Constraint on woody cover in relation to nutrient content of soils in western southern Africa

The influence of soil nutrients on woody plants is poorly understood. Are trees – fire and other disturbance factors being equal – generally promoted by nutrient‐rich or by nutrient‐poor soils? To determine the edaphic parameters controlling woody cover, we sampled soils and summed the extent of the crowns of trees and tall shrubs on 364 plots at 20 sites in Namibia and adjacent South Africa, ranging from desert lichen‐fields to caesalpiniaceous woodland with associated mean annual rainfall of 11 mm to 535 mm. Our analysis included the macro‐nutrients N, P, Mg, K and Ca and the trace elements Mn, Fe, Cu and Zn. A boundary line analysis showed that woody cover was densest, with the greatest large‐scale heterogeneity, at intermediate nutrient contents, but consistently constrained at extreme nutrient richness as well as poverty. If aridity exerted the ultimate constraint at extreme nutrient richness, no such correlation with climate apparently applies at extreme nutrient poverty, where our graphs show an ‘oligotrophic decline’. Notwithstanding the importance of water, we suggest that extreme nutrient richness and poverty both favour grasses over tree seedlings. This is because catabolic dystrophy – a regime in which the supply of catabolic nutrients shortfalls their demand – is unlikely in environments where nutrient richness allows catabolic rates to match anabolic rates or where nutrient poverty constrains anabolic rates. We also reason that surpluses of photosynthate resulting from dystrophy can be allocated to lignin and that the potential for woody growth thus corresponds to soils of intermediate nutrient content. This explains why woody cover is consistently but not homogeneously densest in nutritionally intermediate plots in our dataset. Hence, the abundance of woody plants in various biomes may be determined partly by soil nutrient content, particularly of Cu, Zn, and other elements indispensible for catabolism.     

Altitudinal Variation in Digestive Tract Length in Yunnan Pond Frog （Pelophylax pleuraden）

The digestive tract plays an important role in digestion and the acquisition of food energy. Understanding the impact of abiotic environments on digestive tract morphology is especially important for evolution of digestive tract across different environments. Here, we investigated altitudinal variation in digestive tract length in the Yunnan Pond Frog （Pelophylaxpleuraden） across five populations ranging from 1413 m to 1935 m a.s.1, in Ningnan County, Sichuan province in western China. Frogs were collected during the breeding season, from 1-5 June 2012. Our results revealed that females had longer digestive tract and relative digestive tract （i.e. digestive tract length / body size） lengths in com- parison to males, on average, but the differences between them decreased with increasing altitude. Digestive tract and relative digestive tract lengths increased with increasing altitude suggesting that a higher proportion of indigestible ma- terials may be consumed at high-altitude sites and result in a relative increase in digestive tract dimensions.     

温度和食物水平对海月水母螅状体无性繁殖的影响

水母暴发给近岸人类的生活、渔业资源以及海洋生态系统带来影响。这些近岸海域暴发的水母可以通过有性繁殖和无性繁殖来维持或扩大水母种群数量。在水母生活史中,螅状体的无性繁殖是决定水母体数量的关键阶段,因此对此阶段进行研究。设置了4个温度水平(9、12、15、18℃)、3个食物水平(5个卤虫/螅状体、20个卤虫/螅状体、40个卤虫/螅状体),在12个组合条件下研究温度和食物水平对海月水母螅状体无性繁殖能力和方式的影响。研究结果表明,在海月水母螅状体繁殖子体的各种方式中,匍匐茎生殖是主要的繁殖方式,出芽生殖次之,纵向分裂以及足囊出现几率极低。食物对海月水母螅状体产生总子体数影响显著,温度的影响不显著,食物水平越高,海月水母螅状体繁殖子体的能力越强。食物和温度对螅状体发生横裂均有影响,但温度对螅状体横裂的影响更大。温度对螅状体的横裂率影响显著,食物影响不显著。碟状体的释放发生在12、15、18℃的条件下,温度是影响海月水母螅状体通过横裂生殖释放碟状体数量的最重要因素。可见在螅状体无性繁殖阶段,温度和食物对繁殖方式的影响各不相同。     

生物多样性不同层次尺度效应及其耦合关系研究进展

生物多样性包含遗传、物种、生态系统和景观多样性4个层次,虽然各个层次的研究较多,但是各层次间相互关系的研究较少。物种多样性多采用野外样方调查法,景观多样性采用遥感、地理信息系统和野外调查,研究方法较为成熟;生态系统多样性研究因生物地理地域和尺度的不同,常采用不同的分类体系,尚无统一评估标准。物种多样性的尺度效应在α、β、γ指数上均有不同体现,景观多样性的尺度效应非常明显。生境异质性与物种α和β多样性指数密切相关,在一定尺度上,丰富的景观多样性提高了物种多样性。未来研究需要揭示不同生物多样性层次之间的耦合关系,并将研究结果应用到生态系统红色名录制定、区域生物多样性综合监测与评估等实践之中。     

粪肠球菌噬菌体vB_EfaP_IME195的生物学特性及其全基因组分析

【目的】以粪肠球菌为宿主菌,从医院的污水中筛选出相应的粪肠球菌噬菌体v B_Efa P_IME195,简称IME195,研究其生物学特性;并通过高通量测序得到其全基因组,深入研究其基因组学特征。【方法】以临床的耐药粪肠球菌为宿主菌,利用医院污水筛选噬菌体并纯化;对噬菌体IME195生物学特性进行了深入研究,包括电镜观察噬菌体形态、最佳感染复数、一步生长曲线、噬菌体IME195对紫外线的敏感度、对温度的耐受程度、对p H的耐受程度、对氯仿是否敏感;通过蛋白酶K/SDS法提取噬菌体IME195全基因组;Ion Torrent高通量测序;测序后进行噬菌体全基因组序列组装、注释、进化分析和比较分析。【结果】通过噬菌体梯度稀释,双层培养基平板法得到噬菌斑边缘分明、斑体透明的裂解性噬菌体IME195,最佳感染复数为0.01,一步生长曲线显示IME195的潜伏期为30 min,暴发量为11。该噬菌体对紫外线比较敏感,对5%浓度的氯仿不敏感,噬菌体对高温比较敏感,该噬菌体在p H 6.0-8.0范围内具有良好的裂解活性;电镜观察结果显示该噬菌体属于尾病毒目短尾噬菌体科;全基因组分析表明:噬菌体IME195基因组大小只有18 607 bp(Gen Bank登录号为KT932700),G+C含量仅为33%。BLASTn比对结果表明,该噬菌体和Gen Bank中的噬菌体v B_Efae230P-4只有82%的相似性。对噬菌体IME195进行了全基因组功能注释和进化分析。【结论】分离鉴定了一株粪肠球菌噬菌体,进行了生物学特性、全基因组测序和生物信息学深入分析,为噬菌体治疗多重耐药细菌奠定了基础。     

转抗虫基因三倍体毛白杨植株体内农杆菌残存与逃逸

用部分改造的 BtCry1Ac基因与慈菇蛋白酶抑制剂(API-A)基因构建的双抗虫基因表达载体,通过农杆菌介导法对三倍体毛白杨进行了转化,对转化后植株体内残存农杆菌在继代培养和移栽过程中进行了跟踪检测。结果表明：通过对转化再生植株的分子生物学检测,42个株系中,33个株系为阳性,阳性率达到80％;用Bt毒蛋白抗血清进行ELSA检测结果表明,7个转基因株系都有Bt杀虫蛋白表达;基因转化后,可采用附加50 mg/L卡那霉素,300 mg/L羧青霉素的筛选培养基消除细菌并进行抗性芽筛选。对28个转基因株系叶片、茎段和根段在含有卡那霉素50 mg/L YEB培养基上进行细菌培养,通过在T-DNA区、质粒Vir区和农杆菌基因组设计引物,进行PCR检测,证明有3个株系（33、37、5号）检测到残存工程农杆菌,并在组培瓶中存活24个月。将带菌的3个株系组培苗移栽到花盆中,室内培养1个月后,在33号株系根际土壤中检测到了目的农杆菌。     

解钾促生菌的筛选鉴定及对东北黑土区玉米的促生效应

[背景]东北地区作为全国玉米的主产区,土壤缺钾严重限制了玉米的高产.解钾促生菌可活化土壤中难溶的钾,提高土壤钾的有效性,进而促进植物生长.[目的]从中国东北黑土区的玉米根际土壤中筛选鉴定高效解钾菌,研究其在缺钾条件下对玉米生长的促生效果,为开发适应当地环境的微生物钾肥提供优良的菌种资源.[方法]采用选择性培养基从玉米根...     

毛翠雀花花序内的性分配和繁殖成功

两性花植物花序内不同位置的性分配和繁殖成功一般存在差异,通常认为资源竞争、结构效应和交配环境是形成这种差异的主要原因.为了研究雄性和雌性繁殖资源在花序内不同位置间的最优分配问题,该文以青藏高原高寒草甸典型高山植物毛翠雀花为材料,通过比较花序内不同位置的花部特征和种子性状,对其花序内的性分配模式和雌性繁殖成功进行研究,并...     

bar基因、PAT蛋白和草丁膦的特性与安全性

在转基因技术得到认同并且给全球带来了巨大的经济和社会价值的同时,也引起了人们对其安全性的关注.目前在转基因作物中抗除草剂作物种植面积最大.本文对除草剂草丁膦及其抗性基因之一--bar基因及其产物PAT蛋白的一些特性和安全性作了阐述.bar基因及筛选剂草丁膦在植物基因工程中发挥着重要作用.bar基因无多效性,与食物中的DNA一样安全.PAT蛋白对小鼠无直接毒性,与已知毒素和过敏原无同源性、无糖基化位点,其热稳定性和消化稳定性无食物过敏原和毒素的特性,对人体和动物安全无毒性.草丁膦是一种生物除草剂,在土壤中易被快速分解,作物收获时未检出残留,对哺乳动物无毒性作用.