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。     

界面发酵红曲霉的图像解析*

利用计算机视觉技术研究了红曲霉界面发酵过程中菌体形态变化与菌体生长的关系。在界面培养中通过检测前期菌落面积,后期隆起部分的表征体积——基于颜色变化的生长点分布,可以有效表示菌体生长状况。基于此建立了含有相应形态参数的动力学模型,该模型与常规动力学模型具有相似的表达形式。     

土壤不同水分条件对长春花(Catharanthus roseus)生活史型的影响

为了研究土壤中不同水分条件对长春花生活史型形成及生理代谢的影响,设置对照、轻度干旱、中度干旱和重度干旱等土壤水分梯度,对长春花(Catharanthus roseus(L.)G.Don)幼苗进行处理。对长春花形态指标进行聚类分析发现选择的20个聚类实体被分为2组,第1组为对照(CK)和轻度干旱(LD)处理的植株,第2组为中度干旱(MD)和重度干旱(HD)处理的植株。运用主成分分析(Principal component analysis,PCA)方法对不同土壤水分条件下长春花营养生长(Vegetative growth,V)、有性生殖(Sexual reproduction,S)和无性繁殖(Clone reproduction,C)等3类15种性状进行统计。结果显示,长春花在对照条件下生活史型为V0.39S0.54C0.07,轻度干旱为V0.36S0.50C0.14,中度干旱为V0.53S0.27C0.20,重度干旱为V0.45S0.09C0.46,干旱程度加强显著提高了无性繁殖的比重,降低了有性生殖的比例。同时,对长春花中文朵灵、长春质碱和脱水长春碱等生物碱的含量进行了动态测定,发现重度干旱下的文朵灵、长春质碱和脱水长春碱的含量在16d时分别是对照水平的1.5倍、2.3倍和3.1倍,表明干旱胁迫诱导生物碱积累,为长春花高效栽培提供了理论依据。     

干旱胁迫对银杏叶片光合系统Ⅱ荧光特性的影响

为了探讨银杏叶片在长期干旱胁迫下光合性能的变化,采用盆栽控水法对银杏幼苗进行干旱处理,并分别在处理后第0、20、30、40、50天,对荧光动力学曲线和荧光参数进行了测定和JIP-test分析.结果表明:随着干旱的加剧,叶片叶绿素含量逐渐递减.由于干旱导致银杏叶片的光合系统Ⅱ(PSⅡ)结构破坏和稳固性减弱,其荧光动力学曲线出现了K相和L相的升高,在干旱处理40 d后升高加剧.PSⅡ结构的变化导致了一系列荧光参数的变化,初始荧光F0逐渐升高,最大荧光Fm逐渐降低;代表单位反应中心活性的参数ABS/RC、ET0/RC、TR0/RC逐渐升高;单位面积捕获的光能TR0/CS0高于对照,单位面积用于电子传递的光能ET0/ CS0后期下降;表示受体侧电子传递活性的参数Sm、Ψ0、(φ)E0逐渐下降,M0、VJ、VI逐渐升高;表示热耗散的参数DI0/RC、DI0/CS0随干旱时间延长而急剧升高;活性反应中心数目RC/CS0减少;代表PSⅡ光合效率的参数Fv/Fm、PIabs逐渐下降;代表PSⅡ供体侧活性的参数Wk随干旱时间延长而逐渐升高,OEC逐渐减少.干旱胁迫导致银杏叶片PSⅡ反应中心失活,能流分配失衡,电子传递受阻,PSⅡ放氧复合体失活和PSⅡ稳固性减弱,从而破坏PSⅡ光合功能.而反应中心失活和受体侧电子QA-的累积是造成PSⅡ电子传递活性减弱的主要原因.干旱条件下,银杏PSⅡ的PIabs比Fv/Fm对干旱的反应更灵敏,可作为银杏叶片受到伤害的指标.     

基于相邻木排列关系的混交度研究

混交度是反映森林群落中树种相互隔离状况的一个重要指标,目前已提出多种混交度指数.Mg考虑了对象木与最近相邻木的树种异同,Mv和Ms进一步考虑了最近相邻木(空间结构单元)树种数,但仍不能准确描述树种隔离程度.基于相邻木排列关系的混交度Mp,利用“1+4”结构的17个不同空间结构单元和天目山常绿阔叶林数据对Mg、Mv、Ms和Mp4个混交度进行了比较分析.结果表明:Mp的区分能力最强,Mv和Ms次之,Mg最差.Mp最适用于分析混交结构复杂的林分.在天目山常绿阔叶林分析中,混交度水平为中度,4个最近邻体中有2个相同种顺序排列的空间结构单元个数明显多于交错排列的个数.基于相邻木排列关系的混交度Mp能准确区分树种隔离程度,提高了混交度的区分度,可反映森林实际混交状况.     

拟南芥DTX31基因表达研究

以模式植物拟南芥为材料,通过PCR和RT-PCR在DNA和RNA水平上筛选鉴定了DTX31基因对应的T-DNA插入突变体,对其表型变化进行了观察.通过半定量RT-PCR分析检测了DTX31基因在拟南芥不同器官及环境胁迫响应中的表达情况,结果发现:DTX31基因在根中表达最高,而在茎、叶、叶柄、花中的表达则较弱;盐和赤霉素使DTX31基因的表达迅速升高,盐胁迫2 h后的表达量达到最高峰,GA处理1 h时就达到最高峰,热激使DTX31基因的表达变化不明显.因此,推测该基因可能是盐和GA信号传导通路中的一个重要调控因子.     

MYB 转录因子在植物抗逆胁迫中的作用及其分子机理

摘要: 在植物抗逆反应体系中, 通过转录因子调控功能基因的表达, 是植物逆境应答反应的关键环节。作为植物体内最大的转录因子家族之一, MYB(v-myb avian myeloblastosis viral oncogene homolog)类转录因子在植物抗逆胁迫过程中起着重要的作用。文章论述了MYB转录因子的结构特征、功能特性及其分子机理, 并结合研究进展着重讨论了它们在植物抗逆胁迫中的作用。     

醛糖还原酶抑制剂细胞筛选模型的建立

目的：将糖尿病慢性并发症相关基因醛糖还原酶 (aldose reductase, AR) 基因与腺相关病毒(adeno associated virus, AAV) 表达载体pSNAV2.0重组,使其在HEK293细胞中表达,以基因工程表达的AR为靶向,建立醛糖还原酶抑制剂 (aldose reductase inhibitor, ARI) 细胞筛选模型。方法：首先采用酶切、连接等方法构建含有人AR基因序列的AAV表达载体pSNAV-hAR,将重组质粒转染HEK293细胞,通过活性测定、Western blot和免疫荧光检测目的基因转染及表达的情况。结果：PCR、酶切、DNA测序均证实表达质粒pSNAV-hAR构建正确。转染HEK293细胞后,一系列分析结果显示,腺相关病毒表达载体介导的AR真核细胞表达产物是具有功能活性的目的蛋白。应用经典醛糖还原酶抑制剂 Sobinil 和 Zopolrestat 对此模型进行了验证。结论：AR高表达细胞模型的建立,为进一步筛选ARI、探讨多元醇通路学说在糖尿病慢性并发症发病机制中的作用奠定了基础。针对先后建立的酵母细胞与真核细胞模型的特点及三种AR活性测定方法中的注意事项进行了讨论。     

香溪河河流连续统特征研究

以香溪河附石藻类密度、藻类叶绿素a浓度、Shannon-Wiener多样性指数及生态系统初级生产力随河流级别的变化为例探索该河流的连续统特征。结果表明,附石藻类密度、藻类叶绿素a浓度和Shannon-Wiener多样性指数总体上都有随着河流级别增加而增加的趋势,但在1～3级河段之间这种趋势并不明显,甚至出现了逆转。河流初级生产力也有随河流级别增加而增加的趋势,并在第4级河流达到最大,随后有所下降。在全水系范围内河流初级生产力(P)与群落呼吸(R)比值P／R均大于1,说明香溪河是一条以自养生产为主的河流。所研究的特征并不完全与连续统概念的预测相一致,表明河流已经受到了一定程度的人为干扰。     

汉族人群中血管紧张素转换酶抑制剂所致咳嗽与血管紧张素转换酶基因及缓激肽β2受体基因多态性的关系冰

目的：探讨汉族人群中血管紧张素转换酶抑制剂（ACEI）所致咳嗽与血管紧张素转换酶（ACE）基因及缓激肽β2受体（BDK-RB2）基因多态性的关系。方法：应用聚合酶链反应（PCR）方法。检测汉族人群中151例由于服用ACEI引起的咳嗽患者及151例未发生咳嗽的患者的ACEI／D及BDKRB2C／T的多态性,并采用紫外法检测ACE活性。结果：发现ACE基因分布在咳嗽组中II型为47．0％,ID型为42．4％,DD型为10．6％;无咳嗽组分别为39．7％、47．0％、13.3％,两组相比其差异具有统计学意义（P〈0．01）;BDKRB2基因分布在咳嗽组中CC型为21．3％,CT型为50．0％,TT型为28．7％,无咳嗽组分别为22．5％、47．7％、29．8％。两组相比其差异无统计学意义（P〉0．05）;咳嗽组ACE活性水平为[（28．3±10．1）U／L]明显低于无咳嗽组[（40．2±9．4）U／L],两组相比其差异具有统计学意义（P〈0．01）。结论：汉族人群中ACEI所致咳嗽与ACE基因多态性及血清ACE水平有关,BDKRB2C／T与咳嗽间未发现有统计学意义的关联。