Interactive effects of elevated C02 and temperature on the anatomical characteristics of leaves in eleven species

The anatomical features of leaves in 11 species of plants grown in a temperature gradient and a temperature + CO2 gradient were studied.The palisade parenchyma thickness,the spongy parenchyma thickness and the total leaf thickness were measured and analyzed to investigate the effects of elevated temperature and CO2 on the anatomical characteristics of the leaves.Our results show that with the increase of temperature,the leaf thickness of C4 species increased while the leaf thickness of C3 species showed no constant changes.With increased CO2,seven out of nine C3 species exhibited increased total leaf thickness.In C4 species,leaf thickness decreased.As for the trend on the multi-grades,the plants exhibited linear or non-linear changes.With the increase of temperature or both temperature and CO2 for the 11 species investigated,leaf thickness varied greatly in different plants (species) and even in different branches on the same plant.These results demonstrated that the effect of increasing CO2 and temperature on the anatomical features of the leaves were species-specific.Since plant structures are correlated with plant functions,the changes in leaf anatomical characteristics in elevated temperature and CO2 may lead to functional differences.     

高通量测序探究啮食聚苯乙烯泡沫塑料黄粉虫的肠道菌群结构

【目的】塑料废物处理是世界环境难题,近期有研究报道黄粉虫可啮食聚苯乙烯泡沫塑料,肠道细菌可能在黄粉虫生物降解塑料的过程中起重要作用。本文以啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫幼虫(Tenebrio molitor)为材料,探究其肠道细菌的多样性和细菌群落组成。【方法】分别以聚苯乙烯泡沫塑料(聚苯乙烯组)和纸片(对照组)为唯一食物来源喂养黄粉虫幼虫,在90 d后采集粪便样品,对16S r RNA基因V3-V4区进行PCR扩增和高通量测序,并以PICRUSt进行肠道菌群的功能预测。【结果】饲喂期间,两组黄粉虫均正常存活,部分幼虫完成变态发育。泡沫塑料有明显的减重。样本测序共得到144 258条有效序列,179个OTU,共涉及10个门111个属。其中,聚苯乙烯组黄粉虫的肠道细菌在属水平高丰度的是Alcaligenes(35.9%)、Brevundimonas(12.3%)、Myroides(10.3%)。基于16S r RNA基因序列的功能预测表明,在聚苯乙烯组中,芳香类化合物的降解基因被明显富集。【结论】高通量测序揭示了啮食聚苯乙烯泡沫塑料的黄粉虫肠道菌群的多样性,这对从黄粉虫肠道中分离高效降解聚苯乙烯的细菌具有指导意义。     

马尾松幼苗生长及生理特性对铝胁迫的响应

以马尾松幼苗为试验材料,采用水培法研究铝胁迫（Al³⁺浓度为0、0.2、0.4、0.8、1.6 mmol·L^-1）对马尾松幼苗生长及其针叶中叶绿素、渗透调节物质（可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸）、丙二醛（MDA）和超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）等保护酶活性的影响,为揭示马尾松铝毒害生理机制及提高马尾松的耐铝能力提供理论依据。结果显示：当Al³⁺处理浓度为0.2 mmol·L^-1时对马尾松株高和基径生长的影响较小,但对马尾松根系生长有一定的促进作用;Al³⁺处理浓度大于0.2 mmol·L^-1时对马尾松株高、基径和根长的生长均会产生一定的抑制作用,且这种抑制作用随着Al³⁺浓度的增大而增强。马尾松针叶中叶绿素含量和SOD、POD活性均随着Al³⁺处理浓度的增加呈先上升后下降的趋势;Al³⁺处理浓度大于0.2 mmol·L^-1时马尾松针叶中可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸等渗透调节物质均呈上升趋势,且随着Al³⁺浓度的升高而增大;Al³⁺处理浓度大于0.2 mmol·L^-1时马尾松针叶中MDA含量也呈上升趋势,且随着Al³⁺浓度的增大而升高,说明大于0.2 mmol·L^-1的Al³⁺处理可导致马尾松膜脂产生氧化。研究表明,马尾松幼苗具有一定的耐铝能力,在铝胁迫生境下可通过提高自身SOD和POD等保护酶的合成和主动积累脯氨酸、蛋白质和可溶性糖等渗透物质,产生适应性生理响应以维持自身的生理平衡来降低铝毒害作用。     

基于野外观测检验动物廊道选址模型的准确性——以白头叶猴为例

廊道构建是减少栖息地破碎化负面影响的重要策略之一。目前,已经有许多模型用于动物廊道的选址,而"选址模型是否能准确预测动物迁移的实际发生位置"一直是保护生物学最为关注的问题。最小成本路径模型（LCP）和条件最小成本廊道模型（CMTC）是两种较为常用的廊道选址模型。以白头叶猴（Trachypithecus leucocephalus）为目标物种,分别运用LCP和CMTC模拟生成白头叶猴迁移廊道,将模拟结果与野外观测廊道进行对比,检验两种方法的准确性。结果表明：与野外观测实际廊道相比,LCP模型模拟结果的完全准确率为46.7%,部分准确率为20%,完全不准确率为33.3%;CMTC模型模拟结果的完全准确率为26.7%,其余73.3%为部分准确,无完全不准确的结果;总体上看,CMTC廊道的准确率较LCP高,因而CMTC模型模拟白头叶猴实际迁移廊道位置的准确性优于LCP模型。输入"源"要素类型、阻力面栅格尺度设定、栖息地土地利用类型变化以及动物迁移行为复杂性4个因素是影响该模拟结果准确性的主要原因。     

草莓种苗壮苗指数模型的构建与质量评价

随着我国草莓栽培面积逐年增加,草莓种苗需求量越来越大,为了确保种苗育苗质量,亟需开展壮苗评价的研究.本研究以生长40 d的'红颜'穴盘苗为对象,在测定地上部和地下部生长、鲜重、干重等16项指标的基础上,分别构建单项指标隶属函数,使用加权模糊评判法计算种苗综合评价指数;利用主成分分析筛选的关键指标组成多个壮苗指数模型,与...     

氮高效利用基因型大麦的物质生产与氮素积累特性

通过土培盆栽试验,研究了22份大麦材料在低氮(125 mg·kg^-1)和正常氮(250 mg·kg^-1)处理下氮素吸收利用效率的基因型差异,探讨氮高效大麦干物质生产与氮素积累特性.结果表明： 大麦氮素吸收利用效率基因型差异显著.低氮处理下籽粒产量、氮素籽粒生产效率及氮素收获指数的最高值分别是最低值的2.87、2.92、2.47倍;氮高效基因型大麦籽粒产量、氮素籽粒生产效率和氮素收获指数均显著大于低效基因型,低氮处理下高效基因型3个参数较低效基因型分别高82.1%、61.5%和50.5%.氮高效基因型大麦各生育期干物质和氮素积累优势明显,干物质积累高峰出现在拔节-抽穗阶段,氮素积累高峰出现在拔节前;低氮处理下高效基因型典型材料DH61、DH121+的干物质量较低效基因型典型材料DH80分别高34.4%、38.3%,氮素积累量较DH80分别高54.8%、58.0%.供试大麦干物质和氮素的阶段性积累量对籽粒产量的影响为拔节前最大,且低氮处理下贡献率最高,分别为47.9%和54.7%;而干物质和氮素的阶段性积累量对氮素籽粒生产效率的影响在抽穗 成熟阶段最大,其次是播种-拔节阶段,低氮处理下这两个阶段的贡献率分别为29.5%、48.7%和29.0%、15.8%.氮高效基因型大麦在各生育期的物质生产和氮素积累能力强,低氮处理下优势较为明显,能够提高拔节前干物质生产和氮素积累能力,并协同提高大麦产量和氮素利用效率.     

荒漠草原与典型草原NPP、碳积累对不同降雨年份和利用方式的响应

不同草原利用方式正在影响着内蒙古的草原生态系统,而且在未来降水空间格局变化的背景下,它们共同决定了生态系统植被类型、净初级生产力(NPP)和生态系统碳积累。选取内蒙古中部两个重要的草地类型:荒漠草原和典型草原,研究不同草原利用方式(围栏禁牧、划区轮牧、割草、自由放牧)植物群落在降雨量不同的两个生长季节地上(ANPP)、地下净初级生产力(BNPP)的变化,同时也评估了植物群落的碳积累,研究结果表明:1)在降雨量亏缺年份,与围封相比,荒漠草原自由放牧区ANPP、BNPP及碳积累分别下降了57.1%、51.7%和56.0%,而典型草原自由放牧区分别下降了18.4%、25.1%和17.9%。2)在降雨量充足年份,与围封相比,荒漠草原划区轮牧区ANPP、BNPP以及碳积累分别增加了18.2%、9.8%和21.9%,而典型草原各处理下围封禁牧区ANPP仍是最高;3)两种草地类型下,降雨量对自由放牧的调控作用高于其它草地利用方式;4)荒漠草原ANPP在丰雨年是欠雨年的2倍,而典型草原仅增加了79.0%,降雨量对荒漠草原生产力的季节调控作用远高于典型草原。在未来全球气候变暖和降水格局变化的情况下,荒漠草原降雨量是影响荒漠植物群落NPP和碳积累的主导因子。     

鲍姆木层孔菌多糖对HepG2细胞增殖及侵袭相关能力的抑制作用

证实了鲍姆木层孔菌多糖对肝癌细胞系HepG2细胞增殖及侵袭的抑制作用。鲍姆木层孔菌提取物经乙醇分级沉淀和DEAE-Sepharoes F.F.离子柱层析以及Sephacryl S-200凝胶柱层析纯化,获得均一多糖PLP60-B1,该多糖具有体外活性。MTT法及流式细胞仪技术证实多糖PLP60-B1通过致使HepG2细胞阻滞于S期而显著抑制HepG2细胞的增殖和细胞集落的形成,且也可显著抑制细胞的粘附及侵袭能力。     

吡蚜酮对烟粉虱取食干扰效应的探讨

采用甘兰叶片浸液法测定了吡蚜酮对烟粉虱Bemisia tabaci(Gennadius)成虫、卵、1龄若虫和3龄若虫的致死作用。在所测试的浓度范围(9.38～300mg/L)内,烟粉虱若虫和成虫的校正死亡率均随吡蚜酮浓度的增大而顺次显著增大。取食75～150mg/L、9.38～37.5mg/L吡蚜酮处理叶片和清水处理叶片的存活成虫个体单头蜜露量(分别为0.37～0.42、0.59～0.72、1.48mm2)间存在显著差异(P<0.05)。用EPG技术研究了吡蚜酮对烟粉虱口针刺吸的不同阶段和取食活性的影响。接触低浓度吡蚜酮(75mg/L)时,最初粉虱能够正常开始取食,但不能从韧皮部正常吸取汁液。高浓度的吡蚜酮(300mg/L)抑制了口针向植物的插入。综合上述结果,说明吡蚜酮可望成为防治番茄黄曲叶病毒病载体-烟粉虱的重要药剂之一。     

BACE蛋白的表达、纯化和活性测定

在大肠杆菌中表达、纯化并重新折叠以获得有活性的酸性蛋白水解酶 (BACE蛋白 )———一种与阿尔茨海默病 (AD)发病相关的蛋白水解酶。克隆BACE活性区的表达序列到原核表达载体 pET11a中 ,经E .coliBL2 1(DE3)表达 ,从包涵体中获取蛋白质 ,电泳鉴定后经梯度反向快速折叠法重新折叠 ,柱层析分离纯化 ,得到了表达的重组可溶性BACE蛋白 ;用高效液相色谱、质谱等方法检测其对人工合成多肽底物的水解作用 ;测定了BACE蛋白的酶促动力学常数。结果表明 ,得到的重组BACE蛋白具有水解人工合成小肽底物的活性。