫茎泽兰(又叫破坏草, Ageratina adenophora))及其共存的本地植物为对象, 探讨不同入侵条件下入侵种及其共存的本地植物的N、P利用策略。在云南西双版纳孔明山研究区, 调查了无入侵条件下和飞机草与紫茎泽兰的不同入侵程度(按入侵种生物量比例划分)下的物种数量和生物量, 分析了主要植物的叶片N、P含量和N:P值。结果显示: 尽管群落地上生物量随飞机草和紫茎泽兰入侵程度增加而增加, 但本地植物种数随飞机草和紫茎泽兰入侵程度增加而显著减少。飞机草与紫茎泽兰的叶片N、P平均含量无显著差异, 但均显著高于无入侵条件下的本地植物以及与其共存的本地植物。两种入侵植物的N、P含量均随它们所占样方总生物量的比例增大而升高, 本地植物N含量也有相似的变化趋势。当对比入侵和无入侵两类样方的同种植物N、P和N:P变化时发现多数本地种叶片P含量呈降低趋势, N含量和N:P呈升高趋势。根据叶片N、P绝对含量和N:P值及其随入侵的变化规律, 推测入侵可能提高了植物的N可利用性, 但本地植物仍然受N限制; 入侵植物N:P值总体小于10与其具有相对于N吸收的较高的P吸收能力有关。该研究揭示了西南典型外来入侵植物具有较强的N、P吸收富集能力。     

奥茅卷转虫Ammonia aomoriensis(Asano,1951)与毕克卷转虫Ammonia beccarii(Linnaeus,1758)(有孔虫)的分类学以及在黄东海分布的温盐深特征比较研究

Ammonia aomoriensis(Asano,1951)和Ammonia beccarii(Linnaeus,1758)是两个形态学易混淆,但被广泛使用并具有重要环境指示意义的有孔虫。通过对渤海、黄海和东海陆架区60个站位表层沉积物的水平分布调查,并连续17个月对潮间带分低潮区和高潮区进行了季节调查,对二者的形态分类、生态分布和环境关系进行比较研究。结果表明A.aomoriensis和A.beccarii在潮间带的丰度都有季节性变化,体现冬高夏低的特点,前者一般在高潮区较多,后者在低潮区较多。二者的丰度从潮间带到陆架区随着水深的增加呈阶梯式锐减:平均含量分别达22%和39%;在水深<20m的陆架区平均含量分别降至15%和6%;在水深>20m的陆架区平均含量分别再次降至0.6%和1.4%。统计分析表明二者对盐度和水深的响应相似,但对温度的反应存在差异:在潮间带环境,二者的丰度都与盐度显著正相关;在浅海陆架环境,二者的丰度都与水深呈显著负相关;无论在潮间带还是陆架海区,A.beccarii的丰度都与海水温度呈显著负相关,但A.aomoriensis与温度相关性不显著。本研究结果显示A.aomoriensis和A.beccarii对滨岸浅海都具有优越的指示作用,在古环境分析中,首先可根据二者的含量进行环境推测(潮间带或者陆架浅海),再利用不同环境下本文所建立的线性方程对海水温、盐、深进行大体的估算。     

文摘（000111-000140）

000111 生物信息学技术克隆人类神经髓鞘蛋白零家族基因[中]/唐冬生…//生物化学与生物物理学报.-2000,32(4).-364-368 为克隆新的髓鞘蛋白相关基因,将MPZ基因编码区Cdna序列与EST数据库进行同源性比较,得到与MPZ显著相似的2个EST,构建成801 bp的重叠群.此重叠群与定位在1q24的128kb Gdna的相似性为100%.计算机分析表明801 bp的重叠群可能存在一个435 bp的阅读框架.在重叠群上设计两个引物与文库载体臂上的引物配对,扩增各种Cdna文库DNAW和巢式PCR.     

1998年中国科技期刊影响因子排行表(生物学类)

1999年底,国内最具权威的两大科技期刊检索系统,中国科学院文献情报中心的中国科学引文索引(CSCD),和科技部中国科技信息研究所的中国科技期刊引证报告(CJCR),各自公布了他们对1998年国内科技期刊各项指标的分析结果,其中《生物工程学报》在生物学类期刊的影响因子排名中均列前10名。具体如下：     

海洋中海藻糖产生菌的筛选及发酵条件优化

从180余份海水、海泥样品中筛选得到60株产海藻糖较高的菌株,编号为2-14的菌株海藻糖产量最高,为127.9mg/g cell。对2-14菌株进行形态特征、培养特征及生理生化试验,鉴定该菌株为红酵母属(Rhodotorula sp.)。研究摇瓶发酵条件对红酵母海藻糖产量的影响,结果为:初始pH5.5,发酵温度28℃,装液量75mL(250mL三角瓶中)。采用优化后发酵条件红酵母海藻糖产量为193.3mg/g cell,优化前对照值为132.1mg/g cell,优化后的结果是优化前的1.46倍。在5L发酵罐中培养得到最佳发酵时间为54h,发酵罐培养发酵液中海藻糖含量最高达2.5g/L,为摇瓶培养的1.6倍。     

黄土丘陵沟壑区土壤侵蚀环境下芽库的季节动态及垂直分布

研究了陕北黄土丘陵沟壑区5种土壤侵蚀环境（阳沟坡、阳峁坡、峁顶、阴峁坡、阴沟坡）下的植被组成、芽库组成、芽库季节动态及垂直分布特征.结果表明： 该区拥有永久性芽库的多年生物种占总物种数的80.3%,具季节性芽库的一年生植物占19.7%.在侵蚀严重的阳沟坡和阳峁坡,植物返青期的永久性芽库存量较大,而在侵蚀强度较小的峁顶、阴沟坡和阴峁坡,植物开花结实期的季节性芽库密度较大.不同侵蚀环境下地下部分芽库库存量占总永久性芽库的比例较稳定,地面永久性芽库存量在阳坡较大,而地上部分季节性芽库存量在阴坡和峁顶较大.由于不同侵蚀环境下植物群落的物种组成不同,加上土壤侵蚀干扰和植物季节更新,影响了芽库在季节及垂直分布上的变化.在黄土丘陵沟壑区植被更新过程中, 芽库具有重要作用.     

贡嘎山冰川退缩区植物-土壤反馈与植物间相互作用

植物-土壤反馈是揭示陆地生物群落动态变化的关键环节,为理解植物间相互作用及植被群落变化过程奠定基础。本研究以贡嘎山冰川退缩区原生演替早(5~10年)、中(30~40年)和晚期(80~100年)3个阶段典型土壤以及各阶段优势植物为对象,采用盆栽控制试验,比较优势植物在不同土壤条件下的生物量,并量化植物间相互作用以及植物-土壤反馈的方向与强度,为探究贡嘎山冰川退缩区植被群落演替规律提供依据。结果表明:(1)植物-土壤反馈作用显著影响植物在本土中的生物量,早期沙棘(Hippophae rhamnoides)在本土中生长最差,沙棘的植物-土壤反馈系数为负值;演替中期冬瓜杨(Populus purdomii)的反馈系数趋于零;晚期峨眉冷杉(Abies fabri)在本土中生长最好,峨眉冷杉的反馈系数为正值。(2)混种时,早期沙棘与演替中、晚期植物间相互作用指数为负值;中期冬瓜杨、川滇柳(Salix rehderiana)与演替早、晚期植物的相互作用指数接近于零,晚期植物峨眉冷杉、麦吊云杉(Picea brachytyla)与演替早、中期植物相互作用指数为正值。从植物-土壤反馈的方向来看,贡嘎山植被演替从早期负反馈,中期中性反馈,过渡到晚期正反馈。此外,演替早期沙棘促进演替中晚期植物生长,演替中期冬瓜杨、川滇柳对演替早晚期植物无显著影响,晚期峨眉冷杉、麦吊云杉更利于与演替早中期植物相互竞争。结果显示,植物-土壤反馈与植物间相互作用共同驱动了贡嘎山冰川退缩区植被快速演替,直至顶极群落。     

马尾松细胞分裂素羟化酶基因PmCYP735A克隆与表达分析

该文首次在针叶树种马尾松(Pinus massoniana)中采用cDNA末端快速克隆(RACE)技术克隆,并鉴定出1个CYP735A基因。结果表明:马尾松CYP735A基因(PmCYP735A) cDNA全长为1 744 bp,包括1 647 bp的开放阅读框,44 bp的5'端非翻译区和53 bp的3'端非翻译区。该基因编码蛋白由548个氨基酸残基组成,其二级结构含有丰富的α-螺旋和无规则卷曲。该基因编码蛋白不含跨膜区域,且无信号肽酶切位点,在399～406个和475～484个氨基酸残基存在P450超家族保守特征序列ETLRLYP(ExxRxxP)和血红素结合区域(Heme-binding region) FSFGPRKCVG (FxxGxRxCxG)。系统进化树分析表明,马尾松PmCYP735A与水稻、玉米、拟南芥CYP735A蛋白归属于同一小的进化枝,可可、毛果杨、麻风树和橡胶树等的CYP735A同源蛋白相对集中的定位于另一进化分支。实时定量PCR检测发现,PmCYP735A基因在马尾松根和茎中的表达量显著高于叶,该基因响应外源生长素NAA诱导表达,随着诱导时间呈现先上升再下降的表达趋势。以上结果有助于深入探究CYP735A基因家族的生物学功能及其在物种间的表达调控异同,为进一步挖掘马尾松优异基因资源奠定基础。