改变碳输入对沂蒙山区典型次生林土壤微生物碳源代谢功能的影响

凋落物和根系向土壤的碳输入是森林生态系统的关键过程,输入量及组分的变化直接影响森林土壤碳汇功能和生产力。在沂蒙山区栎类天然次生林中,开展添加/去除凋落物及去除根系的定位控制试验。于控制试验开展21个月后,采用Biolog Eco微平板培养法,研究凋落物和根系对土壤微生物碳源代谢功能的影响。结果表明,凋落物倍增处理增加了土壤微生物碳源代谢功能,增加了对糖类和胺类的代谢能力。去除凋落物处理、去除根系处理和无输入处理都降低了土壤微生物碳源代谢功能。去除凋落物处理降低土壤微生物碳源代谢功能的幅度大于去除根系处理,表明当前条件下凋落物对土壤微生物碳源代谢功能的影响大于根系,但如果抛除掉去除根系处理中残留根系的影响,凋落物和根系对土壤微生物碳源代谢功能的相对大小可能会发生变化。土壤有机碳含量、铵态氮含量显著影响微生物碳源代谢多样性（P<0.05）,并与碳源代谢功能正相关。凋落物倍增处理通过增加土壤铵态氮和有机碳含量,增加微生物碳源代谢功能,去除凋落物处理和无输入处理通过降低土壤铵态氮和有机碳含量,降低微生物碳源代谢功能。结果深化了碳输入途径（地上凋落物与地下根系）和数量（凋落物倍增、凋落物去除与对照）对温带栎类天然次生林土壤碳代谢过程的认识。     

猪链球菌2型Orf207基因缺失菌株的构建及其生物学特性检测

【背景】猪链球菌2型(streptococcus suis type 2, SS2)可引起人、猪的脑膜炎、关节炎及败血症等,不仅给养猪业带来巨大的经济损失,同时严重威胁公共卫生安全。本团队前期通过噬菌体展示文库技术发现Orf207编码蛋白可能参与SS2诱导的脑膜炎发生,然而其在SS2致病过程中的具体作用尚不清楚。【目的】探究Orf207基因对SS2致病性的影响。【方法】采用温敏性自杀质粒介导的同源重组系统,构建SC19 Orf207基因缺失菌株ΔOrf207及其回补菌株CΔOrf207,系统比较缺失菌株与野生株间在生长特性、形态、组织定殖能力、毒力情况、细胞黏附与侵袭及抗巨噬细胞吞噬能力等生物学特性方面的差异。【结果】与野生株相比,缺失菌株链长变短,生长速度略慢;而且Orf207缺失显著增加了小鼠的存活率,降低了细菌在血液、心脏、肝脏、脾脏、肺脏、肾脏、脑组织的定殖能力和对肺组织的病理损伤并显著减弱SS2对HeLa细胞的黏附与侵袭能力及抗巨噬细胞吞噬能力。【结论】Orf207基因可以显著降低SS2对宿主的致病能力,本研究结果不仅丰富了SS2的致病机制,也为SS2疫苗等研发提供了新靶点。     

产铁载体菌株的分离、培养条件优化及初步应用

[背景]微生物菌肥是推动绿色农业发展的关键.铁载体是由植物根际微生物产生的一类低分子量金属离子螯合物,可通过螯合Fe3+促进植物生长,因此,筛选具有高产铁载体功能的菌种意义重大.[目的]从植株根际土壤中分离高产铁载体微生物,为开发植物根际促生菌提供种质资源.[方法]采用chrome azurol sulfonate(C...     

马尾松幼苗根系和光合碳供应对土壤性质变化和温室气体排放的驱动作用

森林植被受全球气候变化、森林经营活动及病虫害等多种干扰,导致林地光合碳供应水平及根系输入量发生变化。在此背景下,土壤性质及土壤温室气体排放的响应及其机理是预测森林碳汇功能变化及森林可持续经营的重要依据。以2年生马尾松盆栽苗为对象,通过单株/盆和3株/盆栽植密度控制根系输入量、通过环割和截干控制光合碳向地下的供应能力,模拟森林植被干扰导致的根系输入量及光合碳供应变化对土壤理化性质、微生物群落结构及温室气体排放的影响。结果表明,苗木根系非结构性碳水化合物(TNC)含量和氮含量比单株/盆低;3株/盆的土壤速效氮含量比单株/盆低,土壤革兰氏阳性菌、厌氧菌、放线菌及丛枝菌根真菌丰富度均比单株/盆显著增加,3株/盆的土壤二氧化碳(CO₂)排放速率较高,但土壤氧化亚氮(N₂O)排放速率差异不显著。无论是单株/盆还是3株/盆,环割和截干处理后,根系生物量、根系长度及表面积均比对照显著下降;根系TNC含量显著下降。土壤和根系氮含量都有增加趋势;土壤微生物生物量碳(SMBC)含量降低,而土壤微生物生物量氮(SMBN)则提高。环割和截干后,土壤中各种微生物组成丰富度均有下降趋势,土壤CO₂排放速率显著下降,土壤N₂O排放速率则显著提高。根系输入量及光合碳供应对土壤细菌和真菌含量均有显著影响,土壤细菌含量与根系生物量、SMBC和SMBN显著正相关;土壤真菌含量与土壤温度显著负相关,与根系生物量、SMBC和SMBN显著正相关。相关分析表明,土壤CO₂排放通量与土壤温度、土壤湿度及根系生物量显著正相关,与土壤硝态氮显著负相关;土壤N₂O排放通量与土壤温度和土壤湿度显著正相关。以上研究表明,根系输入量与地上光合碳供应共同作用,改变土壤理化性质及微生物环境,进而影响土壤温室气体排放。     

基于地理和气象要素的春玉米生育期栅格化方法

本文以黄河流域春玉米生育期和气象站点气象数据为主要数据源,采用多元逐步回归法分析了各生育期和经度、纬度、海拔高度、降水、年均温、≥10℃积温和日照时数等影响因子的关系,建立逐步回归方程,对各生育期空间栅格化方法进行了探讨,结果表明：（1）生育期空间拟合插值的统计检验说明春玉米“播种期”、“抽雄期”和“收获期”三个时期模拟效果最好,“拔节期”效果精度相对较好;（2）播种期基本满足从西南到东北延后的变化趋势,而拔节期、抽雄期和收获期基本上表现了从南北向中部、中部向东西两侧延后的现象。本研究得到的生育期与地理和气象要素之间的逐步回归方程,可为气候条件变化下作物生育期栅格化模拟试验以及农业生产应该采取的适应机制研究提供一定的依据。     

红螺菌(Rhodospirillum sp.)的生长及其饥饿存活的研究

红螺菌（Ｒｈｏｄｏｐｉｒｉｌｌｕｍ ｓｐ．）是在多种不同生境中广泛存在的光合细菌中的一类,它在水产养殖上也得到了广泛应用。报道了不同生长阶段红螺菌在饥饿环境中的存添能力。红螺菌在饥饿环境中的存活能力提高。分批培养过程中,同时测定红螺菌数和可培养活菌数的变化表明,静止期生长期后的红螺菌难以在固体培养基上形成菌落,进入非可培养状态,进入非可培养状态的红螺菌经复苏培养后仍可恢复在固体培养基上形成菌落的能     

棘胸蛙的性腺分化及温度对其性别决定的影响

单性养殖在棘胸蛙(Quasipaa spinosa)养殖中意义显著。为了了解棘胸蛙性腺分化,并探讨在不同的培育温度条件下性腺分化的差异。通过组织切片观察了棘胸蛙原始性腺的形成和性腺分化。棘胸蛙的性腺分化有其特殊性:生殖嵴形成时,其中既有体细胞,又有原始生殖细胞(PGCs);无论原始性腺是分化成为精巢还是卵巢,其中都出现一个带有单层扁平上皮初生性腔,当单层扁平上皮逐渐消失后形成次生性腔。性腔周围的PGCs开始长大2—3倍时,性腺将分化成为卵巢;体细胞渗入性腔中,使腔隙变小直至消失,这种原始性腺分化成为精巢。棘胸蛙蝌蚪孵化后的l7—80 d(Gosner 25—26期)为性腺分化的敏感时期。实验选取同一批次刚孵出蝌蚪(Gosner 24期),分别用不同水温(16±1)℃、(27±1)℃、(31±1)℃3组实验组及自然水温(23±1)℃对照组条件下的培育蝌蚪。结果显示,对照组的雌、雄性比为26∶24,雄性率接近50%;(16±1)℃实验组的雌、雄比例为33∶17,雄性率仅34%(P0.05);从(27±1)℃实验组起,雄性率提高,(31±1)℃实验组的雄性率达70%(P0.05)。棘胸蛙的性别分化属于温度依赖型性决定(TSD)。较高的培育温度可使棘胸蛙蝌蚪性别分化趋向雄性,而较低的培育温度则使蝌蚪雌性化。     

麦茬处理方式对夏玉米光合特性的影响

采用两年三点的大田试验,研究了麦茬处理方式（平茬、立茬、除茬）对机播夏玉米光合特性及其产量的影响。结果表明,不同麦茬处理方式的夏玉米光合参数存在明显差异。夏玉米Pn、Gs表现为吐丝期最大,处理间表现为平茬〉立茬〉除茬;Tr在处理间表现为除茬〉立茬〉平茬,叶片水平上的WUE表现为为平茬〉立茬〉除茬;不同麦茬处理夏玉米的产量差异显著。     

基于DSSAT模型对豫北地区夏玉米灌溉制度的优化模拟

合理的灌溉制度是提高农业水资源利用效率、保证夏玉米高产稳产的前提。采用农业技术转化决策系统(DSSAT,Decision Support System for Agrotechno1ogy Transfer)探究了河南省北部地区夏玉米不同降水年型下的最优灌溉制度。经过参数的校正和验证,归一化均方根误差(nRMSE)、均方根误差(RMSE)和一致性指数(d)均表现出模拟值与实测值的吻合度很好,DSSAT-maize模型可以准确模拟夏玉米物候期、地上部分生物量、产量和土壤水分状况。然后基于模型模拟了不同灌溉处理下的夏玉米生产潜力,从而评估夏玉米缺水量,并对比分析不同生育时期灌水对产量的影响确定最优灌溉时期,综合考虑产量和水分利用效率确定最优灌溉制度。结果表明:夏玉米生长季的缺水量年际间差异显著,多年平均值为38.91 mm,波动范围为0—193.03 mm。在丰水年,不需要灌溉;在平水年,开花期灌水30 mm;在枯水年,开花期和灌浆期灌水50 mm;在特别干旱年,苗期、拔节期和开花期至少灌水180 mm。优化的灌溉制度下丰水年、平水年和枯水年的WUE达到最高且产量分别占其最高产量的100%、99.72%和97.89%,实现了作物高产节水协同提高的目标。     

脑缺血大鼠肺组织NGF/TrkA表达变化及其意义

目的:探讨大鼠脑缺血后肺组织神经生长因子(nerve growth factor,NGF)/酪氨酸蛋白激酶A(tropomyosin-related kinase A,TrkA)表达的变化。方法:成年雄性大鼠随机分为假手术组和脑缺血后6 h、24 h及48 h组,每组8只。建立大脑中动脉永久性局灶性缺血模型,术后于各时间点麻醉处死大鼠后,测定肺组织湿重/干重(W/D),光镜下观察HE染色肺组织病理学改变;Western blot法检测肺组织NGF、TrkA蛋白表达。结果:与假手术组相比,脑缺血后6 h肺组织W/D有增加,差异无统计学意义(P>0.05),而脑缺血后24 h及48 h肺组织W/D均有显著增高(P<0.05),其中以24 h组最明显(P<0.01);脑缺血后6 h肺组织出现轻度充血、水肿及炎性改变,24 h及48 h组肺泡结构破坏明显。病理学评分结果显示,脑缺血后24 h及48 h组大鼠肺组织病理评分较假手术组显著升高(P<0.05);Western blot法显示,脑缺血6 h肺组织中NGF表达增加(P<0.05),48 h时表达有下降趋势,但仍高于假手术组(P<0.05)。而肺组织中TrkA表达在脑缺血6h有下降(P>0.05),24 h下降明显(P<0.05),48 h时TrkA蛋白表达虽有上升,仍显著低于假手术组(P<0.05)。结论:大鼠肺组织NGF/TrkA的动态变化可能参与了脑缺血后肺损伤的病理生理过程。