海南岛热带低地雨林老龄林木本植物幼苗的功能性状分析

运用功能性状的研究方法能有效地利用植物的生理、形态和生活史等特征, 揭示性状对物种共存的影响。以往有关热带林的群落生态学分析中, 基本上都是以胸径(DBH) ≥ 1 cm 以上的个体为对象, 而对 DBH < 1 cm的幼苗很少关注。该文以海南岛典型的热带低地雨林老龄林内幼苗多度最大的16个物种的幼苗为研究对象, 详细测定了4种功能性状: 比叶面积( SLA)、叶干物质比例(LMF)、比茎密度(SSD)和茎干物质比例(SMF), 分析了这些性状之间及其与幼苗高度的关系。结果表明: SLA和LMF随幼苗高度增加而显著减小, SSD和SMF随幼苗高度增加而显著增加; 幼苗功能性状在不同的生长阶段均达到显著差异; 乔木和灌木幼苗的各功能性状均无显著差异, 藤本植物幼苗的各功能性状与前两种生长型植物有显著差异; 乔木、灌木通过低的SLA、LMF和高的SMF来适应热带低地老龄林的林下低光环境, 藤本植物则通过相反的策略实现在老龄林中的共存; 幼苗通过调节各功能性状之间的权衡来适应环境。     

高寒草甸不同生境粗喙薹草补偿生长研究

补偿生长反映了植物的耐牧性, 受采食和土壤养分资源获得性的共同影响。但何种条件易于引起植物发生超补偿是长期以来争论的问题。通过一项野外调查试验, 研究了高寒矮嵩草(Kobresia humilis)草甸3种生境(I. 畜圈, 富养, 放牧; II. 牧道, 低养, 放牧; III. 封育草地, 低养, 不放牧)中粗喙薹草(Carex scabrirostris)的补偿生长模式与机制, 以及采食率、土壤养分和水分因子对补偿生长的相对贡献。粗喙薹草补偿生长量和分株盖度、密度及高度在生境I显著高于生境II和生境III, 在生境I和生境II均发生超补偿生长, 在生境III为低补偿。分株生物量对生长器官的分配在生境I和生境II相同, 并都高于生境II; 生物量对储藏器官的分配在生境II最高, 生境III次之, 生境I最低。储藏分配与生长分配和克隆繁殖分配间, 生长分配与有性繁殖分配间均存在负偶联(trade-offs)关系。对补偿生长贡献最大的因子是相对生长率和6月份土壤有机质含量, 其次是8月份土壤氮素营养和采食率。研究结果表明, 粗喙薹草的补偿生长和生物量分配具有可塑性, 并决定着补偿生长模式随生境条件而变化。不论在富养环境或低养环境, 储藏分配高的粗喙薹草都容易发生超补偿, 富养生境条件能降低采食的负面效应, 增加植物的耐牧性。     

海南岛热带天然针叶林附生维管植物多样性和分布

作为热带林中一个重要的特征性组分, 附生维管植物对于维持热带森林的物种多样性及其生态系统功能均具有重要作用。该文首次系统地报道了热带天然针叶林中的附生维管植物多样性和分布特征。以海南岛霸王岭国家级自然保护区保存完好的热带天然针叶林(我国唯一较大面积分布的南亚松(Pinus latteri)天然林)中的附生维管植物为研究对象, 通过样带调查(共设置12个10 m × 50 m的样带, 记录每个样带内胸径(DBH) ≥ 5 cm树木上附生维管植物的物种名称、株数及附生高度), 分析附生维管植物的物种多样性和空间分布特征。结果表明: 1)热带针叶林0.6 hm ²面积内共有附生维管植物769株, 分属于7科17属27种, 附生兰科植物和萝摩科植物为优势类群; 2)附生维管植物在水平方向上呈现出聚集分布; 3)附生维管植物在垂直方向上, 在中等高度层次(10-20 m)分布最多, 在下层(0-5 m)也有较多的分布; 4)少数附生维管植物对南亚松表现出一定的选择性, 如华南马尾杉(Phlegmariurus fordii)、玫瑰毛兰(Eria rosea)、眼树莲(Dischidia chinensis)和铁草鞋(Hoya pottsii)等; 5)附生维管植物的物种丰富度及多度与宿主胸径均存在显著的正相关关系。     

江西三清山兰科植物区系分析

江西省三清山兰科植物资源丰富,约21属30种,占江西省兰科植物属种的56.76%、38.46%,占中国兰科植物属种的12.28%、2.41%。区内兰科植物生活型以地生兰为主;分布区式样以温带型为主;区系成分分散,缺乏本地特有成分。与各山地的相似性以及属种分布型比较显示,三清山与5山地在属级水平上相似性系数高,兰科植物区系联系比较紧密,从属分布区类型看,三清山、黄山、天目山和庐山以北温带分布为主,井冈山和武夷山以热带亚洲-热带大洋洲为主;在种级水平上相似性系数较低,种分布区类型均以东亚和中国特有分布为主。按生态型划分,地生兰为主,附生兰为辅,三清山和黄山只有两生态类型,武夷山、天目山、井冈山和庐山生态类型齐全。最后,依据"中国物种红色名录"对各山地珍稀濒危保护物种进行归纳统计。     

Proterozoic phytoplankton and timing of Chlorophyte algae origins

Abstract: Morphological and reproductive features and cell wall ultrastructure and biochemistry of Proterozoic acritarchs are used to determine their affinity to modern algae. The first appearance datum of these microbiota is traced to infer a minimum age of the divergence of the algal classes to which they may belong. The chronological appearance of microfossils that represent phycoma‐like and zygotic cysts and vegetative cells and/or aplanospores, respectively, interpreted as prasinophyceaen and chlorophyceaen microalgae is related to the Viridiplantae phylogeny. An inferred minimum age of the Chlorophyte origin is before c. 1800 Ma, the Prasinophyceae at c. 1650 Ma and the Chlorophyceae at c. 1450 Ma. These divergence times differ from molecular clock estimates, and the palaeontological evidence suggests that they are older.     

甜土植物根部的钠离子应对策略研究进展

土壤盐渍化严重影响了甜土植物（特别是农作物）的生长速率和产量。植物根部是与土壤中Na^＋接触的重要界面,也是吸收Na^＋的主要器官,正日益成为甜土植物耐盐研究靶标。本文概述近10年来对Na^＋进入甜土植物根部的2种途径（共质体和质外体）以及根部维持离子稳态的3种应对方式（Na^＋的细胞外排、液泡区隔化和地上部分转运）新的认识和观点。通过阐述Na^＋在甜土植物根部的转运机制,以期为提高农作物抗盐性以及在盐渍环境中的产量提供理论基础。     

Role of the transmembrane domain 4/extracellular loop 2 junction of the human gonadotropin-releasing hormone receptor in ligand binding and receptor conformational selection

Recent crystal structures of G protein-coupled receptors (GPCRs) show the remarkable structural diversity of extracellular loop 2 (ECL2), implying its potential role in ligand binding and ligand-induced receptor conformational selectivity. Here we have applied molecular modeling and mutagenesis studies to the TM4/ECL2 junction (residues Pro(174(4.59))-Met(180(4.66))) of the human gonadotropin-releasing hormone (GnRH) receptor, which uniquely has one functional type of receptor but two endogenous ligands in humans. We suggest that the above residues assume an α-helical extension of TM4 in which the side chains of Gln(174(4.60)) and Phe(178(4.64)) face toward the central ligand binding pocket to make H-bond and aromatic contacts with pGlu(1) and Trp(3) of both GnRH I and GnRH II, respectively. The interaction between the side chains of Phe(178(4.64)) of the receptor and Trp(3) of the GnRHs was supported by reciprocal mutations of the interacting residues. Interestingly, alanine mutations of Leu(175(4.61)), Ile(177(4.63)), and Met(180(4.66)) decreased mutant receptor affinity for GnRH I but, in contrast, increased affinity for GnRH II. This suggests that these residues make intramolecular or intermolecular contacts with residues of transmembrane (TM) domain 3, TM5, or the phospholipid bilayer, which couple the ligand structure to specific receptor conformational switches. The marked decrease in signaling efficacy of I177A and F178A also indicates that IIe(177(4.63)) and Phe(178(4.64)) are important in stabilizing receptor-active conformations. These findings suggest that the TM4/ECL2 junction is crucial for peptide ligand binding and, consequently, for ligand-induced receptor conformational selection.     

利用无传染性耻垢分枝杆菌建立小鼠结核病模型的探索

目的:利用耻垢分枝杆菌(M.smegmatismc2155)建立C57BL/6小鼠结核病模型。方法:每天以高剂量(5×107CFU)耻垢分枝杆菌给C57BL/6小鼠腹腔注射,连续感染4周,检测耻垢分枝杆菌对小鼠的致病性。分别于2周和4周处死小鼠,无菌条件下解剖小鼠取肺、脾脏组织匀浆,进行组织内细菌活力检测;通过嗜酸性染色进行分枝杆菌的鉴定;同时进行病理切片的制备,观察肺和脾脏组织的病理变化;最后进行菌体DNA的提取和基因检测,根据上述指标确定小鼠结核病模型的建立是否成功。结果:腹腔感染小鼠2周后,模型组小鼠只有脾脏组织匀浆液出现抗酸染色阳性菌落,肺部组织未见阳性菌落。腹腔感染小鼠4周后,模型组小鼠肺、脾脏组织匀浆液中均可见大量抗酸染色阳性的菌落;组织病理学观察结果显示:小鼠肺组织主要表现为以中性粒细胞为主的炎性病变;基因检测结果表明:模型组小鼠肺组织匀浆液中可检测到耻垢分枝杆菌特异性3-磷酸甘油醛脱氢酶(gap)基因,而脾脏组织未扩增出耻垢分枝杆菌特异性基因。结论:通过腹腔注射无致病性耻垢分枝杆菌方法,成功建立C57BL/6小鼠结核病发生模型,为结核分枝杆菌与宿主相互作用研究提供安全的疾病模型。     

利用生物信息学研究肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因表达变化

目的:利用芯片数据分析工具对GEO基因芯片数据进行数据挖掘,系统分析肥胖与2型糖尿病患者肝组织相关基因表达的变化,探讨肥胖与2型糖尿病的联系及糖尿病早期预防和诊断的新靶点。方法:首先在公共芯片数据库中选择肥胖与2型糖尿病相关芯片数据(GSE15653),利用R等芯片数据分析工具分析肥胖与2型糖尿病患者肝组织基因的表达变化,并预测相关差异表达基因在血中蛋白表达。结果:肥胖患者与正常人肝组织比较发现412个差异表达基因,其中上调表达基因212个,下调表达基因200个,2型糖尿病患者中控制良好者与正常人肝组织比较发现486个差异表达基因,其中上调表达基因253个,下调表达基因233个,而2型糖尿病患者中控制不良者与正常人肝组织比较发现1051个差异表达基因,其中上调表达基因560个,下调表达基因491个;2型糖尿病控制良好者与肥胖患者肝组织有263个相同的表达变化基因,而2型糖尿病控制不良者与肥胖患者肝组织有131个相同的表达变化基因;结合蛋白质组学结果分析肥胖与2型糖尿病相关的差异表达基因中有30个蛋白表达产物是分泌型蛋白。结论:肥胖及2型糖尿病患者肝组织与正常肝组织比较基因表达均发生明显变化,其基因表达变化数目随疾病的严重性增加而增多,而且2型糖尿病的控制情况与肝组织基因表达变化有密切关系。肥胖与2型糖尿病相关的差异表达基因中表达分泌型蛋白的可进一步用于研发监测疾病发生发展的候选靶分子。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿整株丛的蒸腾特征

中间锦鸡儿(Caragana intermedia)是一种优良的防风固沙灌木。有关其蒸腾作用的测定研究多是通过对单叶或小枝蒸腾速率的测定值推算整株丛的蒸腾耗水。该研究选择在中间锦鸡儿株丛的主根安装“热扩散探针”来测定整株丛的蒸腾耗水。结果表明: 中间锦鸡儿整株丛液流量的日变化可划分为4个阶段: 1)液流量迅速上升阶段(8:00~11:30), 其液流量占全天液流量的21.21%; 2)液流量最高而相对稳定阶段(12:00~18:00), 液流量占全天液流量的58.84%; 3)液流量迅速降低阶段(18:30~21:00), 液流量占全天液流量的10.62%; 4)液流量最低而稳定阶段(21:30~次日8:00), 液流量占全天液流量的9.32%。从所观测的中间锦鸡儿整株丛液流量的日变化可以看出: 在午间(12:00~14:00), 中间锦鸡儿整株丛蒸腾虽因环境因子的影响(如云朵遮阴)会发生较小的波动, 但并没有出现明显的“午休”现象, 而是保持相对稳定的高蒸腾速率。环境因子对中间锦鸡儿整株丛液流量影响的强弱次序依次为: 太阳辐射>空气温度>水蒸气压亏缺>空气相对湿度>土壤温度>风速。液流量对环境因子变化的响应存在着明显的时滞现象。根据所测大、中、小3个中间锦鸡儿整株丛树干液流量数据, 计算出一个中等大小(株高为110 cm, 冠幅为0.6 m², 叶片总干重为51.82 g)的中间锦鸡儿整株丛在测定时间内的日蒸腾耗水量为2.2 kg · d^-1。