热带山桂花、西南桦人工幼林植物区系成分分析

通过调查统计,在11年生和8年生山桂花和西南桦纯林、11年生山桂花与西南桦混交林、山地雨林和季风常绿阔叶林内,分别发现种子植物113、106、75、74种和58种,分别隶属于52、52、43、40和28科。这些科中,有15科为5种林分的共有科,分别占各林分类型总科的28.8%、28.8%、34.9%、37.5%和53.6%,其中热带成分共10科,占共有科的66.7%。属的分布区类型和变型共19类,除中国特有在山桂花纯林中缺失外,天然林中的所有分布区类型在3种人工林内均有发现;热带成分分别占山桂花、西南桦纯林、山桂花与西南桦混交林、山地雨林和季风常绿阔叶林的总分布区类型(世界广布型不参与计算)的85.72%、83.11%、80.01%、86.90%和84.77%。说明山桂花、西南桦人工林具有良好的物种和区系多样性恢复的功能。可初步推断乡土树种山桂花、西南桦人工林在热带可实现可持续经营。     

甜菜谷胱甘肽S-转移酶基因家族鉴定及在镉胁迫下的响应分析

为了研究谷胱甘肽S-转移酶基因（GST）家族在甜菜（Beta vulgaris）中对其生长发育及受到非生物胁迫时的潜在功能,以甜菜BvGSTs家族为研究对象,对其理化性质、进化关系、顺式作用元件、染色体定位及在镉胁迫下的转录表达特性进行深入地分析。结果表明：甜菜基因组中共有52个BvGSTs基因家族成员,分布于7个亚家族中;它们的相对分子质量在17～28 kDa,理论等电点pI在5.16～6.77,大部分成员定位于细胞质。BvGSTs结构中共发现9个motif,其中motif 8为Phi亚家族所特有。30个BvGSTs分别位于8条甜菜染色体,存在4处串联重复。根据顺式作用元件分析,甜菜BvGSTs可参与多种生物与非生物胁迫响应。转录组学分析发现全部52个BvGSTs均不同程度的参与到甜菜对镉胁迫的应答过程。其中在地下部,大多数Tau亚家族成员的表达受到镉胁迫的正向调控;在地上部,Phi亚家族受镉胁迫的显著诱导,Tau亚家族的表达被抑制。qRT-PCR分析表明,4个差异表达显著的BvGSTs的转录受到了镉胁迫调控,并与转录组测序结果相符。上述结果为进一步对甜菜谷胱甘肽S-转移酶在镉胁迫过...     

镉胁迫小海绵羊肚菌氧化损伤及其抗氧化防御

羊肚菌Morchella是全球广泛分布的食药用真菌,重金属镉(Cd)在羊肚菌中的积累受到越来越多的关注。然而,羊肚菌镉积累的机理尚不清楚。本研究通过在0–5.0mg/LCd浓度环境中培养小海绵羊肚菌Morchella spongiola,测定Cd胁迫下其菌丝生长速率、丙二醛(MDA)、过氧化氢(H₂O₂)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、谷胱甘肽过氧化物酶(GSH-Px)、谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(ASA)及细胞Cd积累量等生理生化指标,旨在明晰小海绵羊肚菌响应Cd毒害的抗氧化防御响应机理。结果表明随着Cd浓度的增加,小海绵羊肚菌菌丝生长呈现出“升-降-升-降”的双峰响应变化,其中0.15、0.90和1.50 mg/L为菌丝生长Cd浓度关键拐点。Cd胁迫导致的氧化损伤与其初始浓度呈现正相关,胁迫3 d时MDA和H₂O₂含量显示出较大提升,5.0 mg/L处理组MDA和H₂O₂含量比对照组分别高出5.80倍和6.08...     

可培养海绵共附生微生物的PKS基因筛选

利用PCR技术对21株分离自我国南海澳大利亚厚皮海绵的放线菌及9株分离自贪婪倔海绵的芽孢杆菌进行了聚酮合酶(PKS)基因筛选。从芽孢杆菌C89中获得了一条669bp片段,BLAST比对结果表明该基因对应的氨基酸序列和枯草芽孢杆菌I型聚酮合成酶基因(PKS)KS域的相似性达96%。通过系统发育分析推测芽孢杆菌C89PKS基因属于trans-AT型。首次证明了贪婪倔海绵共附生微生物中存在PKS基因,这为海绵活性物质的微生物来源假说提供了证据;同时也为可以产生聚酮类化合物的微生物筛选以及聚酮类化合物的发酵制备奠定了基础。     

土壤水分胁迫对拉瑞尔小枝水分参数的影响

采用压力室法在土壤水势为-0.021、-0.121、-0.698、-0.968 MPa 4种情况下对大田种植的1年生Larrea tridentata的小枝水势进行测定,并绘制PV曲线,通过PV曲线求解各水分参数,用以判定土壤水分胁迫对L.tridentata生理特性的影响。研究结果表明:供水良好的情况下,L.tridentata水势日变化呈双峰曲线,随着土壤水分含量的减少,峰值逐渐变得不明显。在土壤水分胁迫条件下,L.tridentata有一定的渗透调节和保持膨压的能力,它一方面通过细胞壁弹性和拥有较高的束缚水含量来保持膨压,另一方面原生质具有较强的忍耐脱水的能力。随着土壤干旱胁迫的逐渐加重,其耐脱水能力提高,保持膨压的能力逐渐减弱。通过对其在不同土壤水分胁迫条件下渗透调节和维持膨压能力的综合评价,得出其在4种土壤水分状况下的综合抗旱指数分别为0.25、0.17、0.933、0.657,说明随着土壤水分含量的逐渐减少,L.tridentata能逐渐提高自身抵御干旱的能力以适应干旱;通过抗旱模型的判定得出L.tridentata属于高水势延迟脱水型耐旱树种。     

近10年北京极端高温天气条件下的地表温度变化及其对城市化的响应

以北京市为研究区,利用2000年和2010年极端高温发生时MODIS卫星的地表温度（LST）产品数据,结合DMSP/OLS夜间灯光数据,应用差值、等温线、剖面分析等方法,分析了北京市近十年来极端高温发生时地表温度的时空变化特征及其对城市化的响应。研究结果表明：（1）近十年来,极端高温时的地表温度升高,高温区范围增加,城市功能拓展区与发展新区的高温区增加面积大于首都功能核心区与生态涵养区;（2）北京市城市化发展迅速,城市扩张对极端高温条件下的地表温度时空分布与变化趋势起着主导作用。     

不同排放源周边大气环境中NH3浓度动态

氨气是大气中重要的碱性气体和细颗粒物（如PM2.5）的重要前提物质。氨主要来自于农业源（氮肥和养殖业）的排放,但随着城市化和工业化进程的加剧,其他氨排放源如城市垃圾填埋场、污水处理厂、城郊集约化养殖场和交通源（汽车尾气）等的贡献已越来越引起人们的关注。为此,本文于2010年4月-2011年3月期间利用ALPHA被动采样器,研究了北京市不同排放源附近NH3浓度的时空变异及其在大气环境保护中的启示。结果表明：大气中NH3的年均浓度可以分为三个层次,以养殖场猪舍内（2479 μg m-3）和垃圾填埋场的原水调节池（2801 μg m-3）浓度最高;其次为养殖场粪水池边（205 μg m-3）和垃圾填埋场厌氧换热工房（198 μg m-3）,而交通源附近的公路边（15.2 μg m-3）、垃圾填埋场办公区（11.1 μg m-3）和远郊农田（7.8 μg m-3）浓度相对最低。受垃圾组成,温度及降水的影响,垃圾填埋场原水调节池的NH3浓度变化较大,最高浓度（137 μg m-3）和最低浓度（6581 μg m-3）相差达47倍以上。养殖场猪舍内NH3浓度受温度及窗户开闭的影响,表现出冬季高,夏季低的变化趋势,而猪舍外粪池边则相反。交通源附近由于受高浓度的颗粒物含量和温度影响,NH3浓度表现出夏季高、冬季低的变化规律。农田受施肥和温度的影响,也表现出夏季高、冬季低的季节变化。 从大气浓度推断,单位面积猪舍和填埋场原水调节池NH3排放量远高于施肥农田,均为NH3的重要排放源。另外,我们还发现交通源附近(公路边)的NH3浓度几乎为远郊农田的两倍,提醒人们在关注机动车尾气造成NOX污染的同时,也应重视其NH3排放所致的大气污染,后者与机动车普遍安装的尾气后处理装置（三元催化器）有关。     

基于稳定碳同位素技术的华北低丘山区核桃-小麦复合系统种间水分利用研究

农林复合系统的林木和作物会充分利用水肥光热等资源、而在资源亏缺时也可能产生竞争,在华北低丘山区等水资源紧缺地区,种间水分竞争尤为突出。在冬小麦返青期、拔节期、灌浆期和成熟期4个生育期,测算了该地区核桃-小麦间作系统和单作小麦不同组分的稳定碳同位素组成(Stable carbon isotope ratio,δ13C)和核桃树干液流,结合生物量和气象数据资料计算出水分利用效率(water use efficiency,WUE)和耗水量(Water use,WU)。结果表明,间作核桃树、间作小麦和单作小麦的WUE分别为10.771—21.233、9.946—19.149和9.878—18.431 mmol C/mol H2O。单作小麦WUE在拔节期显著小于间作小麦。间作系统总耗水量为1755.19 t/hm2,比单作系统的2538.13 t/hm2少30.85%。核桃-小麦间作系统中,核桃耗水量占系统总耗水量的36.34%,在小麦的生长前期所占比例最多、在小麦旺盛生长期所占比重较小,而小麦越往生长后期需水越多。核桃与间作小麦的需水期错开,在时间上避免水分竞争。距离核桃树越近浅层土土壤含水量越高、而深层土越低,表明核桃主要吸收深层水,而间作小麦主要吸收浅层水,从位置上避免水分竞争。单作小麦产量、总生物量和总耗水量分别比核桃间作小麦的高26.79%、27.12%、36.30%(P=0.001、P=0.033、P=0.050)。间作核桃和单作核桃的单株果实产量平均分别为0.88和0.94 kg(P=0.829)。然而,核桃-小麦间作系统的产量土地当量比(Land equivalent ratio,LER)和产值水分利用效率(WUE ofeconomics,WUEe)却分别达到1.67和25.92元.mm-.1hm-2,比单作系统明显提高、水资源获得高效利用,同时具备生产优势和经济优势。     

云南岩陀及其近缘种质资源群体表型多样性

为有效保护和持续利用药用植物云南岩陀及其近缘种质资源提供基础数据,采用巢式方差分析和聚类分析等方法对岩陀及其近缘种质资源共4个种(包括变种)的15个居群150个单株16种表型性状进行表型多样性分析.结果表明:不同种间表型性状变异均超过20％,变异由大到小依次为光腹鬼灯檠、岩陀、羽叶鬼灯檠、七叶鬼灯檠;居群间表型性状变异较高,其地上部分干重、单株根状茎数变异较大,变异系数均超过50％;小叶表面毛被状态变异系数为100％、小叶背沿脉柔毛色变异系数为0,因此这些性状为种和变种分类的重要依据;4个种的居群内变异系数均大于居群间,变异主要来源于居群内.种的表型多样性指数相对较高,其中根粗最高,叶表面毛被状态和叶背面沿脉柔毛色最低,总体平均多样性指数为1.39;不同种间表型多样性指数变化在1.23-1.44,岩陀最高,七叶鬼灯檠最低;通过聚类分析可将15个居群分为4类.结果暗示:岩陀及其近缘种质资源的遗传改良应适当地减少抽样居群数,增加居群内的家系数,重视居群内优良单株的选择;种质资源的保护应尽量保护一个居群的完整性.     

酵母乙醇耐受性状遗传不稳定的表观遗传探讨

诱变、驯化等传统手段获得理想性状的酵母菌株,其性能在传代和保存过程中很容易发生性状丢失现象。从表观遗传学的角度出发,初步探讨酵母菌株在传统的诱变、驯化等育种过程及其性状丢失的表观遗传的分子机理。采用驯化等手段选育耐乙醇酵母,并通过无压力方式传代,研究此过程中酵母乙醇耐受性状遗传的稳定性与耐受相关的pro1、tps1、sod1基因启动子区域结合组蛋白上H3K4甲基化水平的关系。结果表明酵母乙醇耐受性状的变化受到酵母表观遗传控制。控制表观遗传的修饰过程易受环境改变的影响,因此经过选育获得的乙醇耐性性状遗传的不稳定性可能与表观遗传分子机理密切相关。