Intraspecific mass scaling of metabolic rates in grass carp (Ctenopharyngodon idellus)

We assessed the intraspecific mass scaling of standard metabolic rate (SMR), maximum metabolic rate (MMR), excess post-exercise oxygen consumption (EPOC), and erythrocyte size in grass carp (Ctenopharyngodon idellus), with body masses ranging from 4.0 to 459 g. SMR and MMR scaled with body mass with similar exponents, but neither exponent matched the expected value of 0.75 or 1, respectively. Erythrocyte size scaled with body mass with a very low exponent (0.090), suggests that while both cell number and cell size contribute to the increase in body mass, cell size plays a smaller role. The similar slopes of MMR and SMR in grass carp suggest a constant factorial aerobic scope (FAS) as the body grows. SMR was negatively correlated with FAS, indicating a tradeoff between SMR and FAS. Smaller fish recovered faster from the exhaustive exercises, and the scaling exponent of EPOC was 1.075, suggesting a nearly isometric increase in anaerobic capacity. Our results provide support for the cell size model and suggest that variations of erythrocyte size may partly contribute to the intraspecific scaling of SMR. The scaling exponent of MMR was 0.863, suggesting that the metabolism of non-athletic fish species is less reliant on muscular energy expenditure, even during strenuous exercise.     

Cloning of a cytosolic ascorbate peroxidase gene from Lycium chinense Mill. and enhanced salt tolerance by overexpressing in tobacco

To evaluate the physiological importance of cytosolic ascorbate peroxidase (APX) in the reactive oxygen species (ROS)-scavenging system, a full-length cDNA clone, named LmAPX, encoding a cytosolic ascorbate peroxidase was isolated from Lycium chinense Mill. using homologous cloning, then the expression of LmAPX under salt stress was investigated. After sequencing and related analysis, the LmAPX cDNA sequence was 965 bp in length and had an open reading frame (ORF) of 750 bp coding for 250 amino acids. Furthermore, the LmAPX sequence was sub-cloned into prokaryotic expression vector pET28a and the recombinant proteins had a high expression level in Escherichia coli. Results from a southern blot analysis indicated that three inserts of this gene existed in the tobacco genome encoding LmAPX. Compared with the control plants (wild-type and empty vector control), the transgenic plants expressing the LmAPX gene exhibited lower amount of hydrogen peroxide (H₂O₂) and relatively higher values of ascorbate peroxidase activity, proline content, and net photosynthetic rate (P_n) under the same salt stress. These results suggested that overexpression of the LmAPX gene could decrease ROS production caused by salt stress and protect plants from oxidative stress.     

大豆田节肢动物群落优势种群时间生态位及营养关系分析

【目的】阐明大豆田节肢动物群落时间生态位及营养关系,为大豆害虫生态调控手段的实施提供坚实的理论依据。【方法】以大豆田节肢动物群落为研究对象,通过两年的田间系统调查分析。【结果】统计得到种类220余种,物种可分为天敌、害虫和中性昆虫3个类群,以天敌物种丰富度最高;害虫中以烟蓟马Thrips tabaci(0.36902)和大豆蚜Aphis glycines(0.13122)优势度最高,且有着较高的生态位重叠指数(0.8163),蚜小蜂Aphytis sp.和大草蛉Chrysopa septempunctata对害虫的时间生态位重叠指数很高,其他天敌如异色瓢虫Harmonia axyridis、龟纹瓢虫Propylaea japonica、黑带食蚜蝇Zyistrophe balteata和黑食蚜盲蝽Deraeocoris punctulatus等对害虫的重叠指数居中;大豆田中各类群构成错综复杂的食物网结构。【结论】综合考虑天敌的种群数量,确定捕食性天敌是控制害虫种群数量的有效天敌。研究可知不能单纯从时间生态位的重叠指数的高低来判断天敌的控制能力。     

跨膜Ca2＋和H＋离子流参与里那醇诱导的拟南芥中抗虫防御反应

里那醇可诱导植物产生防御物质从而阻止昆虫及病原菌的伤害。本文以拟南芥植株为材料,研究了里那醇对小菜蛾取食选择性的影响,测定了里那醇处理下小菜蛾生长量及存活率。采用非损伤微测技术分别检测了里那醇熏蒸及未熏蒸拟南芥对小菜蛾口腔分泌物及里那醇瞬时处理的植株叶片跨膜Ca2＋和H＋流的变化。结果表明,小菜蛾幼虫对里那醇熏蒸处理的植株选择性较差,用里那醇熏蒸后的拟南芥植株喂养小菜蛾幼虫,幼虫的生长量及存活率均低于对照组。小菜蛾口腔分泌物和里那醇熏蒸处理均导致拟南芥叶组织跨膜ca2＋和H＋离子迅速外流,且小菜蛾口腔分泌物的作用更大。而对照中ca2＋和H＋离子流整体均无明显变化。研究结果证明里那醇作为防御信号参与了拟南芥对昆虫的防御反应,叶组织跨膜ca2＋和H＋离子流变化可能是拟南芥识别昆虫口腔分泌物与里那醇两种不同刺激的初始信号。     

三江平原农田土壤跳虫多尺度空间自相关性

土壤动物多尺度空间自相关性特征是土壤动物空间异质性和空间共存格局研究的重要基础。以土壤跳虫为研究对象,以中国科学院三江平原沼泽湿地生态实验站为研究区,于2011年8月和10月,选取具30 a以上耕作历史的旱地为实验样地,以5 m为步长设置一个50 m×50 m的实验样地,采用地统计中的全局Moran's I指数和局部Moran's I指数相结合的方法,研究土壤跳虫多尺度空间自相关性特征。全局空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和多数跳虫种类存在显著的多尺度空间自相关特征,多数为显著的正的空间自相关性,形成明显的空间集群。局部空间自相关结果表明,土壤跳虫群落总密度和所有跳虫种类均存在显著的局部空间自相关性,在局部地区形成"高—高"和/或"低—低"的空间集群,并和"高—低"和/或"低—高"的空间孤立区相伴发生,即形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局;这种镶嵌格局具一定的时间动态特征,从夏季到秋季斑块大小和空间分布范围略有变化。研究表明,土壤跳虫具有明显的多尺度空间自相关性;空间集群是土壤跳虫的常见空间分布格局,在样地内形成"斑块"和"孔隙"相间分布的水平镶嵌格局,这种格局具年内时间变异性。     

小白菜BcUBCE2基因的克隆及表达分析

采用cDNA-AFLP和RACE技术从小白菜中克隆得到泛素结合酶E2基因(ubiquitin conjugating enzyme E2),命名为BcUBCE2。序列分析表明,BcUBCE2基因cDNA全长830bp,包含1个456bp的开放阅读框,编码152个氨基酸。结构分析发现,该序列包含一个泛素结合酶E2活性位点和一个高度保守的半胱氨酸。进化分析显示,小白菜BcUBCE2蛋白同拟南芥E2蛋白的亲缘关系最近。qRT-PCR分析表明,BcUBCE2基因在小白菜根、茎、叶中均有表达,铜处理10d时BcUBCE2基因的表达量最高。研究认为,BcUBCE2基因可能在铜胁迫响应中发挥重要作用。     

野艾蒿挥发油对HeLa癌细胞形态与结构的影响

采用MTT法检测细胞活力,用倒置显微镜、荧光显微镜和扫描电子显微镜观察细胞形态与结构的变化,用激光共聚焦显微镜观察细胞微管的分布,从而研究了野艾蒿挥发油对HeLa人宫颈癌细胞形态与结构的影响。结果表明:(1)野艾蒿挥发油对HeLa癌细胞的增殖有明显的抑制作用,呈剂量和时间依赖性。(2)野艾蒿挥发油处理HeLa癌细胞24h后,100、200μg/mL实验组细胞体积缩小,核染色质凝集、微绒毛消失、细胞表面有泡状突起,微管解聚,呈现典型的凋亡特征;400μg/mL实验组细胞膜破裂、胞浆内含物外泄,呈明显的坏死特征。(3)野艾蒿挥发油具有抑制HeLa癌细胞增殖的作用,低、中浓度的野艾蒿挥发油诱导细胞凋亡,而高浓度的野艾蒿挥发油引起细胞坏死。     

光周期对休眠诱导期桃树光合及PSⅡ光系统性能的影响

人工设置长日照和短日照2种光周期(以自然条件为对照),测定6年生春捷桃树叶片光合参数和叶绿素荧光快速诱导动力学参数,研究诱导休眠期间光周期对北方落叶果树光合性能的影响.结果表明： 短日照条件下树体可提前进入休眠诱导期,长日照条件下则延后进入.休眠诱导期间,桃树叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(g_s)降低,胞间CO₂浓度(C_i)升高,表明P_n降低的原因是非气孔限制;PSⅡ的最大光化学效率φ_Po(或F_v/F_m)、潜在活性（F_v/F_o）、PSⅡ反应中心捕获的光能用于Q_A^-下游的电子传递的能量比例(ψ_o)和光合性能指数(PI_ABS)均降低,表明光合电子传递链的电子传递能力受到抑制,其原因可能是PSⅡ反应中心受体侧Q_A^-下游的电子传递链受到了伤害.长日照有利于提高休眠诱导期的光合速率,减小PI_ABS下降幅度,减轻光系统的受害程度,短日照则明显加深、加速光合机构的损坏.光周期的诱导效应与休眠进程相关.
     

基于温度-伤害度关系分析酿酒葡萄根系及芽抗寒性

采用差热分析系统(DTA)对8个主栽酿酒葡萄品种的芽和根系进行低温放热分析(LTE),建立各品种芽、根系韧皮部及木质部的温度-伤害度(LT-I)回归方程,评估不同品种的根系及芽抗寒性.结果表明： 8个品种的根系韧皮部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>品丽珠>赤霞珠>小芒森>霞多丽>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;不同品种木质部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>霞多丽>赤霞珠>小芒森>品丽珠>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;芽伤害度50%的温度从高到低为赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>品丽珠>霞多丽>贵人香>马瑟兰>熊岳白.利用模糊隶属函数值法综合评价根系及芽的抗寒性,马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性最好;赤霞珠、品丽珠、小芒森和蛇龙珠芽的抗寒性最差,贵人香和熊岳白芽的抗寒性最好.     

枯草芽孢杆菌菌剂对烟草根际土壤细菌群落的影响

通过构建16S rRNA克隆文库及采用核糖体DNA扩增片段酶切分析(ARDRA)的方法,研究施用生物防治剂枯草芽孢杆菌菌剂对烟草根际土壤细菌群落结构以及多样性的影响.采用文库库容值(C)、Shannon多样性指数(H)、Pielou 均匀度指数(E)和Margalef丰富度指数(R)对细菌多样性进行评价.系统发育分析表明: 对照及处理样品均检测到12个细菌类群：酸杆菌门(Acidobacteria)、变形菌门(α 、β 、δ 、γ-Proteobacteria)、浮霉菌门(Planctomycetes)、厚壁菌门(Firmicutes)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)、放线菌门(Actinobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)和拟杆菌门(Bacteroidetes);但各细菌类群的结构组成及所占比例在不同样品间有较大差别.对照土壤中优势菌群为Acidobacteria(27.1%)和Proteobacteria(26.5%);处理土壤中则为Proteobacteria(38.0%)和Acidobacteria(29.6%);菌剂处理后土壤中,γ-Proteobacteria和α Proteobacteria所占比例明显提高,而β Proteobacteria、Planctomycetes和Firmicutes等菌群的数量则相对降低.多样性分析表明,土壤样品均具有丰富的细菌多样性,经枯草芽孢杆菌菌剂处理后,土壤细菌多样性指数和丰富度指数均提高.