Water isotope analysis for tracing ecosystem processes: measurement techniques,ecological applications,and future challenges

水分是生态系统的重要因子, 水同位素自然示踪和人工标记是研究生态系统水循环过程的重要方法, 利用水同位素所具有的示踪、整合和指示等功能特征, 通过测量和分析生态系统中不同组分所含水分的氢氧同位素比值的变化情况, 可实现生态系统蒸散发的拆分、植物水分来源判定和叶片水同位素富集机理研究, 是研究生态系统水循环过程机理和生态学效应不可或缺的技术手段。该文首先简要回顾了生态系统水同位素发展和应用的历史, 在此基础上阐述了水同位素技术和方法在生态学研究热点领域应用的基本原理, 概述了水同位素在植物水分来源判定、蒸散发拆分、露水来源拆分、降水的水汽来源拆分以及 ¹⁷O-excess的研究进展, 并介绍了植物叶片水富集机理及基于稳定同位素的碳水耦合研究。最后, 指出了水同位素研究亟待解决的问题, 展望了水同位素应用的前沿方向, 旨在利用水同位素分析加深对生态系统的水分动态、植被格局和生理过程的理解。     

贝叶斯支端定年法推断分异时间和演化速率

贝叶斯支端定年法是近些年开发的推断类群分异时间和演化速率的方法。它克服了传统分步计算的缺陷,但涉及的统计学知识也更多。本文从贝叶斯统计计算的角度分层剖析了支端定年法的原理和计算过程,按照分异时间的先验分布、演化速率的先验分布、特征状态变化的模型和马氏链蒙特卡罗算法几个部分,叙述并讨论了定年计算中的主要模型和算法。旨在一定程度上为古生物学家分析实际数据提供参考。     

鱼皮低聚肽对小鼠急性酒精性肝损伤的保护作用

目的：探究鱼皮低聚肽（FOPs）对酒精损伤小鼠肝功能及糖脂代谢的影响。方法：将60只KM小鼠作为研究对象分为空白组（蒸馏水）、模型组（蒸馏水）、阳性组（水飞蓟素,200 mg/kg BW）、FOPs组（250、500、1 000 mg/kg BW）。实验第33天灌胃制ALD模型。对小鼠各相关联指标（肝功能、血糖、血脂和氧化）的含量和活性进行检测,并量化分析肝组织的脂滴情况进行。结果：FOPs氨基酸的成分组成甘氨酸（Gly）含量最高,其中90.61%均为低于1 000 U的小肽;FOPs各剂量组小鼠血清的肝功能指标AST、ALT活力和血脂TG、TC含量显著降低（P＜0.05）,250、500 mg/kg BW FOPs的TC含量略低于阳性组;FOPs 各剂量组与模型组比较,肝脏合成蛋白指标TP、ALB含量随浓度的增加而升高,FOPs（250、1 000 mg/kg BW）组血糖GLU含量则明显增高（P<0.05）;250、1 000 mg/kg BW剂量组肝组织过氧化指标MDA含量显著降低（P＜0.05）,FOPs各剂量组肝组织抗氧化指标GSH活性明显增高,甚至优于空白组,与模型组相比差异显著（P<0.05）。小鼠肝组织油红O染色表明,FOPs缓解小鼠急性酒精肝细胞损伤的脂肪病变程度显著（P<0.05）。结论：FOPs在急性乙醇小鼠的肝功能损伤和糖脂代谢方面方面具有良好的保护功能。     

亚热带6个典型树种吸收细根寿命与形态属性格局

根周转是地下生态过程的主要驱动力, 根属性指征了物种生态策略, 根寿命与属性是理解生态系统碳氮循环和群落多样性的关键。目前对亚热带常绿阔叶林根周转等生态过程的直接观测资料缺乏。该研究对中亚热带江西樟树试验林场6个树种吸收细根动态进行了2年观测, 获取了2.8万张微根管照片, 分析了吸收细根寿命年际和季节变化特征及其与根形态属性的关系。结果显示: 1)亚热带6个树种间吸收细根寿命变异为4.6倍, 变异系数可达73%。中值寿命排序为: 红豆杉(Taxus wallichiana)(426天) >复羽叶栾树( Koelreuteria bipinnata)(155天) >竹柏( Nageia nagi)(145天) >樟( Cinnamomum camphora)(126天) >东京樱花( Cerasus yedoensis)(93天) >深山含笑( Michelia maudiae)(92天); 2)树木吸收细根寿命年际、季节变异较大, 可能是适应伏秋旱、雨热不同期、年际变化大的亚热带季风气候的结果; 3)吸收细根寿命与直径呈显著正相关关系, 与比根长呈显著负相关关系, 表明根的构建成本可以在一定程度上预测寿命。这些结果为预测亚热带地下生态过程、揭示亚热带常绿阔叶林碳氮循环、物种共存机制提供依据。     

爪哇棒束孢侵染美国白蛾过程及抗氧化酶活性变化

[目的]爪哇棒束孢Isaria javanica是一种重要的虫生真菌,已广泛应用于多种害虫的防治.本研究从美国白蛾Hyphantria cunea僵虫尸体中分离出对美国白蛾具有致病作用的爪哇棒束孢BE01菌株,为了解该菌株对美国白蛾的侵染过程,并通过研究宿主体内抗氧化酶系对爪哇棒束孢BE01菌株入侵的响应,评价该菌的杀虫作用,为爪哇棒束孢BE01防治美国白蛾提供依据.[方法]采用扫描电镜技术,观察爪哇棒束孢BE01分生孢子侵染的美国白蛾3龄幼虫,并测定美国白蛾接菌后体内超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)含量的变化.[结果]爪哇棒束孢对美国白蛾侵染过程包括:分生孢子粘附在美国白蛾的角质层上,接种后6h孢子开始萌发,24h产生附着胞,48 h菌丝在体表继续生长,96h菌丝从虫体内长出并产分身孢子,120 h菌丝覆盖整个虫体.在受到爪哇棒束孢BE01侵染后,美国白蛾幼虫体内的3种抗氧化酶SOD、POD、CAT酶活性明显升高,并在侵染48 h时达到峰值.随着侵染时间的增加,48 h后3种酶的活性开始下降, 60 h后酶活性均低于对照组.[结论]爪哇棒束孢BE01孢子活力高、萌发速率快,导致美国白蛾体内的保护酶系难以发挥保护作用.爪哇棒束孢BE01菌株能够快速侵染美国白蛾幼虫,具有开发成新的高效生物防治菌株的潜能.     

1O2-Mediated and EXECUTER-Dependent Retrograde Plastid-to-Nucleus Signaling in Norflurazon-Treated Seedlings of Arabidopsis thaliana

Chloroplast development depends on the synthesis and import of a large number of nuclear-encoded pro- teins. The synthesis of some of these proteins is affected by the functional state of the plastid via a process known as retrograde signaling. Retrograde plastid-to-nucleus signaling has been often characterized in seedlings of Arabidopsis thaliana exposed to norflurazon （NF）, an inhibitor of carotenoid biosynthesis. Results of this work suggested that, throughout seedling development, a factor is released from the plastid to the cytoplasm that indicates a perturbation of plastid homeostasis and represses nuclear genes required for normal chloroplast development. The identity of this factor is still under debate. Reactive oxygen species （ROS） were among the candidates discussed as possible retrograde signals in NF-treated plants. In the present work, this proposed role of ROS has been analyzed. In seedlings grown from the very beginning in the presence of NF, ROS-dependent signaling was not detectable, whereas, in seedlings first exposed to NF after light-dependent chloroplast formation had been completed, enhanced ROS production occurred and, among oth- ers, 1O2-mediated and EXECUTER-dependent retrograde signaling was induced. Hence, depending on the developmental stage at which plants are exposed to NF, different retrograde signaling pathways may be activated, some of which are also active in non-treated plants under light stress.     

正交设计和动态过程优化两面针超声提取工艺

以总生物碱提取率为指标,先用正交试验优化两面针的超声提取工艺,再动态过程精选提取工艺。最佳工艺条件为:复合酶预处理后,以体积分数60%乙醇(盐酸5 g/L)超声(250 W)提取3次,第1次以10倍量溶剂提取15 min,第2次以4倍量溶剂提取12 min,第3次以3倍量溶剂提取9 min,总生物碱提取率87.80%。该工艺高效、节能、省时,为工业生产奠定了实验基础。     

全球变化对土壤动物多样性的影响

陆地生态系统由地上和地下两部分组成,二者相互作用共同影响生态系统过程和功能.土壤动物在生物地球化学循环方面起着重要作用.随着人们对土壤动物在生态系统过程中重要性的认识,越来越多的研究表明全球变化对土壤动物多样性产生深刻影响.土地利用方式的改变、温度增加和降雨格局的改变能直接影响土壤动物多样性.CO2浓度和氮沉降的增加主要通过影响植物群落结构、组成和化学成分对土壤动物多样性产生间接影响.不同环境因子之间又能相互作用共同影响土壤动物多样性.了解全球变化背景下不同驱动因子及其交互作用对土壤动物多样性的影响,有助于更好地预测未来土壤动物多样性及相关生态学过程的变化.     

LPS／D—GalN诱发ⅣF—KB转基因小鼠急性致死性肝损伤模型的建立

目的以NF—KB转基因BALB／c小鼠建立一个LPS／D—GaIN诱发的急性致死性肝损伤模型。方法采取腹腔注射高剂量的LPS／D-GalN建立急性致死性肝损伤小鼠模型,观察模型小鼠的促炎症细胞因子水平和NF—KB的活性改变,以及肝脏功能和病理改变情况。结果模型组小鼠生存时间为8—10h,模型建立后小鼠血清TNF—a、IL-6和MCP-1水平显著升高,在2—4h达到高峰;肝脏外观出现瘀血和出血,肝脏小叶被严重破坏,肝细胞严重坏死和出血;血清ALT／AST水平在模型诱发后持续迅速上升;整体成像显示胛-KB的活性在4～6h达到高峰。正常对照组小鼠以上指标无显著变化。结论成功建立LPS／D-GalN诱发的M-船转基因小鼠的急性致死性肝损伤模型。