国内植物环境胁迫研究应注意的几个基本问题

根据作者多年从事植物逆境研究和教学的经验以及在近几年接触到的国内有关研究工作中发现的问题,为了提高今后研究工作的基础水平和学术期刊稿件的科学水平,特提出几个植物逆境研究中常见到的缺憾和对概念理解上的偏差予以讨论和澄清。问题包括：环境胁迫的定义和定量,植物对环境胁迫的“直接感受”,抗逆性和敏感性,耐逆性和避逆性,适应、驯化和锻炼,环境胁迫的剂量效应关系,伤害和死亡的判定,植物细胞膜的透性和植物自由基清除系统对环境胁迫的反应。     

连续两个生长季大气CO2浓度升高对银杏希尔反应活力和叶绿体ATP酶活性的影响

近年来,随着温室气体浓度不断上升,有关CO2浓度升高对植物影响的研究已取得一定进展,但CO2浓度升高对植物光合作用的影响需要从生理生化水平上进一步深入的研究.以沈阳城市森林树种银杏(Ginkgo biloba L.)为研究对象,利用开顶式气室研究连续两个生长季大气CO2浓度升高对银杏光合特性的影响.结果表明,在大气CO2浓度为700μmol·mol-1条件下,与对照相比,第1个生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率极显著增加(P<0.01),希尔反应活力极显著增大(P<0.01)、Ca2+/Mg2+-ATP酶活性显著(P<0.05)或极显著增强(P<0.01)、光合产物淀粉的含量极显著增多(P<0.01);第2生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率显著增加(P<0.05),希尔反应活力在通气60d时极显著(P<0.01)增大,Ca2+/Mg2+-ATP酶活性在处理30d时显著降低(P<0.05),淀粉含量增多.与第1个生长季相比,第2个生长季CO2处理的银杏叶片净光合速率降低,希尔反应活力减小,Ca2+/Mg2+-ATP酶活性减弱,叶绿素含量增多,淀粉含量减少.试验中出现了光合适应现象.     

香溪河水生昆虫功能性状及功能多样性空间格局

近年来,生物多样性研究已从群落物种多样性拓展至功能多样性层面,使用功能性状表征功能组成及功能多样性是当前底栖动物生态学研究的热点之一。物种功能性状对环境变化敏感,对群落和种群沿环境梯度的演替具有许多潜在的指示作用。为了解香溪河水系水生昆虫功能性状空间分布格局及环境因子对功能多样性的影响,于2005年12月及2006年1月、2月对该水系的香溪河、九冲河、高岚河、古夫河4条河流的水生昆虫进行了调查,并对理化指标进行了测定;参考相关文献资料,本研究选择化性、漂移性、游泳能力、吸附能力、形状、个体大小、流态偏好、温度偏好、生活型、营养习性等10个功能性状纳入分析。研究结果发现,香溪河水系共鉴定水生昆虫127种,四节蜉(Baetis sp.)、高翔蜉(Epeorus sp.)、短尾石蝇(Nemoura sp.)为区域优势分类单元,相对丰度分别为38.6%、9.1%、6.7%;4条河流间优势物种组成差异较大。10个功能性状中相对丰度最高的等级性状分别为1世代/a(Volt2)、高漂移率(Drft3)、无游泳能力(Swim1)、无吸附能力(Atch1)、流线型(Shpe1)、小型个体(Size1)、沉积/侵蚀流态兼好型(Rheo2)、广温型(Ther2)、附着型(Habi4)、收集者(Trop1);单因素方差分析及独立样本T检验表明,化性、附着能力、大小、流速偏好、温度偏好、漂移性、生活型、营养习性等性状级别间差异显著,而游泳能力、形状性状等级间无显著差异。对10个功能性状的33个等级性状在4条河流间相对丰度的差异性进行研究,结果发现,Volt1、Drft2、Swim2、Atch1、Atch2、Size3、Rheo1、Ther3、Habi2、Habi3、Trop3、Trop5等12个等级性状相对丰度在4条河流间差异显著。功能性状多样性、树状图功能多样性用来描述4条河流功能多样性,结果表明,功能性状多样性指数均值在古夫河、高岚河、九冲河、香溪河分别为2.8、3.2、6.9和5.4;树状图功能多样性指数均值在分别为4.8、5.7、11.1、8.8。功能冗余度均值在4条河流分别为2.9、3.4、4.6、3.9。运用逐步回归分析功能多样性、功能冗余度与环境参数的关系,结果表明,功能性状多样性指数受总氮、水深影响显著;树状图功能多样性指数受总氮、水深、流速影响显著;功能冗余度指数受硝态氮、溶解氧、二氧化硅影响显著。     

颅内感染患者细菌分布及耐药性分析

目的分析神经外科颅内感染感染患者细菌的分布及其耐药性,指导合理应用抗生素及感染管理。方法回顾分析2009年至2010年神经外科颅内感染患者的细菌分离株及耐药性。结果细菌共92株,革兰阳性球菌40株,革兰阴性杆菌52株;排前6位的病原菌分别是鲍曼不动杆菌(15.22%)、表皮葡萄球菌(13.04%)、金黄色葡萄球菌(10.87%)、铜绿假单胞菌(10.87%)、肺炎克雷伯菌(8.7%)和粘质沙雷菌(8.7%)。结论神经外科颅内感染中革兰阴性菌与阳性菌比例相当,多重耐药性比例高;依据细菌及耐药性监测结果指导抗生素的合理应用,是治疗颅内感染的重要手段。     

鸡胚内抗氧化物质的分布与变化

生物体内存在多种内源性抗氧化物质,在生命过程中发挥着基本的防御功能,是人们十分关注的研究领域。本文综述了近年来鸡胚内抗氧化物质的形成与来源等研究成果,分析了鸡胚孵育过程中维生素(A、C、E)、类胡萝卜素、硒、过氧化氢酶和超氧化物歧化酶等主要抗氧化物质的分布与变化,及内源性抗氧化系统的形成,旨在为今后的研究提供有益的科学依据。     

小五台山15种蒿属植物种子形态及萌发特性研究

在实验室条件下观察了小五台山15种蒿属（Artemisia L．）植物种子的基本形态特征,同时进行了种子吸水和发芽试验。结果表明：15种蒿属植物种子近于倒卵形或长卵形,大小差异明显,大籽蒿（A．sieversiana）种子千粒重最大为0．474g,猪毛蒿（A．scoparia）种子千粒重最小仅为0．047g,其余13种种子的千粒重为0．057～0．184g之间。种子吸水率和吸水量与是否有粘液溶出有明显的关系,有粘液溶出的旱生植物种子吸水速率快、吸水量大。15种蒿属植物种子均无明显休眠特性,多数萌发率大于70％,最高可达100％,只有红足蒿（A．rubripes）和魁蒿（A．princeps）萌发率不足50％。蒿属植物种子吸水和萌发特性显示出该属大部分种类能适应北方春季干旱少雨的气候特点,利用少量水可顺利萌发。     

水分胁迫下丛枝菌根AM真菌对民勤绢蒿生长与抗旱性的影响

采用盆栽试验,研究了水分胁迫下接种丛枝菌根AM真菌对民勤绢蒿(Seriphidium minchünense)生长和抗旱性的影响。结果表明,不同水分条件下,接种AM真菌提高了民勤绢蒿菌根侵染率和生物量,增加了地上部和地下部全P含量,重度胁迫下接种株地上部总黄酮含量显著升高,而对分枝数和地上部、地下部全N含量无显著影响。水分胁迫提高了民勤绢蒿菌根依赖性和全N、全P菌根贡献率。不同生长时期接种AM真菌均能提高植株叶片相对含水量、可溶性蛋白和叶绿素含量;前期接种株叶片可溶性糖含量显著低于未接种株,而中后期可溶性糖含量显著高于未接种株;整个生长时期接种株比未接种株叶片维持较低的脯氨酸含量;不同生长时期接种株叶片全N和全P含量显著升高,重度胁迫下接种株叶片总黄酮含量显著升高。AM真菌促进宿主植物生长和增强抗旱性可能是AM真菌直接促进宿主植物根系对土壤水分和矿质元素吸收和间接改善植株体内生理代谢活动的缘故。     

蒙古栎叶片及其土壤碳、氮同位素自然丰度对大气CO2浓度升高的响应

大气CO₂浓度升高对土壤氮素转化过程产生重要影响,研究其变化有助于更好地预测陆地生态系统的固碳潜力.氮同位素自然丰度作为生态系统氮素循环过程的综合指标能够有效地指示CO₂浓度升高对土壤氮素转化过程的影响.本研究采用开顶箱CO₂ 熏蒸法研究连续10年的大气CO₂ 浓度升高对我国东北地区蒙古栎及其土壤和微生物生物量碳、氮同位素自然丰度的影响.结果表明: 大气CO₂浓度升高改变了土壤氮循环过程,增加了土壤微生物和植物叶片δ¹⁵N;促进了富¹³C土壤有机碳分解,中和了贫¹³C植物光合碳输入的效果,导致土壤可溶性有机碳和微生物碳δ¹³C在CO₂升高条件下没有发生显著变化.这些结果表明,CO₂浓度升高很可能促进了土壤有机质矿化过程,并加剧了系统氮限制的状态.     

丙酮和二甲基亚砜法测定植物叶绿素和类胡萝卜素的方法学比较

丙酮和二甲基亚砜作为提取剂测定植物光合色素含量是最为普遍的两种方法,但是对于二者之间的可比性问题探讨很少。本文基于对19中木本植物叶片和树枝内叶绿素含量的测定结果发现如下结果：（1）二甲基亚砜测定叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量的结果均显著高于丙酮测定结果（而对叶绿素a/b比值的影响较小）,与此相反,丙酮对类胡萝卜素提取测定结果要远高于二甲基亚砜的测定结果。（2）两种方法对叶绿素和类胡萝卜素测定结果之间均存在显著线性相关,可以应用相关线性拟合方程进行不同方法测定结果之间的转换,以减少叶绿素含量、类胡萝卜素含量比较过程中产生的测定方法误差。（3）不同单位表示方法,对两种方法测定结果的相关性存在影响,使用鲜重单位表示的相关程度普遍高于以表面积为单位的相关程度。（4）两种方法对树枝和叶片测定结果的影响存在差异：对于叶绿素含量低的树枝,两种方法测定结果的差异较小,而对于叶绿素含量高的叶片,二甲基亚砜测定结果则远高于丙酮的测定结果,可能原因在于丙酮对于叶绿素的提取效果远低于二甲基亚砜。（5）以二甲基亚砜为浸提试剂,通过不同精确度仪器（0.1和1 nm）检测发现尽管不同仪器之间相关关系达到0.99以上,但二者相比精确度为0.1 nm检测叶绿素a、总叶绿素浓度高出15%~33%,而叶绿素b浓度低4%左右。这些研究发现为不同方法之间的比较提供了依据。     

黄孢原毛平革菌乙醇脱氢酶基因的克隆和表达

乙醇是黄孢原毛平革菌(Phanerochaete chrysosporium)在限氧培养条件下重要的代谢物之一, 为了更好的理解P. chrysosporium在低氧条件下的代谢机制, 文章从P. chrysosporium中克隆到一个长1071 bp的乙醇脱氢酶基因PCAdh1 cDNA, 该基因编码一个由356个氨基酸组成的蛋白质, 它与其他生物的乙醇脱氢酶的氨基酸序列的相似性很低, 但酶催化活性位点序列却高度保守。将PCAdh1在大肠杆菌中表达, 并获得有酶活性的重组蛋白。纯化的蛋白质用于制备抗体。半定量RT-PCR和Western blot分析结果显示, 在限氧条件的培养过程中, PCAdh1基因在mRNA水平和蛋白水平上都保持相对稳定, 表明该基因的表达是组成型的; 但从菌丝体提取的粗蛋白中的乙醇脱氢酶活性却随着培养时间的增加及氧气含量的持续降低而逐渐升高, 这暗示P. chrysospo-rium中存在其他低氧诱导型乙醇脱氢酶基因的表达。