钙结合蛋白对花粉生长发育调控研究进展

植物钙结合蛋白存在于花粉管中,通过直接或间接结合Ca~(2+),定位膜结构,形成Ca~(2+)信号通道,发生信号转导,对花粉发育及花粉管的生长起到调控作用。目前已明确以钙调蛋白(CAM)、钙依赖型蛋白激酶(CDPK)、类钙调蛋白(CML)、类钙调素B类蛋白(CBL)和激酶蛋白(CIPK)为主的植物钙结合蛋白在调控花粉发育及花粉管生长方面的重要作用。该文主要对近年来国内外已经明确的各类钙结合蛋白家族以及家族成员间不同的作用机理的研究进展进行综述,并举例阐述了钙结合蛋白家族中各类成员对花粉管特定的作用方式及调控作用,最后对今后相关领域的研究前景进行了展望。     

一氧化氮对弱光下小型大白菜幼苗生长及光合作用的影响

以水培的小型大白菜幼苗为材料,在前期筛选的总氮浓度(5mmol/L)、铵硝配比(10∶90)和中度弱光(95~105μmol·m~(-2)·s~(-1))条件下,测定一氧化氮供体(硝普钠,SNP)、抑制剂(L-NAME、NaN_3)和清除剂(Hb)处理8d后小型大白菜幼苗形态指标及光合荧光参数,探讨外源NO参与铵硝营养缓解小型大白菜幼苗遭受弱光胁迫的效应。结果显示:(1)在弱光胁迫条件下,单独SNP、铵硝比液加SNP处理后小型大白菜幼苗地上地下部鲜重、叶面积均与对照CK差异不显著,说明SNP、铵硝比液加SNP处理均可以促进弱光下小型大白菜幼苗的生长,缓解弱光胁迫伤害。(2)铵硝比液中添加NO抑制剂(L-NAME、NaN3)和NO清除剂(Hb)后,小型大白菜幼苗叶面积、地上地下部鲜重、净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、PSⅡ最大光量子产量(Fv/Fm)以及光合电子传递速率(ETR)均不同程度地降低,如L-NAME、NaN3和Hb处理的叶面积较CK分别显著减小15%、24%和40%,其Pn则分别显著减小31.2%、35.8%和56.7%。研究表明,添加NO抑制剂和清除剂处理降低了铵硝营养在弱光下对小型大白菜幼苗生长的缓解效果,从而证明NO参与了铵硝营养缓解弱光胁迫对小型大白菜幼苗光合作用的影响。     

基于线粒体COI基因的海蜇不同地理群体遗传特征

对采自辽东湾和韩国江华岛的2个海蜇群体56个个体的线粒体COI基因序列进行扩增,并结合GenBank上其他15个海蜇样品的同源序列对其进行序列变异分析,研究海蜇群体的遗传特征和群体遗传结构状况.在所分析的71个个体中共检测到28个多态位点,定义了32种单倍型.海蜇群体呈现出高的单倍型多样性(0.91±0.06～0.94±0.01)和中等或较低的核苷酸多样性[(0.60±0.34)%～(0.68±0.40)%].与其他几种大型水母相比,海蜇群体的遗传多样性水平较高.系统分析结果显示,海蜇群体间具有2个明显的单倍型谱系分支.比较海蜇不同群体间的遗传分化指数(F_ST)和分子变异分析(AMOVA)发现,在本研究取样范围内不同海蜇群体间存在明显的遗传结构.不同海蜇群体存在复杂的遗传模式,海蜇独特的生活史特征、其分布海域的海流状况及人为因素如增殖放流等可能是造成海蜇这种复杂遗传模式的原因.     

南方双季稻低温灾害等级预测

基于南方双季稻种植区708个气象站1961—2010年的逐日气象资料、双季稻低温灾害发生的气象行业标准和1960—2010年逐月74项大气环流特征量资料,采用因子膨化、相关性分析、逐步回归等方法,建立了针对不同风险和时空变化趋势的分区双季稻低温灾害历年第一次灾害发生等级预测模型。结果表明:高风险区(Ⅰ区)早稻春季低温灾害、晚粳稻寒露风、晚籼稻寒露风的预测模型平均外延预测基本一致准确率分别为100%、83.3%和83.3%;低风险且呈增加趋势区(Ⅱ区)早稻春季低温灾害、晚粳稻寒露风、晚籼稻寒露风的预测模型平均外延预测基本一致准确率分别为100%、83.3%和83.3%;低风险且呈减少趋势区(Ⅲ区)早稻春季低温灾害、晚粳稻寒露风、晚籼稻寒露风的预测模型平均外延预测基本一致准确率分别为83.3%、100%和83.3%;各预测区域各代表站预测模型的回代和预测等级误差基本在1个等级以内,具有较高的精度。     

北京植物园不同功能型植物叶经济谱

通过对北京植物园不同功能型植物的叶片光合参数、叶绿素荧光参数、叶面积、叶干质量以及叶氮含量等性状参数进行测定,分析了不同功能型植物的叶经济谱.结果表明: 生活型中草本植物、生活史中一年生植物、光合型中C4植物靠近叶经济谱中快速投资-收益型物种的一端,而生活型中乔木和灌木、生活史中多年生植物、光合型中C3植物位于缓慢投资-收益型物种的一端,表明不同功能型植物通过叶片性状间的权衡采取不同的环境适应策略,验证了不同功能型植物叶经济谱的存在.不同功能型植物叶片性状具有明显差异,其中不同生活型间的叶片比叶面积(SLA)、叶氮含量(N_mass)、最大净光合速率(A_mass)、光合氮利用效率(PNUE)均表现出草本植物>藤本植物>灌木>乔木;不同生活史间一年生植物的SLA、N_mass、A_mass、PNUE均显著高于多年生植物;不同光合型间植物的A_mass、PNUE、PSⅡ实际光化学效率(Φ_PSⅡ)均表现出C4>C3.N_mass、A_mass、SLA两两之间呈显著正相关,而PSⅡ有效光化学量子产量(F_v′/F_m′)与SLA呈显著负相关;PNUE与SLA呈显著正相关.     

小水电代燃料工程对森林生态服务功能的影响

根据国家林业局发布的《森林生态系统服务功能评估规范》(LY/T 1721—2008),从涵养水源、保育土壤、固碳释氧和积累营养物质功能4个方面进行评价,研究小水电代燃料工程的实施对贵州省麻江县项目区森林生态服务功能的物质量及其价值的影响.结果表明: 小水电代燃料工程对森林生态系统服务功能物质量的增加有显著作用.马尾松和柏木人工林在项目区内涵养水源功能的物质量达20662.04 m³·hm^-2·a^-1,比项目区外增加20.5%,保育土壤量为119.1 t·hm^-2·a^-1,比项目区外增加29.7%,固碳释氧量为220.49 t·hm^-2·a^-1,比项目区外增加40.2%,林木营养积累量达3.49 t·hm^-2·a^-1,比项目区外增加48.5%.小水电代燃料工程对项目区森林生态系统服务功能价值增加额度表现为:固碳释氧功能(7.14 万元·hm^-2·a^-1)>涵养水源功能(6.01万元·hm^-2·a^-1)>林木营养积累功能(1.38万元·hm^-2·a^-1)>保育土壤功能(0.81万元·hm^-2·a^-1).小水电代燃料工程对提高森林生态服务功能价值和实现林区的可持续发展具有重要作用.     

土地整理对土壤微生物群落多样性的影响

土地整理保证了我国耕地总量的动态平衡和占补平衡,已成为实现国土资源集约利用的主要手段,但整治过程中的强度扰动会对土壤质量产生一定的影响.为了解土地整理对土壤微生物多样性的影响,采用PLFA法研究了土地整理1年(Z1a)、4年(Z4a)后土壤微生物群落多样性的变化.结果表明: 与未整理(Z0)相比,土地整理1年后,土壤pH值提高了14.6%,土壤有机碳质量分数降低了65.4%;各菌群磷脂脂肪酸PLFAs含量和相对丰度均显著下降(P<0.05),下降幅度达43.4%～63.7%和25.2%～53.9%;真菌/细菌(F/B)显著下降(P<0.05),降低了35.9%,而革兰氏阳性菌/革兰氏阴性菌(G⁺/G^-)升高明显,增加了56.1%,均与有机碳的降低和pH值的升高有显著相关关系;土壤微生物多样性Shannon指数和均匀度指数(E)均显著下降,Z0与Z1a、Z4a之间的差异达显著水平;土地整理4年后,表征土壤微生物群落多样性的各指标相比整理1年的样地有所提升,但与未整理样地仍有显著差异.综上,土地整理显著影响着土壤微生物群落的组成,降低了土壤生态系统的稳定性.     

氮添加对沙质草地微生物呼吸与根系呼吸的影响

土壤呼吸可以细化为根系呼吸和微生物呼吸,二者对氮添加的响应有所不同.本文以科尔沁沙质草地为研究对象,探讨氮添加对土壤CO₂排放的影响,并细化为微生物呼吸和根系呼吸的响应特征.结果表明: 在观测期(5—10月),土壤呼吸、微生物呼吸月动态均呈先升高后降低的趋势;微生物呼吸是土壤呼吸的主要贡献者,占82.6%;观测期内根系呼吸贡献率随月份而变化,根系呼吸贡献率两个峰值分别出现在5月(占49.4%)和8月(占41.9%),6个月的平均贡献率为17.4%;在10 ℃条件下,根系呼吸较微生物呼吸对氮添加的响应更为敏感,微生物呼吸速率在氮添加后降低了3.9%,而根系呼吸降低了17.7%;氮添加提高了土壤呼吸、微生物呼吸温度敏感性Q₁₀值,也提高了二者对土壤水分变化的敏感程度.     

Distribution and linkage disequilibrium analysis of polymorphisms of <Emphasis Type="Italic">GH1</Emphasis> gene in different populations of pigs associated with body size

Growth hormone (GH) has been considered as a candidate gene for growth and body size in pigs. In this study, polymorphisms of the GH1 gene were evaluated for associations with body size traits in 190 pig individuals. Seventeen single-nucleotide polymorphisms (SNPs) were identified in GH1 gene of the large pig breeds and miniature pig breeds using direct sequencing and genotyped by allele-specific PCR approach. Notably, six (g.237A>G, g.283T>C, g.309A>G, g.318A>G, g.540A>G and g.544A>G) of them were significantly associated with body size, of which three loci (g.283T>C, g.309A>G, g.318A>G) located in the signal-peptide coding region of GH1 gene compose a CGG haplotype for large pigs and TAA haplotype for miniature pigs (P< 0.001), two loci (g.540A>G and g.544A>G) located in the second intron of GH1 gene compose a GG haplotype for large pigs and AA haplotype for miniature pigs (P< 0.001). Our results demonstrate that these SNPs in GH1 gene are associated with the body size of pigs providing genetic basis for pig breeding with the improved economic benefits.