油蒿叶片氮分配对其最大净光合速率季节变异的影响

植物最大净光合速率的季节变异性及其氮调控机制是近年来植物生理生态领域研究热点,对荒漠植物光合最大净光合速率季节动态及其叶氮影响,特别是叶氮分配对最大净光合速率调控机制的了解仍非常有限。2018年5—10月在宁夏盐池毛乌素沙地,对当地主要建群种油蒿(Artemisia ordosica)进行生长季原位观测,测定其叶光合光响应曲线(A-PAR)、CO₂响应曲线(A-Ci)和叶氮含量,结合环境观测数据,分析A-PAR关键参数最大净光合速率(A_max)的季节变异和叶片氮分配相关参数对A_max的调控。结果表明,油蒿叶片A_max在生长期季节变异系数(Cv)为14%,在完全展叶中期,光合氮利用效率(PNUE)有最大值11.82μmolCO₂ gN^-1 s^-1,此时叶片氮素在光合系统中的分配比例最大,A_max有最大值29.48μmol CO₂ m^-2s^-1,油蒿光...     

盐碱土壤转Bt基因棉花外源蛋白表达量时空变化及对抗虫性的影响

盐碱地是潜在的可利用耕地资源,但土壤盐碱化严重制约了农业生产的可持续发展。基于棉花机械化程度低、劳动力成本和生产资料投入剧增、比较效益下降和实施粮食生产安全战略等因素影响,我国长江流域和黄河流域棉花面积锐减,种植区域向内陆盐碱旱地或滨海盐碱地转移,但目前针对盐碱地转Bt基因棉种植可能带来的生态安全性问题研究甚少,正成为国内外研究的焦点和热点。伴随着棉花向盐碱地大面积转移种植趋势,检测盐胁迫是否影响转基因抗虫棉抗虫性,明确其影响程度,直接关系到转基因抗虫棉种植的安全性,也是目前抗虫棉扩大生产中迫切需要解决的问题。以非转基因棉花为对照,分别在低盐、中盐和高盐土壤种植的棉花的苗期、蕾期和花铃期采样,室内测定了转Bt基因棉花叶片对棉铃虫幼虫校正死亡率和外源蛋白表达量。研究结果发现盐分胁迫下转Bt基因棉花苗期叶片对棉铃虫幼虫校正死亡率下降了9.22%—47.46%,蕾期下降了31.61%—45.42%,花铃期下降了3.59%—18.52%;土壤盐分显著降低了转Bt基因棉花叶片中外源蛋白的表达量,苗期功能叶外源蛋白表达量下降了7.66%—29.86%;蕾期下降了3.77%—36.85%;花铃期下降了18.13%—41.02%;相关性分析表明,盐分胁迫条件下转Bt基因棉花叶片中外源蛋白表达量与其对棉铃虫抗性程度存在正相关关系。结果表明,盐碱土壤显著降低了转Bt基因棉花叶片外源杀虫蛋白表达量,从而导致转Bt基因棉花叶片对棉铃虫的抗虫性下降。研究土壤盐分对转Bt基因棉花对棉铃虫的影响及其作用机制,可为建立盐碱地转Bt基因棉花田害虫综合防控技术体系、转Bt基因棉花环境安全评价及转Bt基因棉安全管理提供依据。     

基于景观安全格局的嘉绒藏族传统村落形态研究——以马尔康市直波村为例

以优化土地利用、实现村落形态可持续发展为导向,以景观安全格局的理论为基础对高原传统村落形态进行定量化研究。运用最小累积阻力模型和信息量评价模型相结合的方法,选取坡度、坡向、高程差、距水体距离、距道路距离、土地资源和文化景观7个阻力评价因子,构建研究区景观格局体系并分析其村落形态与土地利用的适宜关系。以直波村为例,将之分为4种等级的景观安全水平,共104个"源"地,其由低到高的景观格局及"源"地分为乡土建筑遗产保护源、民俗风情影响源、自然景观影响源、开放空间影响源,占研究区面积的比例分别为29.44%、25.35%、32.41%、12.8%;通过各阻力评价因子的最小累计阻力值和信息量值的大小影响村落形态"源"地的分布概率,计算出研究区村落形态"源"地未来适宜用地范围在高程为2501-2522 m、坡度为9°-15°、坡向为南坡、西坡、西北坡;结合景观安全水平提出土地利用可考虑两种情景：一是根据村落形态重新赋予新的功能,二是采用渐进式更新。研究结果表明通过探究土地利用与村落形态的关系,既能够较好解决人地空间关系,推进川西北高原乡村振兴建设,同时实现嘉绒藏族传统村落形态的存续。     

转Bt基因作物杀虫蛋白土壤残留及检测研究进展

随着转Bt基因作物的大面积推广和应用,其释放的毒蛋白在土壤中的残留及对土壤生态系统的影响等问题已经成为人们关注的热点。国内外学者们通过室内构建大田模拟模型的方法对土壤中残留的Bt毒蛋白进行了研究,并取得了显著的进展。土壤是生态系统中物质循环和能量转化过程的主要场所,转Bt基因植物的外源基因表达的Bt毒蛋白可以通过植株残体、根及根系分泌物和花粉的散播等途径进入土壤生态系统,这些高度特化了的Bt毒素蛋白一旦在土壤中积累,将会导致土壤特异生物功能类群以及土壤多样性发生改变,甚至产生级联效应。大量研究表明,苏云金芽孢杆菌产生的Bt毒蛋白进入土壤后,可与土壤粘粒和腐质酸迅速结合,不易分离,而且较之游离态,更难被土壤微生物降解。纯化的Bt毒蛋白与无菌土壤中活性颗粒紧密结合后,存留时间至少可达234d。虽然结合态的Bt蛋白用酶联免疫法(ELISA)方法检测不到,但生物测定表明其仍保持杀虫活性。对转Bt基因作物的研究表明,Bt棉组织埋入土壤7d内,土壤中可提取的杀虫晶体蛋白浓度快速下降,之后下降速度比较稳定,甚至维持数周不变。而Bt玉米根系分泌物和植株残体释放的杀虫晶体蛋白在土壤中至少保持180d杀虫活性。虽然关于Bt毒蛋白在土壤中存留时间的长短,可能因实验材料、试验方法和条件的不同而不同。但是总之,如果长期种植转Bt基因作物,很可能会造成Bt毒蛋白在土壤中的积累,并最终威胁到整个土壤生态系统的平衡。目前对土壤中Bt毒蛋白定性和定量检测的方法主要有印迹分析法(Western-blotting)、SDS-PAGE法、斑点印迹酶联免疫吸附法(dot-blotELISA)、流式细胞仪法(Flowcytometer,FCM)、ELISA平板试剂盒及试剂条和生物测定法。其中最直接、简易、准确的方法是ELISA平板试剂盒及试纸条快速检测法和生物测定法。但检测土壤残留Bt毒蛋白时,采用的方法不同,检测的结果也有差异。     

新疆8个绵羊品种遗传多样性和系统发生关系的微卫星分析

为分析新疆北疆地区主要绵羊品种的遗传多样性和系统发生关系,利用10个微卫星标记,采用PCR扩增,12％非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳、Sanguinetti银染法显色,对新疆北疆地区8个品种、1个杂交一代绵羊群体遗传多样性进行了检测,统计了各群体的等位基因组成、平均有效等位基因数(E)和平均基因纯合率,利用等位基因频率计算出各群体的平均遗传杂合度(h)、多态信息含量(PIC)和群体间的遗传距离。利用分子进化遗传分析软件,采用邻结法构建系统发生树;同时根据等位基因频率,利用PHYLIP(3．6)分析软件,采用最大似然法构建系统发生树,应用白举检验估计系统树中结点的白引导值,并进行了系统发生分析。结果表明：10个微卫星位点在9个绵羊群体中的多态信息含量除BMI824、MAF65为低、中度多态外,其余8个微卫星均为高度多态,可作为有效的遗传标记用于各绵羊品种的遗传多样性和系统发生关系的分析;所有绵羊群体的平均PIC(0．5631)、h(0．5721)和E(2．9)均低于国外其他品种的绵羊,其基因多态性和遗传多样性相对贫乏;新疆本地土种阿勒泰羊、哈萨克羊和巴什拜羊与国外引进绵羊品种及混有外血的本地培育品种遗传距离较远,他们聚为不同的两类,各绵羊品种的分子系统发生关系与其来源、育成史、分化及地理分布基本一致。     

基于结构方程模型的高寒生态脆弱区农户的气候变化感知研究——以甘南高原为例

农户对气候变化的感知是其适应行动选择的基础,弄清楚影响农户气候变化感知的关键因素,辨明农户气候变化感知的形成机制,对制定有效的适应策略至关重要。以甘南高原为研究区,基于539份入户调查数据,构建了路径模型,分析了影响农牧户气候变化感知的关键因素及其作用路径,结果发现:(1)客观适应能力对农牧户的气候变化风险感知及适应感知有显著的正向影响;(2)气候变化信息对农牧户的气候变化风险感知及适应感知有显著的正向影响,它还通过客观适应能力间接影响农牧户的气候变化感知;(3)社会话语信任度对农牧户的气候变化风险感知及适应感知有显著的正向影响,适应激励对农牧户的气候变化适应感知有显著的正向影响,但对风险感知产生显著的负向影响,同时,社会话语信任度及适应激励均通过气候变化信息及客观适应能力而间接影响农牧户的气候变化感知。最后,基于影响甘南高原农牧户气候变化感知的关键因素,提出了提高农牧户的气候变化认知水平及气候变化适应行为有效性的对策建议。     

转GAFP基因棉花生态适合度及其对棉田昆虫群落的影响

新型转基因棉花生态适合度及其对棉田昆虫群落的影响是转基因棉花环境安全评价的重点内容.本文选用新型转GAFP(Gastrodia anti-fungal protein)基因棉花及其非转基因亲本棉花为试验材料,于2013和2014年在河南安阳研究了田间棉花生态适合度及其对昆虫群落的影响.结果表明: 转基因棉蕾期、花铃期和铃期叶片干物质量与其亲本无显著差异;苗期比叶面积显著低于亲本,蕾期、花铃期和铃期叶面积显著大于亲本;苗期株高显著低于亲本,蕾期、花铃期和铃期株高与亲本无显著差异;棉花生长的4个关键时期(苗期、蕾期、花铃期和铃期),转基因棉单株果枝数、蕾数和脱落数均与亲本无显著差异,而铃期单株大铃数显著低于亲本.棉铃虫发生的3个高峰期,转基因棉对棉铃虫和甜菜夜蛾无明显控制作用,且对棉田昆虫群落、害虫亚群落和天敌亚群落的昆虫个体总数、昆虫群落结构与组成、均匀性指数、多样性指数和优势集中性指数均无显著影响.表明外源基因GAFP导入后,新型转基因棉花营养生长增强,产量构成性状整体无显著变化,未引起棉田昆虫群落变化.研究初步明确了新型转基因棉花生存竞争势态和棉田昆虫群落发生规律与动态,可为新型转基因棉花环境安全评价提供理论依据,同时为转基因棉花环境安全评价积累科学数据.     

对高效石油降解菌株C_(230)酶活的最适pH和温度的探究

以中国甘肃华庆油田附近被石油污染的土壤中分离得到的六株高效石油降解菌A6、L5、L3、M4、B1、B3为菌种材料。通过对六种菌株进行整细胞破碎处理,研究了在不同的pH值和不同温度条件下的各菌株C23O(邻苯二酚2,3-双加氧酶)酶活。实验结果表明:C230酶的最佳反应pH值为7.5;最适反应温度为35℃。     

链霉菌HS-HY-045抗肿瘤代谢产物的研究

从链霉菌Streptomyces sp.HS-HY-045的发酵代谢产物中分离得到5个对小鼠淋巴瘤细胞系P388D有抑制作用的化合物,通过波谱分析它们分别鉴定为(-)-(2R,4S)-4-hydroxy-2-methoxy-2-(9E-pentenyl)-tetrahydropy-ran(1),Streptenol C(2),36074-11(3),Fujianmycin A(4)和Streptenol A(5),其中化合物3为新化合物。进一步使用人肺腺癌细胞系A549对5个化合物的抗肿瘤活性进行测试表明化合物4表现出较好的抑制作用,其IC50值为5.2μM。     

黄土地区冬小麦田土壤理化性状、磷酸酶活性与氧化亚氮的排放

通过大田试验研究了黄土地区种植作物对旱作农田土壤理化性状、磷酸酶活性以及土壤N2O排放的影响。结果表明:无论是否施氮肥,是否覆膜,种植冬小麦对黄土地区土壤N2O的排放均具有促进作用;管理措施不同,作物对土壤N2O排放通量的影响效应亦不同,麦田小区土壤N2O排放通量高于休耕小区N2O,且覆膜处理>常规处理>单施磷肥处理;在常规施氮和覆膜施氮条件下,小麦田的水分含量均低于休耕地的含水量,但其NH4 -N含量却高于休耕地。多重回归分析表明:麦田小区与休耕小区土壤N2O排放通量差值仅与土壤有机质增量呈显著负相关,能量物质的丰缺是决定土壤N2O变化的主要因素;磷酸酶活性与N2O排放通量之间呈极显著负线性相关,即在磷素相对缺乏的黄土地区,如何提高磷酸酶活性对于土壤N2O的减排有重要意义。