桧叶白发藓对不同氮源胁迫的形态和生理响应

桧叶白发藓(Leucobryum juniperoideum)在我国东南部常见,被认为是一种理想的、适用于庭院栽培的苔藓植物,而氮是植物必需的矿质元素,但过量摄入会对其造成伤害,近年来氮沉降水平的提高对苔藓植物的多样性造成了严重影响。该研究为揭示氮沉降加剧对桧叶白发藓的影响,以经6个月断茎培养的桧叶白发藓配子体为材料,用Ca(NO3)2、NH4HCO3和NH4NO3代表三种氮源,设置2、4、8、16gN·m-2 4个水平,以喷洒去离子水为对照,进行不同氮源的胁迫试验。结果表明:氮处理浓度的增加引起组织氮含量的显著提高,增加幅度分别为69.1%、25.7%和43.1%;同时引起植株坏死率显著上升,增加幅度分别为16.5%、12.5%和13.9%。三种氮源处理对株高和净重的影响有显著差异,低浓度的铵态氮(4gN·m-2)引起株高和净重的显著增加,而硝态氮和混合态氮处理差异不显著;加氮浓度的进一步提高,引起株高和净重的减低,硝态氮处理的减低幅度最大,铵态氮的降低幅度最小。三种氮源处理均引起叶绿素含量先上升后下降,但同一水平铵态氮处理的叶绿素含量要高于其它两种氮处理,而且引起叶绿素含量下降的处理浓度要高于其它两种氮源;三种氮源均引起SOD活性显著增加、可溶性蛋白和脯氨酸含量先升后降,但不同氮源间生理指标的变化不同步。这说明桧叶白发藓对硝态氮胁迫的响应比铵态氮敏感,硝态氮的增加对桧叶白发藓造成严重危害,而少量的铵态氮(4gN·m-2)则能促进桧叶白发藓的生长。研究结果可作为桧叶白发藓繁殖与生产的氮源。     

5-氮胞苷对转化后间充质干细胞增殖、衰老及p16~(INK4a)表达的影响

目的观察5-氮胞苷对体外自发转化的间充质干细胞增殖、衰老及p16INK4a基因表达的影响。方法采用细胞计数、SA-β-gal染色、Western Blot和重硫酸盐修饰后测序(BSP)检测体外自发转化的大鼠间充质干细胞在不同浓度5-氮胞苷处理后增殖、衰老、p16INK4a表达及p16INK4a基因启动子区CpG岛甲基化水平的变化。结果细胞计数显示5-氮胞苷可剂量依赖性地抑制转化后间充质干细胞的增殖,但增殖受抑的细胞SA-β-gal染色仍呈阴性。BSP及Western Blot分析显示:转化后间充质干细胞p16INK4a基因启动子区CpG岛呈现高水平甲基化(87.30±2.39%)。5-氮胞苷可在一定程度上降低该基因的甲基化,使p16INK4a表达得以部分恢复;但即使是高浓度高达100μmol/L,5-氮胞苷也只能使p16INK4a基因甲基化降低到46.20±1.65%。结论 5-氮胞苷可显著抑制转化后间充质干细胞的增殖,但并不能促使这些细胞重新恢复衰老状态;其原因是5-氮胞苷单独作用不足以完全解除p16INK4a基因启动子区DNA的高甲基化。     

生菜硝酸还原酶基因的克隆及高氮水平下外源γ-氨基丁酸对其表达和叶片硝酸盐含量的影响

硝酸还原酶(NR)是硝酸盐代谢的关键酶。该研究在成功克隆生菜NR基因的同时,进行了高氮水平下外源γ-氨基丁酸(GABA)对生菜叶片NR基因表达和NO3--N含量的研究。结果表明:(1)生菜NR基因(GenBank登录号为KP122207)序列长1 791bp,编码585个氨基酸残基,蛋白保守结构域含钼辅蛋白超家族、细胞色素b5超家族和FNR超家族;生菜NR基因与菊苣NR基因亲缘关系最近,序列一致性为93%,与烟草、甜菜、黄瓜、大豆等NR序列的一致性均在80%以上。(2)高氮水平下外源2.5mmol/L GABA处理生菜可诱导NR基因上调表达,并显著提高了生菜叶片NR、亚硝酸还原酶(NiR)、谷氨酸脱羧酶(GAD)活性和NH4+-N含量,降低了NO3--N、NO2--N含量;虽然NO3--N含量与NR、GAD、NiR活性、NO2--N、NH4+-N含量均呈显著相关关系,但与NR活性的相关系数最高且达极显著水平。研究认为,高氮水平下外源GABA可通过诱导NR基因上调表达、增强相关酶活性来影响无机氮代谢,从而降低了生菜叶片硝酸盐含量,其中NR在该过程中发挥着至关重要的作用,为生产中GABA的施用及降低叶菜类蔬菜硝酸盐含量提供了理论依据。     

盐碱地柽柳“盐岛”和“肥岛”效应及其碳氮磷生态化学计量学特征

为了探讨“盐岛”和“肥岛”效应影响下盐碱土的养分特征,对黄河三角洲盐碱地柽柳植株周围不同土层的pH值、电导率和碳氮磷含量及其生态化学计量学特征进行了研究.结果表明: 土壤pH和电导率均随土层的加深而升高,0～20 cm土层土壤电导率随离植株距离的增加而降低,全磷含量则升高.20～40 cm土层土壤有机碳、全氮、N/P和C/P随离柽柳植株距离的增加而降低,C/N则升高.随着土层的加深,有机碳和全氮均呈降低趋势,而全磷则先降低后升高.土壤pH与电导率呈显著正相关,且二者与土壤碳氮磷及其生态化学计量比之间均呈显著负相关.     

1990—2010年淮河流域人类活动净氮输入

1990—2010年,淮河流域粮食产量由6414×10⁴ t增长到10121×10⁴ t(增幅为58%),城市化率由13%增长到35%(涨幅为22%),流域社会经济发生了显著变化.从流域整体定量评估人类活动所带来的生态环境影响将为区域生态环境管理提供科学依据.本文估算淮河流域1990—2010年人类活动净氮输入(NANI)的空间分布及变化趋势.结果表明: 研究期间,淮河流域氮输入量呈现出增加趋势;1990—2001年流域内氮输入量快速增加,2001年后氮输入增加趋势减缓.1990年氮输入量为17232 kg N·km^-2·a^-1,2003年氮输入量最高,为28771 kg N·km^-2·a^-1,2010年回落为26415 kg N·km^-2·a^-1.从氮输入的组成上来看,化肥和大气氮沉降仍然是最主要的输入来源,其次为食品/饲料和生物固氮的输入.化肥和大气沉降输入占总氮输入的比例持续增加,由1990年的64%和16%分别增长至2010年的77%和19%.单纯以增施化肥来实现粮食增产、化石燃料大量燃烧来推动经济发展的观念,应切实转变到改善农业耕种技术、实现新能源的发展轨道上来,进而推动社会经济的可持续发展.     

神农架地区川金丝猴栖息地四种树生地衣的氮敏感性

为了解氮沉降对神农架地区川金丝猴栖息地地衣多样性的潜在影响,本文以最大光合效率Fv/Fm、地衣细胞膜完整性(RE)和叶绿素OD435/OD415为指标,以神农架地区生物量较大、可能被川金丝猴取食的4种树生地衣(长松萝Usnea longissima、桦树松萝Usnea betulina、杯树花日本变种Ramalina calicaris var.japonica和裸缘衣Parmotrema hypoleucinum)为对象,以去离子水和不同浓度的KNO3、NH4NO3和(NH4)2SO4的溶液浸泡处理,采用MiniPAM荧光仪在氮处理前和处理后的0、24、48和72 h分别测定地衣的Fv/Fm值,在72 h后测定地衣浸出液电导率RE和叶绿素OD435/OD415值,研究4种地衣的氮敏感性。结果表明,4种地衣对72 h的高氮处理均表现出敏感性,但敏感的氮素类型和指示指标存在种间差异。其中,(1)以Fv/Fm为指标,长松萝和桦树松萝对KNO3最敏感,杯树花日本变种和裸缘衣则对(NH4)2SO4较为敏感;(2)以RE为指标时,长松萝和桦树松萝对(NH4)2SO4最敏感,而杯树花日本变种在KNO3、NH4NO3和(NH4)2SO4间无差异,裸缘衣则对(NH4)2SO4较为敏感;(3)以OD435/OD415为指标时,长松萝和裸缘衣对(NH4)2SO4较为敏感,桦树松萝对KNO3和(NH4)2SO4均敏感,杯树花日本变种则对KNO3、NH4NO3和(NH4)2SO4均敏感。上述研究结果不仅证明川金丝猴栖息地树生地衣面临氮沉降的现实威胁,还说明其氮敏感性具有种特异性和及其作用机制的复杂性。因此,进一步开展川金丝猴栖息地氮沉降特征及其对川金丝猴主食地衣影响的研究,对川金丝猴保育具有重要的意义。     

不同水肥处理对夏玉米田土壤微生物特性的影响

以氮高效率型玉米品种(ZN99)为试验材料,研究了不同水肥处理对夏玉米田土壤微生物特性的影响.采用裂区设计,主区为灌水处理,设置了2个灌溉水平(玉米全生育期内灌水526和263 mm);副区为施肥处理,设置了3种肥料类型(无机肥U、有机肥M、有机无机混施UM)和2个施氮水平(N 100和200 kg·hm-2).结果表明:灌水量影响了肥料对土壤微生物生物量(碳、氮)和微生物多样性的调控,施有机肥只有在充足灌水条件下才能显著提高土壤微生物生物量碳(14.3%~33.6%)、微生物生物量氮(1.8~2.3倍)和丰富度.适量灌水、增施有机肥或有机无机配施可增加土壤中具有固氮能力的厚壁菌、γ-变形菌或α-变形菌的种类和相对数量.同一施氮量下,有机肥与无机肥对产量的影响差异不显著.从可持续生产角度考虑,适量灌水条件下,增施有机肥更有利于土壤微生物生物量及多样性的提高,增强土壤水肥供应能力.     

长江宜宾江段铜鱼属鱼类种间食物关系

采用碳、氮稳定同位素技术对2012年4-5月长江宜宾江段铜鱼和圆口铜鱼的食物组成进行了分析,并利用多元统计分析方法探讨了铜鱼和圆口铜鱼种间食物关系,包括饵料相似性指数、重叠系数及2种鱼的摄食器官形态差异对食物组成的影响.结果表明:1)铜鱼的δ13C和δ15N变化范围分别为-21.15‰～-20.31‰和9.67‰～ 10.21‰,为偏动物性的杂食性鱼类;圆口铜鱼的δ13C和δ15N分别为-23.30‰～-21.18‰和7.40‰～ 9.21‰,相对铜鱼为偏植物性的杂食性鱼类,铜鱼和圆口铜鱼均与传统肠含物分析的结果存在一定的差异;2)两种鱼的食物相似性指数和食物重叠系数分别为78.7％和55.6％;3)主成分分析(PCA)表明,铜鱼和圆口铜鱼摄食器官形态特征存在一定的差异.长江宜宾江段铜鱼和圆口铜鱼种间竞争不激烈,作为向家坝蓄水前最后一次对长江宜宾江段铜鱼和圆口铜鱼食性及种间食物关系的调查,研究结果可为分析向家坝蓄水对宜宾江段鱼类营养结构的影响提供数据参考.     

A~2/O工艺脱氮除磷影响因素分析

A2/O工艺是一种高效脱氮除磷的污水处理工艺,是目前被应用最广泛的脱氮除磷工艺之一。然而其运行过程受多个因素的影响,比如污泥龄、DO和碳源等,使脱氮除磷效果很难达到最佳。本文主要分析了A2/O工艺脱氮除磷中各因素的影响,同时综述了如何控制这些因素使脱氮除磷达到最佳效果。     

姜老师信箱

<正>蛋白质研讨班学员问:姜老师,您好!我有个实验问题向您请教。我的目的蛋白质应该是碱性,但使用一般的阳离子交换介质都是流穿,只有使用很强的阳离子交换介质,流穿不再有活性,但柱上活性回收很低。ELISA检测发现需要用NaOH洗脱主要部分,洗脱后测不到生物学活性。请问这是什么情况?该如何解决?谢谢您!