北方森林土壤呼吸和木质残体分解释放出的CO2通量

北方森林因其面积大、土壤碳储量高以及对全球暖化响应敏感而在全球碳平衡和气候系统中起着至关重要的作用。土壤呼吸和木质残体分解释放出的 CO2 通量是北方森林生态系统输入大气圈的最主要的碳源。量化这个通量并深刻理解其中的机理过程 ,是评价和预测北方森林在全球变化中的作用必不可少的内容。综述了北方森林生态系统土壤呼吸和木质残体分解释放出的 CO2 通量随生态系统类型及环境条件而变化的一般格局以及自养呼吸和异氧呼吸在土壤表面 CO2 通量中的相对贡献 ;分析了影响北方森林土壤呼吸的主要生物物理因子 ;讨论了该领域研究存在的问题和今后的研究方向 ;并强调木质残体分解释放出的 CO2 通量虽然在以往的森林生态系统碳平衡研究中常被忽略 ,但在火灾频繁的北方森林中不容忽视     

南亚热带水土流失地区人工加速植被演替过程

水土流失地区植被在自然条件下从阳生草本到乔灌草复合植被的演替过程常常需要很长的时间,选取适当树种人工造林可以省略先锋物种强阳生草本的发育时间,提早诱发灌木和草本植物发育,大大加速植被恢复演替过程。通过对广东惠州市惠阳区上杨试验站等南亚热带典型水土流失地区的研究发现：自然封育状态下,水土流失地区植被恢复和演替缓慢,25。后植被覆盖度只有35％,且主要以阳生性耐贫瘠的灌木及草本为主,土壤侵蚀仍然比较严重。选择大叶相思树人工造林加速了植被演替进程,控制了水土流失,12a左右植被覆盖度就达90％左右。造林23a左右,林地遮蔽涵养水分和控制侵蚀作用下迅速生长多种当地物种,形成了乔、灌、草、藤、竹多层复合植被。在南亚热带季风气候地区,自然封育状态下严重水土流失区植被恢复至较稳定的次生林阶段需要60a左右的时间;人工造林加速植被演替只需要20a。植树造林是该地区植被恢复发育及控制水土流失的有效措施。     

Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5通过抑制ERK1/2磷酸化抑制C3H10T1/2细胞成脂分化

旨在探究Ⅲ型纤连蛋白组件包含蛋白5(type Ⅲ domain-containing protein5,FNDC5)对C3H10T1/2细胞成脂分化的调控作用.利用qRT-PCR和Western印迹检测FNDC5在C3H10T1/2细胞成脂分化过程中的时序性表达规律;构建慢病毒包被的过表达/干扰FNDC5载体,转染C3...     

两株香蕉枯萎病拮抗细菌的筛选及抑菌机理

【目的】从发病蕉园中的健康香蕉根际筛选能有效抑制香蕉枯萎病病原菌生长的拮抗菌,进一步研究其抑菌机理。【方法】应用双层平板初筛和平板对峙实验复筛具有抑菌效果的拮抗菌;经生理生化试验、16S rRNA基因测序和特异引物扩增对拮抗菌进行鉴定;酸沉淀方法提取拮抗菌发酵液抑菌物质粗提液,基于比色法和HPLC测定粗提液对菌丝蛋白质含量、脂质过氧化、麦角甾醇和果胶酶活性的影响。【结果】筛选获得两株拮抗细菌H-2和H-7,初步鉴定为枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌,Gen Bank登录号分别为KX791428和KX791430;温室盆栽试验显示,两株拮抗菌对香蕉枯萎病的生防效率分别为59.1%和53.0%;H-2和H-7粗提液处理病原菌菌丝后,因脂质过氧化产生的丙二醛含量显著增加,分别达0.55μmol/L和0.48μmol/L;而蛋白含量、麦角甾醇含量和果胶酶活性均显著下降,其中H-2处理的抑制幅度更大,三项指标分别为0.15 mg/g、1.31 mg/g和0.008 7 U/m L,显著低于对照的0.25 mg/g、1.96 mg/g和0.035 U/m L。【结论】从健康香蕉根际筛选到两株拮抗细菌,两者可能通过增强病原菌菌丝的脂质过氧化和降低细胞代谢产物合成的方式抑制病原菌生长,可为两株拮抗菌的生防应用提供理论依据。     

植物乳杆菌编码复制起始蛋白天然质粒的系统进化分析

【目的】探究复制起始蛋白(Replication initiation protein,Rep)是否可以作为天然质粒系统进化关系研究的分子标记。【方法】以植物乳杆菌天然质粒编码的Rep为研究对象,通过构建Rep系统进化树详细分析和讨论这些质粒的系统进化关系。【结果】植物乳杆菌45个编码Rep天然质粒可以划分为5个进化关系紧密的家族和1个独立进化质粒p G6302,家族1-4质粒可以进一步划分为10个进化关系更近的亚家族类群,因此这些质粒可能起源于6个祖先质粒。【结论】Rep氨基酸序列显示了适度的保守性和变异性,是植物乳杆菌编码Rep质粒进化研究理想的分子标记,为植物乳杆菌天然质粒系统进化研究提供了一种简单、有效的分析方法和标准,并为植物乳杆菌或其他乳酸菌天然质粒系统进化研究提供了分子水平的佐证和依据。     

高产信号分子AI-2乳酸菌的筛选及其Pfs基因的克隆和表达

【目的】从锡盟地区酸马奶酒分离的乳酸菌中筛选出高产信号分子自体诱导物2(Autoinducer-2,AI-2)的乳酸菌,通过优化其重组蛋白Pfs的诱导条件体外合成信号分子AI-2。【方法】利用生物学发光法对不同乳酸菌产信号分子AI-2的产量进行比较,以高产信号分子AI-2乳酸菌基因组DNA为模板,扩增其S-腺苷高半胱氨酸核苷酶(S-adenosylhomocysteine nucleosidase,Pfs)基因,构建原核表达载体。利用异丙基-β-D-硫代吡喃半乳糖苷(IPTG)进行重组蛋白的诱导表达,通过优化培养基、诱导温度、诱导前菌体密度、IPTG浓度以及诱导时间得到高表达的Pfs蛋白,使其与底物作用最终体外合成信号分子AI-2。【结果】10株乳酸菌均可产信号分子AI-2,其中屎肠球菌8-3分泌信号分子AI-2的产量明显高于其他菌株;重组蛋白的最佳诱导条件为:选取SOC(Super optimal broth with catabolite repression)作为诱导表达培养基,菌液OD600为0.5–0.7时加入终浓度为0.1 mmol/L的IPTG,37°C诱导12 h;利用最优诱导条件获得了浓度为4.08 g/L的纯化Pfs蛋白,体外合成了信号分子AI-2。【结论】酸马奶酒中分离出的10株乳酸菌均可产生信号分子AI-2,且屎肠球菌8-3可通过Pfs基因的作用生成信号分子AI-2。     

小鼠肌母细胞的增殖与分化

通过对小鼠肌母细胞C2C12的培养,研究C2C12细胞的增殖与分化的关系以及胰岛素在细胞分化过程中的作用。在对照组中,C2C12细胞增殖占了明显的优势,细胞形态几乎没有发生变化;而在实验组中,C2C12细胞在换为分化培养基24小时后,就出现了部分细胞衰亡和死亡的现象,尤其是在48小时细胞的死亡率达到最高,存活细胞开始从增殖期进入分化期,72小时出现了少量肌管,在96小时细胞分化效果达到最好。而在添加了胰岛素的分化培养基中的细胞分化效果明显好于没有添加胰岛素的分化培养基中的细胞,结果表明,胰岛素促进C2C12细胞的分化。     

基于地表温度-植被指数特征空间的区域土壤干湿状况

土壤干湿状况是监测土地状况的重要指标之一,在水文、气候和生态等多个领域有广泛应用.地表温度-植被指数特征空间(Ts/VI)综合了传感器从可见光到近红外波段的信息,能较好地反映区域土壤干湿状况.以华北平原作为研究区,选择了研究区的云量较少的16幅MODIS产品,包括每日500m地表反射率产品(MOD09GA),每日1km地表温度产品(MOD11A1),建立温度-植被指数特征空间.首先利用线性方程拟合了特征空间的上下边界,改进了计算特征空间的干湿边的方法,并分析了干湿边参数随时间变化的趋势,比较了归一化植被指数(NDVI)和增强型植被指数(EVI)构建的地表温度-植被指数特征空间形状的差异.基于研究区107个土壤湿度站点的数据,讨论分别由Ts/NDVI和Ts/EVI特征空间计算得到的温度植被干旱指数(temperature vegetation dryness index,简称TVDI,分别为TVDIN与TVDIE)和土壤湿度的相关性,以此验证TVDI反映区域土壤干湿状况的能力.利用Ts/EVI空间计算得到的TVDI分析了研究区4个时期土壤湿度的5空间分布规律.同时在气象站点尺度上,讨论了TVDI与降水变化的相关性.研究结果表明,TVDI能够反映土壤表层的干湿状况;Ts/EVI空间计算得到的TVDI与土壤湿度的相关性比Ts/NDVI空间计算得到的TVDI与土壤湿度的相关性要高.降水随时间变化的规律和TVDI也有明显的相关性,即:每次连续降水以后TVDI值下降,表明土壤湿度升高;经过一段无降水的时间之后,TVDI值上升,土壤湿度降低.研究区不同时期的TVDIE图表明,TVDIE能够有效的反映土壤湿度的时空差异,是一种有效的实时监测土壤干湿状况的手段.     

亚历山大藻属微卫星标记的筛选

采用生物信息学方法,从塔玛亚历山大藻的ESTs数据库中筛选微卫星(Simple Sequence Repeat, SSR)位点,设计SSR引物,利用毛细管电泳对4株塔玛亚历山大藻(Alexandrium tamarense)、2株相关亚历山大藻(Alexandrium affine)和1株链状亚历山大藻(Alexandrium catenella)进行种内、种间遗传多样性分析,获得以下主要结果:(1)从6830条非冗余的ESTs中共查找到222个SSR,平均每18.5kb就有一个SSR,三核苷酸重复在所有的重复类型中所占比例最大,达到48.2%,重复单元CTG/CAG出现频率最高.进一步筛选出12条SSR引物,用于遗传多样性分析.(2)种内遗传多样性水平整体偏低,多态性引物比率仅为41 67%,Nei's基因多样性平均为0.2130.种间遗传多样性水平较高,多态性引物比率为75%,Nei's基因多样性平均水平为0 4643;另外,种间遗传分化系数较高,平均水平为0.7051.(3)对7个样品的聚类图分析发现,A. tamarense CCMP116 与A. affine CCMP112遗传距离极为接近;A. tamarense ATHK9301、CCMP1598和ATDH01相互聚在一起;A. catenella ACDH01与A. tamarense分属两枝.以上结果表明,SSR标记在亚历山大藻种内遗传多样性分析方面是一种非常有用的工具.     

改进实验种群生命表编制的方法——以黑肩绿盔盲蝽为例

采用指形管单头饲养的方法,编制了稻飞虱的重要捕食性天敌黑肩绿盔盲蝽取食替代寄主米蛾卵的实验种群生命表.通过直接统计和加权平均2种方法的对比,推导出各虫龄历期的计算公式.针对特定时间生命表和特定年龄生命表两种编制方法中存在的不足进行了分析,并提出了可行的解决办法,即在特定时间生命表中导入幼期存活率,在特定年龄生命表中根据推导出的历期公式计算各个虫龄的历期,得到世代平均历期T(T=∑tx+tA ),进而得到rm值.通过对两种生命表编制方法的完善,为昆虫实验种群生命表的编制和参数的计算提供了方便和完整的计算方法.