产氢菌的复合诱变选育及突变株HCM-23的产氢特性

以厌氧产氢细菌Clostridium sp.H-61为原始菌株,先后经亚硝基胍(NTG)、紫外(UV)诱变,选育得到1株高产突变株HCM-23.在葡萄糖浓度为10 g/L的条件下,其产氢量为3024 mL/L,比原始菌株提高了69.89%;其最大产氢速率为33.19 mmol H2/g DW·h,比原始菌株(19.74 mmolH2/g DW·h)提高了68.14%.经过多次传代试验,稳定性良好.其发酵末端产物以乙醇和乙酸为主,属于典型乙醇型发酵代谢类型.其最适产氢初始pH为6.5,最适生长温度为36℃,以蔗糖为最佳碳源.与原始菌株相比,突变株HCM-23的产氢特性发生了改变,如生长延滞期延长,可利用无机氮源等.     

食物浓度和品系对萼花臂尾轮虫生殖期历时和混交雌体形成的影响

应用单个体培养方法比较研究了藻类食物浓度(2.0、5.0、8.0和11.0×106cells/mL)和品系对采自广州、青岛和芜湖等地的萼花臂尾轮虫生殖期历时、后代数和后代中混交雌体百分率的影响。结果表明,食物浓度对轮虫的生殖期历时和轮虫全部后代中的混交雌体百分率有显著的影响,但对轮虫的总后代数无显著的影响。品系对轮虫的生殖期历时、总后代数和全部后代中的混交雌体百分率均有显著影响。3品系间,广州品系轮虫的生殖期历时最长,为(4.53±0.19)d;总后代数最多达(18.75±0.26)个;全部后代中的混交雌体百分率最低,仅为4.32%±0.51%。而青岛品系轮虫全部后代中的混交雌体百分率最高,达49.90%±2.15%;其生殖期历时和总后代数与芜湖品系间均无显著的差异。食物浓度和品系间的交互作用仅对轮虫全部后代中的混交雌体百分率有显著影响。3品系中,仅芜湖品系轮虫的生殖期历时、总后代数和全部后代中的混交雌体百分率受食物浓度的显著影响;母体年龄对轮虫每天所产后代中的混交雌体百分率的影响因轮虫品系的不同和培养时所用的食物浓度的不同而异。     

水稻品种灌浆期耐热性的综合评判

建立了一种对水稻品种的灌浆期耐热性进行综合评判的方法.选取籽粒充实度、秕粒率、饱粒密度、垩白米率、垩白度等5个与水稻灌浆期耐热性强弱密切相关的性状,以参评品种这5个性状的耐热系数为指标,应用主成分分析法将5个彼此相关的单项指标转化为2个累计贡献率达到85%以上的相互独立的综合指标,根据每一品种的5个单项性状的耐热系数和综合指标的标准化特征向量求出每一品种2个综合指标的得分.计算每一品种2个综合指标得分的隶属函数值,并以综合指标的贡献率来确定2个综合指标的权重,在此基础上进行加权求和,从而得到每一品种灌浆期耐热性的综合评判值（D值）.采用系统聚类分析方法对各品种的综合评判值（D值）进行数量分类,同时结合生产实际的要求,可把每一品种划归为不同的耐性等级.外部独立样本组的统计检验以及实践验证的结果表明,所建立的综合评判方法具有理想的效果,可以对不同品种灌浆期综合耐热性能的强弱作出客观、准确的评判.     

温度及种子含水量对剪枝栎实象和青冈象卵发育的影响

剪枝栎实象Mechoris ursulu和青冈象Curculio megadens是危害多种壳斗科植物坚果的重要害虫,在长期与寄主的相互作用中已进化出相应的反防御策略.了解两种象甲与植物间的相互关系,可有助于对其进行科学防治.本文通过温度等因子对具有相近生态位的剪枝栎实象和青冈象卵发育影响的比较研究,探讨产卵于寄主组织...     

播种期对晚季香稻香气2-乙酰-1-吡咯啉含量和产量的影响

为了确定华南双季稻区晚季香稻的适宜播种期,在大田条件下以桂香占和农香18为材料,研究了播种期对香稻香气2-乙酰-1-吡咯啉(2-AP)、脯氨酸代谢酶活性和产量的影响。结果表明:(1)7月20日播种的香稻的2-AP含量最高,2-AP含量较高的播期其游离脯氨酸含量、籽粒脯氨酸氧化酶活性以及脯氨酸脱氢酶活性维持在较高水平。(2)7月15日播种的桂香占和7月20日播种的农香18的产量最高,产量较高的播期具有较高的收获指数、干物质积累量和群体生长率。(3)试验条件下晚季香稻的适宜播种期为7月15日-7月20日。     

光周期对梨小食心虫滞育诱导的影响

在实验室条件下对梨小食心虫滞育诱导的光周期反应和不同日龄幼虫对滞育诱导光周期的敏感性进行了研究。结果表明:梨小食心虫属于典型的短日照滞育型,在20℃条件下,当光周期为8L ∶ 16D,10L ∶ 14D和12L ∶ 12D时,梨小食心虫的滞育率均达95%以上,诱导滞育的临界光周期为13.75L ∶ 10.25D;在24℃条件下,当光周期为10L ∶ 14D和12L ∶ 12D时,滞育率均达95%以上,诱导滞育的临界光周期为13.68L ∶ 10.32D。在幼虫期,分别给不同日龄幼虫以12L ∶ 12D和16L ∶ 8D光照处理后,在不同发育时间内幼虫对滞育诱导光周期反应均显示出一定程度的敏感性,无明显的临界时间点,但仍以第5-8日龄幼虫接受滞育诱导光周期反应更为敏感。     

东亚夏季风进退对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟发生的影响

为了探明东亚季风对我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的影响,为中短期预警提供科学依据,利用2000—2016年中国稻纵卷叶螟赶蛾量数据,结合NECP气象再分析资料,分析了东亚夏季风进退与我国南方水稻主产区稻纵卷叶螟迁飞的关系,结果表明:(1)稻纵卷叶螟的初始迁入与东亚夏季风的向北推进密切相关,除华南稻区稻纵卷叶螟迁入始期提前于东亚夏季风北界经过该区的时间外,在其他稻区两者基本同步;东亚夏季风北边界在不同稻区首次和二次出现的早晚对该稻区稻纵卷叶螟的向北迁入的始期具有一定的指示意义。(2)各稻区北迁的高峰期一般都发生在东亚夏季风控制范围内,其中6月中旬—8月上旬东亚夏季风活动范围到达30°N以北地区,此时是我国南方稻区稻纵卷叶螟北迁峰次最多、迁入量最集中的时期;东亚夏季风北界在本30°N以北地区持续时间的长短与稻纵卷叶螟年发生程度呈显著的正相关。(3) 8月中下旬是东亚冬、夏季风的转换期,也是稻纵卷叶螟种群的"混合迁"发生期,此时,西南稻区和江淮稻区北部迎来初次南迁峰;9月后东亚夏季风开始南撤,东北冬季风快速南下,稻纵卷叶螟种群也随之不断向南迁飞。(4)2007年稻纵卷叶螟在江淮稻区特大爆发的大气背景是:6月末—7月的强西南季风使沿江稻区迁入虫量比常年显著增加,也为7月下旬至8月下旬稻纵卷叶螟大规模向江淮稻区迁入奠定了虫源基础;7月份江南、华南地区的降水异常偏少使喜湿的稻纵卷叶螟种群进一步向沿江和江淮地区聚集;8月份东亚夏季风的回撤偏晚以及9月份华北地区和江淮地区北部的相对偏暖,使江淮稻区稻纵卷叶螟种群在当地滞留时间偏长、南迁起始期和高峰期异常偏晚。     

近50年中国典型木本植物展叶始期温度敏感度变化及原因

展叶始期的温度敏感度是指气温每变化1℃,物候期变化的天数。展叶始期对温度响应更敏感的植物能够在生长季初期占据更多的资源从而在种间竞争中占据优势,因此研究展叶始期的温度敏感度变化有助于评估植物对气候变化的适应能力。选择1963-2014年10个站点163种植物的展叶始期资料,利用滑动分析法计算了每15a各植物的展叶始期温度敏感度。在此基础上,分析了温度敏感度的变化趋势及空间格局,并讨论了导致展叶始期温度敏感度变化的可能原因。主要结论为：在全部313条展叶始期时间序列中,60.1%的序列温度敏感度呈升高趋势,其中显著升高的占40.0%（P < 0.05）;39.9%的序列温度敏感度降低,其中显著降低的占28.4%。在空间分布上,温带地区的6个站点展叶始期温度敏感度平均呈升高趋势。其中,北京地区植物展叶始期温度敏感度升高最为普遍,显著升高的物种比例达到75.0%（P < 0.05）。而亚热带站点（除合肥外）的展叶始期温度敏感度主要呈降低趋势。其中,长沙植物展叶始期温度敏感度显著降低的物种比例最高,达68.4%。冬季冷激量和春季气温变率是影响植物展叶始期温度敏感度随时间变化的主要因素。冬季冷激量降低将导致植物展叶始期温度敏感度降低,而春季气温变率降低将导致植物展叶始期温度敏感度升高。     

高通量测序分析冻融期碳源输入方式对土壤线虫群落的影响

植物碳源输入途径变化对土壤生物群落的影响研究是目前学术界关注的热点问题。为探究温带森林生态系统碳源输入方式对土壤线虫群落的影响,通过Illumina MiSeq技术分析了不同碳源输入方式下土壤线虫群落组成和多样性的变化。研究结果显示:所有处理(凋落物和根系同时输入;仅根系输入;仅凋落物输入;无碳源输入)中共发现土壤线虫68属,其中食细菌线虫的相对丰度最大;各碳源输入方式中仅凋落物输入处理对线虫群落组成的影响最为明显,表现为:与凋落物和根系同时输入处理相比,仅凋落物输入处理中食细菌线虫的相对丰度明显增加,食真菌线虫的相对丰度显著降低以及捕食杂食线虫的相对丰度显著增加。从线虫群落的多样性指数角度看,无碳源输入处理中土壤线虫群落的多样性指数(H'')下降,优势度指数(Dom)增高;仅凋落物输入处理中均匀度指数(J)最高。从线虫群落的生态指数角度看,仅凋落物输入处理的线虫群落成熟度指数(MI)最高;各碳源输入处理的分解过程均以细菌分解通道为主。研究表明,土壤线虫群落受到碳源输入变化的调节,仅凋落物输入处理比仅根系输入处理对土壤线虫群落的影响更大。无碳源输入处理的物种多样性明显下降,仅凋落物输入处理的土壤食物网更加稳定。研究结果丰富了森林土壤线虫多样性的研究内容,并为高通量测序技术在土壤线虫方面的研究提供方法和数据的支持。     

北京地区木本春季物候特征与生物学特性的关系

植物物候是植物生活史中的重要性状,也是指示气候与自然环境变化的重要指标,现已成为全球变化领域的研究热点之一。传统物候研究多假设物候由气候因素决定,如气温、降水、光照等,并主要从植物物候的年际变化角度探讨了气候因素对物候特征的影响。然而,不同物种的物候存在较大差异表明植物物候还与自身生物学特性（如系统发育和功能性状）有关,但植物生物学特性如何影响植物物候仍缺乏深入研究。基于北京地区44种木本植物1965-2018年的展叶始期和开花始期观测资料,以展叶始期和开花始期的3类物候特征（平均物候期、物候对温度的响应敏感度和物候期的积温需求）为例,探究植物物候特征与系统发育和功能性状的关系。首先,利用系统发育信号Blomberg’s K和进化模型检验植物物候特征是否具有系统发育保守性,并通过系统发育信号表征曲线直观表达植物物候特征的进化模式;之后,利用广义估计方程分析植物生活型、传粉型与物候特征的关系,以揭示不同植物的资源利用方式及生存策略的差异。研究发现：（1）除展叶始期的温度敏感度外,其余物候特征的进化均受随机遗传漂变和自然选择力的共同作用,可推断物候特征具有系统发育保守性,即亲缘关系越近的物种物候特征越相似。（2）开花始期的系统发育信号强度比展叶始期更大,表明繁殖物候的系统发育可能比生长物候更保守。（3）植物展叶始期及其积温需求与生活型密切相关。灌木比乔木的展叶时间早、积温需求少。植物开花始期与传粉型相关,风媒植物开花显著早于虫媒植物。研究成果有助于深入理解物候变化的生物学机制,对于丰富物候学的理论研究有重要意义,同时对植物保护也具有重要的指导价值。