东北地区水稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标构建

构建东北地区水稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估等级指标,对阐明中高纬度地区冷涡型复合灾害叠加效应对水稻产量损失的影响机制具有参考意义,可为保障中国优质粳稻安全生产、区域减灾增效提供气象支撑。本研究利用生育期资料、气象资料、产量资料,界定并构建寒稻开花期冷涡型光-温-水复合逆境发生指数,采用BP神经网络法分层次分析致灾因子与产量结构的关系度、不同产量结构与产量的关系度,解析复合致灾过程,基于K-均值聚类方法及历史典型灾害年确定灾害临界值和等级,建立冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标及评估模型,并分析东北三省水稻开花期低温多雨寡照的时空分布特征。结果表明：研究区水稻开花期轻度、中度、重度冷涡型光-温-水复合逆境产量损失评估指标临界阈值分别为[0,0.21)、[0.21,0.32)、[0.32,0.64],产量损失率分别为[0, 0.03)、[0.03, 0.08)、[0.08, 0.096]。基于1961—2020年随机11年总计751条样本的验证结果显示,利用本研究构建复合指数计算的减产等级与实际减产等级一致的站点比例为63.7%,各年均超过58.0%;一致或相差1级的...     

两种生境常绿和落叶树种叶片氮素分配及与光合能力的关系

以天童国家森林公园太白山顶旷地生境和木荷林林下生境18 种主要常绿与落叶树种为对象, 研究了单位面积叶干重(LMA)、单位叶干重氮含量(Nmass)、叶细胞壁氮素分配比率(Ncw/Nm)和单位叶干重最大净光合速率(Amass)在2个生境中的差异及各指标间的关系。结果表明: 1)旷地生境各树种间的LMA 显著高于林下生境, Amass 则显著低于林下生境, Nmass、Ncw/Nm 在两种生境中差异不显著; 落叶树种具有较小的LMA、较小的Ncw/Nm 及较高的Amass, 未受到光抑制; 常绿种具有较大的LMA 和Ncw/Nm, 在旷地受到显著光抑制。2)2 种生境中LMA 与Nmass、Amass 呈显著负相关, 与Ncw/Nm 呈显著正相关, Nm 与Amass 呈显著正相关。3)从林下生境到旷地生境, 常绿树种表现为维持生长、延长叶寿命为主的适应策略, 而落叶树种表现为以提高资源利用效率为主的适应策略。     

小鼠脑组织及培养神经元Neuro-2a 在内质网应激反应时的基因表达谱分析

内质网是真核细胞的重要细胞器。某些细胞内外因素如病原体感染等能引起从内质网到胞浆和胞核的信号传导途径活化,即内质网应激反应。但是,目前国内外尚无针对内质网应激反应的基因表达谱分析报道。本研究中,用3种已报道的内质网应激反应诱导剂,包括蛋白质糖基化抑制剂衣霉素(tunicamycin)、内质网Ca ²⁺-ATPases抑制剂毒胡萝卜素（thapsigargin）和乙脑病毒(Japanese encephalitis virus, JEV),分别处理小鼠颅腔和小鼠脑神经瘤细胞（Neuro-2a）,试剂处理组与未处理组的第二代RNA测序分析发现,衣霉素、毒胡萝卜素和乙脑病毒在体外和体内均引起分子伴侣基因Hsp70表达上调,诱导内质网应激反应。衣霉素、毒胡萝卜素和乙脑病毒体外处理诱导的内质网应激反应信号通路中,基因差异表达相似性高于体内处理组。乙脑病毒和糖基化抑制剂衣霉素体内外处理,主要诱导内质网应激反应的非折叠蛋白质反应信号通路,引起相关基因Atf4、Bip、Edem和Perk等表达上调。内质网Ca ²⁺-ATPases抑制剂毒胡萝卜素主要诱导内质网超负荷反应,激活NF-κB信号通路。乙脑病毒诱导的内质网应激反应相关差异表达基因数量最多,体外与体内合计有40种。乙脑病毒体内外处理上调的基因包括Bax、Casp12、Atf4、Bip、Edem和Perk等,下调的基因包括Sec23/24、Nef、Svip和Jnk等。糖基化抑制剂衣霉素体内外处理上调基因包括Gadd34、Atf4、Ermani和Bip等,下调基因包括Grp94、Atf6、Sec23/24和Nef等。内质网Ca ^-2+-ATPases抑制剂毒胡萝卜素体内外处理上调的基因包括Sec61、Trap和Ask1等。衣霉素、毒胡萝卜素和乙脑病毒体内外处理也通过内质网应激反应,调控与炎症或凋亡相关的MAPK信号通路和P53信号通路。本研究首次通过使用3种内质网应激反应诱导剂分别处理小鼠和细胞,揭示了体内外内质网应激反应引起的基因表达谱变化,为内质网应激反应相关疾病的治疗提供了新思路。     

沼泽红假单胞菌去除镉的研究

研究了沼泽红假单胞菌(Rhodopseudomonas palustris)S菌株的生长、Cd2 的去除与供氧光照、碳源、pH及温度的关系。结果表明:在好氧黑暗、苹果酸为碳源、pH7.0和30℃条件下,S菌株对初始浓度为25mg/L的Cd2 去除率最大,达到85%。在最佳条件下,Cd2 初始浓度为10mg/L~25mg/L时,去除率达85%,Cd2 浓度增加到150mg/L时,去除率仅为23%。测定Cd2 在菌体不同部位的分布发现菌体中富集的Cd2 63.5%在细胞壁上,33.5%在细胞原生质体内。同时,结合该菌体细胞超薄切片透射电镜观察证明了S菌株对Cd2 的去除主要在细胞壁上。     

中国东北典型森林生态系统植物叶片的非结构性碳水化合物研究

植物叶片的非结构性碳水化合物(NSC)不仅可以反应植物的碳供应状况,也能反应植物对外界环境的适应策略。利用传统的蒽酮比色法测定了东北3个典型森林生态系统(呼中、凉水和长白山)242种常见植物叶片的非结构碳水化合物,探讨了温带主要森林植物叶片NSC沿纬度梯度的变化趋势及其在物种-生活型-群落间的分布规律。实验结果表明:3个典型森林生态系统植物叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量均呈偏正态分布,多数物种的含量偏中低水平;242种植物叶片可溶性糖、淀粉和NSC的平均含量分别为63.31、65.66和128.96 mg/g。在所调查的森林生态系统中,叶片可溶性糖、淀粉和NSC含量在不同生活型中表现各异。此外,乔木植物叶片的可溶性糖、淀粉和NSC含量从北到南呈递增趋势,呼中最低,凉水次之,长白山最高。乔木淀粉含量均表现为落叶树种大于常绿树种,可溶性糖和NSC含量变化趋势复杂。研究结果不仅为阐明东北主要森林生态系统植被碳代谢和生长适应对策提供数据基础,而且对理解植物对未来气候变化的响应机理提供数据支撑。     

基于亲权鉴定的千岛湖社鼠家群遗传结构与亲缘关系特征研究

于2009年7月至2010年11月,对浙江千岛湖两个岛屿上的社鼠(Niviventer confucianus)种群进行标志重捕,并采用8个高多态性的微卫星位点,对两个岛屿的社鼠种群进行家群分析和亲权鉴定,探讨了社鼠家群的亲缘关系特征。结果显示,8个微卫星位点能可靠地对两个岛屿社鼠种群进行亲权鉴定,A岛已确定亲缘关系的71只社鼠分为12个家群,家群中的个体数最多达到19个,B岛已确定的49只社鼠个体共分为11个家群,家群中的个体数最多达到14个。家群内部成员之间的亲缘关系表现为配对繁殖的个体对间亲缘系数最小,揭示了社鼠倾向于选择亲缘关系较远的异性作为配偶。家群中雄性后代个体之间与雌性个体之间的亲缘关系相比,两岛表现情况相反,该结果暗示两岛屿上社鼠扩散行为可能有所不同。通过计算与同一雄性(或同一雌性)交配的个体间的亲缘系数,发现两个岛屿上的社鼠在与不同异性交配时也存在选择性,即避免选择亲缘关系较近的异性作为混交的对象。     

基于历史参照系的三江源区径流调节功能及变化评估

以20世纪70年代植被类型图作为参照生态系统,采用径流量和径流系数作为径流调节功能的表征指标,建立了基于历史参照系的三江源区径流调节功能评估模型,以参照系径流系数与实际径流系数的比值作为径流系数质量指数,分析了2000-2017年三江源区生态系统径流调节功能参照值、现状值及变化量的时空变化规律。结果表明：2000-2017年,三江源区多年平均径流量为495.15亿m³,地表径流量为96.64亿m³,参照系条件下多年平均径流量为468.37亿m³,地表径流量为68.60亿m³。相比参照系,三江源区生态系统的径流蓄纳能力降低,总径流量和地表径流量均明显增加。空间上,基于参照系和实际生态系统的多年平均径流量表现为东南高西北低的空间分布特征,地表径流量则呈西部高东部低的空间分布特征。从时间变化看,实际径流和参照系径流的差别率在4%-9%之间,实际地表径流和参照系地表径流的差别率在22%-58%之间。径流系数质量指数得分显示,2000-2017年,三江源区径流系数质量指数平均得分为98.63,地表径流系数质量指数平均得分为96.98,两者均呈现先降低后增加的趋势,地表径流系数质量指数变化更为明显。2000-2017年,各县（镇）径流系数和地表径流系数质量指数得分具有较大差别,但各县（镇）得分变化均不明显,变化率分别在-1.95%-0.71%和-0.35%-1.90%之间。通过建立基于历史生态系统的评估参照系,定量评估了三江源区参照系和实际条件下的径流变化过程,实现了不同时间、不同区域生态系统径流调节功能的可比较,可对量化生态系统恢复进程提供支撑。     

环境DNA在两栖动物监测中的应用研究进展

两栖动物是我国受威胁程度最高的动物类群,加强两栖动物资源调查和多样性监测,是开展两栖动物保护和濒危物种拯救行动的关键性基础工作。传统的两栖动物监测主要以形态学和声学为基础,耗时费力,且难以发现一些隐蔽性较强的稀有物种。基于环境DNA(environmental DNA, eDNA)的调查方法以其快速、灵敏、高效、无创等独特优势,为两栖动物多样性监测及保护提供了新的工具。综述了eDNA在两栖动物多样性监测、外来入侵和珍稀濒危物种调查、物种丰度或生物量估测等研究领域的应用进展,分析了两栖动物eDNA产生、扩散、迁移和降解的动态变化特征及其关键影响因子,探讨了eDNA应用于两栖动物监测研究的局限性并提出了优化建议,同时对未来的研究方向进行了展望,以充分挖掘eDNA在两栖动物监测中的应用潜力,为两栖动物多样性保护和管理提供新的思路。     

布拉迪小环腹瘿蜂的生物学特性及其寄生对黑腹果蝇生长发育的影响

【目的】调查布拉迪小环腹瘿蜂Leptopilina boulardi的生物学特性,明确该寄生蜂寄生对寄主黑腹果蝇Drosophila melanogaster生长发育的影响。【方法】运用形态成像和统计学的方法,对布拉迪小环腹瘿蜂的发育历期和寄生效率等生物学特性进行研究,同时对布拉迪小环腹瘿蜂寄生后寄主黑腹果蝇发育历期以及蛹期体长和体重的变化进行统计分析。【结果】布拉迪小环腹瘿蜂的卵期平均为0. 98±0. 22 d,幼虫期为10. 22±0. 57 d,雄虫蛹期为8. 09±0. 19 d,雌虫蛹期10. 07±0. 30 d,雌蜂平均比雄蜂约晚2 d羽化。布拉迪小环腹瘿蜂寄生黑腹果蝇2龄幼虫后,黑腹果蝇幼虫出现明显的黑化包囊反应,幼虫发育显著延缓,蛹长和蛹重也显著降低。【结论】布拉迪小环腹瘿蜂是黑腹果蝇的专性寄生蜂。本研究的结果为寄生蜂调控寄主的机制提供了实验依据。     

杭州地区发酵乳制品中乳酸菌发生耐药传播的安全性研究

目的对杭州地区市售发酵乳制品中分离鉴定的乳酸菌进行耐药传播的安全性分析,旨在揭示发酵乳制品中是否存在可传递耐药基因的超级耐药菌。方法自行分离鉴定的耐药乳酸菌,提取质粒并电泳分析是否存在质粒;以耐受叠氮化钠的大肠埃希菌J53作为受体菌进行质粒接合试验;若乳酸菌存在耐药现象,发现存在耐药质粒,且耐药性可通过质粒传播,评定为3级。乳酸菌存在耐药现象,发现存在耐药质粒,但接合试验未能证明耐药性可通过质粒传播,评定为2级。乳酸菌存在耐药现象,但未检测出耐药质粒,评定为1级。结果美丽健产品中分离的双歧杆菌（MLJ-G-2）和乳杆菌（MLJ-G-1）检测出含有质粒,但不会发生耐药转移,三种菌耐药危害等级分别为2、2、1。伊利产品中分离的双歧杆菌（YL-G-3）、乳杆菌（YL-G-1）、嗜热链球菌（YL-Q）检测出含有质粒,但不会发生耐药转移,四种菌耐药危害等级分别为2、2、1、2。味全产品中分离的双歧杆菌（WQ-G-3）、乳杆菌（WQ-G-1）、乳杆菌（WQ-G-2）、嗜热链球菌（WQ-Q）均检测出含有质粒,其中乳杆菌（WQ-G-1）、乳杆菌（WQ-G-2）会发生耐药转移,四种菌耐药危害等级分别为2、3、3、2。光明产品中分离的乳杆菌（GM-G-2）、乳杆菌（GM-G-3）、嗜热链球菌（GMQ）检测出含有质粒,乳杆菌（GM-G-2）会发生耐药转移,四种菌耐药危害等级分别为2、1、3、2。蒙牛产品中只分离的嗜热链球菌（MN-Q）检测出含有质粒,不会发生耐药转移,耐药危害等级为2。结论发酵乳制品中分离所得的乳酸菌81.2%的菌能检测出质粒,耐药性可能与质粒相关,存在潜在的生物安全威胁;18.8%的菌的耐药性可通过质粒接合发生传播,存在直接的生物安全威胁。