Gene expression profiles in different stem internodes reveal the genetic regulation of primary and secondary stem development in <Emphasis Type="Italic">Betula platyphylla</Emphasis>

Secondary growth of stems is an important process for the radial increase of trees. To gain an insight into the molecular mechanisms underlying stem development from primary to secondary growth and to provide information for molecular research and breeding in Betula platyphylla (birch), the gene expression profiles of material from the first, third, and fifth internodes (IN) of 3-month-old seedlings were analyzed. Compared with the first IN, 177 genes were up-regulated and 157 genes down-regulated in the third IN; in the fifth IN, 180 genes were up-regulated and 275 genes were down-regulated. The expressions of 24 genes were up-regulated and 6 genes were down-regulated in the fifth IN relative to the third IN. The differentially expressed genes were annotated as having roles in cambium, xylem, and phloem development and formation; including cell wall expansion, cellulose biosynthesis, lignin biosynthesis and deposition, xylem extension, cell wall modification, and growth hormone responses. The expressions of genes related to cell wall expansion and cellulose biosynthesis in the primary cell wall were down-regulated in the third and fifth IN relative to the first IN. Genes involved in lignin biosynthesis, xylem extension, and cellulose synthesis in the secondary cell wall were up-regulated in the third and fifth IN relative to the first IN. These results described the patterns of gene expression during stem development in birch and provided candidate genes for further functional characterization.     

长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律

为揭示长期施用猪粪红壤稻田土壤Cu、Zn累积规律,以设立于1981年的红壤稻田有机肥定位试验为载体,选取PM1(早稻施猪粪和紫云英)、PM2(早稻施紫云英+晚稻施猪粪)、GMS(早稻施紫云英+晚稻秸秆还田)和NPK(早稻施化肥)等处理为对象,分析了不同试验年限土壤全量和有效态Cu、Zn含量。结果表明:长期施用猪粪显著提高了土壤Cu、Zn含量;连续施用猪粪30 a后,土壤全量Cu、Zn含量分别增加了7.69—9.52 mg/kg和22.42—35.46 mg/kg;生物有效性显著增加,有效态Cu、Zn含量占全量Cu、Zn的比例分别由15%和5%增加到51%和27%。猪粪年度内的施用时间对土壤Cu的累积没有显著影响,早稻施用猪粪加剧了土壤Zn的累积。土壤铜、锌累积分为两个差异显著的阶段,1981—2002年为缓慢增长期,2002—2010年为快速增长期,这可能与2002年后施用的猪粪中Cu、Zn含量增高有关。以研究的结果推算,红壤稻田鲜猪粪施用量在9.5 t hm-2a-1以下,50 a内不会造成土壤Cu、Zn含量超标。     

澜沧江流域北部中华蜜蜂有毒蜂蜜孢粉学和营养生态位分析

为分析澜沧江流域北部人食用蜂蜜中毒的原因,于2013年6—9月份,对该区域蜜蜂和蜜源植物的分布情况进行了调查,观察蜜蜂采集有毒蜜源植物的行为,并进一步调查了蜜蜂巢内蜂蜜、蜂花粉的储存情况,采集了中华蜜蜂蜂蜜样品,进行蜂蜜孢粉学与营养生态位分析。该区域有大量采用传统方式进行人工饲养的中华蜜蜂(Apis cerana cerana),及少量野生中华蜜蜂、黑色小蜜蜂(Apis audreniformis)、黑色大蜜蜂(Apis laboriosa smith)群体分布;人工饲养的中华蜜蜂蜂巢内部结构与野生中华蜜蜂蜂巢相似,为自然蜂巢,内有充足的蜜粉储存,部分蜂群蜂巢内虫害严重。该区域内主要蜜源植物为荞麦(Fagopyrum esculentum Moench),其他零星辅助蜜源较多,部分地点南烛(Vaccinium bracteatum Thunb)、昆明山海棠(Tripterygium hypoglaucum(Levl.)Hutch)连片集中分布。对中华蜜蜂蜂蜜进行孢粉学和营养生态位分析,结果表明:中华蜜蜂蜂蜜标本中含有有毒蜜源植物南烛、昆明山海棠花粉,部分样品中南烛、昆明山海棠的花粉含所占比例较高;中华蜜蜂的营养生态位宽度为0.22,比其他地区中华蜜蜂生态位指数小,推测澜沧江水电枢纽的修建等人为原因已对蜜蜂种类、蜜源植物的物种组成、群落结构造成了较大影响。     

中国蕨类植物孢子形态的研究 Ⅰ. 海金沙科

此文是中国蕨类植物孢子形态研究的第一部分。首次利用扫描电镜对国产海金沙科Lygodiaceae 海金沙属Lygodium 10种植物的孢子形态进行了观察,并利用透射电镜对孢壁的结构进行了研究。此 外,还对采自国外的另外10种海金沙属植物的孢子进行了比较观察。海金沙属孢子为三裂缝,少数为单 裂缝,其表面纹饰可分为4种类型：①瘤状纹饰,海金沙属多数种类的孢子具此类型;②表面平滑,L. palmatum、L. subareolatum、L．yunnanense、L. volubile 等属此类型;③疣状纹饰,L. dimorphum、L．digita- tum、L. kingii等属此类型;④网穴状纹饰,L. scandens,L．reticulatum等属此类型。网状纹饰类型的孢子表面轮廓是由外壁形成,其余类型的孢子表面轮廓由周壁形成。此文还对海金沙属的孢子特征及其在分类上的意义进行了探讨。     

涡度相关观测的能量闭合状况及其对农田蒸散测定的影响

涡度相关法被认为是测定农田蒸散量的标准方法。然而,能量不闭合现象在涡度相关测量中普遍存在。分析能量不闭合对涡度相关观测的影响,对于提高涡度相关观测精度具有重要意义。以蒸渗仪法为参照,探讨涡度相关观测的能量闭合状况对农田蒸散测定的影响,在导致涡度相关观测能量不闭合的诸多因素中,寻找对蒸散测定有影响的因素。结果表明:涡度相关观测的白天能量平衡比率(EBR)呈秋冬高、春夏低的变化特征,麦季日均EBR范围在0.26—2.84之间,平均1.15;玉米季日均EBR范围在0.19—2.59之间,平均0.78。无论麦季或玉米季,涡度相关法测定的平均蒸散量(ETec)均明显低于蒸渗仪法观测值(ETL),但两者显著相关(P<0.01),并有相似的季节变化。平均蒸散比(ETec/ETL)麦季约为0.61,玉米季约为0.50。在冬小麦田和夏玉米田,ETec/ETL均与EBR显著相关(P<0.01)。麦田种植密度大,下垫面较均匀,蒸散比与EBR成正比(P<0.01),且不受叶面积指数(LAI)大小影响;反之,玉米田种植密度小,只有当LAI>1,下垫面变得较均匀后,蒸散比与EBR的关系才变得显著(P<0.01)。风速小时ETec/ETL与EBR显著相关,风速增加时二者相关性减弱。尤其在玉米田,当摩擦风速(u*)大于0.3 m/s时,ETec/ETL与EBR的相关性不再显著。风速小时,大气湍流微弱,湍流的涡旋较大。在有限的观测时段(0.5h)内,涡度相关仪的传感器难以捕捉足够的湍涡能量,所测湍流能量偏低,导致能量不闭合。以上结果为应用能量平衡比率校正农田蒸散提供了可能途径。     

蝴蝶兰组培快繁及热激处理抑制褐变的研究

以9个蝴蝶兰品种的花梗和无菌苗叶片为试材,研究了不同品种间不定芽诱导率及增殖系数的差异,并选出增殖系数高、中、低的3个代表性品种‘内山姑娘’、‘梦幻兄弟’和‘万花筒’,对不定芽增殖条件进行优化,并对培养过程中褐变严重的品种‘内山姑娘’进行了热激处理抑制褐变的研究。结果表明:(1)相同条件下,不同蝴蝶兰品种间不定芽诱导率和增殖(分化)系数存在显著差异,且花梗芽诱导率和繁殖系数高的品种,其叶片的不定芽诱导率和分化系数也较高。(2)6-BA是影响蝴蝶兰不定芽增殖的主要因素,椰汁次之。培养基1/2MS+7.0mg.L-16-BA+0.2mg.L-1 NAA+100mL.L-1椰汁适于‘内山姑娘’和‘梦幻兄弟’品种的不定芽增殖,1/2MS+5.0mg.L-1 6-BA+0.2mg.L-1 NAA+50mL.L-1椰汁适合‘万花筒’品种的不定芽增殖。(3)40℃热激处理9min恢复48h后再切割接种能够显著减轻蝴蝶兰‘内山姑娘’叶片的褐变程度,热激处理后叶片组培过程中的褐变指数、总酚含量以及苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性均显著低于对照,且三者的两两之间均具有极显著正相关关系,证明短时间的热激处理可降低酚合成酶PAL的活性,减少酚类化合物的积累,从而减轻组培过程中的褐变伤害。     

宁夏灵武市沟眶象发生特点

系统调查沟眶象Eucryptorrhynchus chinensis(Olivier)在宁夏灵武市的发生情况和特点发现:沟眶象以成虫和幼虫在土壤中越冬,成虫有2个发生高峰期,越冬结束后以成虫越冬的沟眶象出土出现第1个高峰期,以幼虫越冬的沟眶象经化蛹羽化出土出现第2个高峰期;幼虫危害臭椿根部形成的瘤状物可以作为鉴别沟眶象危害的特征;沟眶象幼虫在土壤中垂直分布范围集中在0～45 cm深土层,约占80%;成虫出土孔集中在距臭椿树干基部75 cm范围内,占88%。据此建议土壤施药化学防治沟眶象时,施药深度不宜低于45 cm,施药点距树干基部水平距离不得少于75 cm,且树周各个方向均需施药。每年10月末沟眶象开始"入土"、翌年4月末开始"出土",在沟眶象"入土"结束后但未冻土之前的11中旬和土壤解冻之后但尚未"出土"前的4月中旬,这两个时期土壤施药防治效果较好;防治沟眶象的同时,还应适时采取打孔注药、熏蒸等措施防治臭椿(Ailanthus altissima(Mill.)Swingle)树干内的臭椿沟眶象Eucryptorrhynchus brandti(Harold)。     

银胶浓度对电穿孔获取细胞内表面增强拉曼光谱的影响

探究了银胶浓度对于电穿孔导入银纳米粒子获取细胞内表面增强拉曼光谱(SERS)的影响.对6组含有不同浓度银胶的鼻咽癌细胞C666进行电穿孔,测量电穿孔后活细胞内表面增强拉曼光谱.以测得的SERS信号、光谱强度积分值和谱线重复性为指标,研究银胶浓度对电穿孔获取细胞内SERS的影响,对电穿孔后活性C666细胞内SERS平均光谱进行初步谱峰归属.在脉冲电场强度875 V/cm,脉冲持续时间1 ms,电脉冲2次的条件下,每500μl电击缓冲液中含有50μl银胶时测得的细胞内SERS光谱信噪比高,且光谱具有较好的重复性.结果说明,正确选择银胶浓度可以提高电穿孔-SERS效果,获取高质量的活细胞内SERS信号.此研究有助于扩展表面增强拉曼光谱的应用,包括实时检测分析活细胞内生化成分及分布,实时监测细胞生化变化过程等.     

不同寄主蒲螨种群间亲缘关系的RAPD初步分析

应用RAPD技术分析了采自河北昌黎和天津蓟县等不同地点的9个不同寄主的蒲螨种群间的关系。通过对100条RAPD引物的3次重复筛选,获得32条重复性好、多态性高的引物。应用这32条引物共扩增出268条带,依据这些条带计算遗传距离,再进行聚类分析。结果 表明：9个蒲螨种群可分为3个组（A、B和C组）。其中A和B组属于小蠹蒲螨群,A组由护林神蒲螨Pyemotes dryas组成;B组由小蠹蒲螨P. scolyti和寄生于松树小蠹Scolytidae sp.的蒲螨组成;球腹蒲螨群组成C组,并分为两个分支,寄生于桃树小蠹寄生蜂Pteromalidae spp.的蒲螨为一支,寄生于柏肤小蠹Phloeosinus aubei Perris、皮蠹Dermestidae sp.、日本二齿茎长蠹Sinoxylon japonicum Lesne（黑枣树和柿树）和桑梢小蠹Cryphalus exignus等的5个蒲螨种群为一支,这5个蒲螨种群形态上未见明显差别。C组中的寄生桃树小蠹寄生蜂的蒲螨与该组其他蒲螨种群的遗传距离最远,达到0.3236～0.4111,并且存在生殖隔离,该蒲螨似已分化成为独立的新种;C组其他种群是否存在近缘种,有待进一步深入研究。     

在全基因组范围内筛选酵母中砷抗性相关基因

砷化物是广泛应用的抗癌药物,特别是对白血病有显著疗效.然而,治疗过程中病人会因对砷化物具有耐药性而影响治疗效果,而目前对于砷抗性机制尚缺全面深入的研究.利用酵母作为模式生物,使用不同浓度的砷对由4757个酵母缺失型突变体组成的菌株库进行筛查.共鉴定出104个基因/开放阅读框(ORF),其缺失导致酵母对砷的抗性增加.生物信息学分析结果提示,这些基因与mRNA分解代谢、应激反应、组蛋白乙酰化和蛋白质合成及分解代谢等功能有关.同时这些基因中多于半数具有哺乳动物同源类似物.所以,进一步研究这些基因有望为人类砷化物的耐药性及毒性机制研究提供富有价值的新线索.