基于多种遥感植被指数、叶绿素荧光与CO2通量数据的温带针阔混交林物候特征对比分析

植被物候学作为研究植被与环境条件相互作用的科学,在全球气候变化的大背景下已成为国际热点研究领域,其中森林植被在调节全球碳平衡、维护全球气候稳定的过程中有着至关重要的作用。随着遥感技术的发展,多种遥感指数被应用到森林植被物候研究中,其中以MODIS NDVI和EVI应用最为广泛,而叶绿素荧光(SIF)作为植被光合作用的"探针"也被广泛应用于森林植被物候研究中。为了探究3种指数在森林植被物候研究中的差异与特性,本文以长白山温带红松阔叶林通量观测站为研究区域,采用模型拟合结合动态阈值法提取2007—2013森林物候特征参数,并使用通量数据(总初级生产力GPP)进行验证。结果表明:NDVI与EVI、SIF相比,表现为生长季开始时间与结束时间的明显提前和滞后,与GPP数据偏差较大,且夏季生长季峰期曲线形态过宽且平坦,无法较好反映生长季变化特征;EVI相较于NDVI有所改善,整体变化趋势与SIF、GPP基本吻合,但依然存在秋季衰减时间稍迟于SIF与GPP的问题;SIF虽然存在夏季骤降现象,但依然与GPP数据一致性最好,可以较好反映出森林植被季节变化特征。SIF数据与植被光合作用的紧密关联使其在植被物候研究中具有优于植被指数的准确性,并随着遥感平台的增加和反演方法的改善,将会在多尺度、多类型的植被物候监测中发挥更加重要的作用。     

棉花抗枯、黄萎病品种苗期耐低钾种质筛选研究

本研究采用蛭石栽培和营养液浇灌的方法,确立棉花品种苗期耐低钾筛选指标,利用这些指标,评价我国88个抗枯、黄萎病棉花品种资源苗期耐低钾能力,并筛选钾素利用率高的优异种质。结果表明,株高、地上部干物重、地下部干物重、总干物重、钾利用率、叶绿素含量在不同钾浓度处理和不同品种之间均存在显著差异,可以作为棉花苗期耐低钾能力的评价指标,而叶面积在不同品种和不同钾浓度处理之间不存在差异。利用筛选出的指标对88个品种进行耐低钾评价,结果供试品种主要被分为耐低钾基因型、耐低钾中间类型和非耐低钾基因型3类,分别包括21个、58个和6个品种。     

嗜水气单胞菌外膜蛋白W 基因的表达及其免疫原性分析

从患暴发性败血病的草鱼病灶处分离鉴定了嗜水气单胞菌(Aeromonas hydrophila)Wp3菌株。以其基因组DNA为模板扩增外膜蛋白W基因(OmpW),该基因全长为865 bp,开放式阅读框(ORF)为615 bp,与标准株ATCC7966的OmpW基因的同源性为99.8%。根据ORF序列设计引物扩增OmpW成熟肽编码序列并将其插入到表达载体pQE30中,转化大肠杆菌,经诱导可表达分子量为24.7 kD的带His标签的融合外膜蛋白His-W。用此融合蛋白免疫草鱼,所得草鱼血清经ELISA分析显示呈现阳性反应,说明重组蛋白能诱导产生抗体。采用实时荧光定量PCR分析草鱼头肾组织IgM基因表达水平的变化,结果显示免疫组IgM的表达量均明显高于空白组,其中低浓度免疫组(2μg/g)与空白对照组的差异显著(P<0.05),说明融合蛋白可使草鱼产生良好的免疫应答并上调抗体基因表达、产生高效抗体。保护性实验显示,不同免疫剂量均可使免疫组获得较高保护率(57%?86%)。结果显示,重组嗜水气单胞菌外膜蛋白W可作为草鱼嗜水气单胞菌基因工程亚单位疫苗。     

罗非鱼无乳链球菌Sip基因的克隆、表达及免疫原性分析

表面免疫原性蛋白(Surface Immunogenic Protein,Sip)是B群链球菌(Group B Streptococcus,GBS)的一种表面蛋白,在GBS多种血清型的菌株中均有表达。研究从实验室分离到的罗非鱼无乳链球菌广东株的基因组DNA中扩增出Sip基因,构建原核表达载体pColdII-Sip,转化大肠杆菌(Escherichia coli)BL21(DE3)菌株。经诱导表达、SDS-PAGE电泳检测显示重组蛋白主要以可溶形式表达。重组蛋白用亲和层析的方法纯化,蛋白纯度达98%。纯化后的重组蛋白免疫罗非鱼(Oreochromis niloticus,GIFT strain)以分析其免疫原性。受免鱼免疫14d后进行人工攻毒试验,免疫组的相对保护率为70%—87%。酶联免疫吸附试验(Elisa)显示受免鱼对重组蛋白产生了较好的免疫应答,免疫剂量为3μg/g和5μg/g时受免鱼血清抗体滴度可达1:128000。研究结果显示重组蛋白Sip具有较强的免疫原性和保护作用,Sip基因可作为罗非鱼链球菌基因工程亚单位疫苗候选基因。     

日光诱导叶绿素荧光对亚热带常绿针叶林物候的追踪

植被物候期(春季返青和秋季衰老)是表征生物响应和陆地碳循环的基础信息。由于常绿针叶林冠层绿度的季节变动较弱,遥感提取常绿针叶林的物候信息存在着较大的不确定性,是目前区域物候监测中的难点。利用MODIS植被指数(归一化植被指数NDVI和增强型植被指数EVI)、GOME-2日光诱导叶绿素荧光(SIF)和通量数据(总初级生产力GPP)估算2007—2011年亚热带常绿针叶林物候期,用来比较三类遥感指数估算常绿针叶林物候的差异。结果表明:基于表征光合作用物候的通量GPP数据估算得到5年内亚热带常绿针叶林生长季开始时间(SOS_GPP)为第63天,生长季结束时间(EOS_GPP)为第324天,生长季长度为272天;基于反映植被光合作用特征的SIF曲线获得物候信息要滞后GPP物候期,其中生长季开始时间滞后19天,生长季结束时间滞后2天;基于传统植被指数NDVI和EVI的物候期滞后GPP物候期的时间要大于SIF滞后期,其中植被指数SOS滞后SOS_GPP31天,植被指数EOS滞后EOS_GPP10—17天。虽然基于3种遥...     

耻垢分枝杆菌ClpC和ClpX敲低表达菌株的构建及表型分析*

蛋白质平衡稳定对细菌的生长繁殖以及应对宿主免疫压力十分重要。Clp蛋白酶复合体在结核分枝杆菌的蛋白质降解和平衡稳定中发挥重要作用。Clp蛋白酶中负责识别底物蛋白并将其解折叠的蛋白质有两种:ClpC和ClpX。为初步探究分枝杆菌中ClpC和ClpX各自的功能特点,运用CRISPRi的方法成功构建了耻垢分枝杆菌的ClpC和ClpX诱导型敲低表达菌株,并对其生长相关表型进行分析。结果显示:与野生菌株相比,ClpC和ClpX的低表达均能严重影响耻垢分枝杆菌的生长。ClpC低表达可导致菌株丧失生物膜的形成能力,而ClpX低表达则导致菌株无法维持正常细胞形态,电镜显示细胞壁不完整且细胞呈丝状化,提示ClpC和ClpX可能在分枝杆菌中具有不同的生理功能。可为后期深入开展ClpC和ClpX对分枝杆菌生理调控功能研究及新型抗结核药物筛选提供基础。