甜荞种质资源创新方法的研究

甜荞是异花授粉作物,自然界中的甜荞种质资源多存在生物学混杂现象。每份甜荞种质资源可以分化出若干份新的遗传资源类型,其遗传背景复杂。简化甜荞种质资源的遗传背景,准确描述新品种的亲子代关系和遗传背景一直是世界荞麦工作者面对的技术难题。甜荞种质资源的繁育需要采取隔离措施,实施过程中需要考虑甜荞花粉粒大小、甜荞授粉机制、访问昆虫种类以及种子量多少等。为解决上述问题,本研究建立了以隔离杂交圃、隔离单繁圃、隔离扩繁圃、隔离比较圃和田间试验圃的荞麦繁育新方法——"五圃法",以期开发出不同类型的新的荞麦资源,在育种中可针对性的配制强优势组合,为新品种选育提供种质材料。     

红色诺卡菌固体培养基配方的优化

应用响应面优化设计法优化固体培养基配方,增大红色诺卡菌的固体培养细胞生物量。首先用Plackett-Burman法从现有培养基组分中找到影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素,再通过最陡爬坡法确定细胞生物量最大的配方,用作中心组合设计(Central Composite Design, CCD)实验的基础起始值,拟合数学模型方程,最后找到最优组分的组合。优化的配方转移至企业实施放大实验,对结果进行验证和比较。试验结果表明,培养基各组分中影响红色诺卡菌细胞生物量的关键因素为蛋白胨、NaCl、牛肉膏;最优固体培养基配方:蛋白胨42 g/L、牛肉膏8 g/L、NaCl 1.2 g/L、甘油10 mL/L、Na_2HPO_4·12H_2O 0.3 g/L、琼脂20 g/L。在细胞生物量方面最优固体培养基配方比原配方高104%。响应面优化设计可用于提高红色诺卡菌细胞生物量固体培养基的优化,也为红色诺卡菌培养条件、液体发酵的优化研究提供参考。     

生物降解膜对甘肃河西棉花的生态生物学效应

为研究生物降解膜对甘肃河西棉田的保温保墒、棉花生长发育和产量的影响,于2016年和2017年设置厚度为0.012 mm的生物降解膜A、厚度0.008 mm的生物降解膜B、普通地膜、裸地4个处理,分析降解膜的降解性能及其对棉田土壤温度、水分、产量和相关因子及杂草防效的影响.结果表明: 降解膜B早于降解膜A 3～5 d进入诱导期,降解速率高于降解膜A.填埋180 d时,降解膜A和B失重率分别达到95.6%和94.5%;降解膜A在棉花苗期增温保水性效果较好,与普通地膜无显著差异;而降解膜B由于降解速率快,在苗期增温保水性显著低于普通地膜.覆盖降解膜较普通地膜延长了棉花生育期,但棉花出苗率、单株铃数、铃质量和衣分无显著差异,而霜前花率和杂草防效显著降低.产量结果显示,两年间降解膜A较普通地膜籽棉产量分别降低3.8%和3.1%,差异不显著,较裸地处理分别增产73.1%和59.9%,增产显著,而降解膜B较普通地膜减产11.8%和7.1%,差异显著.综上,降解膜A具有较好的增温保墒和增产效应,可在甘肃河西农业区推广应用.     

The evolutionary history of Biston suppressaria (Guenée) (Lepidoptera: Geometridae) related to complex topography and geological history

The Mountains of Southwest China (MSC) – the most important mountain system in East Asia – creates physical barriers to migration and isolates organisms in different regions. In this study, we explored the genetic structure and phylogeography of Biston suppressaria, a moth species widely distributed in MSC and south China, based on three mtDNA and three ncDNA loci. MtDNA revealed high genetic differentiation among the geographical populations and divided B. suppressaria into five phylogroups (A–E). With the exception of phylogroups B and E which are sympatric, the other three phylogroups have their own distinct distribution areas. Four population differentiations occurred, and the divergence time was consistent with the three phases of the Qinghai–Tibet Movement and Kunhuang Movement, respectively. In contrast, ncDNA did not reveal any phylogeographical structure. Incomplete lineage sorting is considered the most plausible cause of the discordance between mtDNA and ncDNA genes, after excluding secondary admixture and Wolbachia infection. A complex combination of topography and geological movements of south China and MSC contributes to the complex evolutionary history of B. suppressaria.     

禾草内生真菌对其它微生物的影响研究进展

禾草内生真菌在宿主植物的茎叶等地上组织中普遍存在,不仅能够提高禾草对生物与非生物逆境的抗性,而且能够对周围环境中的不同微生物类群产生影响。主要总结了禾草Neotyphodium/Epichlo内生真菌对病原真菌、丛枝菌根真菌和土壤微生物的影响及其作用机理。发现禾草内生真菌普遍存在对病原真菌的抑制作用,而对丛枝菌根真菌存在不对称的竞争作用,且因种类而异。禾草内生真菌对土壤微生物群落的作用则会随着土壤类型和时间等外界因素发生变化。禾草内生真菌对不同类群微生物的影响机制主要包括:通过生态位竞争、抑菌物质分泌、诱导抗病性等对病原真菌造成影响;通过根系化学物质释放、营养元素调节、侵染条件差异等对丛枝菌根真菌造成影响;通过根际沉积物和凋落物等对土壤微生物群落造成影响。禾草内生真菌产生的生物碱能提高宿主植物对包括昆虫在内草食动物采食的抗性,影响病原菌的侵入、定殖和扩展;根组织分泌物中包含次生代谢产物能够抑制菌根真菌、土传病原真菌及其它土壤微生物的侵染与群落组成;也可能通过次生代谢物影响禾草的其它抗性。因此,禾草内生真菌在植物-微生物系统中的作用应该给予更多的关注和深入研究。     

电刺激兔脑干中缝背核引起呼吸易化效应的观察

本文在30只全麻、制动、断双侧迷走神经的家兔上,记录一侧膈神经放电,观察了电刺激脑干中缝背核(Nucleus Raphe Dorsalis,NRD)所诱发出的呼吸效应。1.施以6—10s 长串电脉冲刺激(波宽0.3ms,频率100Hz,波幅4—6V),诱发出了强的呼吸易化效应,使呼吸加深加快。2.吸气相给予0.4s 短串电脉冲刺激可以明显的延长吸气相,用0.15mA 强度刺激,落位在吸气相的2/3时效应最明显。3.呼气相短串电脉串刺激可规律地使呼气时程缩短,促进呼气向吸气的位相转换,诱发此效应出现的强度阈值在呼气相中逐渐降低。     

2000～2008年长白山地区植被覆盖变化特征

利用2000～2008年250 m分辨率MODIS/NDVI数据,结合谐波分析、影像处理和多种统计方法分析长白山地区的植被覆盖年内和年际变化特征,并结合区划图和植被类型图对不同区域和不同植被类型的植被覆盖变化进行分析.结果显示:近9年长白山地区覆盖总体呈上升趋势,其中春季植被覆盖略有下降,夏季植被覆盖变化不大,而秋季植被覆盖显著上升;和龙林业局、露水河林业局和长白山自然保护区的植被覆盖较好,而朝鲜一侧、泉阳林业局和长白林业局的植被覆盖较差;针叶林、阔叶林和针阔混交林的植被覆盖要高于荒草地、沼泽地、高山岳桦林和高山苔原,但后几种植被类型的植被覆盖增长趋势明显.     

中国特有植物雪落樱桃潜在分布及其生态特征

为明确中国特有植物雪落樱桃(Cerasus xueluoensis)的潜在分布与居群生态特征,利用DIVA-GIS软件及其耦合的BIOCLIM模型,首次绘制了雪落樱桃适生区分布模拟图,并对影响其分布的主导气候因子进行了定性定量分析。结果表明,雪落樱桃当前潜在适生区主要分布在亚热带长江流域1 200 m以上高海拔山区,其中渝-鄂-湘三省交界的大巴山-巫山山脉可视为现代核心分布区,湘黔交界及湘南的南岭山脉可视为雪落樱桃潜在分布的南界,陕-豫-鄂交界山区的秦岭南麓可能是其潜在分布的北界。主成分分析(PCA)筛选的主导气候因子及其贡献率依次为:年降水量(bio12)最冷季降水量(bio19)最暖季降水量(bio18)最湿季降水量(bio16),累计频率曲线进一步确定其适宜范围分别为:993.00～1 870.22、500.00～680.00、430.00～669.16和500.00～680.00mm,表明降水是影响雪落樱桃当下分布格局的主导气候限制因子。Pearson相关性分析表明,雪落樱桃分布格局在区域尺度上受海拔、经、纬度影响;最小树分析和聚类分析表明,雪落樱桃7个野生居群可划分为中西部与东部两大分支;受试者工作特征曲线(ROC) AUC值达到0.751,满足模型预测精度的基本要求。这些有助于为雪落樱桃制定科学合理的资源保护与科学引种规划。     

邻体竞争对城市森林微景观中针叶树视觉形态性状的影响

树木视觉形态性状是城市绿地微景观美学质量的重要影响因素之一,树木视觉形态性状的变化与其周围邻体木的竞争作用息息相关,但邻体竞争对树木视觉性状的作用机制尚不明确。研究于2022年8-10月对北京市城市公园中常见的针叶树种白皮松、侧柏、油松、圆柏展开调查,从树冠形态、干冠协调、树干形态3个方面构建了9个树木视觉形态性状指标,采用3个不同的竞争指标分析邻体竞争对针叶树种视觉形态性状的影响。结果表明,针叶树的树冠形态对邻体竞争的响应比较敏感,竞争中的白皮松、侧柏、油松、圆柏偏冠指数与孤立木相比分别提高了16.95%、28.95%、22.76%、17.67%;树冠缺失率分别提高了3.92%、6.09%、4.87%、4.95%。与孤立木相比,部分针叶树种高径比、分枝角变异度在多侧竞争环境中显著提高,而树冠舒展度则显著降低。邻体竞争强度越大,针叶树树冠的偏移与缺失程度越大。当针叶树受到强烈的侧方竞争时,对象木树冠和树干的径向生长显著受阻,表现为树冠舒展度大幅度下降、高径比显著提高,使树冠向细高方向发展。当针叶树上方的生长空间被占据时,其轴向生长同样受到严重阻碍,树木的冠径比和高径比维持较稳定状态。总体而言,四种针叶树种在视觉形态上对竞争胁迫的响应具有一定差异性,其中油松最为敏感,圆柏次之。综上,在城市森林微景观中,邻体竞争会导致针叶树种的树冠及树形发生明显变化,这种变化主要受综合资源竞争的影响,与其周围潜在生长空间的大小及对称性有关。在城市森林景观营建时,建议将针叶树栽植在对称的竞争环境中,但是其邻体木不宜过高,通过四周邻体木的适度竞争,能够促进针叶树的轴向生长,同时降低树冠偏移或变形的风险,提高其视觉美学效果。     

内皮素-1对大鼠血管平滑肌细胞产生MCP-1的影响及其机制

目的：观察内皮素-1（ET-1）对大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）产生单核细胞趋化蛋白-1（MCP-1）的影响及其机制。方法：培养大鼠血管平滑肌细胞（VSMCs）。细胞分为2组：ET-1刺激组：以不同浓度ET-1刺激VSMCs不同时间;阻断剂干预组：VSMCs分别与不同阻断剂[ET_AR、ET_BR阻断剂BQ123、BQ788,抗氧化剂N-乙酰半胱氨酸（NAC）,ERK、p38MAPK、JNK及NF-κB抑制剂PD98059、SB203580、SP600125及PDTC]预先孵育30 min,再加入ET-1刺激24 h。在预定时间,以酶联免疫吸附（ELISA）法、逆转录聚合酶链反应（RT-PCR）法分别测定不同因素下VSMCs MCP-1蛋白质及mRNA表达量。VSMCs分别与不同阻断剂（BQ123、BQ788、NAC、PD98059、SB203580及SP600125预先孵育20 min,再加入ET-1刺激5 min,免疫印迹（WB）法测定VSMCs胞浆中细胞外调节蛋白激酶（ERK）、p38丝裂原活化蛋白激酶（p38MAPK）、c-Jun氨基末端激酶（JNK）及其各自磷酸化蛋白质的水平。各项检测均重复3次。结果：ET-1能刺激VSMCs MCP-1蛋白质及mRNA表达,其表达量随ET-1浓度及刺激时间的增加呈升高趋势（P<0.05,P<0.01）;BQ123、NAC、PD98059、SB203580及PDTC能显著抑制ET-1诱导的大鼠VSMCs MCP-1蛋白质及mRNA表达（P<0.01）,而BQ788及SP600125对此作用无明显影响。BQ123、NAC与PD98059或SB203580能分别抑制ET-1刺激后VSMCs胞浆内ERK及p38MAPK的磷酸化（P<0.05,P<0.01）,而ET-1对JNK的磷酸化无明显激活作用。结论：ET-1通过ET_AR、ROS、ERK、p38MAPK及NF-κB诱导大鼠VSMCs产生MCP-1。