亚热带常绿阔叶林林分结构对物种组成变异的驱动作用:从局域到区域尺度

林分结构可以表征森林群落光的可利用性和光环境的异质性,对群落物种组成的变异具有重要驱动作用。然而,目前还鲜有研究将林分结构用于解释群落物种组成的变异。本研究以哀牢山亚热带中山湿性常绿阔叶林20 ha森林动态监测样地及其周边区域按公里网格设置的19个1 ha森林动态样地为研究对象,将林分结构参数、环境因子和空间结构变量共同作为解释变量,采用基于冗余分析的变差分解和层次分割方法,在局域和区域尺度上同时解析群落物种组成变异的驱动因素。结果表明,在局域和区域尺度上,纳入林分结构后均提高了对物种组成变异的解释率。在局域尺度上,加入林分结构作为解释变量后,单纯的空间结构的解释率明显下降,林分结构与环境因子累计贡献了41.0%的解释率。在区域尺度上,林分结构与环境因子累计贡献了23.0%的解释率。从局域到区域尺度,环境过滤的相对作用明显增强。林分结构指示的光的可利用性对林冠下方的树种组成具有较强的塑造作用,今后的研究应进一步探讨林分结构对亚热带常绿阔叶林物种组成变异的驱动机制。     

一个新的睾丸特异表达基因的克隆及功能的初步分析

运用“数据库消减杂交”(digital differential display)方法来筛选人类睾丸特异表达新基因,获得了有差异显示的代表新基因的克隆重叠群。挑选其中一个克隆重叠群HS．326528进行多组织RT—PCR,初步获得该重叠群在人睾丸中有高表达。从该重叠群的IMAGE出发,采用生物信息学的方法快速克隆了一个人类新基因的全长cDNA序列,其全长1044bp,开放阅读框为214～529bp,定位于15q26．2,编码由105个氨基酸组成、分子量为11．7kD、等电点为10．09的一个碱性蛋白,该蛋白与已知蛋白无明显的同源性,克隆实验证明该基因的阅读框完全正确,RT—PCR和Northern blot显示该基因在人类睾丸中特异表达,实时PCR结果表明：该基因在成人睾丸中高表达,在精子中有中度表达,在胚胎睾丸中低表达,推测该基因与精子的生成有关,命名为SRG8(homo sapiens spermatogenesis—related gene 8)(GenBank登录号：AY489187),该基因编码的蛋白定位于细胞核。流式结果分析表明,SRG8基因能够促使HeLa细胞由S期向G2期的转变,从而加速细胞的分裂。这些结果表明SRG8基因可能在睾丸的发育及精子的形成过程中起重要的作用。     

诱导二倍体和同源四倍体白菜细胞质雄性不育系不定芽培养基的筛选

以二倍体和四倍体白菜细胞质雄性不育系的子叶为外植体,采用正交设计研究TDZ(0.1、0.5、1.0 mg·L-1)、NAA(0.1、0.5、0.8 mg·L-1)和AgNO3(0、5、10mg·L-1)三因素三水平诱导不定芽的结果表明:二倍体的不定芽再生优化培养基为MS 1.0 mg·L-1TDZ 0.8mg·L-1NAA 5 mg·L-1AgNO3(其再生率为80.7%),三因素影响的顺序为:NAA＞AgNO3＞TDZ;四倍体的不定芽再生优化培养基为MS 0.5 mg·L-1 TDZ 0.5 mg·L-1 NAA 10 mg·L-1 AgNO3(再生率为83.3%),三因素影响的顺序为:AgNO3＞NAA＞TDZ.后者所需TDZ/IAA的比值低于前者.     

林冠结构是局域尺度木本植物功能性状beta多样性形成的重要驱动力

功能性状beta多样性反映了群落间功能性状组成的差异, 解析其形成机制是群落生态学研究的核心内容之一。本研究以云南西双版纳热带季节雨林20 ha动态监测样地为研究对象, 测定木本植物11个重要的功能性状, 采用多度加权的平均最近邻体性状距离度量不同取样尺度的功能性状beta多样性, 基于距离矩阵的多元回归方法解析林冠结构差异、环境异质性、空间距离在功能性状beta多样性格局形成中的相对作用。结果表明, 对于所有木本植物个体(DBH ≥ 1 cm)而言, 同时考虑林冠结构、环境和空间距离的模型为解释功能性状beta多样性格局的最优模型; 在3个不同取样尺度上, 林冠结构差异和环境距离都对功能性状beta多样性具有较大的解释力, 且随着取样尺度的增大而上升, 空间距离的作用基本可以忽略。本研究证实了林冠结构是局域尺度木本植物功能性状beta多样性格局形成的重要驱动力, 这一发现更新了环境异质性和空间距离是驱动功能性状beta多样性格局形成的主要因素的传统认知, 为将来研究功能性状beta多样性形成机制提供新的视角, 并证实了取样尺度在解析木本植物功能性状beta多样性格局形成机制中的重要性。     

不同磷源对云南松幼苗生长和磷吸收量的影响

磷是控制生命过程的重要元素,植物在生长过程中需要大量的磷,低磷常导致一些植物发生适应性变化.云南松(Pinus yunnanensis Franch.)对低磷土壤环境表现出了很强的适应能力,广泛分布并正常生长于贫瘠的低磷红壤上,研究不同磷源对云南松幼苗生长和磷吸收量影响,对揭示云南松的低磷适应机理具有重要参考意义.试验所用培养云南松幼苗的种子采集自云南省通海县秀山森林公园内的健壮云南松林.试验研究了不同磷源对云南松幼苗茎高、主根长、生物量、根冠比、磷含量的影响,结果表明:(1)不同磷源处理间云南松幼苗茎高(F=2.352,P=0.067)、主根长(F=1.775,P=0.151)、茎叶生物量(F=1.359,P=0.269)、根系生物量(F=2.807,P=0.035)和总生物量(F=1.017,P=0.427)几个参数并没有表现出实质性差异,云南松幼苗生长在不同磷源处理间的差异不明显;(2)不同磷源处理下云南松幼苗根冠比的大小顺序依次为普通磷源KH2PO4>钙磷Ca3(PO4)2>铝磷AlPO4>无磷CK>铁磷FePO4 · 4H2O,幼苗体内磷含量的高低顺序依次为普通磷源KH2PO4>铁磷FePO4 · 4H2O>铝磷AlPO4>钙磷Ca3(PO4)2>无磷CK;(3)普通磷源比其它磷源更能够被云南松幼苗吸收利用;(4)云南松幼苗地下部分磷含量始终比地上部分磷含量高.     

心脏特异表达绿色荧光斑马鱼模型的建立与评估

本课题组前期研究中, 利用斑马鱼cmlc2 (Cardiac myosin light chain 2)基因启动子构建了一个用于斑马鱼心脏组织特异表达外源基因的转基因表达载体pTol2-cmlc2-IRES-EGFP。文章利用该载体构建了一个稳定表达EGFP的转基因斑马鱼品系, 并初步分析了EGFP的表达对该转基因斑马鱼品系的心脏发育和功能的影响。结果表明, 在建立的转基因斑马鱼品系早期胚胎发育过程中, 绿色荧光信号在心脏中特异表达, 该表达模式与原位杂交分析的cmlc2的表达模式结果相同; 该转基因斑马鱼品系的心脏形态及发育生长正常; 进一步通过M-Mode分析心脏生理学功能的结果表明：该转基因品系心动周期、心率、收缩与舒张表面积及表面积缩短率等重要生理指标与正常野生型的斑马鱼对照组相比没有显著差别。以上结果表明该转基因品系中绿色荧光蛋白的表达对斑马鱼心脏的发育和功能没有影响。研究结果为进一步利用该载体建立外源目的基因转基因表达模型, 研究心脏表达基因的功能奠定了重要基础。     

西双版纳人工橡胶林冠层温度及其影响因子

冠层温度(T_c)是衡量植物水分和热量的关键生理生态指标之一。本研究以西双版纳地区橡胶林为对象,利用红外温度传感器及常规气象监测数据,分析了2014—2016年橡胶林冠层温度和气象因子的变化,旨在揭示西双版纳地区橡胶林冠层温度的变化特征及其与气象因子之间的关系。结果表明：T_c的年变化和干季日变化特征都呈现出单峰趋势,而雨季日变化呈现出双峰趋势;T_c与各气象因子的相关性为大气温度>饱和水汽压差>净辐射>风速>相对湿度>降水量,其中,大气温度与T_c的相关性最强(r=0.92,P<0.01,n=1096);偏相关分析发现,大气温度、净辐射和饱和水汽压差对干、雨两季的T_c都有显著影响,但干季影响T_c的因素主要是大气温度和净辐射,雨季影响T_c的主要因素是大气温度和饱和水汽压差。本研究初步得出了西双版纳地区冠层温度的变化特征及其与气象因子的关系,为深入探究冠层温度的影响因子提供了基础。     

轻小型无人机航摄技术辅助的热带森林样地测量精度问题探讨

准确的样地坐标位置是无人机航摄数据与地面调查数据融合使用的必要前提, 但是在森林样地的具体实践中, 会有许多因素制约着样地位置的测量精度, 这有可能影响后期的数据融合过程甚至得出错误的结论, 研究者们需要对此予以足够的重视。本文通过对比西双版纳地区10个热带森林样地及周围区域无人机航摄过程中的地面控制点测量精度、Photoscan摄影测量软件所得点云解算精度和照片曝光点重投影精度, 发现: (1)即使使用性能相对较好的实时差分(real time kinematic, RTK)式GNSS系统进行定位, 在林内也很难获得很好的定位精度, 林窗处的地面控制点均方根误差(root mean square error, RMSE)在水平和垂直方向分别为0.167 ± 0.158 m和0.297 ± 0.170 m, 林下样地顶点桩处分别为0.392 ± 0.368 m和0.657 ± 0.412 m; (2)软件的全局解算精度主要受控制点地面测量精度和控制点数量的影响; (3)若仅依托普通的单站式GPS对无人机位置进行定位, 则照片曝光点的重投影坐标位置可能存在较大误差(RMSE在水平和垂直方向上分别为18.434 ± 5.252 m和34.042 ± 6.920 m); (4)估测地形与实测地形间的高差标准差与林冠平均高度正相关(r = 0.713, P < 0.05), 估测地形模型在20 ha样地尺度下的验证结果优于1 ha样地。基于以上结果, 我们建议: (1)在对热带森林进行无人机航摄的过程中, 必须有足够数量和质量的分布相对均匀的地面控制点对测量误差进行控制; (2)摄影测量法的优势在于能够以相对简单的前端设备建立数字表面模型, 但该方法可能很难在森林样地中建立准确的数字地形模型。在使用无人机获取数据之前, 研究者应预先考虑到适合自己的恰当方法以应对以上的精度控制问题。     

果蝇心脏发育标记基因lbe的多克隆抗体制备

lbe是已经证明的心脏标记基因。为了深入研究lbe在心脏发育中的功能,需要获得lbe蛋白并制备其抗体。首先提取野生型成体果蝇的总RNA,反转录获得其cDNA文库,通过PCR克隆出lbe编码区序列,将其连接到pET-28a原核表达载体上。经酶切及测序鉴定后,质粒构建成功。将重组质粒（pET-28a-lbe）转化大肠杆菌菌株Rosseta,用IPTG诱导表达出融合蛋白,经Ni-IDA凝胶柱纯化后,最后将纯化的融合蛋白免疫新西兰大白兔制备lbe多克隆抗体,并用Western blotting检测抗体的效价和特异性。结果显示获得了lbe原核表达重组融合蛋白及高效价的特异性兔抗lbe多克隆抗体,为lbe功能的进一步研究奠定了基础。     

干旱胁迫下巨尾桉的形态可塑性和生理响应特征

以1月龄巨尾桉组培苗为材料,通过模拟雨季和旱季的土壤水分条件试验探讨干旱胁迫下巨尾桉幼苗形态的可塑性及生理响应特征.结果表明:与高水和中水处理相比,低水处理(13%左右土壤体积水分含量,模拟旱季土壤水分)导致巨尾桉幼苗生物量减少,叶片形态发生明显变化,总叶面积、叶片数、平均叶面积和比叶面积减少,而且叶片可溶性糖含量增加;但水分胁迫下巨尾桉生物量分配模式不变,叶片脯氨酸含量变化也不明显,叶片最大光化学量子效率(Fv/Fm)仍维持在正常水平.研究发现,干旱并未对巨尾桉光合能力和水分吸收策略造成过多影响,巨尾桉能通过限制生长、减少水分消耗来应对干旱胁迫,保证植株安全度过干旱同时又不会过度消耗当地环境水分,以利于维持当地旱季的水分平衡.