稳定性同位素技术与Keeling曲线法在陆地生态系统碳/水交换研究中的应用

稳定性同位素技术和Keeling曲线法是现代生态学研究的重要手段和方法之一。稳定性同位素能够整合生态系统复杂的生物学、生态学和生物地球化学过程在时间和空间尺度上对环境变化的响应。Keeling曲线法是以生物过程前后物质平衡理论为基础,将CO₂或H₂O的同位素组成(δD、δ¹³C或δ¹⁸O)与其对应浓度测量结合起来,将生态系统净碳通量区分为光合固定和呼吸释放通量,或将整个生态系统水分蒸散区分为植物蒸腾和土壤蒸发。在全球尺度上,稳定性同位素技术、Keeling曲线法与全球尺度陆地生态系统模型相结合,还可区分陆地生态系统和海洋生态系统对全球碳通量的贡献以及不同植被类型(C₃或C₄)在全球CO₂同化量中所占的比例。然而,生态系统的异质性使得稳定性同位素技术和Keeling曲线法从冠层尺度外推到生态系统、区域或全球尺度时存在有一定程度的不确定性。此外,取样时间、地点的选取也会影响最终的研究结果。尽管如此,随着分析手段的不断精确和研究方法的日趋完善,稳定性同位素技术和Keeling曲线法与其它测量方法(如微气象法)的有机结合将成为未来陆地生态系统碳/水交换研究的重要手段和方法之一。     

不同海拔天山云杉叶功能性状及其与土壤因子的关系

植物功能性状反映了植物对生长环境的响应和适应,将环境、植物个体和生态系统结构、过程与功能联系在一起。为阐明天山北坡1420-2300m天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica)的叶片功能性状对环境的适应性变化,研究了天山云杉10种叶片功能性状的变化规律以及与土壤因子的关系。结果表明叶长宽比(LL/LW)、叶面积(LA)、气孔密度(SD)、单位干重的叶磷(LPC)和叶钾(LKC)含量沿海拔梯度呈上升趋势。单位干重的叶氮(LNC)含量、叶绿素含量(Chla+b)、叶片饱和含水量(LWC)、叶片干物质含量(LDMC)和比叶重(LMA)随海拔的升高呈现非线性变化,前3项在海拔约2100m处达到最大值,分别为(15.42±0.38)mg/g、(2.44±0.37)mg/g和(55.01±0.48)%,后两项在海拔约2100m处达到最小值,分别为(451.80±6.28)mg/g、(252.33±3.60)g/m2。逐步回归分析结果显示,海拔梯度上影响LPC的主要土壤因子是土壤pH值和SWC,影响LNC、LKC、Chla+b、LDMC、LMA和LWC的主要土壤因子是TN,影响LA、SD和LL/LW的主要土壤因子是SWC,可见SWC和TN是天山云杉叶片功能特征沿海拔梯度变化的主要驱动因子。在优越的环境中植物叶片虽然具有较高的光合能力和较高的相对生长速率,但是对资源的利用能力往往较低,在2100m附近LNC、Chla+b、LA最大,LMA、LDMC最小,因此判断此海拔附近为天山云杉最适宜的生长范围。     

贝加尔针茅不同枝条叶片蒸腾特性与水分利用效率对瞬时CO_2和光照变化的响应

利用人工光源测量了不同 CO2 浓度条件下贝加尔针茅 (Stipa bacailensis)营养枝条与生殖枝条叶片的净光合速率 (PN)、蒸腾速率 (E)、气孔导度 (gs)、胞间 CO2 浓度 (Ci)及叶面饱和蒸气压亏缺 (VPD)。营养枝与生殖枝 PN 及 E均随 CO2 浓度升高而增大 ,但 PN 增加幅度较大 ,E增加幅度较小。在高 CO2 浓度 (14 0 0 μmol/m ol)条件下 ,营养枝叶片最大 PN(2 7.2 3μmol CO2 /(m2 · s) )大于生殖枝 (17.13μm ol CO2 /(m2 · s) )。营养枝与生殖枝之间 E呈极显著差异。营养枝与生殖枝水分利用效率 (WUE= PN/E)均随 CO2 浓度升高而增大 ,生殖枝 WUE略高于营养枝 ,但差异未达到显著水平。光合速率的显著增加是贝加尔针茅水分利用效率随 CO2 浓度升高而增加的主要影响因素。CO2 浓度相对稳定条件下 (35 0 μmol/mol) ,生殖枝与营养枝 PN 与 E均随模拟光辐射 (SPR)强度增加而增大 ,但增幅逐渐趋缓 ,营养枝最大 PN 及 E均大于生殖枝。当 SPR强度从 0增加到 4 0 0 μmol/(m2 · s)过程中 ,营养枝与生殖枝叶片水分利用效率均呈陡然增大趋势 ,随着 SPR的进一步增强 ,WUE缓慢增大并在较高值附近达到波动平衡。贝加尔针茅营养枝与生殖枝之间的 gs差异是 PN 与 E差异的主要影响因素 ,也决定了 WUE对 CO2 浓度和模拟光辐     

羊草草地生长季放牧山羊采食量和食性选择

在松嫩平原羊草草地,通过控制放牧实验对山羊的时限采食量和食性选择进行了研究。结果表明：（1）5－9月份,山羊的时限（1h）采食量平均为0.42kg干物质,其季节动态为5月份最低,随季节推移不断增大,8月份达到最大,9月份又有所减小;时限采食量基本上随放牧率减小而增大,但在最低放牧率小区有所减小。（2）山羊的食性选择随季节推移和放牧率不同而变化。（3）山羊对20－25cm高度草层的选择性最高;各高度草层的食性选择指数随季节推移和放牧率不同而变化;山羊对不同植物的高度选择性存在差异,但高度选择指数的最大值都在15－30cm范围内。     

凝血因子IX基因剔除小鼠的遗传及血液学指标检测

目的　鉴定凝血因子IX基因剔除小鼠。方法　采用PCR扩增检测小鼠的DNA样品以及采用一期法检定小鼠血浆FIX活性和血浆凝血酶原时间 (plasmaprothrombintime ,PT)、白陶土部分凝血活酶时间 (Kaolinpartialthromboplastintime ,KPTT)值。结果　小鼠PCR检测为阳性 ,FIX活性 <5 %。结论　凝血因子IX基因剔除小鼠能稳定遗传 ,鉴定结果提示该小鼠符合人血友病B相应临床症状。     

中华鳖Dmrt1基因的克隆、表达及在性逆转中的变化分析

在大部分脊椎动物中,Dmrt1基因在雄性性别决定和性腺分化中起重要的调控作用.本文从m RNA和蛋白水平分析Dmrt1基因的组织差异性表达、在不同发育阶段性腺中的细胞定位及在性逆转中的表达变化,研究Dmrt1基因在中华鳖性别分化中的调控作用.Rapid-amplification of c DNA ends(RACE)结果显示,Dmrt1基因c DNA序列全长2409 bp,其中5′非编码区为230 bp,3′非编码区为1072 bp,开放阅读框为1107 bp,编码368个氨基酸,具有一个高度保守的DM结构域.荧光定量PCR和免疫组化结果显示,Dmrt1在性腺分化之前的第16期雄性性腺中开始表达,先于Amh和Sox9基因表达.随着性腺的发育,Dmrt1蛋白主要定位于性腺Sertoli细胞的细胞核上,在雌性性腺发育过程中并未见其表达.此外,在雌二醇诱导的雄性转雌性性逆转胚胎性腺中,Dmrt1表达显著下调;在芳香化酶抑制剂诱导的雌性转雄性性腺中,Dmrt1表达则显著上升.上述研究表明,Dmrt1基因是中华鳖雄性特异性基因,参与雄性性腺的发育过程,可能在中华鳖早期性别决定中起重要的调控作用.     

地中海柏挥发油抗氧化、抑肿瘤及其化学表征

为研究地中海柏(Cupressus sempervirens L.)挥发油(CEO)的化学表征,寻找抗氧化、抑肿瘤的物质基础.利用分光光度法研究了CEO总抗氧化能力,及对活性氧自由基、DPPH·的清除作用和对肝组织脂质过氧化产物(MDA)形成的抑制作用;用GC-MS法结合人工解析鉴定化学成分,并用归一化法测定组分相对含量;用MTY与SRB法检测CEO对人鼻咽癌细胞(CNE)的抑制作用,采用形态学观察以及流式细胞术(FCM)检测了CEO体外抑肿瘤的效应.结果发现CEO能很好地清除自由基,显著抑制肝组织MDA的产生;在体外能抑制CNE细胞的增殖;初步推断CEO中占总量82.91%的烯类可能与抗氧化、抗肿瘤的活性有关.     

我国蒙古羊系统不同生态型绵羊品种遗传多样性及距离隔离机制的研究

以我国主要地方绵羊品种湖羊、同羊、小尾寒羊、滩羊和洼地绵羊为研究对象,检测位于不同染色体的微卫星位点的基因频率分布,进行比较分析.结果表明 1) 就本研究涉及的微卫星标记而言,湖羊处于Hardy-Weinberg极不平衡状态 (P ＜ 0.01),而其余群体包括同羊、小尾寒羊、滩羊和洼地绵羊却处于Hardy-Weinberg平衡 (P ＜ 0.05).2) 就本研究涉及的微卫星标记而言,平均杂合度、多型信息含量和有效等位基因数三个遗传变异指标的方差分析表明不同群体间杂合度、多型信息含量均不存在显著差异 (P ＞ 0.05),有效等位基因数遗传变异指标在、滩羊、湖羊、同羊和洼地羊相互之间以及洼地羊与小尾寒羊之间亦差异不显著(P ＞ 0.05),但是有效等位基因数在前3个群体与后2个群体之间存在显著差异 (0.01 ＜ P ＜ 0.05).5个绵羊群体的变异水平以小尾寒羊最高,其次为洼地绵羊、同羊和滩羊,最低的是湖羊.3) 本研究涉及的我国蒙古羊系统内5个绵羊群体间的系统发生关系不满足距离隔离模式,绵羊群体间的遗传分化关系的远近与其地理分布并未表现出紧密的线性相关.这与5个绵羊起源于不同时期的蒙古羊始祖群体,同时在品种间存在一定程度的基因交流,并在各自特有的生态环境中经历不同程度的自然选择和人为选择品种培育史实相符.     

雅致枝霉△6-脂肪酸脱氢酶基因的克隆及在酿酒酵母中的表达

根据真菌△^6 -脂肪酸脱氢酶基因保守的组氨酸Ⅱ区和Ⅲ区附近保守序列设计兼并引物进行RT-PCR,得到雅致枝霉（Thamnidium elegans）As3．2806△^6 -脂肪酸脱氢酶基因459bp部分cDNA序列,然后通过快速扩增cDNA末端技术（RACE）向两端延伸得到1504bp的△^6 -脂肪酸脱氢酶基因全长cDNA序列。序列分析表明有一个1377bp、编码459个氨基酸的开放阅读框TED6。推测的氨基酸序列与已知其他真菌的△^6 -脂肪酸脱氧酶基因的氨基酸序列比对,具有3个组氨酸保守区、2个疏水区及N末端细胞色素b5融合区。将此编码区序列亚克隆到酿酒酵母缺陷型菌株INVSel的表达载体pYES2.0中,构建表达载体pYTED6,并在酿酒酵母INVSel中异源表达。通过气相色谱（GC）和气相色谱,质谱（GC-MS）分析表明,该序列在酿酒酵母中获得表达,产生γ-亚麻酸（GLA）的含量占酵母总脂肪酸的7．5％。证明此序列编码的蛋白能将外加的亚油酸转化为γ-亚麻酸,是一个新的有功能的△^6 -脂肪酸脱氢酶基因（GenBank．AY941161）。     

对翼蓼(蓼科)属级位置的重新探讨

通过对翼蓼Pteroxygonum giraldii Damm. &; Diels及相关属(蓼属Polygonum、何首乌属Fallopia、虎杖属Reynoutria、荞麦属Fagopyrum和金线草属Antenoron)的形态观察、果实解剖学观察、花被片脉序观察、花粉形态、核型分析, 以及ITS序列的分析确定了翼蓼和荞麦F. esculentum Moench较远的亲缘关系。其中我们发现翼蓼果实基部有三个角状物明显不同于其他属果实的形态特征。翼蓼外果皮明显加厚, 并有零星散布的波状内腔, 而荞麦的外果皮很薄, 细胞不等径, 中果皮极厚。以上证据证明了翼蓼与荞麦属亲缘关系较远。在观察荞麦属和翼蓼的花被片脉络时发现了两种不同的脉序类型, 符合将荞麦属分为两个组的划分。翼蓼花被片脉序为三出状, 支持将翼蓼归为Persicarieae族。对翼蓼及荞麦属植物的花粉进行比较后, 发现荞麦属植物的花粉网孔有明显的内凹穿孔而翼蓼却没有, 结果表明二者亲缘关系较远。通过对nrDNA ITS区域序列分析得出翼蓼及相关属为一个单系类群, 含有两个稳定的分支: 第一个分支由蓼属(萹蓄组sect. Avicularia)、何首乌属、虎杖属的植物组成, 第二个分支由蓼属(刺蓼组sect. Echinocaulon、蓼组sect. Polygonum、分叉蓼组sect. Aconogonon、拳参组sect. Bistorta、翼蓼和荞麦属植物组成。同时第二个分支又分成了两个亚分支, 蓼属(刺蓼组、蓼组、分叉蓼组、拳参组)和翼蓼属Pteroxygonum植物属于第一个亚支而荞麦属植物属于第二个亚支。结果支持翼蓼不属于荞麦属的范畴。实验结果显示翼蓼是个单型属, 属于Persicarieae族。