缺氧预适应研究的进展与展望

缺氧预适应这一生物进化上的内源性细胞保护机制,可被机体、器官、组织和细胞的重复缺氧暴露所激发。缺氧预适应的效应已由对重复缺氧局部／原位器官组织的保护（局部／原位缺氧预适应）发展到既保护远隔的各种异位器官组织（远程／异位缺氧预适应）又抗御其它种种非缺氧性应激（交叉／多能缺氧预适应）。在现有进展的基础上,缺氧预适应研究以及其可操作性和可应用性将有更大的发展空间。     

c-Ski/SnoN与肾间质纤维化

c-Ski／SnoN是由原癌基因c-ski／sno编码的核蛋白,属于Ski家族成员。近年来有研究表明c-Ski／SnoN是TGF-β1／Smad信号通路的重要负性调控因子,通过与Smad蛋白相互作用来抑制TGF-β1靶基因的活化。本文就c-Ski／SnoN对TGF-β1／Smad信号通路的调节作用,以及在肾间质纤维化的发生发展中的作用及机制作一综述。     

植物群落密度调控研究进展

植物群落密度调控是生态学领域的研究热点。从Yoda提出-3/2自疏法则以来,围绕植物群落密度调控规律从自疏线可变性、环境因素对密度调控影响的规律等进行了大量研究。尤其是基于代谢生态学理论建立的WBE自疏规律提出后,密度调控规律的争论和研究更为活跃,其焦点主要是自疏线斜率是否存在相对恒定的α值和值的大小。根据国内外文献,综述了-3/2自疏法则、-4/3自疏法则、质量-密度的等速比例关系和环境对密度调控规律的影响等方面的研究,指出密度调控的机制以及胁迫条件下的密度调控及其应用是未来研究的趋势。     

干旱区绿洲土地利用/覆被及景观格局变化特征——以新疆精河县为例

从宏观上运用3S技术,利用1972年MSS、1990年Landsat TM、2001年Landsat ETM+和2005年CBERS 4个时期遥感影像数据,将GIS和景观生态学的数量分析方法相结合,运用ArcGIS以及Fragstats,分析了干旱区绿洲精河县1972～2005年间的土地利用/覆被和景观格局的变化.结果表明:(1)1972～2005年的33a中,精河县LUCC的总体变化趋势是绿洲面积有小幅度扩张,其中人工绿洲面积扩张尤为显著,天然绿洲面积减少.(2)研究区水域面积的变化受艾比湖湖面面积的变化影响较大,变化不显著,但总体上呈缓慢增长的趋势.(3)盐渍地面积的变化经历了先扩张后减小的一个过程.1990年达到最大值,但到2005年面积又有很大程度减少.沙地面积小幅度减小,其他地类的面积始终呈增加趋势.(4)景观在各个研究时段也发生显著变化.总的来说,整个研究区景观的密度持续增大,最大斑块指数先减小后增大,面积加权形状指数减小,形状趋于规则;斑块间的最邻近距离减小.表明1972年时景观中的优势斑块类型的连接性较2005年好,逐渐向具有多种要素的密集格局演变,景观更加破碎.同时不同斑块间的分离度增大,也说明景观破碎化程度加深.从香农多样性指数和香农均度指数的变化可以看出,景观的多样性增加,且均度增强.景观多样性及破碎化程度增加,也反映了土地利用越来越丰富.总之,要实现区域土地资源的可持续发展和景观生态功能的良性发挥,必须注重土地利用格局优化,维护景观生态过程与格局的连续性.     

两种相手蟹对不同红树植物叶片取食的偏好性

大型底栖动物是红树林生态系统中重要的消费者,在红树林的营养物质转化和能量传递过程中具有重要作用。通过设置室内模拟饲喂实验,研究了华南沿海红树林大型底栖动物的常见种--无齿相手蟹(Sesarma dehaani)和双齿相手蟹(S.bidens)对外来红树植物无瓣海桑(Sonneratia apetala)和乡土红树植物秋茄(Kandelia obovata)、桐花树(Aegiceras corniculatum)凋落叶片的取食特性。结果表明,随着淋溶作用的进行,各树种叶片中单宁含量和C/N均逐渐降低,两个数值的变化幅度以秋茄叶片最大,分别达(45.85±7.74)g·kg-1和11.24%,无瓣海桑为(45.15±11.14)g·kg-1和2.43%,桐花树则为(18.75±15.15)g·kg-1和-1.36%。随着叶片中单宁含量和C/N的降低,两种相手蟹的取食量相应地呈逐渐上升的趋势,双齿相手蟹从3.097g到10.079g和无齿相手蟹则从2.480g到8.723g。两种相手蟹种间的取食特性差异不显著(P0.05),但对不同树种的取食上却存在显著差异,其中对桐花树的取食偏好性显著差于无瓣海桑和秋茄(P0.01),这主要与桐花树叶片的高单宁含量和低营养价值有关。研究结论说明大面积引种外来物种无瓣海桑将可能对华南沿海红树林生态系统的食物链结构产生潜在影响,并为红树林的生态恢复和科学造林提供了参考。     

亚高山/高山森林土壤有机层氨氧化细菌和氨氧化古菌丰度特征

为了解季节性冻融作用对川西亚高山/高山地区土壤氨氧化微生物群落的影响,采用qPCR技术,以氨单加氧酶基因的α亚基(amoA)为标记,在生长阶段、冻结阶段、融化阶段中的9个关键时期调查了该地区不同森林群落：岷江冷杉(Abies faxoniana)原始林(PF)、岷江冷杉(A. faxoniana)和红桦(Betula albosinensis)混交林(MF)、岷江冷杉次生林(SF)土壤有机层的氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria, AOB)和氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea, AOA)丰度的特征。结果表明,三个森林群落土壤有机层中都具有相当数量的氨氧化细菌和古菌,均表现出从生长阶段至冻结阶段显著降低,在冻结阶段最低,但冻结阶段后显著增加,在融化阶段为全年最高的趋势。土壤氨氧化微生物类群结构(AOA/AOB)受负积温影响明显。冻结后期三个森林群落土壤负积温最大时,AOA数量明显高于AOB,但其他关键时期土壤氨氧化微生物类群结构与群落类型密切相关。高海拔的PF群落土壤有机层表现为AOA>AOB(冻结初期除外),低海拔的SF群落中表现为AOB>AOA(冻结后期除外),而MF群落则仅在融冻期和生长季节末期表现为AOB>AOA。这些结果为认识亚高山/高山森林及其相似区域的生态过程提供了一定的科学依据。     

植物种群自疏过程中构件生物量与密度的关系

不论是在对植物种群自疏规律还是在对能量守衡法则的研究中,个体大小(M)大多针对植物地上部分生物量,地下部分和构件生物量及其动态十分重要又多被忽视。以1年生植物荞麦为材料研究了自疏种群地下部分生物量、包括地下部分的个体总生物量以及各构件生物量与密度的关系。结果表明:平均地上生物量和个体总生物量与密度的异速关系指数(γabove-ground和γindividual)分别为-1.293和-1.253,与-4/3无显著性差异(P>0.05),为-4/3自疏法则提供了有力证据;平均根生物量-密度异速指数γroot(-1.128)与-1无显著性差异(P>0.05),与最终产量恒定法则一致;平均茎生物量-密度异速指数γstem(-1.263)接近-4/3(P>0.05),平均叶生物量-密度异速指数γleaf(-1.524)接近-3/2(P>0.05),分别符合-4/3自疏法则与-3/2自疏法则;而繁殖生物量与密度的异速关系指数γreproductive(-2.005)显著小于-3/2、-4/3或-1(P<0.001)。因此,不存在一个对植物不同构件普适的生物量-密度之间的关系。光合产物在地上和地下构件的生物量分配格局以及构件生物量与地上生物量之间特异的异速生长关系导致不同构件具有不同的自疏指数。无论对于地上生物量还是个体总生物量,荞麦种群能量均守衡,而对于地下生物量,荞麦种群能量不守衡。     

基于CRISPR/Cas9的基因编辑技术研究进展及其在植物中的应用

CRISPR/Cas9技术是利用RNA靶向引导Cas9核酸酶对基因组中的目标基因进行编辑的生物技术。近年来,该技术的多种新型基因编辑器更新迅猛,编辑效果愈加精细和高效,在作物定向分子设计育种中展现出巨大的应用前景。该文对CRISPR/Cas9及其相关编辑器的技术原理、编辑效果和应用情况进行综述,并探讨了该技术在应用中面临的问题、应对措施和发展前景,旨在为相关领域的科研工作者提供参考。     

强壮前沟藻化感物质分析

微藻化感作用是一种极其复杂的生理、生态学现象。选取强壮前沟藻指数生长初期Ⅰ和平台生长初期Ⅱ两个阶段的滤液对中肋骨条藻、海洋原甲藻、锥状斯氏藻及球等鞭金藻生长的影响进行了研究,并萃取了阶段Ⅱ的粗提物,抑藻检测表明其具有"杀藻"效应,通过GC/MS分析该粗提物中具有潜在化感作用的物质种类。研究发现强壮前沟藻两个生长阶段的滤液对中肋骨条藻均产生强烈致死效应(phaseⅠ:F=15.18475,P=0.00298<0.05;phaseⅡ:F=6.24559,P=0.03149<0.05);锥状斯氏藻在强壮前沟藻滤液中生长,实验结束时两个阶段中的细胞密度分别是对照组的79.3%和68.9%;海洋原甲藻在强壮前沟藻生长阶段Ⅱ滤液实验的最后3d,其生长受到显著抑制(F=4.84438,P=0.04925<0.05);而等鞭金藻在强壮前沟藻两个生长阶段滤液中被抑制现象不明显(P>0.05)。强壮前沟藻滤液实验表明,强壮前沟藻能够向微环境中分泌代谢产物来抑制中肋骨条藻和海洋原甲藻的生长,并且这种抑制效应具有种类特殊对应性。上述实验结果还表明,强壮前沟藻生长阶段Ⅱ的滤液具有的生长抑制作用较为明显。采用乙酸乙酯萃取强壮前沟藻生长阶段Ⅱ滤液中的代谢产物,检测发现其代谢粗提物具有溶藻效应,GC/MS分析结果表明粗提物中存在4种可能产生化感抑制作用的物质,其中二丁基羟基甲苯(Butylated Hydroxytoluene BHT)被认为具有抗滤过性病原体和抗微生物活性。     

木槿与野西瓜苗花特征和繁育系统的比较研究

为比较分析柱头裂片运动的野西瓜苗和不运动的木槿在花特征和繁育系统上的差异,对其花性状、花粉/胚珠比和不同授粉处理的座果率进行了测定。结果表明:(1)木槿与野西瓜苗在花冠大小、花瓣长及底宽、花萼长与宽、雄蕊长、最上轮雄蕊高度、雄蕊柱长及其底径、花柱长度和雌雄异位间均存在十分显著的差异(P<0.01),但二者的最下轮雄蕊高度间无显著性差异(P>0.05)。(2)木槿的花粉/胚珠比为874.90±20.79,繁育系统属兼性异交类型;野西瓜苗的花粉/胚珠比为24.72±0.68,繁育系统属专性自交类型。(3)木槿自然套袋的座果率为0%,人工自交为2.04%,人工杂交为35.85%;野西瓜苗自动自交和人工自交的座果率均为100%,人工杂交为95.30%。木槿与野西瓜苗在花性状、花粉/胚珠比及花部行为等方面形成了与其繁育系统(兼性异交vs.专性自交)相适应的花特征。