增施CO2对植物修复土壤DEHP污染的影响

修复效率低一直是植物修复技术需要解决的关键问题之一.基于我国的CO2减排压力和CO2对植物生长的必要性,选择C3植物绿豆和C4植物玉米作为修复植物,以DEHP为目标污染物,探索增施CO2对植物修复土壤DEHP污染的影响.结果表明:DEHP对两种植物生长和根际微环境都产生了抑制性影响.增施CO2后,两种植物地上干质量显著增加,叶片SOD酶活性明显下降,根际土壤碱性磷酸酶活性增加,根际微生物群落结构改变,根际耐DE-HP胁迫微生物数量增加,表明增施CO2对促进植物生长、增强植物抗DEHP胁迫能力、改善根际微环境有积极作用.增施CO2还促进了两种植物对DEHP的吸收,特别是植物地下部分.这些共同作用导致增施CO2后的两种植物根际DEHP残留浓度明显下降,土壤污染植物修复效率提高.整体上看,增施CO2对C3植物绿豆的影响明显大于C4植物玉米.可以将增施CO2作为强化植物修复过程的措施之一.     

长江三角洲主要超级稻CH4排放特征及其与植株生长特性的关系

采用盆栽试验研究了长江三角洲14个主要超级稻品种(6个粳型超级稻和8个籼型杂交超级稻)CH₄排放特征及其与植株生长特性之间的关系.结果表明: 粳型和籼型超级稻全生育期CH₄排放均呈双峰模式,排放峰值分别出现在分蘖盛期和孕穗期.粳型超级稻的平均CH₄排放总量比籼型超级稻高37.6%(P<0.01),品种间排放差异主要出现在生长后期.虽然两种类型超级稻的CH₄排放总量均与最大叶面积呈显著正相关,但CH₄排放与其他生长特性的关系因品种类型而异.在株高上,粳型超级稻CH₄排放总量与株高呈显著正相关,而籼型超级稻的相关不显著.在生产力上,籼型超级稻CH₄排放总量与其总生物量、籽粒产量和收获指数呈显著负相关,而粳型超级稻的相关不显著.籼型超级稻CH₄排放量低主要是由于其根系生物量显著高于粳型超级稻.     

转TaLEA基因小黑杨无性系苗期生长性状Logistic模型构建

以10个转TaLEA小黑杨无性系和1个对照无性系为材料,对无性系苗期苗高和地径生长过程进行测定并构建Logistic模型,探讨不同无性系苗期生长过程的变异情况。结果表明:转基因小黑杨无性系苗高和地径生长过程高度符合"S"型曲线,所有Logistic模型拟合系数超过0.9,表明拟合效果显著。方差分析结果表明不同无性系苗高和地径间差异均达到极显著水平(P0.01)。参试无性系苗高平均速生期持续期为48天,速生期内平均生长量为1.85 cm,地径平均速生期持续时间为70天,速生期内平均生长量为0.09 mm。苗高、地径均与速生期内生长量、速生期内平均日生长量间呈极显著正相关。转基因无性系XL-1和XL-9苗期生长较快,苗高(地径)分别比对照高16.37%(32.82%)和10.92%(22.68%),表明转LEA基因对无性系生长具有一定的影响。此研究为小黑杨苗期管理提供理论依据。     

基于流域单元的海湾农业非点源污染负荷估算——以莱州湾为例

生产力较高、生物多样性丰富、人类利用较早的区域之一,也是全球生态系统中最有价值和最受人类关注的区域之一。同时,海湾也是全球变化反映最敏感、陆海相互作用过程最激烈的地带,是人类活动最频繁的地域。开展海湾入海污染物总量控制研究对保护海洋环境和维护生态健康,协调和促进沿海经济发展与海洋的合理开发利用,实现海洋经济的可持续发展具有重要意义。入海污染物总量是开展海湾环境保护的重要指标,因进入海湾的河流往往较多,河流入海污染物的估算受监测频率、流量的季节变化等因素影响,存在很多困难。农业非点源污染是我国海湾入海污染负荷的重要来源。基于DEM(SRTM Data,90 m分辨率),借助美国ESRI公司的ARC/INFO软件中的ArcHydro模块,进行莱州湾主要入海河流水文分析,利用GIS提取河网,划定流域边界,并划分汇水区和子流域,为流域农业非点源污染入海总量的估算提供基础数据平台。在此基础上,与该流域土地利用专题图叠加,计算各个子流域内不同土地利用类型的面积,利用主要污染物排放系数和入河系数,估算农业污染入海总量。结果表明:COD、NH3-N、TN和TP的每年入海排污总量分别约为236933、23956、53684 t和15922 t。COD、NH3-N、TN和TP的排放量占总排放量的比例分别为71.69%、7.25%、16.24%和4.82%,这说明莱州湾入海主要污染物为COD。在陆海统筹理念指导下,以入海河口为源头,采取溯源追踪的思路,确定影响海湾入海污染负荷的流域单元,提供一种海岸带地区农业非点源负荷估算方法,可为莱州湾入海污染物总量调控提供科学依据,也可作为海岸带综合管理过程中确定陆地范围的参考。     

高中生物学遗传与变异实验课教学案例开发

通过接合作用,大肠杆菌携带的质粒载体pFAJ1819::mTn5gusA -pgfp21转入目标受体菌催娩克氏菌;载体上的转座子mTn5gusA -pgfp21携带的葡萄糖苷酸酶基因(gusA,无启动子)、卡那霉素抗性基因(nptⅡ,有启动子)和2个绿色荧光蛋白基因(gfp,有启动子)插入到催娩克氏菌的基因组DNA中;借助绿色荧光蛋白、gusA及卡那霉素抗性基因的表达,形成的表型直观变化展示细菌的遗传与变异现象,可以作为高中生物学实验的教学案例.     

eEF1A1基因克隆、原核分泌表达及融合蛋白纯化

eEF1A1作为蛋白合成中的重要翻译延伸因子,可与多种功能性蛋白如F-actin、BPOZ-2结合,并在细胞凋亡、蛋白降解方面起重要作用.以往原核基因工程蛋白表达系统大多为包涵体表达的变性分子,需要复性.为了获得eEF1A1原核分泌性可溶性蛋白分子,克隆了人eEF1A1蛋白编码序列(约1 300 bp),并成功构建pET22b-A原核分泌表达重组质粒,转化到大肠杆菌BL21(DE3)菌株,0.4 mmol/L终浓度IPTG诱导,经不同温度下包涵体与胞浆蛋白组分分析,快速明确蛋白表达情况,即诱导4 h后,37℃表达于包涵体组分,在30℃分泌表达至胞浆组分.通过His-Trap亲和层析纯化柱进行线性洗脱,Bradford法测定蛋白浓度高达620 mg/mL,SDS-PAGE分析纯度约为95%,蛋白大小符合50 kD,Western blotting显示目的蛋白能被eEF1A1抗体识别;质谱分析证实重组蛋白为人eEF1A1蛋白分子.为进一步研究其与重要功能性蛋白的相互作用及在细胞凋亡和蛋白降解中的作用奠定基础.     

金川镍矿可培养细菌的多样性及耐镍菌株筛选

目的:了解金川镍矿可培养细菌的多样性和分离筛选有较高镍耐受性的菌株.方法:2007年8月从金川镍矿采集土壤样品,经过在TSA固体培养基上稀释涂布和划线分离得到55株纯培养菌株,对分离的所有菌株均提取基因组DNA,利用通用引物27F和1492R扩增得到16S rDNA的序列并测序,同时利用含不同浓度镍离子的MH培养基对所分离的菌株做了MIC分析.结果:55株菌属于11个属14个分类单元(16S rDNA序列相似性在97%以上为同一个分类单元),其中2株属于变形菌门γ亚群(Gammaproteobaaeria)(3.6%)、3株属于变形菌门α亚群(Alphaproteobacteria)(5.5%)、12株属于厚壁菌门(Firmicutes)(21.8%)、38 株属于放线菌门(Actinobacteria)(69.1%),优势菌是节杆菌属(60%),其中菌株C4、D3、D7的MIC最高达到20mmol/L.结论:金川镍矿有着较丰富的细菌多样性,菌株C4、D3、D7有潜在的应用价值.     

夏玉米叶片气体交换参数对干旱过程的响应

目前已经开展了大量的干旱对作物叶片气体交换参数影响的研究,但关于作物叶片气体交换参数对干旱过程的响应及其关键阈值的研究仍较少。基于夏玉米七叶期开始的5个初始水分梯度的长时间持续干旱模拟实验资料,分析了不同强度持续干旱过程中夏玉米叶片气体交换参数(净光合速率Pn,气孔导度Gs,蒸腾速率Tr,胞间CO_2浓度Ci和气孔限制值Ls)的变化规律及其关键阈值。结果表明,玉米的净光合速率(Pn),蒸腾速率(Tr)和气孔导度(Gs)在干旱发生初期呈大幅度下降,但随着干旱持续会出现一定的适应性。利用统计容忍限方法确定了夏玉米拔节期Pn,Tr和Gs响应干旱的临界土壤相对湿度(0—30cm)分别为53%,51%和48%,对应的临界叶含水率分别为81.8%,81.3%和81.2%。夏玉米光合作用由气孔限制向非气孔限制转换的0—30cm土壤相对湿度均为44%±2%,对应的叶含水率均为77.6%±0.3%。研究结果可为夏玉米干旱发生发展过程的监测预警提供依据。     

农作物景观生态研究:概念框架与研究方向

针对当前农业系统中农作物景观变化迅速、人地关系趋于复杂、粮食安全保障需求迫切,提出景观生态学和农业科学交叉产生的农作物景观生态研究这一新兴研究方向。通过构建农作物景观生态研究的概念框架,辨明农业生产中复杂的景观等级结构,为农业可持续发展提供理论依据。综述从农业景观到农作物景观的研究变化,指出农作物景观具有高动态性、尺度性和格局复杂特征。针对由种植者、消费者、耕地及其周边自然环境组成的农业景观,需要遵循相应的生态和农业经济发展规律,研究农作物种植格局变化、农作物的社会-生态效应和农作物种植可持续性的景观生态途径。重点开展以下四个研究方面的内容,农作物景观时空动态及其形成机理、农作物种植的多功能评价与权衡、景观农艺管理措施及情景模拟、可持续的农作物景观生态评价。从而构建"格局-过程-服务-管理-可持续性"的农作物景观生态研究范式,为农业可持续发展提供综合的空间分析与管理途径,为实现农业农村现代化与城乡人类福祉提升提供科学支撑。     

基于形态空间格局分析和最小累积阻力模型的广州市生态网络构建

构建生态网络对改善快速城市化背景下城市生态环境问题具有重要作用.本研究以广州市为研究区,采用形态学空间分析方法(MSPA)和景观指数法,提取景观连通性较好的核心区作为生态源地,并基于最小累积阻力模型(MCR)构建广州市生态廊道网络,通过重力模型和连通性指数定量分析生态网络结构,最后提出生态网络的优化对策.结果表明: 广州市共有10块核心区可作为生态源地,重要廊道有18条,一般廊道有27条,主要分布在研究区东北部;优化后的生态网络增加了5个生态源地和13条规划廊道,其结构指数有所改善;林地是生态廊道的主要组成景观,重要廊道的适宜宽度为60～100 m,规划廊道的适宜宽度为30～60 m.研究结果可为城市生态廊道规划提供科学参考.