AtNHX1基因对草木樨状黄芪的转化和耐盐性表达研究

应用RT-PCR技术从100mmol/LNaCl胁迫处理的拟南芥幼中克隆得到编码液泡膜Na /H 逆向转运蛋白的AtNHX1基因cDNA 编码ORF.并在该ORF上游分别插入CaMV 35启动子和TMV RNA5'UTR的Ω片段,而在下游插入NOS polyA构建真核表达盒,进而将该表达盒插入双元植物表达栽体pNT质粒的T-DNA区构建了携带AtNHX1 基因的植物表达载体质粒pNT-AtNHX1.将pNT-AtNHX1 导入农杆菌LBA4404,用农杆菌介导法将AtNHX1 基因导入豆科牧草草木樨状黄芪中,共获得103株Kan抗性再生植株.通过对农杆菌茵液浓度、侵染时间和乙酰丁香酮浓度等影响转化效率的因素进行优化,初步建立了稳定的草木樨状黄芪农杆菌转化体系.经过PCR检测、Southern杂交和RT-PCR检测表明,AtNHX1 基因已被成功整合到草木樨状黄芪基因组中,并且能够正常转录.野生型和转基因株系诱发的愈伤组织进行耐盐生长实验,结果显示相同盐胁迫条件下,转基因愈伤组织的相对生长率显著高于野生型愈伤组织.施加梯度NaCl胁迫后,植株叶片K ,Na 含量和叶片相对电导率测定结果显示,转基因植物叶片比野生型积累更多的Na 和K ,维持较高的K /Na ;转基因株系叶片相对电导率显著低于野生型.上述结果表明,AtNHX1 基因的导入和表达在提高草木樨状黄芪耐盐性的同时减轻了盐胁迫对植物细胞膜的伤害.关键词: AtNHX1 草木樨状黄芪农杆菌遗传转化耐盐性.     

大兴安岭白桦-兴安落叶松林火烧迹地林下植被群落恢复过程的动态分析

火干扰在森林生态系统的发育过程中起到重要作用,直接影响着森林生态系统的物种组成、结构稳定性和物种多样性。本文通过调查大兴安岭兴安落叶松(Larix gmelinii)-白桦(Betula platyphylla)林林下植被,采用空间序列代替时间序列的研究方法,分析了大兴安岭北方针叶林火烧迹地林下植被的恢复过程。研究表明:1)在灌木层和草本层中林分结构的变化主要表现在一些旱生物种与中湿生物种的替代过程;2)物种多样性随着群落演替顺序未呈现连续增加趋势。在草本层,物种丰富度指数呈先上升后下降的单峰型变化趋势,在火烧后5~8年达到一个峰值,随着进一步的演替有所下降;物种多样性指数也表现出类似的单峰型变化趋势,在火烧后的第5年达到最大值,15年左右开始趋于平稳,20年左右达到一个较为稳定的数值;物种均匀度指数在火烧后5年左右达到最低值,随后上升并最终趋于平稳。在灌木层,物种多样性指数的变化趋势基本与草本物种相同,但滞后于草本群落3~5年;3)林下层的生物量随恢复年份呈指数增加,到25年时生物量达10.5t·hm-2。     

大兴安岭湿地潜在分布与环境因子的相关性

为了研究大兴安岭湿地在现行气候下的潜在分布,以大兴安岭地区的沼泽、沼泽化草甸、草甸为研究对象,选择对湿地可能有影响的地貌因子(海拔、坡度、坡位、综合地形指数、照射坡向)、水文因子(到河流的距离、到湖泊的距离)和气候因子(年平均温度、年降水量),利用SPSS软件建立Logistic逐步回归模型,探讨沼泽、沼泽化草甸、草甸分布与9种环境因子的相关关系。结果表明:模型模拟的湿地分布在大兴安岭北部和南部都具有较高可信度,其相对特征曲线值(ROC)分别为71.70%和73.40%;同时,模型模拟的沼泽化草甸、草甸在大兴安岭南部的分布也都具有较高的可信度;但在大兴安岭北部,沼泽、沼泽化草甸、草甸的Logistic回归模型的相对特征曲线值则不高。由于其分布形式趋于随机,模型模拟结果也是可信的。相关性分析表明,在区域尺度上,大兴安岭南部的草甸分布对温度最敏感;北部的草甸分布及其它类型湿地的分布均对地形因子最敏感。     

青藏高原东部高寒草甸54种禾本科植物种子的萌发特性

在实验室条件下观测了青藏高原东部高寒草甸54种禾本科植物的种子萌发特点。结果发现:在54种植物中,有43种植物种子萌发率都达到了50%,其中萌发率80%以上的物种有26种,60%~80%的有11种,40%~60%的有8种,20%~40%的有5种,小于20%的有4种; 萌发开始时间为3~5 d的植物有14种,6~8 d的植物有29种,9~10 d的植物有10种,大于10 d的有1种;萌发持续时间为1~7 d的植物有16种,8~14 d的植物有28种,15~21 d的有10种;达50%萌发率的时间为1~7 d的植物有11种,8~14 d的植物有27种,大于14 d的植物有5种,萌发率一直没达到50%的植物有11种。这些植物显示了4种萌发类型:爆发型、过渡型、缓萌型(萌发率大于50%的物种)和低萌型(萌发率小于50%的物种)。     

NaCl对轮枝链霉菌产谷氨酰胺转胺酶的促进作用研究

为了提高轮枝链霉菌发酵生产谷氨酰胺转胺酶的产量,研究了3种无机盐(NaCl、MgCl₂、KCl)对发酵产酶的影响。研究表明0.5%MgCl₂、0.5%NaCl均可促进菌体产酶,其中添加NaCl后谷氨酰胺转胺酶酶活提高最为显著。SDS-PAGE图谱分析显示,在各取样点实验组谷氨酰胺转胺酶酶原和成熟酶的总量高于对照,而且实验组成熟酶的增加也比对照快,从而显示NaCl是通过促进酶原的分泌和谷氨酰胺转胺酶的成熟,从而提高酶活、提早产酶。对NaCl的添加量进行优化,表明NaCl的最适添加量为0.5%,在此条件下,与对照相比,酶活水平提高了12%以上,发酵终点提前了约15h。     

基于Kappa系数的景观变化测度——以辽宁省中部城市群为例

分析了辽宁省中部城市群1988～1998年间的景观变化,结果表明沼泽地从景观中完全消失,沙地的变化弹性最大,耕地的变化最小。优势景观类型(耕地)的转化方向较多,非优势景观类型(沙地)转化的方向少。某些景观类型之间较稳定地相互转化(林地和耕地) ,但某些景观类型之间转化极不稳定(耕地和沼泽地)。总体上,景观的变化趋势是:居住用地面积增加,占居了周围的耕地,促进了耕地向菜地的转化。面积大的景观类型变化小(林地和耕地) ,相反,面积小的类型变化大。Kappa系数分析结果表明,位置、数量、随机和标准Kappa系数都降低,即景观在数量上丢失3.86 %的信息,位置上丢失5 .95 %的信息,丢失的综合信息为6 .89%。而且建议进行综合信息评价时用随机Kappa系数,因为它既不考虑数量,又不考虑位置的影响。虽然Kappa系数从位置、数量和综合信息方面揭示了景观变化,但是这些分析是单方面的,而且没有说明在整个图的一致率中由于空间位置、数量和偶然因子所引起的一致率和变化率。景观变化过程中,不考虑空间位置和数量的情况下,景观在空间上随机分布,某个象元属于某个类型的概率等于1/ J(J=类型总数) (8% )。随景观中类型数量的减少,偶然一致率所占的比重增加,因此建议对单个类型不要进行一致性分析。位置一致率在整个一致率中     

黄纹长腹扇蟌胸部色斑变异研究

不同种群的雄性黄纹长腹扇蟌胸部色斑存在较大的变异,主要表现在前胸背板斑纹的有无、合胸背面及侧面斑纹的面积大小、形状及数量等方面。本文通过几何形态学方法,以及对前胸背板斑纹的观察比较,对34个地里样点共319头雄性黄纹长腹扇蟌的胸部斑纹变异情况进行分析。几何形态学分析显示,依据合胸斑纹轮廓形状可将黄纹长腹扇蟌划分为东南(Southeast)与西北(Northwest)两群组,且在分布重叠区的种群中同时存在两种特征的个体;对前胸背板斑纹的观察统计显示,几乎所有分布于西北群组的样本前胸背板具一对蓝色斑纹,而东南群组的样本几乎都缺失这对斑纹。本研究使用的两方面证据所揭示的变异趋势相吻合,均证明雄性黄纹长腹扇蟌胸部斑纹随地理分布存在明显的变异规律。研究结果显示雄性黄纹长腹扇蟌胸部斑纹存在明显变异多样性,几何形态学可用于蜻蜓目昆虫色斑变异规律的研究,也为该物种的演化与地理格局的形成等后续研究提供证据支持。     

原子力显微镜在生物领域中的应用

原子力显微镜(AFM)作为生物样品表面表征的有力工具,具有独特的优势.本文在介绍原子力显微镜基本原理的基础上,综述了原子力显微镜样品制备以及原子力显微镜形貌分析、力曲线以及动力学分析在生物领域中的应用.     

土地利用对崇明岛围垦区土壤有机碳库和土壤呼吸的影响

土地利用方式是影响农业土壤碳固持和温室气体减排的关键因子之一,而准确地评价土地利用变化的影响往往因土壤本底的不均一和土地利用历史多变而复杂化。为此,在崇明东滩湿地围垦区选取了本底均匀、利用历史简单的几种土地利用类型(水-旱轮作农田、人工林、鱼塘撂荒地),研究其土壤有机碳库和土壤呼吸的变化及其与土壤环境间的关系,以期评价其各自的固碳和温室气体减排潜力。农田土壤的表层(20cm)有机碳和微生物生物量碳含量最高,分别为12.62g/kg和225.34mg/kg,包括苗圃栾树林、水杉林带以及桔园在内的人工林地次之,鱼塘撂荒地最低;但撂荒地深层土壤(40—100cm)的有机碳含量高于其它类型,反映了围垦前湿地土壤有机碳累积的残留影响。土壤呼吸强度的顺序则为鱼塘撂荒地农田桔园苗圃栾树林水杉林带。农耕地在前作小麦收割种植水稻后,土壤CO2通量显著下降,不及旱作时的10%。除农田和撂荒地以外,土壤表层5 cm深处温度可以很好地解释土壤呼吸速率的变化,但在高温高湿季节呼吸速率较为离散。研究表明:在有机质含量较低的土壤中,水-旱轮作可增加土壤有机碳的储量;受人类活动干扰较小的林地土壤,有机碳含量反而有可能低于农田土壤。在中国南方湿润亚热带地区,水旱轮作可较好地协调农业土壤的碳固持和释放过程的矛盾,可能具有相当大的农业减排潜力。     

基于地统计学丰林自然保护区森林生物量估测及空间格局分析

摘要： 基于丰林保护区1997年样地调查数据,根据一元生物量估测模型,计算样地生物量,在此基础上,利用ArcGIS地统计插值方法得到整个研究区森林生物量分布,并从林分结构（林型、林龄组）和地形因子（海拔、坡度、坡向）两个方面对保护区森林生物量空间格局进行了分析。结果表明,利用地统计插值得到区域水平的森林生物量是可行的,保护区森林平均生物量水平为171.5t/hm2,总生物量为3.08Tg(1Tg=1012g);不同林分结构（林型、林龄组）有不同的生物量水平;地形因子与生物量有显著的相关性,并得到它们之间的回归方程,为保护区森林生态系统的可持续经营提供了科学依据。