NaCl和Na2SO4胁迫下两种刺槐叶肉细胞叶绿体超微结构

二倍体刺槐(diploid Robinia pseudoacacia)是我国水土保持林的先锋树种,具有较强的适应性和抗逆性,对改善生态环境、防治水土流失、调节水文状况有重要作用。四倍体刺槐(tetraploid Robinia pseudoacacia)是二倍体刺槐的加倍品种,也称多倍体刺槐,由韩国引进,具有速生、耐盐碱、耐干旱和耐烟尘等特点。目前,关于四倍体刺槐的研究,主要集中于栽培技术和繁殖技术方面,而关于四倍体刺槐叶片超微结构与其耐盐性的关系尚缺乏报道。比较了二倍体刺槐和四倍体刺槐在NaCl和Na₂SO₄胁迫下,叶片叶绿体超微结构的变化特点,一方面可以对二者的耐盐性进行鉴定,同时也可以探讨不同盐分胁迫条件下的作用机制。利用NaCl和Na₂SO₄进行20d的盐胁迫处理,观察叶绿体超微结构的变化特点,发现:NaCl处理前,二者叶肉细胞叶绿体为梭形、形态饱满、结构完整,NaCl处理后10d时,二倍体刺槐的叶绿体出现变形、膜模糊、基粒片层松散、类囊体解体、脂质球增多等现象,NaCl处理后20d时,叶绿体肿胀、变形,基粒片层断裂,膜系统解体。Na₂SO₄处理后10d时,二倍体刺槐的叶绿体肿胀,膜模糊,基粒片层松散、类囊体解体,Na₂SO₄盐胁迫处理后20d时,膜系统全部解体,结构破坏更为严重。总体来说,四倍体刺槐在盐胁迫后叶绿体结构变化不明显,只是在Na₂SO₄处理20d时,四倍体刺槐的叶绿体出现中空、基粒片层松散、膜边缘模糊现象。在处理前,两种刺槐的叶绿体均紧贴细胞壁,分布于细胞壁边缘。在NaCl处理后10d时,二倍体刺槐的叶绿体仍呈有序排列,紧贴细胞壁,但在处理后20d时,大部分叶绿体脱离细胞壁,呈随机分布。在Na₂SO₄处理后10d时,二倍体刺槐部分叶绿体脱离细胞壁,位于细胞中央。在Na₂SO₄处理后20d时,二倍体刺槐叶绿体大部分与细胞壁脱离。四倍体刺槐在两种盐胁迫处理前后叶绿体的排列变化不明显,均分布于细胞壁边缘,紧贴细胞壁。所以在盐胁迫下,耐盐植物叶片的叶绿体表现为结构完整,基粒片层清晰,类囊体结构完整,而不耐盐植物则表现为叶绿体超微结构松散、变形,基粒片层模糊,破坏严重时基粒片层扭曲,叶绿体解体,失去完整结构。     

人工林生产力年龄效应及衰退机理研究进展

研究人工林生长规律具有重要的经济和生态意义。同龄林林分郁闭后,地上部净初级生产量随着林龄增加而降低的现象近几十年引起了林业工作者的兴趣和注意并成为研究热点。多数研究试图通过光合生理、林分营养、生物量分配和林分结构等随林龄的变化规律来解释林分生产力衰退机理。研究认为,林分郁闭后水分传输阻力的增加减少了树木的光合能力;林地养分的减少使得根系生物量分配增加,导致林分叶面积减少,树木光合能力下降;对资源的竞争使得树木优势度发生变化,资源利用率降低。光合能力、林分叶面积和资源利用率的降低以及根系生物量分配的增加是林分生产力衰退的关键,而林分呼吸和林木衰老的作用不大。今后深入研究树体水分运输及其补偿机制、逆境下根系的生长过程及适应机制,并跟踪研究林分生长规律,更有助于揭示人工林生产力衰退的实质。     

喷施ABA对两个穗型不同小麦穗颈节伤流、穗部性状及产量的影响

以冬小麦品种山农8355和山农15为试验材料,研究了不同ABA喷期处理条件下,小麦花后穗颈节伤流变化及其对籽粒穗部性状与产量的影响。结果表明,多穗型品种SN15伤流强度呈现出单峰变化,而大穗型品种SN8355呈现一定的双峰变化趋势,其伤流强度在后期出现一个小高峰。不论是孕穗后期喷施ABA处理(T1)还是花后3d喷施ABA处理(T2),一定程度上均有利于花后穗颈节伤流的增加。各粒位籽粒粒重与体积在不同生育时期表现基本相同,大体上表现为T1处理较对照小,而T2处理则较对照大,即T2＞CK＞T1。施用ABA可改善穗部营养状况,最高增加穗粒数31.31%,平均提高小穗结实率2.79%,增加穗粒重7.90%-19.01%,并最终增加产量4.08%-9.81%。相关分析表明,穗颈节伤流强度在大多数生育时期与穗粒重关系密切,而群体伤流强度则与产量关系相对密切。研究表明,合理施用ABA能够调节小麦穗颈节伤流强度,从而可以优化穗部性状发育,利于产量的提高。     

高山植物圆穗蓼的繁殖资源分配

于海北高寒草甸生态系统定位站附近的一个西向山坡上,以高寒灌丛草甸中海拔不同的4个地点的圆穗蓼为研究对象,分析圆穗蓼的繁殖特征在海拔梯度上的变化规律,以探讨高山植物在极端环境下的资源分配策略。结果发现:(1)随海拔升高,圆穗蓼的植株高度先增大后变小,营养器官生物量和繁殖器官生物量均呈现增加的趋势,但三者与海拔梯度的相关性不显著,而且繁殖分配在4个不同海拔取样地点间差异不显著;(2)个体越大,圆穗蓼分配到繁殖器官的绝对资源比例也显著增加,但在海拔较低的3个取样地点内,繁殖分配随海拔升高呈增加的趋势,这可能与高寒灌丛草甸土壤的潜在肥力较高而导致圆穗蓼不存在资源限制有关;(3)圆穗蓼在4个取样地点均存在繁殖阈值,繁殖阈值与海拔的相关性不显著,但仍然表现出随海拔升高而略有降低的趋势,表明海拔较高居群的植株达到开花繁殖需要的营养积累较小。研究表明,由于海北站的土壤肥力较高,4个取样地点的圆穗蓼不存在个体大小依赖性的繁殖分配和随海拔升高而增加的繁殖分配;而高海拔取样地点较低的繁殖阈值表明高山植物的有性繁殖比营养生长具有更为重要的意义,强调了有性繁殖对高山植物的重要性。     

斑痣悬茧蜂对不同寄主密度斑块的选择和最优搜寻行为

在圆柱形透明有机玻璃罩内,观察了斑痣悬茧蜂对不同寄主密度斑块的选择和滞留时间,并用Cox比例风险模型分析了寄主密度、产卵次数和搜寻特征对斑痣悬茧蜂在斑块上的驻留时间及其影响因素.结果表明:斑痣悬茧蜂对高密度寄主斑块的初次选择次数、访问次数均高于低密度寄主斑块,导致在高密度斑块上具有更高的寄生率;斑痣悬茧蜂在各斑块的驻留时间随寄主密度的增加而增加.Cox模型分析结果显示,斑块内寄主密度和产卵数均对其离开斑块的倾向起消极作用,即随寄主密度和产卵数的增加而倾向于留在斑块上;而寄主密度与产卵数的互作反而对寄生蜂离开斑块倾向具有促进作用,这两种作用可使寄生蜂利用寄主斑块获得最大适合度.     

水杨酸对NaCl胁迫下菊芋幼苗光合作用及离子吸收的影响

为探明水杨酸(SA)对NaCl胁迫下菊芋耐盐生理的调控作用,研究了100μmol·L-1水杨酸对不同浓度NaCl胁迫下菊芋幼苗光合响应特征及离子吸收运输的影响.结果表明:施用水杨酸不仅能够有效缓解NaCl胁迫对菊芋光合作用的抑制,促进NaCl胁迫下菊芋幼苗各种光合色素含量、净光合速率、蒸腾速率、气孔导度和水分利用效率的增加,降低细胞间隙CO2浓度,同时也能明显降低NaCl胁迫下菊芋体内Na+的积累,促进菊芋幼苗对K+和Ca2+的吸收和向上运输,其中在100 mmol·L-1 NaCl处理下施用水杨酸处理的菊芋叶片中K+和Ca2+含量分别比未施用水杨酸处理增加了12.9％和14.7％,而Na+含量则降低了30.6％.由此证明,一定浓度外源水杨酸的施用有利于促进NaCl胁迫下菊芋幼苗光合功能的改善,以及有效维持菊芋幼苗体内矿质营养元素含量平衡,从而增强菊芋对NaCl胁迫的抗性,提高NaCl胁迫下的生产力.     

城市地表温度与关键景观要素的关系

利用Landsat ETM+遥感影像,提取上海市外环线范围内的地表温度、不透水面率、归一化差值植被指数、改进的归一化差异水体指数,定量研究地表温度与城市关键景观类型之间的关系.结果表明:地表温度与不透水面率呈显著的线性正相关( R2=0.837);地表温度与归一化差值植被指数和改进的归一化差异水体指数呈非线性关系,但地表温度与正的归一化差值植被指数和正的改进的归一化差值水体指数呈显著线性关系.鉴于归一化差值植被指数和改进的归一化差异水体指数大于0时才能真正代表植被和水体,因此,建议今后研究地表温度时使用正的归一化差值植被指数和改进的归一化差异水体指数;地表温度与不透水面率、归一化差值植被指数和改进的归一化差值水体指数的多元线性回归分析表明,不透水面起着增温作用,植被、水体起降温作用,植被较水体的降温作用大.     

干旱和盐胁迫对华山新麦草种子萌发及幼苗生理特性的影响

模拟华山新麦草野生土壤生境特点,分别采用聚乙二醇(PEG-6000)、钙(CaCl2)以及二者混合液3种方式浸种,研究PEG-6000和Ca2+浸种对华山新麦草种子萌发及幼苗生长的影响.结果表明:3种处理下华山新麦草的种子发芽率、发芽势和发芽指数均无显著变化;但PEG-6000浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖和可溶性蛋白含量增加,蛋白酶、SOD和POD活性增强;CaCl2浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量增加,蛋白酶、SOD和CAT活性增强,淀粉酶活性降低;而PEG-6000和CaCl2混合液浸种后,华山新麦草幼苗可溶性糖含量下降,SOD活性降低,华山新麦草生长受阻.据此推测华山干旱和钙离子含量高的生境特点可能是华山新麦草种群濒危的原因之一.     

年轻小鼠咀嚼刺激长期改变对焦虑和认知的影响

建立长期增加或减少年轻小鼠切牙的咀嚼刺激模型.通过形态学的观察,研究小鼠下颌骨和咬肌的变化以及大脑皮层和海马的厚度改变;通过行为学实验(旷场实验、高架十字迷宫、新异物体识别和Morris水迷宫实验)观察小鼠认知能力和焦虑情绪的变化;通过高效液相色谱(HPLC)检测小鼠皮层、海马中4种单胺类神经递质(去甲肾上腺素(NE)、肾上腺素(E)、多巴胺(DA)和5-羟色胺(5-HT))的变化,以探讨小鼠焦虑情绪改变的机理;通过荧光实时定量PCR检测小鼠皮层和海马与认知紧密相关的4种基因(BDNF、Synapsin I、NR2B和CREB)的mRNA表达,以研究小鼠认知能力改变的机理.形态学结果显示:各组小鼠下颌骨和咬肌纤维的形态没有影响,各组小鼠皮层和海马的厚度也没有差异.行为学实验结果显示:咀嚼增加组小鼠焦虑倾向低于对照组和咀嚼减少组,各组小鼠短期记忆能力没有统计学差异,咀嚼增加组小鼠空间认知能力优于咀嚼减少组.高效液相色谱结果显示,咀嚼减少组小鼠与咀嚼增加组和对照组相比,去甲肾上腺素在皮层中明显升高(P<0.05).mRNA检测结果显示,咀嚼减少组小鼠4种与认知相关基因的表达量与咀嚼增加组相比都明显下调(P<0.05).上述结果提示,切牙咀嚼刺激的长期增加可以提高小鼠的自主运动能力,降低焦虑程度,提高空间认知能力,上调海马中认知相关基因的表达.切牙咀嚼刺激的长期减少,会降低小鼠的自主运动能力,下调认知相关的基因表达,增加大脑皮层中去甲肾上腺素的含量.     

苦瓜籽蛋白的分离纯化及免疫原性分析

经过NaCl溶液匀浆抽提、硫酸铵分级分离、SP-Sepharose Fast Flow层析、Sephacryl S-100层析、Macro-Cap-SP层析,从苦瓜籽中同时分离纯化出大量的α-苦瓜素和苦瓜抗HIV蛋白30.经SDS-PAGE鉴定,二者均为单一条带,表观分子量为28 kDa.用两种蛋白分别免疫Balb/c...