HDA19调控拟南芥对真菌Botrytis cineara的抗性反应

HDACs(Histone deacetylase)家族蛋白质负责组蛋白H3K4和H4K19脱乙酰化,并参与植物生长和应激反应的信号转导过程。茉莉酮酸酯Jasmonates(JA)是一种重要的天然植物激素,不仅调节植物生长和发育而且还参与植物对多种逆境胁迫响应的信号转导和调控过程。但是,HDACs在植物中参与JA信号转导的具体机制目前还不是很清楚。该研究以HDA19(Histone deacetylase 19)为对象,探讨了HDACs在植物JA信号转导中的功能和作用。结果表明:HDA19的T-DNA插入纯合突变体在JA处理条件下没有出现明显的JA根长反应。在相同处理条件下,hda19的不同突变体株系与相同生态型背景的野生型植株(WT)花色素苷含量无显著差异,但下游JAZ1、VSP1等JA信号通路的标记基因都显著上调表达。同时,hda19相比于WT对真菌Botrytis cineara的抗性显著增强,且hda19中下游基础防御标记基因PDF1.2、Thi2.1、ERF1等的表达水平显著高于WT。基于上述研究结果,该研究认为HAD19通过JA信号通路负调控拟南芥对真菌B.cineara的防御反应。     

西双版纳傣族的人种学特点:来自人体测量学的数据

2013年9月在云南省西双版纳州测量了402例(男为197例,女为205例)傣族人的头面部、体部体质指标,并与汉族和中国北亚类型、南亚类型体质进行了比较。研究发现,西双版纳傣族男性、女性均为亚中等身材。西双版纳傣族与德宏州傣族体质特征差异较大。聚类分析结果表明,西双版纳傣族男性与克木人、佤族、水族、苗族在同一组中。总的看来,西双版纳傣族具有南亚类型族群体质特征。     

大别山区黑沟绿太阳鱼种群的形态特征研究

绿太阳鱼是2015年4月在大别山区淠河流域支流中新发现的入侵鱼类。利用2015年7月从黑沟中采集的78尾绿太阳鱼标本,对该物种的形态特征进行了详细测量和分析。结果发现绿太阳鱼种群内的形态相似性较高,但还存在一定的形态差异。相比性别,年龄是造成这种形态差异的主要原因。雄性从Ⅰ龄开始出现显著的形态分化,而雌性差异并不显著。这种形态学的差异完全符合雄鱼筑巢护卵的习性,具体表现在雄鱼头部指标（D1-2、D2-3、眼间距、眼后头长、头长）、臀鳍附近指标（D5-7、D5-8）、背鳍基部指标（D6-8）和尾柄处指标（D9-10）增大。同时相比Ⅰ龄以上的雄鱼,雌鱼和0龄雄鱼的尾柄指标（D8-10、D8-9）较长,身体更适于流水环境。这种雌雄体型上的变化,将有助于雄鱼占领溪流环境中的静水区（深潭）,而雌鱼和0龄鱼占领流水区（急滩、湍流）,这为该种群适应山区溪流的水文环境,合理分配生态位提供了便利条件,同时也使其对大别山区其他鱼类具有较大的生态危害潜力。     

不同湿地模型净水效果与基质酶活性相关性的比较研究

为了研究不同植物和基质组合的小型湿地模型净水效果及其与基质酶活性(脲酶和磷酸酶)之间的相关性, 并选出净水效果最佳的模型, 通过对两种植物(茭白和慈姑)和两种基质(石榴石和磁铁矿)进行组合构建不同的湿地模型, 对不同湿地模型进出水口水质和基质酶活性进行测定并加以分析进行优化选择。结果表明: 湿地模型对亚硝态氮的去除率最高, 最高能达到98.87%, 最低也能达到58.06%, 对高锰酸盐的去除率最低, 最高37.91%, 最低2.51%; 湿地模型X5-X6对各污染物的去除率基本上都比X1-X4高, 总氮去除率平均高3%, 氨氮去除率平均高10%, 亚硝态氮去除率平均高10%, 总磷去除率平均高15%, 正磷酸盐去除率平均高20%, 高锰酸盐去除率平均高8%; 在相同种植数量的情况下, 茭白和慈姑混合种植的湿地模型总体上比茭白和慈姑单一种植的湿地模型具有更好的净水效果, 是实验中的最佳湿地模型; 湿地模型的脲酶活性与总氮去除率具有显著的相关性(相关系数为0.903—0.980), 脲酶可作为判定人工湿地去除养殖水体中总氮效能的指标, 湿地模型磷酸酶活性与高锰酸盐去除率总体上具有显著相关性(相关系数为0.821—0.992), 磷酸酶可作为判定人工湿地去除养殖水体中高锰酸盐效能的指标。研究为人工湿地植物和基质优化选择和基质酶活性评价净水效果提供了理论依据。     

浙江饮用水源地浮游动物体积多样性及水质响应

为了解浙江饮用水源地浮游动物体积多样性及对水体综合营养状态（TLIc值）的响应特征,对16个饮用水源地（H1-H8为河网型,K1-K8为水库型）展开了水质参数、浮游动物群落生物体积及其多样性指数的季节调查。结果表明,生物体积密度的季节变化以1月（0.681 mL/L）> 4月（0.443 mL/L）> 10月（0.252 mL/L）> 7月（0.229 mL/L）,各季的第一优势种分别为汤匙华哲水蚤（Sinocalanus dorrii）（1月）、晶囊轮虫（Asplanchna sp.）（4月）、粗壮温剑水蚤（Thermocyclops dybowskii）（7月）和长额象鼻溞（Bosmina longirostris）（10月）。河网浮游动物生物体积以轮虫（44.6%）和枝角类（23.4%）为主,水库则以哲水蚤（39.5%）和轮虫（29.0%）为主。夏秋季浮游动物体积多样性指数（P < 0.01）和物种多样性指数（P < 0.05）与lg（浮游动物/浮游植物生物量比率）[lg（ZB:PB）]之间均有显著的相关性,水库中仅浮游甲壳动物体积多样性指数与lg（ZB:PB）之间有极其紧密的相关性（R2=0.77）。与物种多样性指数响应环境效应相比,甲壳动物的体积多样性指数（P < 0.01）能更好地指示夏秋季河网的TLIc值,这归因于甲壳动物个体数（ind./L）转换成了生物体积密度（mL/L）过程中有效信息的放大。     

氨氮对中华小长臂虾的急性毒性及非特异性免疫指标的影响

采用生物毒性实验方法研究了氨氮对中华小长臂虾的急性毒性作用, 结果表明: 在温度为(18±1)℃, pH为7.3±0.1条件下, 氨氮对中华小长臂虾24h、48h、72h、96h 的半致死浓度(LC₅₀)分别为565.47、371.16、291.16和272.50 mg/L, 安全浓度为 27.25 mg/L。转化为非离子氨的LC₅₀分别为3.74、2.45、1.93 和1.80 mg/L, 安全浓度为0.18 mg/L。根据96h 的LC₅₀和安全浓度按照等差数列设置5个氨氮浓度梯度, 分别60、100、140、180和220 mg/L, 研究氨氮胁迫对中华小长臂虾非特异性免疫指标的影响。结果显示: 在24h时, 除了220 mg/L的肌肉组织, 中华小长臂虾肝胰腺和肌肉中的超氧化物歧化酶(SOD)活性显著性高于对照组, 并具有明显的剂量效应, 在48—96h均回落到正常水平; 在24h时, 中华小长臂虾氨氮处理组中肝胰腺的酸性磷酸酶(ACP)与对照组未发生显著变化, 而碱性磷酸酶(AKP)则显著高于对照组, 在48—96h两者的140、180和220 mg/L处理组均显著低于对照组; 除了140 mg/L 处理组的ACP活性外, 肌肉中的ACP和AKP活性从24h开始就出现了显著性下降, 始终低于对照组。研究获得了氨氮对中华小长臂虾的急性毒性结果和在高氨氮胁迫下非特异性免疫指标的变化规律, 发现中华小长臂虾对氨氮具有较强的耐受性, 但高浓度的氨氮会对中华小长臂虾的免疫酶活性产生抑制作用, 研究结果可为中华小长臂虾健康养殖发展提供科学依据。     

大豆KUP/HAK/KT钾转运体基因家族的鉴定与表达分析

该研究基于已公布的大豆基因组序列信息,对大豆KUP/HAK/KT钾转运体基因家族进行了全基因组鉴定,并对该家族成员的基因特征、蛋白结构、染色体定位、基因复制和表达模式等进行了全面分析,为进一步了解该家族基因的功能及培育钾高效大豆品种提供理论支撑。结果表明:(1)在大豆基因组中共鉴定30个KUP/HAK/KT基因(简写为GmHAK01~GmHAK30),这些基因分布在大豆的15条染色体上,串联复制和片段复制可能导致了GmHAKs基因在大豆基因组中的扩增。(2)大豆GmHAKs蛋白间序列一致性很高,均具有12~14个跨膜区,且都定位于质膜上。(3)进化分析表明大豆GmHAKs可聚为4个进化簇ClusterⅠ~Ⅳ,其中ClusterⅡ的成员数目最多(16个),ClusterⅣ的成员数目最少(1个)。(4)所有GmHAKs基因均包含内含子和外显子,其内含子数目在7~9个之间,且同一亚家族的GmHAKs基因大部分具有相似的内含子-外显子分布模式。(5)表达模式分析表明,大豆GmHAKs的表达大致可分为两类:一类是一些组织特异性表达的基因,包括了ClusterⅠ和ClusterⅣ的全部成员,ClusterⅡ的部分成员,他们在根(GmHAK30和GmHAK04)、花(GmHAK03和GmHAK15)、荚(GmHAK10)或种子(GmHAK25)中表达量很高;另外一类是一些非组织特异性表达的基因,包括了ClusterⅢ的全部成员和ClusterⅡ的部分成员,这些基因(GmHAK05、GmHAK17和GmHAK28等)在所有被检测的组织中均有较高的表达;KUP/HAK/KT家族基因表达模式在不同进化簇的差异化结果表明,其在进化过程可能受到了选择的作用。以上研究结果为今后研究KUP/HAK/KT家族基因功能及定向改良大豆的钾吸收物性提供了重要的基因信息,也为大豆钾高效品种的选育提供了理论基础。     

干旱胁迫对黄芪植株生长中黄酮类成分积累的影响

以3年生蒙古黄芪植株为材料,采用盆栽法模拟干旱处理,研究水分胁迫对黄芪生理状态以及其根、茎、叶中毛蕊异黄酮、毛蕊异黄酮葡萄糖苷、芒柄花素和芒柄花苷4种黄酮类化合物含量的影响。结果显示:(1)毛蕊异黄酮和毛蕊异黄酮葡萄糖苷在黄芪根、茎、叶均有分布,不同器官的毛蕊异黄酮葡萄糖苷含量表现为根叶茎,而毛蕊异黄酮含量则是叶茎根。(2)干旱胁迫下,黄芪根中毛蕊异黄酮葡萄糖苷和芒柄花苷在胁迫第8~12天有一定的积累;叶中的毛蕊异黄酮则在干旱第4~8天有明显的积累,而毛蕊异黄酮葡萄糖苷则没有明显变化。研究发现,4种黄酮类化合物在黄芪各器官中分布和含量不尽相同,同一器官中不同黄酮类化合物对干旱胁迫的响应规律也存在差异;适度的干旱胁迫能够促进黄芪毛蕊异黄酮葡萄糖苷的积累,但过度干旱胁迫则不利于其积累。     

中华水韭对不同营养条件的生理生态响应

采用水培法,研究了不同营养条件对中华水韭叶片生理生化特性和光合荧光特性的影响。结果显示:随着营养液中氮、磷浓度的升高,中华水韭叶片的生理生化特性除叶绿素含量呈下降的变化趋势外,可溶性糖、丙二醛、脯氨酸含量、过氧化氢酶活性(CAT)均呈上升趋势,而过氧化物酶活性(POD)则呈先上升后下降的趋势;同时叶片光合荧光特性中除非光化学猝灭系数(qN)呈上升的趋势外,PSⅡ的最大量子产量(Fv/Fm)、有效量子产量(Yield)、光化学猝灭系数(qP)、最大潜在相对电子传递速率(Pm)以及快速光响应曲线初始斜率(α)和半饱和光强(Ik)均呈下降的趋势。研究表明,随着水体氮、磷浓度的升高,中华水韭在中度营养条件下(N 0.4mg·L~(-1)、P0.04mg·L~(-1))耐受性较好,但在高营养条件下(N 1.2mg·L~(-1)、P 0.12mg·L~(-1))耐受性较差,其渗透调节能力和抗氧化能力上升,但光合作用能力下降,抑制了中华水韭的正常光合生理活动,进而影响其生长,推测水体富营养化可能是造成中华水韭濒危的重要原因之一。     

基于树轮δ13C的北京山区侧柏水分利用效率

树木水分利用效率特征存在地域及树种差异,北京山区作为华北土石山区典型森林生态系统,其主要树种侧柏水分利用效率(WUE)长期变化的研究未见报道.本研究通过测定侧柏树轮稳定碳同位素值(δ¹³C),计算年均水分利用效率(WUE_i),分析其长期变化趋势及对环境条件变化的响应,并结合树轮宽度,探究侧柏WUE_i与净固碳量的关系.结果表明: 1918—2013年期间,北京山区年均气温呈逐渐升高趋势,年降水量波动较大.在此期间,侧柏树轮δ¹³C逐渐减小,WUE_i呈逐渐增大趋势.侧柏WUE_i对气温变化的响应最为敏感,呈显著正相关关系,且WUE_i对气温升高的响应敏感性大于气温降低.侧柏WUE_i与年降水量的相关性不明显,该地区降水量不是影响侧柏WUE_i的主要因素.侧柏去趋势树轮宽度值呈现先上升后下降趋势,近20年下降趋势明显.结合WUE_i与环境因子的相关性分析,认为气温升高导致气孔导度(g_s)降低,蒸腾量减少,同时增加了呼吸损耗,结果导致WUE_i升高,但侧柏净固碳量减少,生长减缓.