不同生育期玉米上草地贪夜蛾的发生为害规律

2019年在广东湛江、江门调查了玉米上草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda (Smith)发生为害动态,分析了不同生育期玉米上该虫发生为害差异规律。发现各个地区草地贪夜蛾的虫口数量与玉米受害程度存在较大差异,呈现不均衡性;该虫对玉米苗期为害最严重,其次为大喇叭口期;建立了2个地区玉米6个生育期受害率与虫口数量之间的线性回归模型。研究结果可为草地贪夜蛾监测预警及防控提供参考。     

Increased high‐latitude photosynthetic carbon gain offset by respiration carbon loss during an anomalous warm winter to spring transition

Arctic and boreal ecosystems play an important role in the global carbon (C) budget, and whether they act as a future net C sink or source depends on climate and environmental change. Here, we used complementary in situ measurements, model simulations, and satellite observations to investigate the net carbon dioxide (CO₂) seasonal cycle and its climatic and environmental controls across Alaska and northwestern Canada during the anomalously warm winter to spring conditions of 2015 and 2016 (relative to 2010–2014). In the warm spring, we found that photosynthesis was enhanced more than respiration, leading to greater CO₂ uptake. However, photosynthetic enhancement from spring warming was partially offset by greater ecosystem respiration during the preceding anomalously warm winter, resulting in nearly neutral effects on the annual net CO₂ balance. Eddy covariance CO₂ flux measurements showed that air temperature has a primary influence on net CO₂ exchange in winter and spring, while soil moisture has a primary control on net CO₂ exchange in the fall. The net CO₂ exchange was generally more moisture limited in the boreal region than in the Arctic tundra. Our analysis indicates complex seasonal interactions of underlying C cycle processes in response to changing climate and hydrology that may not manifest in changes in net annual CO₂ exchange. Therefore, a better understanding of the seasonal response of C cycle processes may provide important insights for predicting future carbon–climate feedbacks and their consequences on atmospheric CO₂ dynamics in the northern high latitudes.     

Fluorescence characterization and microbial degradation of dissolved organic matter leached from salt marsh plants in the Yellow River Delta

盐沼植被是沿海水体中溶解有机物(Dissolved Organic Matter, DOM)的重要贡献者。然而,不同盐沼植物释放DOM的动力学特征尚缺乏系统研究和比较。黄河三角洲湿地是中国东海岸面积最大,保护最完善的沿海生态系统之一。本论文研究了2016年10月从黄河三角洲(Yellow River Delta, YRD)盐沼中采集的三种常见沼泽植物(芦苇(Phragmites australis),碱蓬(Suaeda salsa)和獐茅(Aeluropus littoralis)的DOM释放过程。通过测定溶解有机碳(Dissolved Organic Carbon, DOC)和溶解氮(Dissolved Nitrogen, DN)发现,植物叶片释放的DOM浓度远高于其根和茎。在27天的培养期内,平均有15%的生物碳和30%的生物氮以DOC和DN的形式通过植物叶片释放。从植物中释放的DOM非常不稳定,在27天的培养期内,细菌共消耗了92.4%–98.1%的DOC和88.0%–94.6%的DN。植物释放DOM的荧光特性表明,发色溶解的有机物(Chromophoric Dissolved Organic Matter, CDOM)是DOM的主要组分,而类蛋白组分是植物释放CDOM的主要组分。细菌的降解作用改变了DOM的荧光性质和化学组成。上述的室内研究结果得到了实地调查的充分支撑,表明在深秋时期黄河口湿地有大量DOM溢出。本研究结果表明,盐沼植物释放的DOM是沼泽和沿海水域DOC和DN的重要来源,而且易降解DOC和DN为黄河口湿地和邻近沿海水域中的微生物群落提供了重要的食物来源。     

石山苣苔属四种(含一变种)植物的染色体数目和倍性研究

石山苣苔属(苦苣苔科)约41种,主要分布于我国西南石灰岩地区。到目前为止,仅其中四种的染色体数目被研究和报道,其余绝大多数物种的染色体数目和倍性尚不清楚,染色体数目和倍性在该属及其姐妹属报春苣苔属中的演变历史及其对两属物种多样性分化的影响亦不清楚。该文以叶片水培生根法获取的四种(含一变种)石山苣苔属植物 [即石山苣苔原变种(Petrocodon dealbatus var. dealbatus)、齿缘石山苣苔(Petrocodon dealbatus var. denticulatus)、弄岗石山苣苔(Petrocodon longangensis)、石山苣苔未定名种(Petrocodon sp.)]的根尖细胞为材料开展染色体实验,探索了多种不同的实验条件对染色体制片效果的影响并获取染色体数目,在石山苣苔属和报春苣苔属的系统树上追踪了染色体数目和倍性的演变历史,同时探讨染色体数目尤其是倍性变化是否对两属物种多样性分化存在影响。结果表明:(1)长度为1～1.5 cm的根尖,0.002 mol·L^-1 8-羟基喹啉溶液预处理5 h,解离4 min为较适宜的染色体制备条件。(2)四种(含一变种)石山苣苔属植物染色体数目一致,均为二倍体(2n=2x=36)。(3)两属之间及两属各自的最近共同祖先染色体数目尚不能确定,除个别物种染色体条数或倍性有变化以外,其余已知染色体数目的物种均为2n=2x=36,在两属中高度一致,石山苣苔属与报春苣苔属物种多样性分化尤其两属物种多样性巨大差异与染色体数目和基因组倍性变化无关。综上结果为石山苣苔属植物及其近缘类群染色体制备提供了参考,也为进一步对该类群的分类、系统演化和物种形成等方面的研究提供了基础数据和启示。     

小脑症蛋白ASPM和钙调蛋白的复合物的纯化和表征

常染色体隐性小脑症(Autosomal recessive primary microcephaly, MCPH)是一种与大脑缩小和智力缺陷有关的神经发育障碍。 ASPM(abnormal spindle-like microcephaly-associated)是最常见的MCPH的致病基因,但其潜在机制尚不清楚。我们发现钙调蛋白(calmodulin, CaM)通过与ASPM的IQ区域相互作用而对ASPM的功能有重要的调控作用。我们纯化了ASPM IQ区域和CaM的复合物,并通过分子排阻色谱结合多角度静态光散射（SEC-MALS）和圆二光谱（CD）实验发现了ASPM和apo_CaM的结合比例为1：8。有趣的是,在Ca2+存在时,ASPM的IQ区域与Ca2+_CaM的结合比例变为了1：7。此外,通过比较不同条件下（Ca2+存在与否）的CD光谱,ASPM-CaM复合物显示出Ca2+依赖性的热稳定性变化。综上所述,我们的研究揭示了Ca2+诱导的ASPM-CaM相互作用的调节机制。     

Apelin-13对LPS诱导人脐静脉内皮细胞屏障损伤的干预作用*

目的: 探讨Apelin-13对LPS诱导人脐静脉内皮细胞(HUVECs)屏障损伤的影响。方法: 将体外培养的HUVECs分为4组:正常对照组、LPS组、Apelin-13+LPS组、Apelin-13组。用5 μg/ml LPS作用细胞24 h, 复制屏障功能受损模型。1 μmol/L Apelin-13提前30 min给予,再给予LPS作用24 h,确定Apelin-13的影响。通过CCK8法检测Apelin-13对细胞活力的影响;Western blot检测血管内皮细胞钙粘蛋白(VE-cadherin)、纤维状肌动蛋白(F-actin)表达变化;免疫荧光检测VE-cadherin、F-actin的表达变化及核转录因子Kappa B(NF-κB p65)入核情况。结果: 与正常对照组相比,单独给予Apelin-13对细胞活力无明显影响。与正常对照组相比,LPS组细胞活力明显下降(P＜0.01),VE-cadherin蛋白表达下降(P＜0.01)、F-actin蛋白表达升高(P＜0.05),NF-κB p65入核明显增加。与LPS组相比,Apelin-13明显增加细胞活力(P＜0.01),VE-cadherin蛋白表达增加(P＜0.05)、F-actin蛋白表达下降(P＜0.01),蛋白NF-κB p65入核下降明显。结论: Apelin-13可减轻LPS诱导的人脐静脉内皮细胞损伤及屏障受损,其机制可能与抑制炎症相关。     

不同姿势久坐下女性腰部肌肉的sEMG信号变化

目的:观察女性受试者在不同坐姿久坐前后腰部肌肉表面肌电(sEMG)信号的变化,探讨不同姿势的久坐对竖脊肌功能状态的影响。方法:32名女性受试者随机分成4组,分别在4种不同的座椅(座椅A、B、C、D)上久坐2 h。记录受试者腰部竖脊肌在久坐前后2次最大随意收缩力量(MVC)测试中的sEMG信号,观察测试过程中的前3 s时频指标及全程频域指标的变化。结果:3 s的时频指标平均肌电振幅(AEMG)、平均功率谱频率(MPF)在不同坐姿久坐前后无显著性差异,其中AEMG在座椅B组中明显大于座椅A组;全程信号的频域指标MPF在久坐后显著减小,但在不同坐姿之间无显著性差异。结论:女性受试者在4种不同坐姿2 h久坐前后腰部竖脊肌的最大活动水平无明显改变;最大持续收缩能力在久坐后下降,但在不同坐姿间并无显著差异。     

军曹鱼催乳素受体PRLR1基因的克隆及其在不同盐度条件下mRNA表达差异

催乳素受体通过结合催乳素,能调节鱼体渗透压。为研究催乳素受体1(PRLR1)在高盐水体和低盐水体中对军曹鱼(Rachycentron canadum)的渗透调节作用,利用cDNA末端快速扩增(RACE-PCR)技术,获得了军曹鱼PRLR1全长cDNA序列。该基因全长为2629 bp,包含1953 bp的开放阅读框ORF,可编码650个氨基酸。氨基酸序列包含了2个纤维连接蛋白3型结构域(FN3)、保守的WS区和box1。采用qRT-PCR技术,检测不同盐度(10‰、30‰和35‰)条件下鳃、肠、体肾中PRLR1基因mRNA表达情况。结果显示,PRLR1基因在军曹鱼的各个组织中均有表达,其中鳃表达量最高,其次是肌肉、体肾和肠,而在胃、脾、脑和心脏中则微量表达。低盐组、正常组和高盐组中,PRLR1基因的表达量均为鳃最高;肠次之;体肾最低。随着盐度提高,PRLR1基因的鳃、肠和体肾组织表达量变化规律均呈逐步下降趋势。以上结果反映了军曹鱼PRLR1在渗透压器官中的功能差异性,说明PRLR1在军曹鱼渗透压调节上具有重要作用。     

黄河三角洲高潮滩芦苇植被区天津厚蟹的食源食性

通过稳定同位素方法,研究植物在大型底栖动物的食源占比,可以为滨海湿地下行效应提供直接证据。本文研究了黄河三角洲高潮滩芦苇区天津厚蟹的食性和食源。结果表明: 该植被区蟹类密度为(5.5±1.5) ind·m^-2,存在夜间攀爬芦苇取食的行为。在室内试验条件下,天津厚蟹具有明显的食物偏好,偏好取食芦苇新鲜叶片。通过稳定同位素食源分析发现,在野外自然环境下,芦苇叶片是天津厚蟹的重要食源之一。鲜叶[5月:(6.4±4.9)%;7月:(5.8±4.9)%;9月:(12.5±8.8)%]和枯叶[5月:(12.4±7.8)%;7月:(15.5±9.9)%;9月:(15.1±9.4)%]的食源占比均具有时间异质性。天津厚蟹不仅可能通过取食抑制芦苇生长,还可能通过取食的扰动行为影响该植被区的枯落物分解。     

不同品种玉米对草地贪夜蛾生长发育及繁殖的影响

为评价新入侵害虫草地贪夜蛾对我国不同品种玉米的为害潜能,本文采用组建实验种群生命表的方法研究了草地贪夜蛾对3种甜质型玉米(穗甜1号、正甜68和华金甜1号)以及3种糯质型玉米(京科糯2000、广黑甜糯和广糯1号)的生存适合度,分析了草地贪夜蛾生物学指标与玉米叶片主要营养物质及粗纤维含量间的相关性。结果表明: 取食甜质型玉米的草地贪夜蛾的幼虫存活率、蛹重、雌成虫产卵量均显著高于取食糯质型玉米;取食甜质型玉米草地贪夜蛾的内禀增长率介于0.1566～0.1843,净生殖力介于187.97～353.35,也均高于取食糯质型玉米(内禀增长率介于0.0998～0.1465,净生殖力介于25.89～95.34),表明取食甜质型玉米的草地贪夜蛾具有更高的种群增长能力。甜质型玉米叶片中主要营养物质维生素C、淀粉、可溶性糖、蛋白质、脂肪、总氨基酸及粗纤维的含量普遍高于糯质型玉米,草地贪夜蛾的净生殖力与维生素C、淀粉、可溶性糖、蛋白质及粗纤维的含量均存在显著正相关关系。草地贪夜蛾在甜质型玉米上具有更高的生存适合度。