1998-2013年新疆艾比湖湖面时空动态变化及其驱动机制

采用1998年9月,2002年9月,2007年9月,2011年9月以及2013年9月多期Landsat数据,利用归一化水体指数模型(NDWI)和修正归一化水体指数模型(MNDWI)提取新疆艾比湖水域面积,研究近年来艾比湖湖面的动态变化。以最大似然分类结果作为标准,验证了用NDWI和MNDWI模型提取面积的精度,得出NDWI模型所提取的湖泊面积更符合实际情况,湖泊总面积从1998年的519.26km²减少到2013年的422.73km²,缩小了18.59%,表明目前艾比湖正在退化,从而促使生态环境受到影响。对5期影像中的艾比湖湖面进行了边界的提取和叠加,利用湖泊面积动态模型研究艾比湖湖面积的动态变化,在此基础上分析了影响艾比湖湖面积变化的驱动机制,近年来随着温度的逐渐升高,降水量呈下降的趋势,加上大量的蒸发作用、径流量变化及沙尘日数等综合作用的结果,导致了艾比湖面积的缩小。多年来艾比湖流域内随着人口数量的增加、耕地面积的不断扩张、牲畜的大量增长,导致需水量逐渐增大,因此也是导致湖面面积减少的主要原因之一。开展艾比湖湖面时空动态变化及其驱动机制研究,对于干旱区湖泊来说具有重要的理论和实际意义。     

平滑肌22α蛋白在血管稳态和血管重构中的作用

有关血管稳态和重构的分子机制一直是近年来的研究热点,也被视为治疗血管损伤性疾病的突破点.大量研究证实,血管损伤修复及病理性重构过程与血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells,VSMCs)的表型转化、异常增殖与迁移、细胞衰老关系密切.平滑肌22α(smooth muscle 22α,SM2...     

春玉米根系生育特征与冠层关系的研究

以农田实际观测资料为依据,分析了春玉米根系生育特征及其与冠层生长的关系,并提出了定量描述方程;较详细地阐述了水分条件对根系生长的影响,指出利用根系伸展深度确定灌溉计划湿润深度和进行根冠调控,以指导农田优化灌溉的可行性。     

不同施肥处理对土壤水稳定性团聚体及有机碳分布的影响

以国家褐潮土16 a的长期肥料试验为平台(北京昌平),研究长期不同施肥对耕层土壤水稳定性团聚体及其有机碳的影响。主要研究结果:与耕种农田土壤相比,长期撂荒(CK0)可以提高水稳定性大团聚体的含量及其有机碳含量和储量。而农田耕作后,破坏了水稳性大团聚体,相应地增加水稳性微团聚体的含量。与长期不施肥种植作物(CK)相比,长期施氮磷钾肥(NPK)、氮磷钾配施有机肥(NPKM)和氮磷钾秸秆还田(NPKS)处理对水稳性团聚体数量分布和平均重量直径(MWD)有显著影响,其中对2mm和0.25 2mm水稳性大团聚体的促进作用最明显,说明施肥处理增加的新碳主要向0.25 2mm和2mm团聚体富集。在不同水平水稳性团聚体中,2mm和0.25 2mm两个级别的水稳性大团聚体有机碳的含量显著高于0.0530.25mm和0.053mm水稳性微团聚体。化肥与有机肥配施(NPKM)处理可提高水稳性大团聚体含量,改善土壤团聚体的结构。长期小麦-玉米→小麦-大豆复种轮作并施氮磷钾化肥的处理(NPKF)各级团聚体中有机碳的含量高于长期小麦-玉米轮作并施氮磷钾化肥的处理(NPK)。     

A secreted ribonuclease effector from Verticillium dahliae localizes in the plant nucleus to modulate host immunity

The arms race between fungal pathogens and plant hosts involves recognition of fungal effectors to induce host immunity. Although various fungal effectors have been identified, the effector functions of ribonucleases are largely unknown. Herein, we identified a ribonuclease secreted by Verticillium dahliae (VdRTX1) that translocates into the plant nucleus to modulate immunity. The activity of VdRTX1 causes hypersensitive response (HR)‐related cell death in Nicotiana benthamiana and cotton. VdRTX1 possesses a signal peptide but is unlikely to be an apoplastic effector because its nuclear localization in the plant is necessary for cell death induction. Knockout of VdRTX1 significantly enhanced V. dahliae virulence on tobacco while V. dahliae employs the known suppressor VdCBM1 to escape the immunity induced by VdRTX1. VdRTX1 homologs are widely distributed in fungi but transient expression of 24 homologs from other fungi did not yield cell death induction, suggesting that this function is specific to the VdRTX1 in V. dahliae. Expression of site‐directed mutants of VdRTX1 in N. benthamiana leaves revealed conserved ligand‐binding sites that are important for VdRTX1 function in inducing cell death. Thus, VdRTX1 functions as a unique HR‐inducing effector in V. dahliae that contributes to the activation of plant immunity.     

植物提取物和常用药剂对蚜虫重要天敌瓢虫孵化、存活和捕食效能的影响

为解决目前化学合成杀虫剂长期大量使用所带来的“3R”问题 ,有必要从对人畜无毒或低毒、对害虫天敌安全的植物和其它天然产物中筛选与环境相容性好的物质作为害虫控制的手段。已经从 63种植物中筛选出两种对蔬菜蚜虫有较好控制作用的植物苍耳 Xanthium sibiricum Petr.et Widd.和白蝴蝶Syngonium podophyllum Schott。报道该两种植物乙醇提取物以及几种常用天然源药剂 (鱼藤酮精、机油乳剂和 0 .3%印楝素乳油 )对深圳菜区蚜虫重要天敌瓢虫 (六斑月瓢虫 Menochilussexmaculata( Fabricius)和狭臀瓢虫 Coccinella trasversalis Fabricius)的影响。结果表明 ,两种植物提取物 ( 0 .0 4 g DW/ml)对所测试瓢虫的孵化、存活和捕食效能与对照之间在 0 .0 1或 0 .0 5水平均无显著差异 ,表明两种植物提取物对瓢虫安全、无明显毒性。而鱼藤酮精 ( 80 0× )、机油乳剂 ( 4 0 0× )和 0 .3%印楝素乳油 ( 2 0 0 0× )在所测试的浓度对瓢虫卵的毒性较强 ,瓢虫卵的孵化率明显降低 ,仅有对照瓢虫卵孵化率的 7.74%～ 1 4.31 % ,因此应避免在田间瓢虫大量产卵的季节使用。苍耳和白蝴蝶提取物对蚜虫的重要天敌瓢虫没有负面影响 ,可以考虑作为保护十字花科蔬菜免遭蚜虫危害的植物保护剂配方。     

传染性支气管炎病毒N蛋白CTL表位与BF2*15鸡MHC I基序的相互作用

【目的】近年来鸡传染性支气管炎病毒在国内鸡群呈现流行趋势,尤其是变异毒株的出现,加剧了对鸡群的危害。鸡主要组织相容复合体蛋白(MHC I)通过特定的基序结合抗原表位多肽,进而识别感染病毒的细胞并引起免疫反应,达到清除病毒的效果。鉴定BF2*15鸡主要组织相容复合体(MHC I)的结合基序。【方法】采用同源建模、分子动力学和分子对接等计算方法,构建了传染性支气管炎病毒(IBV)N蛋白表位多肽和鸡MHC I BF2*15之间的复合物结构,来探索BF2*15识别抗原表位多肽的潜在结合基序。【结果】通过对该复合物的相互作用关系分析,鉴定出BF2*15鸡主要组织相容复合体(MHC I)的一条潜在结合基序"x-Arg-xx-x-Arg"。【结论】解释了传染性支气管炎病毒N蛋白CTL表位与BF2*15鸡MHC I基序的相互作用原理,该研究结果对了解传染性支气管炎病毒免疫机制以及基于特定基序筛选和设计通用疫苗具有借鉴意义。     

湖南柿竹园矿区土壤重金属含量及植物吸收特征

矿区重金属污染十分严重,寻找和发现适合当地气候与土壤条件的重金属耐性植物是矿区植被恢复和污染土壤修复的前提。对我国湖南柿竹园有色金属矿区调查发现,该地区选矿厂的重金属污染问题普遍比尾砂库严重。选矿厂土壤砷、镉、铅、锌严重超标,尾砂库周围也受到不同程度的重金属污染。土壤重金属胁迫效应影响着植物物种分布,选矿厂物种分布较少,相比之下尾砂库的植物多样性较为丰富。柿竹园矿区植物对重金属的吸收表现为富集型(如蜈蚣草Pteris Vittata L .和苎麻Boehmerianivea (L .) Gaud.)、根部囤积型(如攀倒甑Patrinia villosa和木贼Equisetum hyemale)和规避型(如蔓出卷柏Selaginelladavidii Franch和芒草Miscanthus sinensis Andlerss)等3种类型。     

柴油降解基因工程菌的构建及降解特性

【目的】构建柴油降解基因工程菌,提高柴油降解速率,研究p450基因在柴油降解过程中的作用。【方法】将Alcanivorax borkumensis SK2的p450基因合成后,连接至烷烃响应表达载体p Com8中,构建该基因的表达载体p450-SK2/p Com8,并将其转入大肠杆菌DH5α中,通过SDS-PAGE检测该基因在大肠杆菌DH5α中的表达,并将重组质粒p450-SK2/p Com8转入柴油降解菌Acinetobacter sp.Y9中,构建基因工程菌p450-SK2/Y9,研究工程菌p450-SK2/Y9对柴油的降解特性及p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中的表达。【结果】PCR、酶切及测序结果表明重组质粒p450-SK2/p Com8构建正确。当柴油诱导浓度大于1%时,目的基因在大肠杆菌DH5α中的蛋白表达量较大,且随着诱导时间的延长而呈增加趋势。通过PCR检测构建的基因工程菌p450-SK2/Y9中的p450基因表明,工程菌构建正确,利用单菌株降解柴油时,宿主菌Y9与工程菌p450-SK2/Y9的柴油降解效率未见明显差异,但工程菌p450-SK2/Y9在构建的菌群中对柴油降解的促进效果明显。SDS-PAGE结果表明,p450基因在构建的工程菌p450-SK2/Y9中能得到准确表达,在混合菌中的表达量高于单菌株。【结论】柴油降解基因工程菌在混合菌群中对柴油降解具有促进作用,而在单菌株情况下未见促进作用,且p450基因的蛋白表达在混合菌中也高于单菌株,这对于提高柴油的降解速率及研究p450基因在柴油降解过程中的作用机理具有一定意义。     

入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草光合生理特征对增温响应的差异

利用红外加热器模拟增温,比较入侵植物喜旱莲子草和本地种接骨草的光合特性对增温响应的差异,以预测气候变暖背景下入侵植物的入侵潜力,并为筛选替代控制植物提供依据。结果表明:增温导致喜旱莲子草和接骨草的叶绿素a/b值分别比对照显著提高6.21%和降低5.55%。无论增温与否,接骨草的叶绿素b含量显著高于喜旱莲子草,而叶绿素a/b值则相反。增温导致喜旱莲子草净光合速率显著提高9.23%,由于气孔导度增大引起蒸腾速率大幅度增加,使得其水分利用效率比对照显著降低10.64%。增温仅导致接骨草的气孔导度显著增加10.95%,而对其他气体交换特征无显著影响。对照条件下,尽管接骨草的气孔导度和胞间CO_2浓度分别显著低于喜旱莲子草7.03%和4.57%,但是前者的净光合速率和水分利用效率分别显著高于后者10.30%和11.92%。增温条件下,两种植物的净光合速率和气孔导度无显著差异,由于接骨草的蒸腾速率显著低于喜旱莲子草18.02%,故其水分利用效率显著高于后者26.45%。增温、物种及其两者的交互作用对光补偿点、光饱和点、最大净光合速率、暗呼吸速率和初始量子效率等光响应参数影响均不显著。总之,对照条件下,接骨草凭借较高的叶绿素b含量、净光合速率和水分利用效率,比喜旱莲子草具有更强的光合能力。但增温后,接骨草的光合优势被削弱。研究从光合生理角度证明接骨草有望作为喜旱莲子草的替代控制植物,但是未来气候变化背景下喜旱莲子草的入侵潜力可能增强。