应用非光化学淬灭初始变化率作为浮游植物光保护能力指标的可行性

在非光化学淬灭(Non-Photochemical Quenching,NPQ)荧光诱导的早期(1 min),NPQ随时间的变化率(NPQ/t)可作为衡量浮游植物光保护能力的指标,与常用的传统指标NPQm(最大NPQ)相比,这一新指标具有更易标准化、测量效率更高且包含的信息更丰富的优点。通过实验测量和理论推导证明了NPQ/t的常数性质,并通过可控光照条件下的室内培养实验证明了应用NPQ/t反映浮游植物光保护能力的合理性和有效性:NPQ/t和NPQm、光保护色素浓度呈线性相关,高光强下培养的藻类其NPQ/t高于低光强下培养的藻类,不同藻种之间的NPQ/t:扁藻(Tetraselmis chui)牟氏角毛藻(Chaetoceros mulleri)叉鞭金藻(Dicrateria inornata)。这一方法解决了野外实测研究中传统指标难以满足结果标准化和快速测量等要求的问题,对于推动浮游植物光保护生态学研究具有重要意义。     

热效应在微生物诱变育种中的应用

本文综述了微生物诱变育种中的热效应机理及其应用研究进展。热在微生物诱变育种中具有热诱变效应和热筛选效应, 热诱变效应通过热引起DNA中G-C碱基对的置换实现, 热筛选效应可以从其他诱变剂诱变的菌体中获得更高的正向突变率。     

桑沟湾养殖生态系统健康综合评价

桑沟湾是我国北方以筏式养殖利用为主的典型海湾,来自养殖的压力对海湾生态系统和养殖自身的健康发展产生了影响.利用《海洋养殖生态系统健康综合评价:方法与模式》建立的方法,对桑沟湾这一养殖生态系统的健康进行了综合评价.结果表明:桑沟湾养殖生态系统受到中等程度的压力,主要来自较高的养殖密度、较大的养殖面积和陆源营养盐的输入;生态系统状态等级为较好,其中水交换、水体环境和底质环境均为较好;自然生物群落状态为中等;生态系统响应中的养殖病害问题和养殖产品质量问题为中等.总体评价,桑沟湾养殖生态系统健康勉强达到较好水平,控制养殖密度和规模等措施是改善桑沟湾生态系统健康的必要途径.     

新型冠状病毒上海株(nCoV-SH01)的分离和鉴定

新型冠状病毒肺炎(coronavirus disease 2019,COVID-19)疫情对人类生命健康构成极大威胁。病毒的分离是构建新型冠状病毒(2019 novel coronavirus, 2019-nCoV)细胞感染模型和动物感染模型的基础。本研究利用冠状病毒易感的Vero E6细胞,从1例上海感染者的咽拭子中分离到一株2019-nCoV,命名为nCoV-SH01。对该毒株全基因组采用一代Sanger和二代Illumina法测序,发现该毒株与GenBank MN908947的同源性＞99.99%。免疫荧光检测显示,该毒株与COVID-19康复者的血清呈阳性反应。当nCoV-SH01感染Vero E6细胞后,导致典型的合胞体病变,细胞病变效应明显且进展迅速,提示nCoV-SH01可用于进一步建立2019-nCoV的细胞感染和动物感染模型,为开展致病性研究以及抗病毒药物和疫苗研发奠定了基础。     

青藏高原及其毗邻山区蒙古绣线菊谱系地理学研究

以青藏高原及其毗邻山区的蒙古绣线菊23个居群324个个体为研究对象,选取叶绿体DNA非编码区trnL-trnF和rps15-ycf1片段对蒙古绣线菊进行谱系地理学研究。结果表明:(1)该研究区域中蒙古绣线菊亲缘关系相近的单倍型多发生于同一居群中,存在着明显的谱系地理学关系。(2)所检测得到的35个单倍型中,大约71.4%是居群内特有的单倍型,而出现频率最高的H1是最古老的单倍型,贝叶斯分析和单倍型简约网状图显示35个单倍型聚为地理分布范围各不相同的3个分支。(3)歧点分布分析得到分布图呈多峰曲线,说明蒙古绣线菊居群在较长的时间内发展稳定,没有经历突然的近期扩张。(4)BEAST分析结果显示,在45Mya左右开始出现蒙古绣线菊的谱系分支的分化。研究认为,蒙古绣线菊在青藏高原及其毗邻山区可能至少存在3个冰期避难所,其在青藏高原及其毗邻山区的分布格局主要是第四纪冰期-间冰期气候动荡、青藏高原隆升的共同作用的结果。     

鳊幼鱼能量代谢和个性行为的个体变异及表型关联

自然界中动物的表型特征(如形态、生理和行为)存在明显的种内个体差异,并且该差异在不同环境条件下保持稳定。为考察鲤科鱼类能量代谢和个性行为的个体差异及二者的关联,以鳊(Parabramis pekinensis)幼鱼为实验对象,在(25.0±0.5)℃条件下测定30尾鳊幼鱼的标准代谢率(SMR)、最大代谢率(MMR,由力竭运动诱导)和过量耗氧(EPOC)并计算代谢空间(MS)和相对代谢空间(FAS),随后测定鳊幼鱼的勇敢性(Boldness)和活跃性(Activity)两个个性行为学指标(测定Ⅰ),1个月后(测定Ⅱ)重复测定该种鱼的上述表型特征参数。结果显示:(1)1个月后鳊幼鱼的体重和体长均显著增加且具有较好的重复性(二者P0.05)。(2)除MMR、MS、FAS和EPOC外,鳊幼鱼SMR具有明显的重复性;SMR与MS、FAS以及EPOC均呈现负相关(所有P0.05),与MMR不相关;MS和FAS与MMR呈现正相关(二者P0.01);实验期间,鳊幼鱼部分能量代谢参数的相关性保持不变。(3)鳊的勇敢性(潜伏时间)重复性较差,且测定Ⅱ鳊幼鱼的潜伏时间明显增加(P0.05),测定Ⅰ和测定Ⅱ的潜伏时间与SMR均不相关;活跃性的移动路程、游泳速度和运动时间比的重复性较差,三者之间的正相关不受时间影响;相比较测定Ⅰ,测定Ⅱ鳊幼鱼活跃性的3个指标均明显增加(所有P0.05)。(4)不论测定Ⅰ还是测定Ⅱ鳊幼鱼的SMR与实验期间特定体重增长率(SGR)均呈正相关(二者P0.01)。研究表明在实验室环境条件下鳊幼鱼的能量代谢和个性行为具有非平行的变化规律和重复性,表型特征之间存在关联,并且这些关联受环境条件的影响程度不尽相同;研究还提示该种鱼的SMR在短期内可预测个体的生长率。     

珠海市海-陆交错带水环境原核生物多样性

采用16S rRNA基因PCR-RFLP分析技术,对珠海市海-陆交错带的海水和地下水进行原核生物多样性分析,并将所得数据与国际基因数据库Genbank进行相似性比较及聚类分析.结果表明：海水细菌以变形菌居多,其次是古菌和芽单胞菌,以及Candidate division OP3、OP8和浮霉菌等;海 陆交错带地下水细菌则以古菌居多,其次是变形菌和鞘脂杆菌,以及Candidate division OP3、放线菌和假单胞菌等.海-陆交错带地下水中大部分优势类群与源于海洋的不可培养细菌具有很高的相似性.地下水样中存在大量能降解有机质和具有净化水体潜力的细菌,说明在长期演化下,海-陆交错带兼备了海洋生态系统和陆地生态系统的特征.     

离体条件下外源茉莉酸甲酯对人参锈腐病菌的影响

人参(Panax ginseng)是我国传统的名贵药材,由毁灭柱孢(Cylindrocarpon destructans)引起的人参锈腐病是严重影响人参产量和品质的重要根部病害之一,在人参生产中会造成严重的经济损失.茉莉酸甲酯(methyl jasmonate,MeJA)是一类新型的生长调节物质,既可以参与植物对病原菌及其他逆境胁迫做出的应答并进行信号传递,又可用来诱导植物的抗病反应.为了明确MeJA对人参锈腐病菌的影响并解析MeJA与病原菌致病因子之间的相互关系,该文研究了外源MeJA在不同浓度下对C.destructans的直接影响,包括对菌落生长、孢子萌发、菌丝生长量、病菌分泌水解酶的影响.结果表明:MeJA能够强烈抑制病原菌的生长和孢子萌发,而对病原菌致病酶的活性则表现出促进作用;人参锈腐病菌在PDA平板上的菌落直径从(8.23±0.15) cm(对照)减少到(0.71±0.00) cm(800 μg·mL-l MeJA),在MeJA浓度达到最高时,菌落生长几乎完全被抑制;MeJA的浓度大于400 μg·mL-1时,病原菌的生物量减少了65.3％～ 100％,孢子萌发率和芽管长度减少了100％;MeJA在浓度大于200 μg·mL-1时,果胶酶、纤维素酶和淀粉酶活性升高而蛋白酶的活性却没有变化.综上表明,MeJA对病原菌产生抑制作用的临界浓度为200 μg·mL-1.该研究结果为后续使用MeJA处理人参植株进行诱导抗病性的研究奠定了基础,同时也有助于进一步了解人参锈腐病的致病机理,并为病害防控提供了理论参考.     

数字化植物园的理论与技术思考—以华南植物园为例

植物园是通过人工模拟区域自然环境和群落结构,实现物种多样性高度富集并进行相关科学研究的机构,也是生物多样性保育、科普教育、资源储存和开发利用的基地。随着信息技术的发展及其在植物园中的应用,将产生数字化植物园。在研究数字化植物园发展历史的基础上,提出广义和狭义的数字化植物园定义,并以华南植物园的数字化建设内容为例,探讨了数字化植物园的信息技术体系、虚拟植物和专类园智能化管理技术等理论与技术体系结构。     

喀斯特坡地基岩起伏对土壤剖面水分格局的影响

研究了喀斯特地区典型坡地3条人工开挖样沟(投影长21 m、宽1 m)的岩土结构特征、土壤剖面平均含水量和土岩界面含水量沿坡面向下的变化趋势,探讨了喀斯特坡地基岩起伏对土壤水分格局的影响.结果表明: 喀斯特坡地地表地形与基岩地形不一致,基岩深度变异系数最大为82%,基岩起伏较大.基岩起伏程度明显影响到土壤剖面水分分布格局: 基岩起伏较小时,土壤含水量呈上坡位至下坡位逐渐增加的趋势,且土壤剖面平均含水量和土岩界面含水量与基岩深度相关性均不显著;基岩起伏越大,土壤含水量沿坡向下线性增加的趋势越不明显,土壤水分空间连续性越差,基岩凹陷、裂隙处土壤含水量较高,土壤剖面平均含水量和土岩界面含水量与基岩深度呈极显著正相关,但后者对基岩起伏的响应更明显.