关于生态系统服务功能的几个科学问题

生态系统服务和产生这些服务的自然资本对于地球生命保障系统是至关重要的。它们直接或间接为人类提供了利益,并因而成为这个星球整个经济价值的一部分。本文讨论了关于生态系统服务功能研究的4个科学问题：即生态系统服务功能的精确定性、定量和定位,生态系统服务功能的空间转移,生态系统服务功能与生态安全,以及生态系统服务功能的持续利用。生态系统结构的空间异质性导致生态系统服务功能出现了空间上的异质性,因此生态系统服务功能的精确定性、定量和定位就十分重要了。生态系统服务功能的空间转移是指一些服务功能可能会通过某些途径,在空间上转移到系统之外的具备适当外部条件的地区并产生效能。这种特性使得生态系统服务功能可以在比其栖息地大很多的范围内产生经济价值。生态系统服务功能为人类提供了生存保障,它们的能力取决于生态系统中的生态资本存量;而生态资本存量的多少反映了一个国家可持续发展能力的大小。一个生态系统的生态资本存量与该系统的结构和功能密切相关,因此,生态系统服务功能受威胁状态就引发了生态安全问题。在许多区域,生态资源已经成为稀缺资源。为了持续利用生态资源,应该鼓励当地居民以经营生态系统服务为主要手段来发展经济,实现生态系统服务管理产业化。这4个关于生态系统服务功能的科学问题是相互关联的。讨论它们的目的是在于探索深入研究生态系统服务功能的切入点。     

黄精褐斑病的病原生物学特性

为明确发生在贵州省施秉县的黄精叶斑类病害的病原菌,通过形态学和分子生物学方法对病原菌进行了鉴定,并对其生物学特性进行了初步研究。形态特征及rDNA-ITS、β-tubulin和tef1多基因序列分析表明,该病原菌为棕榈拟盘多毛孢Pestalotiopsis trachicarpicola。生物学特性研究结果表明,该菌菌丝体适宜生长温度为15-30℃,最适温度为28℃;最适pH值为5;以葡萄糖为碳源、酵母浸膏为氮源比较适合菌丝体的生长;菌丝体生长的最佳培养基为PDA;光照对菌丝体生长无明显影响;菌丝体致死温度为45℃。     

黄土高原刺槐细根生长模型

通过室分析方法建立了细根表面积密度随土层深度变化的房室模型,并根据黄土高原人工刺槐林细根的调查数据,从数值上验证了模型S=Ah~B（C＋Dh＋Eh~2＋Fh~3）是房室模型的简化形式,还进一步建立了黄土高原刺槐细根生长关于土层深度和时间的动态生长模型.经验证,该模型能准确地计算黄土高原不同水分生态区及不同时间和土层的刺槐细根表面积密度,具有很高的应用价值.     

Electrochemical biosensor for the detection of cauliflower mosaic virus 35 S gene sequences using lead sulfide nanoparticles as oligonucleotide labels

Lead sulfide (PbS) nanoparticles were synthesized in aqueous solution and used as oligonucleotide labels for electrochemical detection of the 35 S promoter from cauliflower mosaic virus (CaMV) sequence. The PbS nanoparticles were modified with mercaptoacetic acid and could easily be linked with CaMV 35 S oligonucleotide probe. Target DNA sequences were covalently linked on a mercaptoacetic acid self-assembled gold electrode, and DNA hybridization of target DNA with probe DNA was completed on the electrode surface. PbS nanoparticles anchored on the hybrids were dissolved in the solution by oxidation of HNO₃ and detected using a sensitive differential pulse anodic stripping voltammetric method. The detection results can be used to monitor the hybridization reaction. The CaMV 35 S target sequence was satisfactorily detected with the detection limit as 4.38 × 10⁻¹² mol/L (3σ). The established method extends nanoparticle-labeled electrochemical DNA analysis to specific sequences from genetically modified organisms with higher sensitivity and selectivity.     

双波长法用于磺酸型树脂吸附BSA和trypsin的研究

考察了H^ 和Na^ 变化对紫外吸收单波长法、双波长法和考马斯亮蓝法的影响。结果表明双波长法比考马斯亮蓝法和单波长法稳定性要好。选择双波长法用于磺酸型离子交换树脂吸附胰蛋白酶(trypsin)和牛血清白蛋白(BSA)的检测,结果表明：交换容量为4-88mmol／g的树脂对BSA和trypsin的吸附速率和饱和吸附量均高于交换容量为3．17mmol／g的树脂。     

血管紧张素Ⅱ上调自发性高血压大鼠和Wistar-Kyoto大鼠血管平滑肌细胞外信号调节激酶的信号转导

本文研究血管紧张素Ⅱ(angiotensin Ⅱ,Ang Ⅱ)对自发性高血压大鼠(spontaneously hypertensive rat,SHR)和Wistar- Kyoto(WKY)大鼠血管平滑肌细胞(vascular smooth muscle cells．VSMCs)细胞外信号调节激酶(extracellular signal-regulated pro- tein kinases,ERKs)信号途径的影响。体外培养SHR和WKY大鼠的VSMCs,先在培养基中加入终浓度为1×105mmol／L 的缬沙坦或1×105mmol／L的PD98059或不加药物,再给予1×107mmol／L的Ang Ⅱ刺激24 h后收集细胞,以无血清培养基 培养的VSMCs作对照。用免疫沉淀法测定ERK活性;用Western-blot方法检测总ERK(total ERK,t-ERK)、磷酸化ERK (phosphorylated-ERK,p-ERK)及丝裂素活化蛋白激酶磷酸酶-1(mitogen-activated protem kinases phosphatase-1,MKP-1)水 平;用RT-PCR法半定量测定MKP-1 mRNA的含量。结果显示:(1)SHR和WKY大鼠Ang Ⅱ刺激组VSMCs中ERK活 性、p-ERK、MKP-1及MKP-1 mRNA水平均明显高于对照组(P<0．05);SHR和WKY大鼠Ang Ⅱ+缬沙坦组和Ang Ⅱ +PD98059组的上述指标与对照组比较均无显著性差异。(2)SHR大鼠VSMCs中ERK活性、P-ERK、MKP-1及MKP-1 mRNA均显著高于相同干预的WKY大鼠(P<0．01)。(3)SHR和WKY大鼠之间以及对照组、Ang Ⅱ刺激组、Ang Ⅱ+缬沙 坦组和Ang Ⅱ+PD98059组间VSMCs中t-ERK水平均无显著性差异。以上结果表明,Ang Ⅱ可能主要通过其1型(Ang Ⅱ type 1,AT)受体激活SHR和WKY大鼠VSMCs中ERK途径,增加ERK活性和p-ERK蛋白水平,继而引起MKP-1及 MKP-1 mRNA水平升高。     

铁线蕨中间纤维的研究及某些植物类角蛋白的比较分析

应用整装电镜制样技术,结合选择性抽提方法在铁线蕨（ＡｄｉａｎｔｕｍｐｈｉｌｉｐｐｅｎｓｅＬ．）叶细胞中观察到直径１０ｎｍ的纤维网络结构。免疫印迹结果显示：经选择性抽提得到的纤维蛋白与动物角蛋白抗体有免疫交叉反应,间接免疫荧光标记也得到类似结果,而且此类蛋白能在体外自组装为１０ｎｍ或更粗的纤维。说明蕨类植物细胞中存在类角蛋白中间纤维网络。免疫印迹结果表明,螺旋藻（ＳｐｉｒｕｌｉｎａｓｕｂｔｉｌｌｉｓｉｎａＫｕｔｚ．）细胞,地钱（ＭａｒｃｈａｎｔｉａｐｏｌｙｍｏｒｐｈａＬ．）叶状体,铁线蕨（Ａ．ｐｈｉｌｉｐｐｅｎｓｅＬ．）、银杏（ＧｉｎｋｇｏｂｉｌｏｂａＬ．）、白菜（ＢｒａｓｉｃａｐｅｋｉｎｅｎｓｉｓＲｕｐｒ．）的叶组织经选择性抽提后得到的蛋白均与动物角蛋白抗体有免疫交叉反应。其中,螺旋藻仅含有两种类酸性角蛋白,而其余４种植物材料均含有３种类酸性角蛋白及３种类碱性角蛋白。结合以往实验结果,我们认为类角蛋白在植物细胞中是普遍存在的。     

基底外侧杏仁核对睡眠-觉醒的调节作用

采用多道睡眠描记方法,观察了基底外侧杏仁核在睡眠－觉醒调节中的作用。结果发现,电损毁双侧ＢＬＮ引起慢波睡眠和快波睡眠增加,觉醒减少;在双侧ＢＬＮ内注射选择性损毁神经元胸体剂量的红藻氨酸引起双相效应,注射ＫＡ后第１天出现失眠,自第３天开始,ＳＷＳ增多,Ｗ减少,但ＰＳ无显著变化。     

细胞壁矿质元素含量在细胞生长中的动态变化

在组织水平上已经描述了许多植物通气组织的形成过程,但对其发育过程的调控仍然知道得很少.利用CSEM-EDX微量分析技术,定点测量慈姑叶柄通气组织不唰发育时期的细胞壁矿质元素的组成.这些元素除了C,O以外,还包括Mg,Ca,Cu,Zn,P等必需的矿质元素.结果发现,在叶柄发育的早期,通气组织细胞壁的K和Cl含量很高,分别高达36%和4.3%细胞壁干重.Mg的含量在第二阶段最高,达到细胞壁干重的0.86%.只有在第三和第四阶段监测到Cu和Zn元素,最高含量分别为2.5%和1.5%细胞干重.仅在第四和第五阶段才能检测到Ca,其最高含量为1.3%细胞壁干重.通气组织横膈膜细胞和圆柱体腔壁细胞的元素构成变化有相似的趋势,说明这种变化与组织的发育阶段关系密切.细胞壁的一些元素间呈现较高的相关性,其中K和Cl及Cu和Zn之间成较高的正相关.在不同发育阶段,细胞壁的元素含量呈现动态变化,说明细胞壁(质外体物质)的元素构成有很大的变动范围.早期的通气组织细胞壁大量积累K和Cl,暗示早期的气体空间充满液体(组织液);Mg可能参与细胞伸展的调控;伸展中细胞的细胞壁积累高浓度的Cu和zn,并不影响细胞的正常功能;而Ca的出现使细胞比硬度增加,将终止细胞伸展.Cu和Zn在细胞壁中的积累呈高度的直线关系,回归分析显示,二者呈现定量关系,推测它们可能有共同的或者类似的转运和吸收机制.