Environmental controls on water use efficiency during severe drought in an Ozark Forest in Missouri,USA

To accurately predict ecosystem responses induced by climate warming at local‐to‐global scales, models are in need of more precise knowledge of response during periods of environmental stress such as drought. In this paper, we studied environmental control of canopy‐level water use efficiency (WUE) during drought at an eddy flux site in an oak‐hickory forest in central Missouri, USA. Two consecutive severe droughts in the summers of 2006 and 2007 afforded coverage of a broad range of environmental conditions. We stratified data to obtain subranges that minimized cross‐correlations among putative WUE‐controlling factors. Our results showed that WUE was subject to control by atmospheric saturation deficit (ASD), soil water potential (SWP) and the ratio of diffuse to total photosynthetically active radiation (I_f/I_t). Generally, WUE was found to scale with 1/(ASD)^0.5, consistent with predictions from stomatal optimization theory. In contrast, SWP and I_f/I_t were related to WUE in a linear fashion. ASD was better correlated with WUE than either of the other two factors. It was also observed that the relationship between WUE and any single controlling factor was subject to influence of the other two. One such example was an opposite response of WUE to SWP between low and high ASD values, suggesting a breakdown of stomatal optimality under severe environmental stresses and a shift from optimal stomatal regulation to nonstomatal regulation at leaf scale. We have demonstrated that different data handling (stratified vs. nonstratified) or selection (hourly vs. daily) could lead to different conclusions on the relationship between WUE and its controls. For this reason, we recommend modelers to be cautious when applying WUE‐response formulas at environmental conditions or at time scales different from those at which they are derived.     

NaHCO3处理对西伯利亚蓼叶细胞膜脂过氧化和活性氧清除酶活性的影响

对西伯利亚蓼扦插苗进行不同浓度和不同时间NaHCO3处理,研究了NaHCO3处理浓度和时间对西伯利亚蓼叶细胞膜脂过氧化和活性氧清除酶活性的影响。研究表明,NaHCO3处理浓度分别与过氧化氢酶活性、丙二醛含量和细胞膜透性之间存在极显著正相关性,与超氧化物歧化酶活性之间存在显著正相关性,与过氧化物酶活性之间无显著相关性;不同NaHCO3浓度处理间,超氧化物歧化酶活性、过氧化氢酶活性及丙二醛含量差异极显著,过氧化物酶活性和细胞膜相对透性差异显著;不同时间的NaHCO3处理,过氧化物酶活性、过氧化氢酶活性、丙二醛含量及细胞膜透性差异显著,超氧化物歧化酶活性和过氧化氢酶活性差异极显著。     

杀菌剂对感染越冬桃小食心虫的白僵菌的抑制作用

【目的】桃小食心虫是我国果树上发生最普遍的食心类害虫,其室内人工饲养是综合防治研究的基础,但面临着田间越冬种群大量感染白僵菌死亡,给实验室种群的建立带来很大困难。因此筛选出对球孢白僵菌高效的杀菌剂用于解决桃小食心虫种群建立时感染白僵菌的问题。【方法】利用液体摇床振荡法和平皿十字交叉法测定16种常见杀菌剂对球孢白僵菌孢子萌发和菌丝生长的影响。【结果】筛选出9种杀菌剂,其中,腐霉利和中生菌素对孢子萌发的抑制效果好,常规用量抑制效果分别为97.88%±1.53%和93.22%±2.36%;抑霉唑和戊唑醇对菌丝生长的抑制效果明显,常规用量抑制效果分别达100.00%±0.00%和98.43%±0.99%;咪酰胺、丙环唑、噻菌灵、腈菌唑和吡唑醚菌酯对孢子萌发和菌丝生长的抑制效果都好。同时测定了这9种杀菌剂常规浓度及其5倍和10倍稀释液对桃小食心虫的毒力,结果表明有5种杀菌剂对桃小食心虫稍有不利影响。【结论】4种杀菌剂,中生菌素、戊唑醇、吡唑醚菌酯和噻菌灵可用于解决桃小食心虫种群建立时越冬幼虫的感染白僵菌问题。     

APNP对白念珠菌杀菌效果研究

目的 研究常压低温等离子体(APNP)喷流对白念珠菌的杀灭作用,并初步探讨其杀菌机制.方法 观察白念珠菌标准株经不同放电气体流量、作用时间及作用距离的APNP喷流处理后的菌落生长情况,并利用扫描电镜与透射电镜观察处理后念珠菌细胞内外超微结构的变化.结果 经APNP处理后的菌株生长明显被抑制,通入的放电气体He/O2以2/0.06 L/min的抑制作用比2/0.02 L/min明显,处理时间10 min明显优于2 min,作用距离1 cm优于2 cm.扫描电镜观察APNP处理后的菌体细胞壁有不同程度的破裂,菌体干瘪,透射电镜下可见菌体细胞壁、细胞膜破裂,胞内物质外漏,细胞内物质稀疏.结论 APNP喷流对白念珠菌有明显的杀灭效果,且放电气体中氧气含量相对越大,处理时间越长,作用距离越短,杀菌效果也越明显.其主要杀菌机制可能与APNP中活性粒子导致微生物细胞壁、细胞膜的破裂有关.     

三江源区不同退化程度高寒草原土壤呼吸特征

为了研究高寒草原退化对土壤呼吸的影响, 对三江源区不同退化程度的高寒草原土壤呼吸进行了测定, 分析了土壤呼吸与生物量、土壤温度以及土壤湿度的相关性, 结果表明: 1)不同退化程度的高寒草原土壤呼吸均表现出一定的月动态, 这种月动态在不同退化程度间各有不同。2)高寒草原在退化演替序列上生长季平均土壤呼吸速率呈先增加后降低的变化趋势, 其中在中度退化程度下达到最高值((2.46 ± 0.27) μmol·m^-2·s^-1), 显著高于未退化((1.92 ± 0.11) μmol·m^-2·s^-1)和重度退化((1.30 ± 0.16) μmol·m^-2·s^-1)水平(p < 0.01), 与轻度退化((2.22 ± 0.19) μmol·m^-2·s^-1)无显著差异(p > 0.05), 重度退化程度下呼吸速率显著低于其他退化水平(p < 0.01)。3)地上生物量和土壤呼吸存在极显著线性正相关关系(p = 0.004), 而地下生物量与土壤呼吸的相关性不很显著(p = 0.056)。4)除重度退化外, 未退化、轻度退化和中度退化高寒草原土壤呼吸与土壤温度显著正相关; 土壤呼吸与土壤湿度的二项式拟合方程在轻度退化程度下达到显著水平(p < 0.05), 而在未退化、中度退化和重度退化程度下均达到极显著水平(p < 0.01)。     

豆科模式植物——蒺藜苜蓿

蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）是国际上广泛用于研究仅属于豆科植物或者与之有关的某些生物过程的豆科模式植物,这些生物过程无法采用模式植物拟南芥进行研究。蒺藜苜蓿的基因组较小,二倍体,遗传学简单,遗传转化相对容易,再生时间较短。2003年,国际间合作的蒺藜苜蓿基因组测序计划已经启动。文章概述了蒺藜苜蓿基因组测序、生物信息数据库、遗传转化系统以及功能基因组研究工具的研究进展。     

毛竹的花药发育研究

竹类植物因有着较长的开花周期,其生殖生物学研究的报道相对较少。该研究采用石蜡切片与野外观察的方法,对毛竹花药的发育以及花药发育与花序的关系进行了研究。结果表明:毛竹的花药壁结构包括4层细胞:表皮细胞、药室内壁细胞、中层细胞和绒毡层细胞。药室内壁和中层都只有一层细胞,而且细胞形状较扁,花药发育后期药室内壁会逐渐降解,而中层则会完全解体消失。花药壁的发育为单子叶型,绒毡层为腺质型,而且只有一层,细胞径向较长,最后也会消失。小孢子母细胞减数分裂时,胞质分裂方式为连续型。形成的小孢子经一次有丝分裂后逐渐形成成熟花粉粒,大多为二细胞型,很少产生三细胞型。此外,还发现毛竹花药的发育与花序形态变化存在着相对应的关系。野外连续观察和切片发现,随着花序形态的不断发育变化,首先花药开始形成并不断分化,药壁备层也逐渐形成;接着小孢子逐渐成熟,备层也慢慢随之解体、消失;最后花药逐渐开裂并开始散粉。该研究结果不仅丰富了毛竹和竹类生殖生物学的研究内容,而且对毛竹种质的研究也具有重要意义。     

基于基因与抗菌活性筛选的菌株FIM060022多相鉴定

利用PKS-NRPS基因筛选与抗菌活性测定,选取筛选结果为阳性以及广谱抗菌的FIM060022菌株进行多相分类鉴定。结果显示,该菌株对大肠埃希菌(E. coli)、金黄色葡萄球菌(S. aureus)、枯草芽胞杆菌等细菌(B. subtilis),以及白色念珠菌(C. albicans)、红酵母(R. rula)与新型隐球菌(C. neoformans)等真菌具有抗菌活性。通过对菌株的培养特征、形态观察、生化特性、细胞壁组成分析、脂肪酸组成分析、G+C mol%含量组成,结合16S r DNA序列以及PKS/NRPS基因序列分析,将菌株FIM060022鉴定为小单胞菌科疣孢菌属。结果提示FIM060022是一株具有广谱抗菌活性的海洋稀有放线菌,具有产药用化合物的潜能。     

化香树果序总黄酮提取动力学研究

以化香树果序为原料,60%的乙醇水溶液为溶剂提取黄酮类化合物,在不同温度下对总黄酮的传质动力学进行了研究。采用平板模型,以Fick第二定律为基础,建立了化香树果序总黄酮提取的动力学方程,求得了速率常数、活化能、相对萃余率等一系列动力学参数。研究结果可为化香树果序总黄酮提取工程放大和深入理论研究提供一定的依据。     

固化河岸对长江江豚栖息活动的影响

长江江豚主要栖居在近岸浅水水域,喜好泥沙质类型的河岸。但在长江干流,有很多自然河岸被固化,河岸固化给长江江豚分布和栖息活动造的影响仍不甚清楚。2016年3月—2017年1月,对长江干流2个自然河段江豚的数量和分布做了12次考察,并收集了这2个河段岸型的相关数据,来分析固化河岸对江豚栖息活动的影响。12次考察累计发现江豚215头次,平均每次考察观察到江豚(17.92±7.09)头次。研究区域的固化河岸约占岸线总长的59%,分析发现,仅约13.9%的江豚分布在固化河岸水域,86.1%的江豚均分布在自然河岸水域。江豚在单位河岸长度的分布数量与该段固化河岸长度所占的比例呈显著负相关(r=-0.639,P0.01)。在自然河岸,分布在近岸50 m水域的江豚占31.8%,而在固化河岸,仅观察到2头江豚活动在近岸50 m水域内。由此可见,固化河岸对江豚的近岸分布有明显影响。调查还发现,安庆城区建设带约10 km江段12次考察均未发现江豚分布,城区建设带可能对江豚栖息已造成严重影响。长江干流的固化河岸所占比例非常高,研究结果提示这可能导致长江干流江豚栖息地的丧失和破碎化加剧,在制定长江江豚保护措施必需慎重考虑此因素的影响,并据此提出相应的栖息地保护和恢复方案。