华北平原冬小麦农田生态系统CO_2通量特征及其影响因素

利用2014—2015年中国科学院封丘农业生态实验站涡度相关系统观测的冬小麦农田生态系统CO_2通量数据,结合试验地常规气象观测系统的气象数据,分析冬小麦4个生育期(分蘖期、越冬期、拔节期和灌浆期)内CO_2通量的日变化,研究净生态系统碳交换(NEE)的季节变化及其与气象要素的关系.结果表明:冬小麦整个生育期内NEE为-360.15g C·m^-2,总初级生产力总量为1920.01 g C·m^-2,冬小麦农田生态系统具有较强的固碳能力.冬小麦农田生态系统CO_2通量具有明显的日变化和季节变化特征,分蘖期表现为碳源,越冬期、拔节期和灌浆期表现为碳汇.表观初始光能利用率平均值为0.03 mg CO_2·μmol^-1,光饱和时的生态系统生产量平均值为1.53 mg CO_2·m^-2·s^-1,月平均生态系统呼吸为193.92g C·m^-2·month^-1.冬小麦农田生态系统4个生育期NEE与光合有效辐射的相关关系均达到极显著水平.分蘖期、拔节期和灌浆期NEE与饱和水汽压差的相关关系极显著,越冬期达显著水平.冬小麦分蘖期、越冬期和灌浆期NEE日总量与土壤温度呈正相关,拔节期呈负相关关系.     

条形柄锈菌小麦专化型葡萄糖-6-磷酸脱氢酶基因PsG6PDH1的表达特征及功能分析

葡萄糖-6-磷酸脱氢酶是磷酸戊糖途径中的关键限速酶。基于已测序的条形柄锈菌小麦专化型基因组序列,利用RT-PCR方法克隆了该病菌葡萄糖-6-磷酸脱氢酶PsG6PDH1的全长cDNA序列（1 497bp）,编码498个氨基酸的蛋白。编码蛋白含有葡萄糖-6-磷酸脱氢酶的保守功能域。系统进化分析发现,PsG6PDH1与禾柄锈菌小麦专化型的G6PDH聚为一簇。qRT-PCR分析表明,PsG6PDH1在病菌侵染早期的表达明显上调,其中侵染24h时表达量最高,为对照夏孢子的30倍。将PsG6PDH1导入酿酒酵母G6PDH缺失突变体中成功表达,并表现出较强的葡萄糖-6-磷酸脱氢酶活性,明显酵母增强了菌株对过氧化氢的耐受性。由此推测,PsG6PDH1可能参与了条形柄锈菌小麦专化型在侵染寄主时抵御寄主的氧化胁迫反应。研究结果为进一步研究该病菌基础代谢及侵染机理奠定一定的理论基础。     

重金属Hg2+、Cd2+对西藏拟溞的急性毒性研究

在静置不换水条件下,研究了重金属Hg2+、Cd2+对西藏拟溞的急性毒性作用。结果表明,Hg2+和Cd2+对西藏拟溞的24hLC50分别是468.3441μg/L、12.3140 mg/L,48hLC50分别是124.3158μg/L、6.8183 mg/L,Hg2+、Cd2+对西藏拟溞急性毒性的安全浓度分别是2.6277μg/L、0.6271 mg/L。Hg2+对西藏拟溞的毒性大于Cd2+的毒性。     

桂林岩溶石山檵木种群空间格局及其关联性

种群的空间分布格局及其关联性反映了种群演替方式和对环境因子的适应策略,对植被的恢复与重建、生物多样性保护等具有重要的意义和价值.为了解桂林岩溶石山檵木种群的空间分布格局及其关联性,在对其进行群落调查的基础上,采用点格局方法,以Ripley K函数为基础,运用其衍生的成对相关函数和Ripley L函数对檵木种群的空间分布格局以及不同径级之间关联性进行分析.结果表明:檵木种群的径级结构呈倒“J”型分布,小径级个体占较大比例,种群自然更新状况良好,属增长型种群;檵木种群3个径级的个体在小尺度上呈聚集分布,但随着空间尺度的增大,聚集强度逐渐减弱,趋向随机分布;檵木种群3个不同径级的个体间在小尺度下均呈现无关联,随着尺度增大,不同径级个体的空间关联性呈现正关联或负关联;檵木种群个体间径级差异越大,它们的空间关联性越弱,甚至可能逐渐转变为负关联.本研究结果有助于了解桂林岩溶石山檵木种群在生长发育过程中的生态策略和物种共存的尺度依赖性特征及其形成机制,从而为岩溶石山森林植被的恢复与重建、保护和经营管理提供参考.     

管涔山青扦(Picea wilsoni)天然林年龄结构及其动态的研究

地种群年龄的研究表明,虽经人为频繁干扰,管涔肝扦天然林仍表现出异龄林结构特征,立木年龄范围超过一个级期,根据年龄结构特征值可分为相对龄林、相对异龄林和异龄林３种类型林下新一代种群的数量和结构受林冠郁闭度和结构的影响。具垂直郁闭型林冠的异龄林,林下更新数量充足,幼苗幼树年龄结构合理;而服闭型林冠,不利于一代种群的发生和发展,青扦种群年龄结构受种群发生和自疏两个过程的控制,林下种群的发生以小规模林冠空     

陇南越夏区自生麦苗条形柄锈菌毒性表型及分子基因型分析

为了解陇南地区越夏自生麦苗上条形柄锈菌的毒性组成及群体遗传结构,将采自天水、陇南及定西的自生麦苗上的39个单孢子堆菌系采用中、美鉴别寄主毒性分析法和TP-M13-SSR荧光标记技术,进行毒性鉴定并对其基因组DNA进行SSR标记分析。结果显示：在中国鉴别寄主上供试菌系被区分为9个致病类型,在美国鉴别寄主上则得到24个毒性类型,在中美鉴别寄主上共得到30个毒性表型。通过中国鉴别寄主鉴定的CYR32、CYR33为优势小种,毒性比率分别达到35.9%和30.8%。SSR标记将这些菌系划分为36个基因型,毒性分析与     

黄土丘陵沟壑区自然恢复草被对浅沟侵蚀的影响

浅沟侵蚀是黄土高原丘陵沟壑区的一种重要侵蚀类型.以往研究多侧重于农地浅沟,有关自然恢复草被对浅沟侵蚀影响的研究甚少.本研究采用野外原位冲刷试验,以裸地浅沟为对照,探究放水流量为5、10、15、20和25 L·min^-1条件下草地浅沟的径流产沙特征及侵蚀机理.结果表明: 与裸地相比,草地浅沟平均流速、稳定径流率、雷诺数、弗劳德数分别减小25.4%～67.3%、8.4%～26.6%、54.9%～80.5%、18.6%～65.1%,阻力系数增大0.09～7.18倍.草地浅沟最大产沙率、稳定产沙率和平均产沙率较裸地浅沟分别减小55.1%～90.9%、61.8%～95.4%和64.8%～92.4%;5～25 L·min^-1放水流量下,自然恢复草被的减沙效益可达65.9%～88.8%,且随放水流量增大,减沙效益呈减小趋势.与裸地相比,草地浅沟的平均径流功率和平均径流剪切力分别减小54.9%～80.5%和12.4%～51.1%,临界径流功率增大1.43倍,临界剪切力增大33.7%;草地和裸地浅沟平均产沙率与平均径流功率、平均径流剪切力均呈显著线性相关.自然恢复草被显著增加了浅沟抗蚀性能,降低了浅沟径流侵蚀能力.     

E1A 激活基因阻遏子促进人血管平滑肌细胞分化和迁移

为探讨 E1A 激活基因阻遏子 (cellular repressor of E1A-stimulated genes , CREG) 蛋白在人血管平滑肌细胞株 HITASY 分化和迁移中的调控作用,构建了重组逆转录病毒载体 pLNCX₂( ＋ )/CREG 和 pLXSN( － )/CREG. 以带绿色荧光蛋白 (green fluorescent protein , GFP) 的空载体 pLNCX( ＋ )/GFP 和正常 HITASY 为对照,用磷酸钙共沉淀法将重组逆转录病毒载体转染 293 细胞,包装出完整的逆转录病毒后,感染 HITASY. 经 G418 筛选,获得稳定感染的细胞克隆 . 应用免疫荧光染色、蛋白质印迹等方法检测 CREG 和平滑肌分化标志蛋白α- 肌动蛋白 (SMα -actin) 表达,同时通过刮伤实验、慢速显微摄像技术检测细胞迁移能力以及用明胶酶谱方法分析细胞基质金属蛋白酶 (matrix metalloproteinase , MMPs) 的活性 . 结果表明： pLNCX₂( ＋ )/CREG 稳定感染的 HITASY 中 CREG 和 SMα-actin 蛋白表达上调, MMP-2 和 MMP-9 活性升高,细胞迁移速度加快; pLXSN( － )/CREG 稳定感染的 HITASY 中 CREG 和 SMα -actin 蛋白表达下调, MMP-2 和 MMP-9 活性降低,细胞迁移速度减慢 . 上述研究提示 CREG 在诱导血管平滑肌细胞分化的同时促进细胞迁移 .     

陕北黄土高原辽东栎(Quercus liaotungensis)群落类型划分及其生态位特征

根据陕北黄龙林区辽东栎群落30个样地资料,通过聚类对该群落进行了类型划分,共划分为6个群丛,分别为A．辽东栎（Quercus liaotungensis）-土庄绣线菊（Spiraea pubescens）、B．辽东栎-虎榛子（Ostryopsis davidiana）、c．辽东栎-胡枝子（Lespedeza bicolor）、D．辽东栎．水枸子（Cotoneasten multtflorus）、E．辽东栎-白刺花（Sophora viciifolia）、F．辽东栎-黄蔷薇（Rosa hugonis）。另外,对各类型辽东栎林和不同坡向辽东栎群落的生物多样性进行了计算,结果表明各群落Whittaker多样性指数存在明显的差异,并与其所处的生境条件密切相关,其中与坡向关系较大,即北坡〉西北坡〉东南坡〉西南坡〉南坡。最后,对辽东栎林乔木层和灌木层组成种类生态位和生态位重叠进行了计算分析,结果表明,乔木层,辽东栎、油松、白桦不仅生态位宽度较大（LB值1．2—1．5）,而且三者之间的生态位重叠值也较大（0ik值0．7—0．9）;在现演替阶段它们之间存在着较为激烈的资源利用性竞争;灌木层,土庄绣线菊、榛子、铁杆蒿、黄蔷薇生态位宽度较大（LB〉1）,而葱皮忍冬、南蛇藤、鼠李、鞘柄菝葜较小（LB为0．4—0．45）;生态位重叠值〉0．8的种对仅占灌木计算种对的2．8％,而〈0．6的种对占87．4％。     

造血细胞体外悬浮培养和生物反应器开发

为解决造血细胞的静态培养中由浓度梯度引起的培养不稳定、环境不均一、难放大等问题,首先采用转瓶对脐血单个核细胞进行了悬浮培养研究,结果表明,悬浮培养中总细胞、集落和CD34^＋细胞的扩增都高于静态的方瓶培养。在测试了所用材料生物相容性的基础上,开发了可以控制溶氧和pH的生物反应器,并将其应用到造血细胞的批培养中,结果表明反应器的培养环境均一,可实现较高密度的培养,而且总细胞、集落和CD34^＋细胞的扩增都优于静态培养。大规模的反应器培养有利于解决临床应用中细胞数量不足的问题。