入侵植物飞机草与4种牧草的竞争效应

【背景】飞机草是我国危害最严重的入侵植物之一,目前仍缺乏可持续的控制手段。【方法】运用De Wit取代试验研究法,设置2株·盆-1(42.42株·m~(-2))、4株·盆-1(84.84株·m-2)和8株·盆~(-1)(169.68株·m~(-2))3种密度,分别研究杂交狼尾草、木豆、山毛豆和宽叶雀稗与飞机草的竞争效应,以明确4种牧草对飞机草的替代控制潜力。【结果】3种密度下,杂交狼尾草和木豆均可以显著抑制飞机草的生长,其竞争平衡指数显著大于0,说明杂交狼尾草和木豆的竞争力均大于飞机草;山毛豆和宽叶雀稗的相对产量均显著小于1,其竞争平衡指数均显著小于0,说明山毛豆和宽叶雀稗的竞争力小于飞机草。【结论】杂交狼尾草和木豆可用作飞机草的替代控制植物。     

不同地位克氏原螯虾胜利者-失败者效应的稳定性

为探究不同地位的克氏原螯虾(Procambarus clakii)胜利者-失败者效应的稳定性。通过视频拍摄优势者和从属者在新的领域中各自与等重量级雄性螯虾连续遭遇战,统计胜负场数、格斗次数、时间、优势指数等多个参数。在与陌生对手的首次交战中,40个优势者中有23只螯虾取得了胜利,17只失败,胜负比例之间差异不显著;而从属者中获胜比例为18/40,与失败者的比例之间也没有差异,说明优势者和从属者之间原有的等级地位并不被陌生对手识别。在与陌生对手的第二次交战中,获胜的优势者中18/23的螯虾再次胜利,极显著高于失败的螯虾比例;获胜的从属者中,仅11/18的螯虾再次胜利,与失败者的比例之间不显著;而失败的优势者中,13/17的螯虾持续失败,失败的从属者中,17/22的螯虾持续失败,均显著高于获胜的比例,说明不同地位的螯虾胜利者-失败者效应稳定性不同,优势者的胜利者-失败者效应均比较稳定,而从属者的失败者效应稳定,胜利者效应并不稳定,一胜之后不能获得稳定、完全的二胜。对格斗次数、时间、优势指数等参数统计分析发现,胜利或失败的优势者以及从属者在格斗策略上有较大的差异。     

5种甘草属植物花序和种子生产的位置效应及繁殖资源分配模式初步研究

以种植于新疆石河子的光果甘草( Glycyrrhiza glabra Linn.)、胀果甘草( G. inflata Batal.)、乌拉尔甘草( G. uralensis Fisch.)、黄甘草( G. eurycarpa P. C. Li)和蜜腺甘草( G. glabra var. glandulosa X. Y. Li)为研究对象,对植株不同部位的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量,以及植株不同部位和花序不同部位的生物量投入比、座果率、结籽率、种子投影面积和种子千粒质量进行测定;在此基础上,对供试5种甘草属( Glycyrrhiza Linn.)植物的繁殖资源分配模式和种子生产策略进行分析。结果表明：同一植株内,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量从植株下部到上部总体上依次递减,而胀果甘草植株不同部位间这4项指标总体上无显著差异。同一植株内,胀果甘草植株中部的生物量投入比和座果率均较高,但其生物量投入比、座果率和结籽率在植株不同部位间均无显著差异;而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从植株下部到上部总体上依次递减。同一花序内,胀果甘草花序中部的生物量投入比明显高于花序上部和下部,座果率从花序下部到上部依次递减,结籽率则在花序不同部位间无显著差异,而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从花序下部到上部总体上依次递减。供试5种植物的种子投影面积和种子千粒质量在植株不同部位间和花序不同部位间均无显著差异。综合研究结果显示：在资源竞争、结构效应和花粉限制的影响下,供试5种甘草属植物存在2种不同的资源分配模式和种子生产格局。其中,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草通过减少对晚发育的花或果实的资源投入来保障早发育的花或果实获得较多的资源,达到繁殖成功的目的;而胀果甘草则采取对花和果实随机败育的方式减小资源竞争的压力,这2种繁殖资源分配模式和种子生产策略对提高甘草属植物的繁殖成功率具有重要作用。     

EV71-2A突变质粒的构建及体内外功能初探

目的构建pc DNA3.1-EV71-2A的突变质粒(EV71-2Amut),并对其功能进行检测,为进一步研究肠道病毒71型(Enterovirus type 71,EV71)2A蛋白酶的活性位点及其生物学功能奠定实验基础。方法利用聚合酶链式反应(PCR)定点诱变技术,定点突变编码EV71-2A第21His、39Asp和110Cys氨基酸的位点,构建EV71-2Amut,并测序鉴定。将所构建突变质粒与巨细胞病毒(Cytomegalovirus,CMV)启动子介导的真核细胞荧光素酶报告基因(pRL-CMV)共转染人横纹肌肉瘤细胞(RD细胞),通过观察转染组的EV71-2Apro和EV71-2Amut对pRL-CMV荧光强度的影响,判断突变质粒的细胞内酶活性。将EV71-2Apro或EV71-2Amut质粒转染BALB/c小鼠股四头肌,用RT-PCR检测局部相应质粒的mRNA水平,并观察局部肌肉组织的病理变化。结果构建的突变质粒EV71-2Amut经测序及比对,结果与预计突变位点一致;在细胞学水平检测到的pRL-CMV荧光强度,EV71-2Amut组比EV71-2Apro组显著增高(P0.05);小鼠股四头肌注射局部均检出EV71-2Apro和EV71-2Amut的mRNA表达,且与EV71-2Apro组相比,EV71-2Amut注射组的肌肉组织的肌肉凝固性坏死、炎症反应病理损伤较轻。结论成功构建了突变的EV71-2Amut质粒,为研究EV71-2A蛋白酶的生物学功能奠定了实验基础。     

低能离子束生物技术的应用

自从我国科学家发现离子注入生物学效应后,低能离子束生物技术的研究就在我国率先兴起。随后,越来越多的科学家基于低能离子与生物体之间存在的能量沉积、动量传递、质量沉积及电荷中和与交换的相互作用,对生物体内的遗传物质进行加工、修饰、重组,开辟了农作物和微生物等遗传改良及转基因的新方法。本文简要介绍了低能离子束生物技术产生的背景、低能离子束与生物体之间相互作用的机理和特点以及目前低能离子束在诱变育种和转基因等生物技术领域的研究进展,并展望了离子束技术在藻类基因工程方面的发展潜力。     

EMS对三个玉米自交系的诱变效应分析

EMS诱变玉米花粉是玉米化学诱变的主要技术。该研究以生产上3个常用的玉米自交系K305、21-ES、R08为材料,对其花粉用不同浓度的EMS诱变处理,探讨其EMS诱变的最佳浓度范围,明确其诱变效应。结果表明：3个自交系经过不同浓度的EMS诱变后,其结实率随着浓度的增大表现出减小的趋势,从其半致死剂量来看,EMS诱变花粉的适宜浓度范围自交系K305和R08均为0.67~1.0 mL?L-1,21-ES在1.67 mL?L-1附近。 M1代不同性状其变异幅度和变异系数与对照相比主要表现出增大的趋势,其不同性状的生物学效应在材料间表现不一致,表明性状在不同材料间对EMS的敏感性不一样,生育期表现为21-ES>K305>R08;主要株型性状表现为R08>21-ES>K305;主要雄穗性状K305和21-ES比R08敏感;主要果穗性状表现为21-ES>K305>R08。 M2代整体表现为变异谱扩大,其株高、穗位高和叶面积以及主要果穗性状的变异表现复杂,主要雄穗性状中除K305的M2株系雄穗分枝数呈双向变异外,其余M2株系整体偏向于雄穗变短,雄穗分枝数减小。该研究结果为后续研究和应用打下了基础。     

尿液作为新型生物标志物来源的探索

机体各种变化是生物标志物研究的核心内容.因为机体固有的稳态调控机制,在血液中早期产生的变化容易被清除.而在尿液中不存在稳态调控机制,允许容纳更多的变化因素存在.尤其在疾病发生的早期阶段,从尿液中更有可能发现新型的早期生物标志物.在尿液生物标志物研究中,亦应当考虑药物的影响.使用尿液生物标志物研究路线图,能够有效规避各种影响因素对于尿液生物标志物研究的干扰;同时,结合膜处理新技术,有利于经济、高效地大规模收集尿液样本,促进尿液生物标志物的大规模研究.另外,本文介绍了最容易在尿液中体现出变化的肾脏疾病生物标志物的研究进展.尿液生物标志物的研究,将赋予人类在疾病预防、诊断、治疗及预后监测等诸多方面实现更多进步的可能性.     

高速LED背光速视器揭示拓扑性质的快速加工

灵长类视觉系统能够非常有效地从环境中提取稳定的不变性特征,而不受各种变换与干扰的影响.这种不变性知觉的时间与动态过程为视觉理论提供了重要的约束.我们开发了一种高速发光二极管(LED)背光速视器,能够短暂呈现1 ms的视觉刺激,并以亚毫秒级精度调整刺激呈现时间.这使得我们可以通过控制视觉输入的可获取时间,估计感觉线索积累的心理物理曲线,从而研究在图形结构优势效应任务中,拓扑、射影、仿射和欧氏不变性的相对加工速度.实验结果表明拓扑不变性所需要的呈现时间最短,这与大范围首先理论的预测相一致.     

荒漠草原中间锦鸡儿林土壤养分效应对群落组分和多样性的影响

为系统认识荒漠草原中间锦鸡儿人工林草本植被特征及演变趋势对土壤养分的响应,采用空间代替时间的方法,以天然草地为对照,构建3个中间锦鸡儿林龄(16a、25a、37a)研究序列,调查不同中间锦鸡儿林灌丛内外土壤植被并分析二者之间的关系。结果表明:(1)随林龄增加,不同功能群植物重要值呈不同变化趋势,其中禾本科植物显著增加,豆科植物显著降低,杂草类植物先减小后增加。(2)α多样性分析显示,荒漠草原中间锦鸡儿人工林16a灌丛外物种丰富度(S)、香浓维纳指数(H)最高(P0.01);不同林龄均匀度指数(J)、优势度指数(P)未表现出明显的变化规律。(3)β多样性分析显示,Cody指数(βc)和Morisita-Horn(CMH)相似指数均表现出16a与25a、37a之间的物种差异较大、25a与37a之间物种差异相对较小、37a中间锦鸡儿林与天然草地物种组成相似,βws指数在25a中间锦鸡儿林最大。(4)人工中间锦鸡儿林存在显著的土壤碳氮"肥岛效应",其中土壤有机碳是不同林龄植物群落组成差异的显著性影响因子,土壤速效氮为不同林龄灌丛外植物多样性差异的显著性影响因子,但灌丛内植物多样性对土壤养分的响应并不显著。研究认为,中间锦鸡儿林土壤养分演替正效应提高了植物多样性,增强了植物物种的更替程度,但建植后期(37a)植物群落存在向天然草地演替趋势。     

世界道路生态学简史

正直到20世纪60年代,道路建设引起的生态环境问题才开始被人们关注。在20世纪80年代以前,人们主要关注公路对野生动物生境的干扰和水土水文效应的影响。欧美国家在20世纪60年代席卷全球的环境启蒙运动中就针对道路建设对水土流失、水文效应给予了关注,并逐步发展了系统规范的防控方案。20世纪70年代以后,欧洲一些国家和美国开始建造一些为了野生动物穿越公路的桥梁和涵洞,如法国建造了150多座5~10米宽的小桥,建造了欧洲第一