植物肽类信号分子

近年来研究表明植物中也存在着肽类信号分子,类似于动物的肽激素。目前可分成三类：即EN-OD40、植物硫动蛋白（phytosulfokine）和系统素。ENOD40影响着细胞分裂,可能是参与控制了细胞对生长素的反应所致。植物硫动蛋白最初从芦笋叶肉细胞培养中分离,是一种减数分裂诱导因子,为细胞增殖必需,但具体机制还不清楚。系统素的研究较为深入,巳提出了它所激发的植物伤诱信号传导过程和模型。     

盐分对湿地甲烷排放影响的研究进展

当前在全球气候变化和人类活动双重作用下,湿地正在或者将要面临着显著的盐分变化形势,尤其是内陆和滨海咸化湿地。湿地是大气甲烷的重要排放源。甲烷排放是甲烷产生、氧化和传输过程综合作用的结果。盐分变化将影响湿地水-土环境,降低植物群落初级生产力和有机物积累速率,改变微生物主导的有机物矿化速率和途径等,进而改变湿地生态系统的结构和功能,影响湿地甲烷产生、氧化、传输和排放系列过程。本文综述了盐分(浓度与组成)对湿地甲烷产生与排放的影响结果,从底物供给、微生物(产甲烷菌和甲烷氧化菌等)数量、活性与群落组成、酶活性、植物、电子受体、p H和氧化还原电位等几个关键方面分析了盐分影响湿地甲烷排放过程的内在机制。在此基础上提出了今后需重点关注的5个方面:1)加强盐分浓度与组成对湿地甲烷产生、氧化、传输与排放影响的系统性、框架性研究;2)深入探讨盐分背景、变化幅度与速率的耦合如何影响湿地甲烷系列过程;3)不同离子组成及其交互效应如何影响湿地甲烷动态过程;4)结合生物学、基因组学及同位素技术等,加强湿地产甲烷菌与甲烷氧化菌与盐分的关系及其响应研究;5)湿地甲烷对盐分变化响应的时空分异规律。     

苦荞和甜荞查尔酮合成酶基因的克隆及序列比较

以苦荞品种‘西农9920’和甜荞品种‘西农9976’为材料,根据其它植物查尔酮合成酶(chalcone synthase,CHS)基因DNA序列的保守区域设计的一对简并引物,进行PCR扩增,从2种荞麦基因组中克隆出了长度均为860 bp的CHS基因片段,对其进行回收、克隆,挑选阳性克隆测序;序列分析表明这2个片段含有CHS基因的N端和C端的结构域,分别为苦荞和甜荞的CHS基因片段,命名为FtCHS和FeCHS。对获得的2种荞麦CHS基因的DNA序列进行比较分析,发现两者间存在多达43处单碱基多态性,这些单碱基多态性可能是苦荞和甜荞种子中类黄酮含量差异的重要原因之一。苦荞和甜荞CHS与其它植物CHS的氨基酸序列的进化分析表明,其与同为蓼科的掌叶大黄和石竹科的满天星的同源性较近。     

层迭灵芝子实体的体外抗肿瘤及免疫活性

【背景】层迭灵芝Ganoderma lobatum是灵芝属中的一个种,在民间有药用历史,但缺乏对其化学成分和药理活性的科学研究。【目的】以赤芝Ganoderma lingzhi子实体为参照,研究对比层迭灵芝子实体的抗肿瘤及免疫活性的强弱,探讨层迭灵芝的药用价值。【方法】采用化学分析及仪器分析的方法,比较2种灵芝子实体中三萜及多糖含量差异,并进行体外抗肿瘤及免疫活性研究。【结果】层迭灵芝和赤芝的子实体中三萜含量差异不大,分别为1.14%和1.21%,但2种灵芝中三萜化合物的种类差异较大。层迭灵芝子实体中的多糖含量较赤芝稍高,分别为3.60%和2.67%,2种子实体中多糖的重均分子量分布特征有所差别。2种灵芝醇提物对肿瘤细胞K562及SW620的增殖均具有一定的抑制活性,其中,层迭灵芝对SW620细胞具有较强的抑制活性,其IC50值达到了52.5μg/mL。2种灵芝水提物可以促进RAW 264.7细胞释放NO,说明两者均具有一定的免疫活性。【结论】层迭灵芝具有较好的抗肿瘤及免疫活性,可以作为药用开发的原料来源。     

湿地植物与丛枝菌根真菌(AMF)相互关系的研究进展

丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal fungi,AMF)是湿地植物主要共生菌之一,在湿地生态系统中具有重要的作用.本文就近年来AMF对湿地植物的营养物质吸收、生长发育、抗逆境胁迫和抗污染能力等的作用,湿地植物、水分、季节、土壤理化性质因素对根际AMF的多样性、侵染能力、空间分布、生长发育、孢子密度的影响,以及植物与AMF之间相互作用关系的研究进展进行综述.     

广叶绣球菌多糖对免疫低下小鼠肠道免疫功能的调节作用

通过研究广叶绣球菌多糖对免疫低下小鼠肠道菌群、细胞因子表达量及短链脂肪酸的影响,探究广叶绣球菌多糖的免疫作用机制。腹腔注射环磷酰胺构建免疫低下小鼠模型,将小鼠分为6组：正常对照组、模型组、广叶绣球菌多糖低、中、高剂量组以及阳性对照组,连续饲养30d后处死取样,HE染色观察小肠组织结构,酶联免疫吸附法测定小肠白细胞介素-6（IL-6）、IL-10、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）、干扰素-γ（IFN-γ）的表达水平,高通量测序技术分析小鼠肠道菌群的变化,气-质联用（GC-MS）技术分析盲肠内容物短链脂肪酸（SCFAs）的含量。结果表明,广叶绣球菌多糖高剂量组可显著改善绒毛肿胀和变短现象,提高绒毛长度/隐窝深度的比值（V/C值）和小肠IL-6、IL-10、TNF-α、IFN-γ细胞因子含量（P<0.05或P<0.01）,提高拟杆菌属Bacteroides、拟普雷沃菌属Alloprevotella、丁酸弧菌属Butyrivibrio、Intestinimonas、链球菌属Streptococcus的相对丰度（P<0.05或P<0.01）;各剂量组均可提高盲肠内6种主要短链脂肪酸含量,差异达显著或极显著水平（P<0.05或P<0.01）。试验组与阳性对照组趋势一致。广叶绣球菌多糖可通过改善免疫低下小鼠的肠道粘膜形态,提高小肠细胞因子水平,调节肠道菌群结构,增加SCFAs产生菌的相对丰度,提高短链脂肪酸含量,调节免疫低下小鼠的肠道免疫功能。     

内蒙古草甸草原土壤理化性质和微生物学特性对刈割与氮添加的响应

频繁的刈割和氮输入增加是导致草地生态系统退化的重要原因.土壤微生物学特性作为评估土壤质量的重要生物学指标,对草地刈割和氮输入增加的响应规律仍不十分明确.本研究依托内蒙古呼伦贝尔草原刈割复合氮添加野外实验平台,分析了土壤理化性质、土壤微生物生物量、土壤呼吸和土壤酶对刈割、氮添加的响应及其生长季动态变化.结果表明: 刈割显著降低了土壤微生物生物量碳、氮、磷和土壤呼吸(基础呼吸和底物诱导呼吸),与刈割后导致的水分限制及碳限制有关.刈割显著降低了氮磷获取酶(N-乙酰-β-D-葡萄糖苷酶和酸性磷酸单酯酶)的活性,符合“资源分配假说”.氮添加显著降低土壤pH值,但土壤微生物生物量对氮添加和pH降低均无显著响应,表明氮输入增加引起的土壤酸化不是影响微生物生物量的主要因素.氮添加对土壤呼吸和酶活性也无显著影响,与以往在典型草原的大多数研究结果不一致.刈割和氮添加复合处理显著降低了土壤微生物生物量磷,但提高了土壤中有效磷含量,降低了酸性磷酸酶活性.微生物生物量碳、氮、磷和土壤呼吸等的相关参数均在7月最高,这与夏季高温多雨有关.土壤酶活性在春夏季较高,生长季末期较低.这表明在该草甸草原,刈割将导致土壤碳氮磷养分失衡,从而加剧草原退化;而氮添加在短期内并未对土壤微生物生物量和活性产生显著影响.     

科尔沁沙地典型固沙人工林地土壤水分时空特征及其对环境因子的响应

土壤水分时空动态特征对于干旱地区人工林的可持续经营与管理起着至关重要的作用。以位于科尔沁沙地南缘的樟子松和柠条固沙人工林为对象,于2018年11月-2019年11月连续观测了林地0-200 cm土壤剖面的含水量、温度及微气象因子,系统分析了土壤水分的时空变化特征及其对环境因子的响应。研究期内,两种林地土壤水分的季节变化可分为冻结期、补充期、消耗期和稳定期;依据土壤剖面的水分特征可分为易变层、活跃层和稳定层,但两种林地的分层深度有一定差异。在生长季内（5-10月）,土壤含水量对大气降雨的响应随着土层深度的增加而减弱;降雨对樟子松人工林0-20 cm层土壤水分的影响极显著（P<0.01）,对柠条人工林0-10 cm层的影响极显著（P<0.01）、20-60 cm层显著（P<0.05）。在土壤冻融周期内（2018年11月-2019年4月）,两种林地的土壤均表现为"单向冻结"和"双向融化"的特点;土壤温度是影响冻融期内土壤含水量的关键因素,两者呈极显著的指数函数关系;樟子松和柠条人工林土壤的最大冻结深度分别为170 cm和190 cm,前者10 cm土层解冻时间要比后者晚11 d,可能与乔木树冠的遮阴作用有关。潜在蒸散与柠条林0-60 cm层、樟子松林0-20 cm和200 cm层的土壤水分呈极显著相关（P<0.01）,而与樟子松林60 cm和160 cm层呈显著相关（P<0.05）,这与树木蒸腾和土壤蒸发等综合作用有关。研究表明,由于两种人工林的树种组成、树冠大小、郁闭程度和根系分布等结构特征不同会导致林地土壤水分时空特征的异质性及其对环境因素响应的差异。     

大叶杨干旱和水淹胁迫的转录组分析

大叶杨（Populus lasiocarpa）是中国特有的杨属物种,干旱和水淹是影响大叶杨生长和分布范围的两个关键因子。AP2/ERF转录因子家族在植物响应非生物胁迫中发挥重要作用。本研究采用转录组测序、生物信息学分析手段并结合分子实验验证初步鉴定了参与大叶杨干旱和水淹胁迫响应的关键基因。研究结果显示：（1）在大叶杨中分别鉴定到3,986/385个响应干旱/水淹胁迫的差异表达基因,其中包括237个同时响应干旱和水淹胁迫的差异表达基因。（2）在大叶杨中共鉴定到205个AP2/ERF家族成员,系统发育分析表明其在大叶杨中主要分为5个亚家族,并显著富集于差异表达基因中。（3）筛选部分胁迫前后差异表达的PlAP2/ERF基因进行qRT-PCR实验,经证实这些基因在大叶杨受到干旱/水淹胁迫时均可被诱导表达。综上,大叶杨在水淹胁迫下的差异表达基因数量明显少于干旱胁迫,AP2/ERF基因家族的部分基因参与到大叶杨干旱/水淹胁迫的应激表达过程。     

针垫花开花授粉生物学特性

【目的】深入了解针垫花（Leucospermum cordifolium）的开花结实特性,探求其结实率低的原因,推动其种子生产、杂交育种、花期调控以及新品种培育工作。【方法】本文以针垫花(Leucospermum cordifolium)为主要材料,对其开花物候、花部特征、花粉活力、柱头可授性、杂交指数、授粉结实特性进行研究。【结果】1）针垫花的花期一般在冬末、早春至夏季;2）最适合测定其花粉活力的离体萌发培养基为30g/L蔗糖+150mg/L硼酸+50mg/L氯化钙,花粉活力为67.47%;3）在开花第1-7d柱头可授性逐渐加强,第5-7d的时最为强烈;杂交指数估算结果表明针垫花部分自交亲和,异交,需要传粉者;4）田间观测发现其在自然状态下结实率较低,但可以自发完成授粉,不存在无融合生殖现象;5）人工授粉试验发现针垫花异株异花授粉的结实率最高,为17.14%,而自花授粉的结实率最低,为4.94%。【结论】针垫花的雌雄蕊异熟是导致其自然结实率低的原因之一,而雌蕊花柱中及子房部位的胼胝质、花粉萌发后花粉管顶端膨大畸形是造成其结实率低的重要原因。