氮肥运筹对小麦产量、氮素利用效率和光能利用率的影响

连续2年在西南冬麦区的重庆、仁寿、广汉、西昌4个地点,开展3种施氮水平(每公顷纯氮0、120、180 kg,简写为N₀、N₁₂₀、N₁₈₀)和3种氮肥分配模式(N_A:底肥100%;N_B:底肥70%+苗肥30%;N_C:底肥60%+拔节肥40%)的田间试验,监测小麦花后冠层叶片SPAD值、群体光合速率(CAP)、光能利用等生理参数和籽粒产量,计算氮素利用效率、光能利用率等.结果表明: 随施氮水平增加,小麦上三叶SPAD值、CAP、光合有效辐射(PAR)截获率和产量均呈增加趋势,而氮肥农学利用效率、生产效率、吸收效率和利用效率呈降低趋势.氮肥后移的增效作用因施氮水平而异,SPAD于N₁₈₀增效明显,而CAP于N₁₂₀增效明显,不同氮肥管理模式的光能利用率因地点而异.氮肥后移能明显提高小麦氮肥农学效率、生产效率、吸收效率和氮素表观回收率,但氮肥利用效率则略有减少.氮肥后移效果N_C总体优于N_B处理.不同地点比较,广汉的SPAD值、CAP、PAR截获率、氮肥利用参数较高,其产量也相应最高;西昌的产量、SPAD值及氮素利用效率较高,但其光能利用率和CAP较低;重庆和仁寿的SPAD值、光能利用率及氮素利用效率均较低,其产量也最低.小麦生物产量与各地点的籽粒产量、CAP、SPAD值和PAR累积截获量均呈显著或极显著的正相关关系.表明不同生态区域增施氮肥都能促进小麦增产,氮肥后移可进一步优化产量结构、改善氮肥和光能利用效率,但存在年份和地点差异,各地需要制定有针对性的氮肥管理模式.     

利用CRISPR/Cas9n double nick系统构建人DNAH2基因敲除的U2OS细胞株

基于CRISPR/Cas9n double nick技术构建人DNAH2(Homo sapiens dynein,axonemal,heavy chain 2)基因敲除的U2OS稳定细胞株,旨在研究DNAH2基因的生物学功能。首先设计并合成A、B两个sg RNA(Single guide RNA)以及各自的互补链,退火连接形成DNAH2 sg RNA-A、B双链,再分别与带有BbsⅠ粘性末端的p X462线性载体相连,形成p X462-DNAH2-A、p X462-DNAH2-B重组真核表达质粒。质粒共转染至U2OS细胞后,加入嘌呤霉素,以有限稀释法获得阳性单克隆细胞株,再以蛋白印迹实验检测DNAH2蛋白的表达,最后通过PCR-基因测序技术分析突变特点。结果显示A、B sg RNA双链成功插入p X462载体,U2OS-DNAH2-KO单克隆细胞株中DNAH2蛋白不表达,DNAH2基因发生移码突变,从而证实利用CRISPR/Cas9n double nick系统成功构建人DNAH2基因敲除的U2OS稳定细胞株,为研究DNAH2基因提供有利工具。     

七姊妹山自然保护区黄杉林群落学特征

黄杉为国家Ⅱ级保护植物,是我国特有的第三纪孑遗的珍贵树种,主要分布在我国亚热带的中山地带。采用Braun-Blanquet的植物社会学调查方法并结合典型样方法对七姊妹山自然保护区的原生黄杉群落进行调查,并对其群落特征进行了分析。结果表明:在2300 m~2的调查样地,共有维管束植物52种,隶属24科38属,群落物种组成主要以杜鹃花科、豆科、五加科、壳斗科等种类为主;群落生活型组成分析显示,该黄杉群落高位芽植物占绝对优势,高位芽植物、地面芽植物占比分别为76.9%、13.5%,地上芽和地下芽植物较少,植物的生活型谱大致呈"L"型;群落重要值分析表明,黄杉重要值为53.6,占较大优势,是群落建群种,乌冈栎、石韦分别是灌木层及草本层的优势种,其重要值分别为24.0、54.8;该黄杉群落物种多样性指数整体较低,除均匀度指数外,优势度指数、多样性指数、丰富度指数总体表现出灌木层乔木层草本层,上坡山脊的规律;种群年龄结构分析表明,七姊妹山自然保护区黄杉种群年龄结构呈"L"型分布,属于增长型种群,在一定时间内,表明黄杉仍为该群落的优势种群,林窗的出现使该黄杉群落保持持续更新。     

石榴木质素合成相关基因PgMYB308的克隆和表达分析

该研究以‘红玉石籽’(Punica granatumcv.Hongyushizi)石榴为试验材料,采用RACE和RT-PCR方法,获得与木质素的合成相关基因PgMYB308。PgMYB308基因cDNA全长792bp,编码263个氨基酸。分子量为29.56kD,理论等电点为9.07。序列比对和功能域分析发现,PgMYB308包含R2和R3保守域,以及C1、C2、C4和锌指基序。系统进化树分析显示,PgMYB308与其他物种起源相同,而与桉树EgMYB308亲缘关系最近。荧光定量PCR分析表明,PgMYB308在茎、叶和种子等组织中均有表达,其中茎中表达量最高,叶片中表达量最低;PgMYB308在‘突尼斯软籽’中表达最高,而在‘红玉石籽’和‘白玉石籽’中表达量较低;PgMYB308在‘红玉石籽’籽粒的不同时期均有表达,但在花后20d相对表达量最高,以后随发育进程呈现逐渐下降的趋势。     

Catesbeianin-1, a novel antimicrobial peptide isolated from the skin of <Emphasis Type="Italic">Lithobates catesbeianus</Emphasis> (American bullfrog)

Objectives

To identify and characterize a novel antimicrobial peptide, catesbeianin-1.

Results

Catesbeianin-1 is 25 amino acids long and is α-helical, cationic and amphipathic. It had antimicrobial activity against Gram-positive and Gram-negative bacteria. It was resistant against trypsin and pepsin. Catesbeianin-1 exhibited moderate hemolytic activity (approx 8%) at 100 μg/ml, and its HC₅₀ (50% hemolytic concentration) was 300 μg/ml. Its cytotoxicity was approx 10–20% at 100 μg/ml, and its CC₅₀ (50% cytotoxic concentration) was >100 μg/ml. The LD₅₀ of catesbeianin-1 in mice was 80 mg/kg. At 3.1 µg/ml, catesbeianin-1 significantly inhibited the growth of methicillin-resistant Staphylococcus aureus.

Conclusions

A new antimicrobial peptide from the skin of Lithobates catesbeianus (American bullfrog) may represent a template for the development of novel antimicrobial agents.

     

中亚热带杉木人工林和米槠次生林凋落物添加与去除对土壤呼吸的影响

在未来大气CO₂浓度升高的背景下, 植被净初级生产力的增加将促使森林土壤碳输入增多。凋落物是土壤碳库的重要来源, 对土壤呼吸会产生重要影响。为了模拟植物净初级生产力提高、凋落物产量增加情景下凋落物对土壤呼吸和土壤碳库的影响, 2013年1月到2014年12月, 在福建省三明市陈大镇国有林场, 在杉木(Cunninghamia lanceolata)人工林和米槠(Castanopsis carlesii)次生林, 通过设置去除凋落物、添加凋落物和对照(保留凋落物, 不做任何处理)处理, 研究了土壤呼吸和土壤碳库的动态变化。研究发现: 土壤含水量在10%-25%范围内, 土壤呼吸温度敏感性指数(Q₁₀)随着土壤含水量的增加呈递增趋势, 当含水量<10%时, 由于干旱胁迫打破了土壤呼吸与温度之间的耦合, 改变了Q₁₀值, 使得Q₁₀值小于1。土壤呼吸与凋落物输入量呈显著的线性正相关关系, 杉木人工林对照和添加凋落物处理及米槠次生林对照处理, 土壤呼吸与2个月前的凋落物输入量相关性最好。而米槠次生林添加凋落物处理, 土壤呼吸与当月的凋落物输入量相关性最好, 不同林分凋落物呼吸对土壤呼吸的贡献率不同, 米槠次生林凋落物层呼吸年通量明显大于杉木人工林, 分别占各林分土壤总呼吸的34.4%和15.1%, 添加凋落物后, 杉木人工林和米槠次生林的土壤呼吸速率增加, 但添加凋落物处理的土壤呼吸年通量与对照的差值小于年凋落物输入量。因此, 在未来全球CO₂升高背景下, 植被碳储量的增加、凋落物增加并没有引起土壤呼吸成倍增加, 更有利于中亚热带地区土壤碳吸存。     

溶剂特性对三臂星型类弹性蛋白多肽相变温度的影响

本文利用SpyTag/SpyCatcher特性构建了三臂星型结构的类弹性蛋白多肽(elastin like polypeptides, ELPs),考察其在不同溶剂,如分子拥挤试剂、osmolytes及深共熔溶剂(deep eutectic solvents,DESs)中的相变温度及行为,并与含有相同ELPs重复数的线性ELPs120作对比。结果表明：在不同浓度拥挤试剂PEG2000作用下,两种结构的ELPs相变温度均降低,当其各自浓度均为25 μmol/L时,三臂星型ELPs相变温度降低3℃～13℃,而ELPs120相变温度仅降低1.5℃～10.8℃。此外,在添加PEG2000后,三臂星型ELPs相变缓慢;在不同类型和浓度的osmolytes溶液中,25 μmol/L三臂星型ELPs相变温度明显要比线性ELPs高8℃左右;在DESs体系中,三臂星型ELPs有类似与水溶液中的相变行为,且其相变温度受到抑制,另外三臂星型ELPs和ELPs120在DESs/PBS体系中,与在(氯化胆碱+尿素)/PBS体系中的相变行为一致,其中当DESs体积含量为50%,ELPs120相变温度是最低的。由于ELPs在非单一缓冲液体系中的相变行为不同,这丰富了ELPs作为纯化标签的应用,且在非单一缓冲液体系中因降低了相变温度,节约了纯化融合蛋白的经济成本,同时也为研究ELPs拓扑结构与其相变行为之间的关系奠定理论基础。     

四川秋季发生的两种羊肚菌生境调查与鉴定

为了寻找四川秋季发生的羊肚菌资源,了解其产地环境及种属关系,探寻羊肚菌在秋季发生的适生条件,对四川省凉山州盐源县、会东县和冕宁县的羊肚菌发生地开展了生境调查,共采集到11份羊肚菌标本。采用形态学和分子鉴定相结合的方法,对标本进行鉴定,结果表明所采集的标本被鉴定为2种羊肚菌,即七妹羊肚菌Morchella septimelata（Mel-7）和Morchella sp.（Mes-16）,其中,七妹羊肚菌为四川新记录种。通过生境调查发现,秋季发生的羊肚菌适生环境为山地林下陡坡,可见,四川秋季发生的羊肚菌有一定的特殊性。     

砷的生物吸附研究进展

由于地质运动和人类活动的影响,水源的砷污染问题严重威胁到人类的健康生活。砷污染的处理是全球瞩目的研究热点之一。吸附法是一种低成本、易操作、有效的除砷方法。目前各种除砷吸附材料对砷的吸附特性已经被广泛研究。生物吸附剂以其环境友好,无二次污染的特点受到广泛关注。本文就砷的生物吸附与机理进行了综述,阐明了今后的研究方向,为开发新型吸附材料提供参考。     

我国三地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响

【目的】Wolbachia 是广泛存在于节肢动物和丝状线虫体内的一类共生菌, 能够以多种方式对宿主产生影响。精卵细胞质不亲和（CI）是其引起的最普遍的表型, 即感染Wolbachia的雄性宿主与未感染或感染不同品系的雌性宿主交配后, 不能产生后代或后代极少, 而感染同品系Wolbachia的雌雄宿主交配后则能正常产生后代。我们前期研究发现, 湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇Drosophila melanogaster被Wolbachia感染。本研究旨在明确这3个地区黑腹果蝇中Wolbachia的系统发育关系及其对宿主生殖的影响。【方法】利用Clustal X软件对Wolbachia的wsp基因序列进行比对, 利用MEGA软件构建系统发育树。采用多位点序列分型（MLST）的方法对Wolbachia进行分型。通过区内交配和区之间杂交的方式研究不同地区黑腹果蝇体内Wolbachia 的关系及其对果蝇生殖的影响。【结果】湖北武汉、 云南六库和天津3个地区黑腹果蝇中感染的Wolbachia都是属于A大组的Mel亚群。这3个地区果蝇感染的Wolbachia的序列类型（ST）不同, Wolbachia之间存在一定的差异。湖北武汉和天津果蝇中的Wolbachia能引起强烈的CI表型, 而云南六库果蝇中的Wolbachia引起的CI强度相对较弱。武汉果蝇中Wolbachia不能完全挽救天津果蝇中Wolbachia引起的CI表型, 而天津果蝇中Wolbachia也不能完全挽救武汉果蝇中Wolbachia引起的CI表型。【结论】武汉和天津地区黑腹果蝇中的Wolbachia可能距离较远。Wolbachia的长期共生可能对黑腹果蝇的进化产生了一定的影响, 湖北武汉与云南六库的黑腹果蝇中感染的Wolbachia属于不同的序列类型, 这2个地区的黑腹果蝇已发生了一定的分歧, 产生了一定的生殖隔离。