狼毒种子萌发特性与种群更新机制的研究

研究了采集于植株上的和收集于土壤种子库的狼毒(Stellera chamaejasme)种子在不同温度、光照和5种预处理(即破裂种皮、去除种皮、98％H2SO4浸种5min、0．2％KNO3浸种24h、10℃低温保存1周)条件下的萌发力。结果表明,狼毒种子萌发率较低,25℃恒温、黑暗条件下萌发率为13％,较适宜的萌发温度为30℃恒温或10～30℃变温,破裂种皮和去除种皮萌发率显著提高,25℃恒温、光暗交替条件下萌发率分别为49％和47％,浓硫酸浸种5min处理萌发率可达到32％,KON3浸种和10℃低温保存两个处理对促进狼毒种子萌发效果不明显,狼毒种子萌发对光照条件不敏感,种子硬实性是导致狼毒种子萌发率较低的主要原因,取自土壤种子库内的狼毒种子萌发率高于当年采集的种子,在自然条件下,并非每年都有狼毒种子萌发长成幼苗,种群更新时机是随机的或周期性的。     

造血干细胞生物学——研究与展望

造血干细胞（hematopoietic stem cell,HSC）是目前研究方法最为多样、研究技术手段最为成熟的一类组织干细胞,并且已经被成功运用于临床上对白血病以及先天性免疫缺陷等疾病的治疗。近年来,通过对一系列“转基因”与“基因敲除”小鼠模型的分析,人们对造血干细胞在胚胎早期发育过程中的发生与起源、造血干细胞“自我更新”与“定向分化”的调节机制、骨髓中造血干细胞的微环境（niche）对造血干细胞功能维持的调控,以及造血干细胞与白血病干细胞之间的相互关系等诸多方面都取得了很大的进展。如何实现造血干细胞的体外长期培养与扩增,实现胚胎干细胞（embryonic stem cell,ESC）或诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cell,iPS细胞）向造血干细胞进行有效的定向分化,以及探索造血干细胞在病理状态（如癌症、贫血、衰老等）或应激状态下（如炎症与感染、组织损伤、代谢异常等）的功能变化,都将会是今后造血干细胞研究的重要方向。     

信号的自我更新

用于检测干细胞信号活性的,不断涌现的新型报告蛋白、显像及生化工具,具有促进药物研发的巨大潜力。     

秦岭山地典型次生林木本植物幼苗更新特征

采用样方法调查了秦岭山地5种典型次生林--油松林、锐齿栎林、红桦林、云杉林和华山松林幼苗的更新特征.结果表明: 不同次生林木本植物幼苗物种分化明显,除锐齿栎林和华山松林外,其余次生林幼苗物种相似性系数均较低;油松林和锐齿栎林木本植物幼苗数量、物种丰富度指数、Simpson优势度指数及均匀度指数均较高,红桦林均最低;云杉林和华山松林幼苗数量及物种多样性指数基本一致.不同次生林幼苗和幼树所占比例存在明显差异,除红桦林幼树数量的比例较大外,其余林分幼苗的比例较大,为云杉林＞油松林＞锐齿栎林＞华山松林.不同林分幼苗萌生比例差异明显,为华山松林＞云杉林＞红桦林＞锐齿栎林＞油松林.锐齿栎林和油松林乔木幼苗比例最高,分别占木本幼苗总种数的68%和51.4%,群落处于演替中期,持续更新能力较强;云杉林、华山松林乔木幼苗比例分别为40%和15%,处于演替后期,更新能力较差;而红桦林中幼苗很难发育成幼树,持续更新能力欠缺.     

滇石林喀斯特植物群落不同演替阶段的溶痕生境中木本植物的更新特征

喀斯特生境与生物多样性的关系及其对人为干扰的响应是喀斯特地区生态恢复的重要内容。该文以云南石林为例对此进行研究。根据喀斯特溶痕与土壤、植物生长发育关系把石林的溶痕生境划分为溶蚀廊道、溶槽、裂隙溶沟、溶坑和溶蚀石堆等5种。依据石林的现有植被与演替特征, 选择了原生林、次生林、灌丛、灌草丛和石漠化草丛5种群落进行调查。在每一个样地中设置10个10 m × 10 m的样方, 采用记名计数样方法分片调查溶痕生境中的木本植物, 并区分更新层的萌生苗与实生苗; 采用Shannon-Wiener指数、Pielou指数、Simpson指数、Margalef指数进行生物多样性计算。调查结果显示: (1)溶痕生境的长度、宽度变化较大。溶痕生境结构比例随群落演替而变化, 其原因可能在于所处演替阶段和干扰程度的差异; (2) 在各种溶痕生境中, 随着群落的退化, 实生更新物种数与实生株数大致表现为递减, 在严重退化阶段部分溶痕生境中没有实生苗的分布, 而萌生更新的物种数则以灌丛为峰值向两极减少, 个体数变化较大。计算结果显示: 在各类溶痕生境(溶蚀石堆除外)中, 实生苗的多样性、丰富度、均匀度大致呈现随群落的退化而降低, 优势度增加; 萌生苗多样性、均匀度、丰富度除溶蚀廊道递减的趋势明显外, 其他类型变化较大。不同演替阶段植物更新策略不同。在喀斯特森林生态系统中, 随着群落的退化, 植物更新逐步趋向于营养繁殖, 其部分原因在于特殊的溶痕生境(除溶蚀廊道)能保存一些植物残体, 而这些残体在反复的干扰下不断萌出茎干(采用营养繁殖)以实现物种的持续生态位, 萌生茎干的成熟为生物多样性维持与生态恢复提供繁殖体来源。     

新疆野苹果的生存现状、问题及保护策略

新疆野苹果是天山野果林的优势种,遗传多样性极其丰富,是世界苹果基因库的重要组成部分。自20世纪60年代以来,新疆野苹果种群分布面积急剧下降。然而,导致新疆野苹果种群衰退的原因尚不明确,尚无行之有效的保护措施。该文在总结前人研究的基础上,结合实地考察,进一步分析和探讨野苹果的分布现状及面对虫害、干扰和种群更新困难等问题。发现新疆野苹果在保护和研究过程中仍然存在以下问题:第一,新疆野苹果的起源和演化,仍然存在分歧。第二,新疆野苹果种群的分布面积锐减,其中3个县的分布面积减少到60年前的三分之一。第三,虽然新疆野苹果的虫害问题得到了有效控制,但是虫害预防监测体系未能全面建设。第四,新疆野苹果过度干扰的问题仍然存在,即使农田开垦和人类砍伐得到一定控制。第五,新疆野苹果更新困难的问题仍然突出,现有研究仍处于初级阶段,缺乏深入研究。针对其存在的问题,建议采取以下措施:第一,利用分子生物学等技术进一步研究新疆野苹果的起源和演化。第二,建立新疆野苹果资源监测体系,运用先进的监测技术及时有效监测新疆野苹果的资源现状。第三,建立虫害预防监测系统,及时有效监测和防治病虫害的爆发。第四,建立新疆野苹果保护区,加强原位保护和法律宣传,强化当地居民对濒危植物的保护。第五,开展新疆野苹果更新机理方面的研究,同时加强迁地保护等措施。该文提出了一些解决现存问题的方法和建议,可为新疆野苹果的科学保护与有效管理提供参考。     

草地物种多样性对群落可入侵性影响的研究进展

综述草地群落入侵实验中物种多样性和群落可入侵性关系的研究进展。目前物种多样性与群落可入侵性主要出现了对立的关系模式,被普遍接受的解释机制为尺度依赖。但其它研究中出现了更为复杂的关系,提出物种特性、植物更新、种间关系变化和群落构建机制等其它因素可能是导致物种多样性与群落可入侵性出现复杂关系的原因。建议未来研究中应注意的几个问题,即物种多样性与群落可入侵性关系在不同营养级适用性,与群落构建机制变化间的联系和时间尺度对物种多样性与群落可入侵性关系的影响。     

秦岭壳斗科四种植物种子雨组成及其动态变化

种子雨组成及其动态变化是植物种群自然更新的一个关键阶段。2011年和2012年8-12月,在秦岭南坡佛坪国家级自然保护区内对壳斗科的四种优势植物(板栗、锐齿栎、栓皮栎和小橡子)的种子雨组成及其动态变化进行了调查研究。结果表明:(1)壳斗科四种植物的种子雨均起始于8月中上旬,至11月中下旬结束,种子掉落高峰集中在9月下旬至10月中旬之间,其中板栗的各类型种子雨掉落高峰均要早于其它三种植物;(2)无论2011年还是2012年,锐齿栎、栓皮栎和小橡子的各种子雨类型在时间动态上均存在极显著差异,而板栗的各种子雨类型在时间动态上则差异并不显著;(3)四种植物的种子雨动态在年际间存在显著差异,2011年各类型种子雨掉落密度远远大于2012年(栓皮栎除外),推测2011年可能是种子产量的相对丰年。     

模拟动物取食子叶对辽东栎种子萌发和幼苗早期生长的影响

在实验室人工气候箱和玻璃温室盆播条件下,研究了不同程度子叶切除处理(切除1/4、1/2和3/4子叶,以不切除子叶为对照)对辽东栎(Quercus wutaishanica)种子萌发和幼苗早期生长的影响。结果表明:在人工气候箱培养条件下,子叶切除处理后种子的萌发率均高于对照,其中切除1/4子叶处理与对照间差异显著;子叶切除处理加快了种子萌发进程,即萌发速率系数减小,各处理及其与对照间差异不显著;萌发指数在切除1/4子叶处理显著大于对照,其他切除处理与对照间无显著差异;子叶切除处理对活力指数无显著影响。在玻璃温室盆播条件下,尽管不同程度子叶切除处理种子的萌发率无显著提高,但子叶切除后,种子的萌发进程加快,萌发指数增大;活力指数在切除1/4子叶处理略高于对照,而切除1/2和3/4子叶处理均大幅减小。切除子叶处理的幼苗株高、基径、主根长、侧根数、最大侧根长、叶片数、单株叶面积和总干质量等生长参数均不同程度的减小,其中株高在各处理及其与对照间均差异显著,其他生长参数在2个重度子叶切除处理(切除1/2和3/4子叶)均显著小于对照;幼苗根冠比受子叶切除处理的影响较小,各处理及与对照间均差异不显著;切除子叶处理增大了幼苗的比叶面积、比枝长和比根长,其中比叶面积在切除1/2子叶处理显著大于对照,比枝长在各切除处理均显著大于对照,切除1/2子叶和切除3/4子叶处理幼苗的比根长显著大于切除1/4子叶处理和对照幼苗。     

Wnt信号通路在造血干细胞自我更新和扩增中的作用

Wnt信号分子是一类在无脊椎与脊椎动物的多种组织中广泛表达且进化上高度保守的信号刺激因子,由于它们在生长、发育、代谢和干细胞调节等多种生物学过程中的重要生物学功能而被广泛重视。根据其激活的信号通路不同,Wnt分子可分为经典和非经典两类。经典类和非经典类Wnt分子分别通过激活β-catenin、Ca2+及JNK信号通路而发挥作用。近年来的研究显示,经典和非经典Wnt信号通路均在造血干细胞的自我更新和功能维持的调控中发挥关键作用。该文通过对经典和非经典Wnt信号通路的分子调控机理的探讨,对近年来有关Wnt信号通路在HSC自我更新调控中的研究进展进行了综述,对Wnt信号通路与造血微环境中其他信号通路在造血发生、维持和重建中的关系进行了讨论。