家蚕拟抗微生物肽Gloverins基因（Bmglv）的原核表达及抗菌活性鉴定

家蚕Bombyx mori基因组全测序于2004年完成后,由家蚕基因组注释发现了35条拟抗微生物肽基因序列。本研究选取其中的5条Gloverins同系物（isoforms）基因(BmglvB,BmglvA2 ,BmglvA3,BmglvA5和BmglvA6 ),克隆至pET-21d载体,转化Escherichia coli Rosetta^TM（DE3）宿主菌进行表达;克隆表达的5个家蚕Gloverins同系物基因大部分以可溶形式表达,经Ni-NTA亲和层析纯化和Sephadex G-10脱盐处理后,采用平板孔穴抑菌法测定其抗菌活性。结果表明：注释发现的5条家蚕拟抗微生物肽Gloverins同系物基因,具有与在其他昆虫中已鉴定报道的Gloverin相似的抗革兰氏阴性细菌的功能,实验确认了它们就是家蚕Gloverins抗微生物肽基因。     

中国地层花粉数据集

地层孢粉数据是古植被和古气候重建等古环境研究的重要基础。孢粉数据库推动古环境研究从点到区域和全球尺度,从定性到定量,从而实现在大空间尺度和长时间序列上探索植被、气候和人类干扰的相互关系,以更好地理解地球系统的演变。该数据集整合了全国第四纪末期(5万年以来)共372个地层花粉序列,涵盖790个花粉类群,样点分布于中国30个省级行政区与领海。数据集包含地层花粉采样点的地名、经纬度坐标和海拔高度、数据来源、样品类型、沉积物长度、样品数量、测年方法及测年数量、时间跨度和参考文献,以及每个采样点的花粉含量百分比。数据主要来源于20世纪80年代至今。采样点集中分布在温带和亚热带森林、温带草原和荒漠以及青藏高原高寒植被区域;在深海到青藏高原不同海拔高度都有分布,但集中在海拔2 000 m之下。按照数据来源区分,原始数据样点178个,占47.8%;数值化数据194个,占52.2%。按照样品类型分类,多数样点为湖泊样品(151个)、冲积物/洪积物样品(99个)与泥炭样品(67个),占总样点数的85.2%。年代测定的主要方法为放射性碳同位素手段(占样品总数的93.8%),大部分记录有2–10个测年数据。采...     

轮作模式对植烟土壤酶活性及真菌群落的影响

种植模式显著影响土壤理化生物学性质,并与作物土传真菌病害的发生密切相关。试验选择云南省具有代表性的红壤,设置烤烟-休闲-玉米(T-B-M)、烤烟-油菜-玉米(T-C-M)、烤烟-油菜-水稻(T-C-R)和烤烟-苕子-水稻(T-V-R)等4种轮作模式,利用化学、酶学分析及454高通量测序技术,研究了土壤养分、酶活性及真菌群落结构,旨在为烤烟的合理轮作提供科学依据。经16a的不同轮作种植后,土壤p H变化于5.6—6.4之间,仍然适合种植水稻、玉米、油菜和烤烟等多种作物。在T-V-R处理的土壤中,烤烟产量、烟叶产值和上中等烟比例最高,有机质比原初提高45.11%,碱解氮、有效磷和微生物量碳氮显著增加,蔗糖酶、脱氢酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性也显著高于其它轮作模式,说明T-V-R改善了土壤生态环境,促进了微生物繁衍,数量增加,活性增强。土壤真菌的18S r DNA读数依次为13097(T-B-M)、11345(T-C-M)、12939(T-C-R)和13763(T-V-R),分别代表530、378、395和581种(类)的真菌,由子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门和尚待鉴定的真菌等构成,其中尚待鉴定的真菌属种和子囊菌门占绝大部分。在不同轮作处理的土壤中,前15种优势真菌的丰富度变化于29.46%—62.86%之间,优势菌株的相似性极低,说明土壤真菌的种群结构因轮作模式不同而异。T-V-R处理土壤中的真菌多样性指数最高,优势度指数最低,说明T-V-R轮作的土壤适合多种真菌的繁殖生长,种群数量增加。多种真菌共同存在,互相制约,可防止病原真菌过度繁殖,降低作物发生真菌病害几率。从作物产量和产值、土壤有机质、养分和真菌种群结构看,T-V-R优于其它3种轮作模式,值得推广应用。     

基于改进TOPSIS方法的三峡库区生态敏感区土地利用系统健康评价

土地利用系统健康评价研究能够有效引导土地合理利用,协调城市发展与自然生态保护之间的矛盾。构建基于PSR模型的土地利用系统健康评价指标体系,并采用改进TOPSIS方法对三峡库区生态敏感区的典型区域—重庆市进行实证分析。结果表明:1)研究区土地利用系统健康综合分值整体呈现T型带状分布格局,可分为四个健康等级,即健康、临界健康、不健康、病态。2)渝东北、渝东南和重庆市西南片区部分地区因其土地生态系统脆弱敏感,土地利用风险性大和生态系统稳定性差,土地生态系统呈现病态和不健康状态,属于高风险-高压力区域;重庆市主城区环线区域因其属于城市核心拓展区和人类活动频繁区域,人口压力指数和土地利用压力指数较大,土地利用风险性较小,健康度较为良好,是低风险-中度压力区域。3)PSR模型能够较好地改变现有研究主要关注自然资源环境的状况,更准确地反映土地利用系统健康的各要素之间的关系和影响土地生态系统健康的关键因素,为三峡库区生态敏感区土地利用系统健康状态起到一定的预警作用。4)以改进TOPsis方法计算土地利用系统健康指数,消除了不同指标量纲的影响,并能充分利用原始数据的信息,能充分反映各方案之间的差距,客观真实的反映实际情况。5)为保障三峡库区生态敏感区土地利用系统的健康发展,应加强土地利用规划与调整,控制人类过度开发,维持生态系统正常功能。     

铝对外生菌根真菌草酸分泌及磷、钾、铝吸收的影响

试验研究了在铝胁迫条件下,6种(株)外生菌根真菌(ECMF)的生长、草酸分泌,以及磷、钾、铝的吸收状况。结果表明,铝对抗(耐)型菌种Pt715、HrSp、CgSIV的生长无抑制作用,但显著抑制敏感型菌株LbS238N、LbS238A和Lb270的生长,说明ECMF对铝胁迫的生长反应可能是筛选抗(耐)铝的指标之一。在铝胁迫条件下,无论是抗(耐)型还是敏感型菌种(株),都会发生一系列有益于抗(耐)铝的生化反应,包括草酸分泌量、菌丝磷和钾含量增加,H+分泌改变等。在培养液中,草酸电离产生的H+仅占H+总浓度的少数,说明溶液中H+的主要来源不是ECMF所分泌的草酸,而是菌丝细胞为保持吸收阳离子的电荷平衡排出的H+或分泌的其它有机酸。     

基于农业面源污染分区的三峡库区生态农业园建设研究

在三峡库区建立生态农业园是解决库区农业、环境和生态问题的有效措施。以农业面源污染分区为基础,探讨三峡库区重庆段生态农业园的建设模式和对策。结果表明:(1)根据地形地貌特征,将生态农业园规划为三大生态农业区,低海拔平坝丘陵生态农业区适宜发展"粮果蔬-猪-沼气-粮果蔬+休闲旅游"复合型高效农业模式,中海拔低山生态农业区可采用"粮-林-畜-沼气-草"的生态农业园建立模式,高海拔高山生态农业区适宜发展林草牧药复合型高效生态农业发展模式。(2)结合农业产业发展,确定了生态种植园、生态养殖园和生态综合园为该区的生态农业园建设方向。划分归并后的五大农业面源污染产污区中,库首外围丘陵山地产污区适宜以生态种植园为主导发展方向;库尾丘陵山地产污区可主营生态养殖园;余下3个产污区的发展核心都宜放在生态综合园建设。(3)三大生态农业区中的中海拔低山生态农业区和五大产污区中的库中平行岭谷产污区是库区生态农业园的建设重点。(4)为保障生态农业园的建设,应积极促进国家、政府、企业和农户之间的合作关系,不断创新和提升农业面源污染防控和农业生产技术。     

茎瘤芥不同生长期植株营养特性及其与产量的关系

在涪陵区选取30个茎瘤芥种植农户,采用大田调查和室内化学分析方法,研究了茎瘤芥不同生长期（苗期、快速膨大期、采收期）叶片和茎瘤10种必需营养元素含量的变化特征及其与产量的关系。结果表明：茎瘤芥在整个生育期内,除K、S含量较高外,其余大、微量元素均在大多植物含量范围内;不同生育期茎瘤芥叶片、茎瘤中各养分含量变化具有明显的规律性,苗期叶片大量元素含量次序为N>K>Ca>P>S>Mg,快速膨大期和采收期叶片大量元素含量次序均为N>K>Ca>S>P>Mg,茎瘤中大量元素含量次序均为K>N>P>S>Ca>Mg,3个生长期叶片和茎瘤的微量元素含量,除快速膨大期茎瘤中略有不同（Fe>Zn>Mn>Cu）外,其余均为Fe>Mn>Zn>Cu;从苗期到快速膨大期再到采收期养分变化规律看,叶片中N、P、K、Fe、Cu和Zn含量呈降低趋势,而Ca、Mg、S和Mn则呈现先降低后升高的趋势,从快速膨大期到采收期茎瘤中除N、S、Fe和Cu元素呈降低趋势外,其余养分元素均呈上升趋势。从茎瘤芥不同器官养分含量高低看,快速膨大期和采收期叶片中N、P、K、Cu和Zn含量较茎瘤中低,而Ca、Fe和Mn含量的变化特点则相反,S和Mg差异较小,表明茎瘤芥不同部位对不同养分的敏感程度各异。相关分析表明,各生育期不同器官的Mg、Fe、Mn和Zn与产量呈显著或极显著的负相关关系,K、Cu与产量呈正的相关关系。通过逐步回归分析建立茎瘤芥各生育期植株营养元素与产量的回归预测模型,其中苗期叶片营养元素与产量的最优回归方程为Y= 36768 3583XK-6.328XFe-76.09XMn;快速膨大期叶片和茎瘤营养元素与产量的最优回归方程分别为Y=50458 21557XP 7925XCa-88092XMg-1145XCu和Y=32487 7294XK-116122XMg;采收期叶片和茎瘤营养元素与产量的最优回归方程分别为Y=36064 3413XK-30.15XFe和Y= 11791 7334XK-385XZn。因此,在茎瘤芥各生长期均应注意钾肥的合理施用,快速膨大期应重视磷肥的施用。而几种微量元素和镁素对茎瘤芥产量的负效应,则可通过增施充分腐熟的有机肥料加以调控。     

淹水条件下秸秆还田的面源污染物释放特征

通过模拟淹水实验,研究秸秆覆盖与秸秆深埋2种还田行为中N、P、COD等面源污染物的直接释放特征。结果表明,淹水条件下,上覆水TN浓度表现为淹水后一直持续下降,TP表现为急促上升后再持续下降,而COD则为缓慢上升后再下降。秸秆对TN的释放强度要高于TP;除了TP在淹水初期释放速率有所提高外,TN与COD的释放速率持续下降。秸秆覆盖时的面源污染物浓度高于秸秆翻埋;相同还田方式中,秸秆还田量越大,面源污染物浓度越高。从面源污染控制角度出发,淹水条件下秸秆TN防治的最佳时间为淹水初期,TP、COD为淹水后1—3周;最友好的还田方式为秸秆翻埋。试验结论为合理界定秸秆还田的负面效应,遏制秸秆还田造成的面源污染提供了依据。     

青蒿素对外生菌根真菌化感效应

青蒿素是治疗疟疾的首选药物,主要从黄花蒿(Artemisia annua L.)中提取,然而黄花蒿在生长过程中会向周围环境分泌青蒿素。为正确评估青蒿素对森林生态系统中的重要成分""外生菌根真菌的影响,试验以重庆地区有代表性的两株外生菌根真菌——褐环乳牛肝菌(Suillus luteus)Sl 8和松乳菇(Lactarius delicious)Ld 3为材料,研究了青蒿素对菌丝生长,H+和有机酸分泌,以及养分吸收的影响。结果表明,在液体培养基中加入青蒿素,外生菌根真菌的生长受到明显抑制,菌丝生物量降幅高达26.89%(Ld 3)和89.13%(Sl 8);Ld 3分泌H+和草酸的能力增强,而Sl 8分泌量下降。随着青蒿素浓度的增加,菌丝的N、P、K含量及吸收量显著减少。当培养基中青蒿素达到80 mg/L时,Ld 3的N、P、K吸收量比不加青蒿素的处理分别降低了50.55%、46.30%和42.28%;Sl 8几乎丧失对N、P、K的吸收能力。说明青蒿素不同程度地抑制了外生菌根真菌的生长和养分吸收,但对H+和草酸的分泌作用因菌株不同而异。     

三峡库区消落带野生狗牙根对水淹适生性的转录组分析

为探究狗牙根对水淹环境的适生性机制,取长势一致的狗牙根分为未水淹对照组(A1)和30 cm沉水处理组(A2),A2水淹15 d后两组同时采样,提取样本总RNA作转录组测序。A1和A2测序数据经de novo组装分别获得128031和83363条高质量Unigene;A1和A2对比发现28844条差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),其中11858条DEGs上调表达,16986条DEGs下调表达;功能注释显示,这些DEGs主要集中在转录、翻译、碳水化合物代谢和环境适应等途径;信号通路富集显示,包括植物对病原体的防御、物质代谢、光合作用、形态发育和抗氧化等过程的103个信号通路与狗牙根对水淹生境的适生性有关;随机挑选4个DEGs作qRT-PCR分析,荧光定量结果与测序数据基本一致,说明基于转录组分析DEGs的表达情况较为可靠。该工作或可为进一步挖掘与狗牙根水淹适生性相关的调控基因和功能基因提供基础。