格氏栲天然林林窗植物群落功能性状的变异

林窗是森林更新演替的重要环节, 揭示林窗环境下功能性状变异来源及其相对贡献, 有助于阐明植物对林窗环境的响应。该研究以中亚热带格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为对象, 设置9个不同大小的林窗样地, 运用方差分解探讨林窗、物种和个体对叶性状变异的相对贡献, 采用线性回归分析不同大小林窗下群落性状变化及种间和种内性状变异的重要性。研究发现: (1)格氏栲天然林林窗植物比叶面积、叶干物质含量、叶厚和叶绿素含量由种间性状变异主导, 叶氮含量由种内性状变异主导, 叶磷含量受林窗大小影响最大。(2)群落叶磷含量与林窗大小具有显著正相关关系, 土壤温度和水解氮含量对群落叶磷含量具有显著正效应, 土壤有效磷含量具有显著负效应。(3)沿林冠开放度的群落叶磷含量变化主要由种内性状变异引起, 优势种扮演着重要角色。结果表明, 格氏栲天然林林窗环境下植物功能性状仍以种间性状变异为主(平均41%), 但沿林窗环境梯度的群落性状变化主要源自种内性状变异, 通过植物表型可塑性响应环境改变, 优势种作用明显。     

樟子松固沙林林水关系研究进展及对营林实践的指导

中国有着世界上最大面积的人工林, 如何维持人工林的可持续性已成为气候变化背景下需要面对的重大挑战。樟子松(Pinus sylvestris var. mongolica)以其抗旱、抗寒、耐贫瘠等优良特性成为中国北方生态治理中最主要的常绿针叶树种之一, 近70年来发挥了巨大的防风固沙与生态固碳功能。然而, 随着林分的生长与气候变化, 樟子松人工固沙林正经历着越来越严峻的环境胁迫, 部分地区出现了林分“早衰”或死亡的现象, 引起了人们对樟子松固沙林适应与应对气候变化能力的担忧。该文在回溯樟子松基本生物学特征与引种推广历史, 系统总结近年来樟子松林林水关系研究新成果的基础上, 全面分析了樟子松固沙林林水关系存在的主要矛盾, 并提出了基于林水关系相协调的林分经营措施的调整: 由倡导防护功能为主的单一目标向包含林分稳定性、生态固碳功能、可持续发展等多目标平衡方向调整; 由以沙地森林景观培育为主向以良好土壤生境培育为主的方向调整; 由倡导天然更新为主向以人工造林与天然更新相结合的世代更新方向调整。在立足于北方沙地脆弱生境与气候变化客观现实的基础背景下, 应坚持樟子松在固沙林生态系统演化过程中的先锋种与建群种地位, 基于“以水定绿”原则, 采取“隔行带伐+再造林”等方式开展林分密度动态调控, 促进林分向异龄林结构演化, 促进樟子松固沙林生态服务的优质化和生态固碳功能的最大化。     

环境变化对水稻osfh1突变体成蛋白家族表达的影响

水稻成蛋白基因成员OsFH1在水稻根毛的生长发育中起着关键作用,这一过程受到环境因素的调控,当前的研究对环境因素如何与OsFH1互作调控水稻根毛的机制尚未阐明。为探索水稻成蛋白成员是否在环境因素介导的osfh1突变体根毛表型恢复中发挥作用,该研究使用1/2 MS液体培养液与1/2 MS固体培养基处理osfh1突变体,通过qRT-PCR技术分析成蛋白家族成员表达量,并对成蛋白家族进行生物信息学分析。结果表明:(1)与野生型相比,在液培中osfh1突变体主根根毛缺失,地上部分较短,侧根数量增加,在固体培养中osfh1突变体根毛缺失表型得到恢复。(2)与野生型相比,当osfh1突变体从液培到固培环境时,OsFH16表达量下降,OsFH17表达量上升,并且差异显著。(3)OsFH1、OsFH16、OsFH17都是第一类成蛋白亚家族成员,都具有生长素、赤霉素以及厌氧等与环境胁迫相关顺式作用元件,并且预测到OsFH1、OsFH16和OsFH17定位于质膜行使功能。(4)OsFHs在不同组织的表达模式分析表明,OsFH1在根部表达水平较高,而OsFH16、OsFH17在根部表达量相对较低。综上认为,由于OsFH16、OsFH17、OsFH1之间亲缘关系较高,调控模式相近且三者都可能在细胞质膜上行使功能,因此OsFH16、OsFH17可能参与环境因素与osfh1共同改变根毛表型这一过程。该研究结果为解析环境与osfh1基因共同调控水稻根毛发育机制奠定了一定理论基础,为探索植物成蛋白基因功能提出了新方向。     

拔毒散的化学成分及其抗炎活性研究

拔毒散(Sida szechuensis)为一种傣族传统的药用植物,常用于治疗诸疮肿毒、皮肤瘙痒、跌打损伤、刀枪伤等疾病。为研究拔毒散的化学成分及其体外抗炎活性,该研究采用硅胶柱色谱、Sephadex LH-20柱色谱、半制备HPLC等方法对其地上部分的化学成分进行分离纯化,通过理化性质和NMR等波谱数据鉴定化合物的结构,并用脂多糖(LPS)诱导的巨噬细胞(RAW 264.7)作为炎症模型,评价所分离化合物的抗炎活性。结果表明:从拔毒散乙醇提取物中共分离得到16个化合物,分别鉴定为kaempferol-3-O-β-D-glucopyranoside(1)、 kaempferol-3-O-rutinoside(2)、槲皮素(3)、20-hydroxyecdysone(4)、α-ecdysone(5)、22-deoxyecdysterone(6)、abutasterone(7)、pterosterone(8)、icariside E₅(9)、icariside E₃(10)、(+)-syringaresinol(11)、pinoresinol(12)、balanophonin B(13)、N-trans-feruloyl tyramine(14)、(-)-loliolide(15)、棕榈酸(16),其中化合物1-3、9-13、16首次从该植物中分离得到。抗炎活性测试结果表明,在50 μmol·L^-1的浓度下,化合物1、4、5无明显抑制NO生成作用,而化合物2、3、6-16均能在不同程度上抑制NO生成,其中化合物2、3、11-14具有较强的抗炎活性,其IC₅₀值分别为18.63、40.76、21.46、14.32、16.82、42.31 μmol·L^-1。该研究结果丰富了拔毒散的化学成分,明确了其具有抗炎效果的物质基础,验证了其传统用途的科学性,为其进一步在医药领域的开发利用提供了新思路及科学依据。     

高校新型植物标本馆的建立与发展——以河南农业大学植物标本馆为例

高校标本馆作为重要的科普和教学实践基地,是连接大学与社会的桥梁,在提升高校社会影响力和加快高校发展中起着重要作用。目前,高校标本馆普遍存在经费少和缺乏管理等问题。如何立足高校现状,有效解决标本采集和标本数字化过程中耗时耗力的难题,建设具有地方特色的新型植物标本馆,是高校标本馆建设关注的焦点之一。该文以河南农业大学植物标本馆新馆建设为例,介绍了河南农业大学标本馆成立以来,充分发挥高校的人力资源优势,让学生通过实验课或野外实习积极参与新型植物标本馆的建设,基本实现了标本采集、制作、鉴定和数字化的同步进行。在这一过程中,既有效锻炼了学生能力,加深了学生对植物形态的认识,发挥了植物标本馆在教学、科学研究及科学普及中的积极作用,又极大地丰富了标本馆馆藏量,有效地促进了高校新型植物标本馆的发展。     

通过食谱分析探讨田螺山与梁王城遗址先民对渔业资源的利用

对渔业食用资源的利用是人类生业经济的重要方面,然而至今尚无专文介绍如何定量分析渔业食物资源在先民食物结构中所占的比例。本文采用利用同位素传递信号重建食谱(FRUITS)模型,以田螺山遗址与梁王城遗址已发表的先民和动植物稳定同位素数据为例,对先民食物结构中的多种食物资源比重进行分析。结果显示,梁王城遗址渔业资源在食谱中占5%~22%;田螺山遗址淡水渔业资源在食谱中占5%~20%,而海洋渔业资源在10%以下。     

山西兴县中奥陶统马家沟组五5亚段遗迹化石组合及其古环境意义

鄂尔多斯盆地东缘关家崖剖面奥陶系马家沟组五5亚段地层中保存大量无脊椎动物遗迹化石,可识别出居住迹、牧食迹、觅食迹三大类,共7个遗迹属、14个遗迹种,分别是Arenicolites isp.,Cylindricumisp.,Helminthopsis abeli,Helminthopsis isp.1,Helminthopsis isp.2,Lorenziniaisp.,Planolites isp.,Planolites beverleyensis,Planolites montanus,Teichichnus rectus,Thalassinoides isp.1,Thalassinoides isp.2,Thalassinoides isp.3,Thalassinoides isp.4。根据遗迹化石特征及其沉积环境,可划分3个遗迹组合:1、Helminthopsis-Planolites组合,该组合以觅食迹为主,部分为居住迹,出现在潮间带和潮下带;2、Thalassinoides-Teichichnus组合,该组合遗迹化石种类较单一,主要为觅食迹,分布于潮间带和潮上带;3、Thalassinoides-Helminthopsis组合,该组合出现在潮间带。基于遗迹化石组合的分布特点,提出山西兴县奥陶系马家沟组五5亚段的沉积环境模式。     

川西汉源-荥经地区下奥陶统大乘寺组的笔石

对川西汉源-荥经地区CYD2井下奥陶统弗洛阶大乘寺组的笔石进行研究,结果表明Baltograptus deflexus笔石带在这一覆盖区发育良好。CYD2井的该带笔石动物群共含2属5种。根据下垂对笔石类的始端发育型式,修正前人对波罗的笔石属(Baltograptus)和巅峰笔石属(Corymbograptus)内一些种的归属,并对CYD2井的5种笔石进行描述。可能受制于钻心标本的限制,该地区的Baltograptus deflexus带笔石动物群分异度较低。川西汉源-荥经-峨眉山地区的大乘寺组与上覆二叠系梁山组呈假整合接触,表明该地区长期遭受沉积间断和剥蚀作用,B.deflexus带的确定,指示了这一长期剥蚀作用的最大深度。     

基于压缩氨基酸和支持向量机进行膜蛋白类型识别

膜蛋白是一类结构独特的蛋白质,是细胞执行各种功能的物质基础。根据其在细胞膜上的不同存在方式,主要分为六种类型。本文利用压缩的氨基酸对原始膜蛋白序列进行信息压缩,再对压缩序列进行氨基酸组成和顺序特征的提取,最后采用支持向量机构建分类模型。通过五叠交叉验证的结果表明,该方法对于六种膜蛋白的分类预测,准确度最高可达98％以上,平均预测准确度在85％以上,可有效实现膜蛋白六种类型的划分,为进一步分析膜蛋白的结构和功能奠定基础。     

基于HP模型的蛋白质折叠问题的研究

基于蛋白质二维HP模型提出改进的遗传算法对真实蛋白质进行计算机折叠模拟。结果显示疏水能量函数最小值的蛋白质构象对应含疏水核心的稳定结构,疏水作用在蛋白质折叠中起主要作用。研究表明二维HP模型在蛋白质折叠研究中是可行的和有效的并为进一步揭示蛋白质折叠机理提供重要参考信息。