紫玉兰‘红元宝'Ml3GT1基因的克隆及表达分析

UDP-类黄酮3-O-葡萄糖基转移酶(3GT)是花青素生物合成途径的重要催化酶之一。为研究其在紫玉兰花青素苷合成途径中的作用,该文以紫玉兰品种‘红元宝''(Magnolia liliflora ‘Hongyuanbao'')为材料,根据转录组测序获得的3GT序列设计引物,利用RT-PCR技术克隆花青素苷生物合成途径中的结构基因Ml3GT1,并对其进行生物信息学和表达模式分析。结果表明:(1)Ml3GT1基因的cDNA序列长度为1 863 bp,其中最长开放阅读框(ORF)为1 374 bp,编码一条457 aa的肽链,相对分子质量为49.37 kDa,理论等电点(pI)为6.04。(2)氨基酸序列比对显示其具备典型的植物次生产物糖基转移酶信号序列(PSPG box)。(3)系统发育分析结果表明,Ml3GT1蛋白与小苍兰、矮牵牛、番薯等物种的3GT蛋白聚在一支。(4)qRT-PCR结果显示Ml3GT1基因的表达具有时空特异性,在花中的表达量最高,在嫩叶和老叶中有少量表达,而在根和茎中几乎不表达; 随着花的发育,Ml3GT1基因的表达量呈现先降低后升高的趋势,并在盛花期达到最高。上述结果表明,Ml3GT1可能参与类黄酮3-O的糖基化修饰,本研究结果将为木兰属植物花色育种研究奠定基础。     

山核桃林集约经营过程中土壤有机碳和微生物功能多样性的变化

研究集约经营时间为5、10、15、20 a山核桃林的土壤有机碳和微生物功能多样性的演变规律.结果表明: 天然混交林改造为山核桃纯林并经强度经营后,林地土壤有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、水溶性有机碳(WSOC)含量显著下降,但有机碳库的稳定性增强.与天然山核桃 阔叶混交林(0 a)相比,经过5 a的强度经营,TOC、MBC、WSOC含量分别下降28.4%、34.1%和53.3%,20 a后分别下降38.6%、48.9%和64.1%,土壤有机碳组分中的芳香碳、酚基碳和羰基碳比例提高,芳香度提高了23.0%.山核桃的强度经营降低了土壤微生物功能多样性,0、5 a与10、15、20 a土壤微生物活性的平均颜色变化率(AWCD)值差异显著,Shannon指数(H)和均匀度指数(E)在0、5 a与15、20 a间差异显著.林地土壤TOC、WSOC、MBC、AWCD、H和E等6个指标两两之间均显著相关.     

集约种植雷竹林土壤细菌群落结构的演变及其影响因素

应用PCR-DGGE技术研究了雷竹林种植过程中土壤细菌群落结构的变化,并运用冗余分析（RDA）手段提取雷竹林土壤细菌群落多样性的干扰控制因子.结果表明：水稻田改种雷竹后,土壤细菌群落的Shannon指数及丰富度指数均显著增加;长期的集约种植过程对雷竹林土壤细菌群落结构产生了影响,主要细菌种群发生了变化,多样性指数表现为先增加、后期大幅降低的趋势.RDA分析表明,土壤pH、总氮、碱解氮以及速效钾这4个变量能够解释高达76.1%的样本总变异,其中土壤pH对细菌群落结构影响最大,但未达到显著水平,表明长期集约种植的雷竹林土壤细菌群落结构的变化是多种环境因子共同作用的结果.     

四种杀菌剂对玉米螟赤眼蜂酚氧化酶活性的影响

为明确杀菌剂对玉米螟赤眼蜂Trichogramma ostriniae Pang et Chen毒性大小及其成蜂体内酚氧化酶（phenoloxidase, PO）活性影响, 本实验通过测定三唑酮（triadimefon）、 肟菌脂（trifloxystrobin）、 咪鲜胺（prochloraz）、 申嗪霉素（phenazino-1-carboxylic acid）4种杀菌剂对玉米螟赤眼蜂的急性毒性, 并分别测定活体和离体条件下各杀菌剂处理后酚氧化酶的比活性。结果表明, 各药剂对赤眼蜂的急性毒性大小为： 三唑酮＞咪鲜胺＞肟菌酯＞申嗪霉素, 其LC₅₀值分别为3.27, 6.46, 4.06和 9.72 mg/L, 其安全系数依次为0.07, 0.10, 0.20和1.47, 其中申嗪霉素为中等风险性, 其余3种药剂为高风险性, 且杀菌剂明显激活了PO的活性。活体条件下亚致死剂量处理得到的PO比活力高于离体处理, 且三唑酮处理组具有明显的剂量效应。本实验为研究杀菌剂对赤眼蜂的毒性及对PO的影响作了初步的探索, 为进一步研究赤眼蜂对杀菌剂的抗性及免疫能力奠定基础。     

笋秀夜蛾的求偶及交配行为

笋秀夜蛾(Apamea apameoides)是我国南方地区最为重要的笋期害虫,了解其求偶和交配行为是性信息素分离鉴定和应用的关键之一。在室内条件下,对笋秀夜蛾的性比、寿命和求偶、交配行为进行了研究。结果表明:笋秀夜蛾雌雄性比为1∶0.76;雌蛾和雄蛾的平均寿命因交配缩短;笋秀夜蛾的求偶和交配行为仅发生在暗期,日龄对其求偶和交配行为影响显著。雌蛾羽化当天便可求偶,第2日雌蛾求偶率达最高,求偶的起始时间随着日龄的增加逐渐提前。成虫羽化当日便可交配,第3日达到交配高峰;随日龄的增加,开始交配的时间逐渐提前,日龄对成虫交配高峰出现的时间影响不显著。     

热带、亚热带典型森林-土壤系统植硅体碳演变规律

分别选取中国亚热带毛竹林、马尾松林、青冈林、杉木林和热带青梅林、芭蕉林、橡胶林、马占相思林8种森林类型,采集其鲜叶、凋落叶以及0～10和10～30 cm土层土壤,通过微波消解法提取其中的植硅体,并采用碱溶法测定植硅体中碳含量.结果表明: 4种亚热带森林类型鲜叶、凋落叶和0～10 cm土层中植硅体碳含量均以马尾松林(230.24、229.17、20.87 g·kg^-1)最高,毛竹林(30.55、37.37、3.38 g·kg^-1)最低,10～30 cm土层则以青冈林(18.54 g·kg^-1)最高,毛竹林(2.90 g·kg^-1)最低.热带森林鲜叶中植硅体碳含量以马占相思林(377.66 g·kg^-1)最高,青梅林(46.83 g·kg^-1)最低,凋落叶中则是橡胶林(218.23 g·kg^-1)最高,芭蕉林(27.66 g·kg^-1)最低,而0～10和10～30 cm土层土壤中均以马占相思林(23.84、24.90 g·kg^-1)最高,芭蕉林(3.89、3.93 g·kg^-1)最低.与0～10 cm表层土相比,杉木林、青冈林、马尾松林、毛竹林、橡胶林、马占相思林、芭蕉林和青梅林鲜叶植硅体碳含量分别下降97.4%、94.9%、90.9%、88.9%、95.9%、93.7%、93.3%和63.7%.青冈林、芭蕉林和马占相思林鲜叶植硅体碳含量显著高于凋落叶,而毛竹林、马尾松林、杉木林、青梅林和橡胶林之间无显著差异.8种森林类型土壤植硅体碳含量均显著低于鲜叶和凋落叶,表明植硅体在通过凋落物释放到土壤的过程中是不稳定的.     

长白山落叶松与鱼鳞云杉生长-气候关系的种间差异

为阐明不同树种间树木径向生长对气候变化的响应及其时间稳定性,本研究以长白山北坡高海拔处(1600～1750 m)落叶松和鱼鳞云杉为研究对象,运用年轮年代学方法探究树木径向生长与气候的关系.结果表明: 研究区落叶松生长与当年6月最高气温呈显著正相关,与当年6月降水呈负相关;鱼鳞云杉与当年5月最高温度呈显著正相关.冗余分析进一步表明,落叶松生长主要受夏季温度的影响,鱼鳞云杉生长主要受春季温度的制约.在1959—2014年,落叶松生长-夏季温度关系相对稳定;对于鱼鳞云杉,自1986年以来其与春季温度的相关性减弱,可能由于最高温度降低导致树木生长减慢.本研究结果可以为预测气候变化情景下长白山针叶树种生长的响应趋势提供数据支持和理论参考.     

不同种植年限香榧根际土壤微生物多样性

为探明不同种植年限对香榧根际土壤微生物群落特征的影响,采用高通量测序技术,分析种植5 a、10 a和15 a香榧根际土壤细菌、真菌的群落结构和多样性特征.结果表明: 在种植15 a的香榧土壤中细菌Chao1指数、ACE指数和Shannon指数显著降低,Simpson指数无显著变化.NMDS分析显示,种植年限对细菌群落结构变化有显著影响,而种植5 a和10 a香榧林地土壤具有相似的细菌群落.细菌相对丰度、多样性以及群落结构(基本上由变形菌、放线菌、酸杆菌和绿弯菌组成)的变化与有机质、C/N、全氮呈极显著相关.香榧根际土壤真菌Chao1指数和ACE指数随种植年限的增加显著降低,Shannon指数和Simpson指数在种植10 a香榧林地中较高.真菌NMDS分析显示,相同种植年限土壤真菌群落聚在一起,不同种植年限之间能明显分开.真菌优势菌群主要包括子囊菌门、担子菌门、接合菌门.有机质是影响真菌丰富度、多样性和群落结构变化的主要因子.综上,香榧根际土壤微生物群落随种植年限不同而发生明显变化,种植年限、C/N、土壤全氮和有机质含量是影响香榧根际土壤微生物群落结构的主要因子.     

干旱胁迫对毛竹幼苗生理特性的影响

以1年生毛竹为试验材料,采用盆栽方式,设置对照(CK)、轻度(LS)、中度(MS)和重度干旱胁迫(HS)4个不同处理,研究不同水分条件下毛竹幼苗生理响应。结果表明:随着水分胁迫程度的加强,毛竹幼苗净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)显著下降(P<0.01),降幅分别达54.7%和49.7%,水分利用效率(WUE)在轻度胁迫条件下明显提高,但在中度和重度胁迫下又有一定程度下降;叶绿素a和叶绿素b含量显著下降(P<0.05和P<0.01),降幅分别为42.1%和28.2%,水分胁迫对叶绿素a/b(Chl-a/Chl-b)影响不显著;SOD活性、CAT活性和MDA含量显著上升(P<0.01、P<0.05和P<0.01);各生理指标间存在着相关性,经主成分分析,可将9个单项耐旱生理指标综合成为2个相互独立的综合指标,为评价毛竹苗期抗旱性提供参考。     

地形和采样数量对浙江省森林凋落物碳密度插值精度的影响

将浙江省分成平原沿海地区、丘陵-盆地和山地3个地形单元,研究地形和采样数量对浙江省森林凋落物碳密度克里格插值精度的影响.结果表明:浙江省平原沿海地区、丘陵-盆地和山地的森林凋落物碳密度半变异函数基台效应在28.3％～72.4％之间,具有中等空间相关性;不同地形的克里格插值精度高低顺序为平原沿海地区＞丘陵-盆地＞山地,随着地形复杂程度增加,其插值精度降低;同一地形单元内的克里格插值精度随采样数量增加而提高,以山地的插值精度提高最为明显.在地形复杂区域有必要设置较多的采样点以提高插值的精度.