CO2浓度升高对木荷幼苗光合特征的影响

IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change)报告预测,到2100年CO₂浓度会出现430～480、580～720、720～1000和>1000μmol·mol^-1 4种不同情景,而目前同时探究所有CO₂情景下植物响应情况的研究很少。本试验利用开顶式气室分别探究自然大气浓度(约400μmol·mol^-1)、550、750和1000μmol·mol^-1 4个CO₂水平在生长季内对一年生木荷(Schima superba)幼苗气体交换参数、光合色素含量及生物量的影响。结果表明：熏气期间,550、750和1000μmol·mol^-1浓度下木荷幼苗净光合速率分别平均提升32.7%、66.7%、82.7%,胞间CO₂浓度分别平均增加60.3%、126.2%、223.9%,而高浓度CO₂对净光合速率的提升作用随着熏气时间延长,可能受叶片氮含量减少等非...     

基于3种线粒体标记探讨中日沿海角木叶鲽遗传多样性差异

角木叶鲽(Pleuronichthys cornutus)是东亚沿海重要的鲽形目经济鱼类, 为更好地保护和开发利用其种质资源, 有必要全面了解其遗传背景。本研究测定了中国和日本沿海7个群体200尾角木叶鲽线粒体控制区(CR) 5'端、细胞色素b (Cytb)和NADH脱氢酶第二亚基(ND2)基因序列, 比较不同标记在解析遗传多样性和种群结构上的可行性与有效性, 阐明中日沿海角木叶鲽群体间出现遗传分化的分子机制。CR序列分析发现中日沿海7个角木叶鲽群体遗传多样性表现出较高的单倍型多样性(H_d = 0.9699)和较低的核苷酸多样性(π = 0.0061); 各群体间无显著的遗传分化(F_ST = -0.0197-0.0184, P > 0.05); 单倍型网络未显示出明显的地理聚群和谱系结构; 分子方差分析(AMOVA)表明变异主要发生在群体内部(> 99.17%)。进一步通过Cytb和ND2基因分别与CR序列对比分析, 结果表明群体遗传多样性均表现为高H_d (0.9683-0.9829)低π (0.0050-0.0063)模式, 仅有ND2基因分析F_ST值(F_ST = 0.0302, P < 0.05)显示了中国碣石(GDJS)和日本明石(JAP)群体间显著的低水平遗传分化现象。CR、Cytb和ND2的单倍型网络图均无明显的地理聚类和谱系结构, AMOVA分析也显示变异主要来源于群体内(> 98.39%)。种群历史动态分析结果显示, 角木叶鲽可能在第四纪中更新世晚期经历了群体扩张事件, 扩张时间分别为31.93-9.58万年前(CR)、27.53-22.02万年前(Cytb)和26.99-18.75万年前(ND2)。综上所述, 中日沿海的角木叶鲽具有较高遗传多样性, GDJS和JAP群体间存在低度分化; ND2基因比CR和Cytb序列更适于分析角木叶鲽种群遗传结构, 选择多个遗传标记可有效弥补单一标记分析遗传多样性的局限性; 推测冰期两大独立避难所的形成及GDJS和JAP群体距离相隔较远是其发生遗传分化的主要原因。研究结果为中日沿海角木叶鲽渔业资源的种质保护与可持续利用提供了理论依据。     

绿狐尾藻光合色素组成及氮磷化学计量学特征对外源铵的响应

绿狐尾藻(Myriophyllum aquaticum)对高浓度铵(NH⁺₄)具有较高的耐受性, 是处理养殖废水的优选植物。探究外源铵对绿狐尾藻光合色素组成及氮(N)、磷(P)化学计量学特征的影响, 对提高绿狐尾藻人工湿地系统的处理效率具有重要意义。该研究设置0、0.1、1、5、15、30 mmol·L^-1 6个NH₄⁺浓度, 室内培养21天, 测定分析不同铵浓度下绿狐尾藻叶绿素含量、N含量、P含量和N:P的变化特征。结果表明, 随外源铵浓度增加, 绿狐尾藻的相对茎高和相对生物量先升高后降低, 且通过拟合曲线方程发现, 外源铵在16.22和12.58 mmol·L^-1时, 其相对茎高和相对生物量达到最大值。随外源铵浓度的增加, 绿狐尾藻叶片叶绿素含量显著降低, 而茎中叶绿素含量增加, 且叶绿素a含量变化的幅度比叶绿素b大, 但对叶绿素a/b影响不显著, 仅在5 mmol·L^-1处理时茎叶绿素a/b显著下降。随外源铵浓度增加, 与CK相比, 叶片和茎的N含量分别显著增加了85%-235%和127%-373%, 叶片P含量增幅为49%-51%。当外源铵浓度不大于15 mmol·L^-1时, 叶片和茎的N含量、N:P增加速度较快, 且相对茎高和相对生物量增长较快。相关分析表明, 叶片N、P含量和N:P与总叶绿素含量呈极显著负相关关系, 而在茎中呈显著或极显著正相关关系。综上所述, 外源铵浓度在12-16 mmol·L^-1范围内时, 绿狐尾藻生长良好, 生物量更大, N和P的吸收量更高, 从而利用其构建的人工湿地可以有效去除污染废水的N、P, 达到高效净化水体的目的。     

色素生物合成相关PigE基因的缺失对紫色红曲霉Mp-21黄色素种类和产量的影响

红曲色素（MPs）是红曲霉次生代谢过程中产生的具有多种生物活性的天然色素,广泛应用于食品、化妆品和保健品行业。[目的]本研究从紫色红曲霉Mp-21中克隆了一个红曲色素产生相关PigE基因,并对其功能进行了鉴定。[方法]利用同源重组原理对PigE基因进行敲除,从表型、显微结构、生长速率、红曲色素、桔霉素等方面分析基因缺失前后的生物学特征变化。[结果]PigE基因的缺失主要导致黄色素产量的提高和种类的增多。与野生型Mp-21菌株以产生红色素为主的色素混合物相比,△PigE丧失了产生红色素的能力,并且新产生了至少5种新的黄色素。△PigE液体发酵13 d后,红曲色素的总色价达到了3548.2 U/g,约为野生型Mp-21菌株的4.82倍;而△PigE桔霉素的产量没有显著变化,但产生的时间延迟。[结论]PigE基因的缺失可能阻断了黄色素向橙色素的转化途径,使△PigE更趋向于黄色素的形成。由于红色素的形成需要较复杂的条件,如培养基中的氨基酸和适宜的pH值等,△PigE更倾向于先合成黄色素,丧失了产生红色素的能力。本研究为高产黄色素基因工程红曲霉菌株的构建提供了一种可能的途径。     

光敏色素互作因子参与生长素调控的植物生长发育

光敏色素互作因子(PIFs)属于碱性螺旋-环-螺旋(bHLH)转录因子家族,能在细胞核内与活性形式的光敏色素(PHYS)相互作用并被降解。PIFs参与多种信号转导途径,调控植物的生长发育,如抑制种子萌发、促进幼苗的暗形态建成和植物开花等。作为胞内信号调控的重要组分,PIFs广泛参与植物外部环境因素(如高温、光),以及内部激素(如生长素、细胞分裂素和油菜素内酯等)介导的信号网络。当光信号和温度变化时,PIFs会通过影响生长素合成、运输和信号转导,参与生长素路径,调控植物生长发育。论文就PIFs参与生长素调控的植物生长发育研究进展进行综述,并对未来研究方向加以展望。     

织金白鹅DNA条形码基因与体尺指标关联分析

[目的]探究COⅠ基因片段作为织金白鹅品种鉴别及体尺指标遗传标记的可行性。[方法]PCR扩增COⅠ基因片段,直接测序法检测变异位点,并与体尺指标关联分析。[结果]在织金白鹅COⅠ基因片段中共检测到5个变异位点,公母鹅分别产生5种及6种单倍型,各单倍型和GenBank数据库中其他家鹅品种不存在遗传交叉现象;体尺指标关联分析结果显示,5个突变位点对公鹅无显著影响(P>0.05),在母鹅中,g.138 A>G、g.416 A>G、g.336 C>A与g.406 G>A四个突变位点分别对不同的体尺指标产生了显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)影响,且均为突变型大于野生型;单倍型Hap6为公鹅的优势单倍型(P<0.05),单倍型Hap4为母鹅的优势单倍型(P<0.05或P<0.01)。[结论]织金白鹅的遗传多样性偏低,COⅠ基因中发现5个变异位点,g.148 A>G可作为织金白鹅品种鉴定的遗传标记,5个变异位点均可作为体尺指标的遗传标记。单倍型Hap6与Hap4可分别作为提高公鹅(P<0.05)与母鹅(P<0....     

最适钩藤生长及生物碱积累培养基的筛选

[目的]旨在筛选最适合钩藤幼苗生长发育及生物碱积累的培养基。[方法]以6种培养基(WPM、1/2MS、MS、White、B5、N6)培育的钩藤幼苗为研究对象,统计各个培养基中钩藤种子的萌发率并记录钩藤幼苗的表型;利用丙酮乙酰混合液法测定钩藤幼苗叶片的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总含量;运用HPLC分别测定钩藤幼苗叶片的钩藤碱和异钩藤碱含量。[结果]WPM培养基培育的钩藤种子萌发率最高,达42%,其余5种培养基的萌发率均低于30%,WPM培养基培育的钩藤幼苗的表型、鲜重和干重均为最优;1/2MS培养基培育的钩藤幼苗积累的光合色素含量最多,除叶绿素b含量与WPM有显著差异外,叶绿素a和叶绿素总量与WPM培养基均无显著差异;WPM培养基培育的钩藤幼苗叶片的钩藤碱和异钩藤碱含量均最高,是White培养基1.57和1.31倍。[结论]WPM培养基为钩藤种子萌发、生长发育以及生物碱积累的最适培养基,为钩藤优质微繁殖种苗的培育和药用成分的代谢合成的研究奠定了基础。     

珍珠芦荟失绿突变体‘MT-1’的农艺性状、解剖结构、光合特性和代谢组特征分析

为阐明珍珠芦荟叶色突变的变异机制, 以珍珠芦荟(Aristaloe aristata)叶色失绿突变体‘MT-1’及其叶色正常种质‘WT-18’为试材,对其表型特征、叶片超微结构、光合色素含量、叶绿素荧光参数、差异代谢产物等方面进行了对比研究。结果表明, 与‘WT-18’相比,突变体‘MT-1’从幼叶开始呈现出黄化条斑现象,且株型变小、生长缓慢;气孔数量少且小,形状由长方形变成正方形;叶绿体数量及内部片层数量变少、体积也明显变小;光合色素(叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素)含量和叶绿素荧光动力参数(F_o、F_m、F_v/F_m、ФPSⅡ、qP、qN和ETR)均显著降低。‘MT-1’和‘WT-18’的代谢产物差异明显,KEGG代谢通路分析表明,大多数差异代谢物富集到氨基酸代谢、糖代谢、脂类代谢、核酸代谢、次级代谢产物生物合成等途径。因此,叶绿体相关基因的改变可能是发生叶色失绿突变的重要原因。     

藻胆蛋白色素肽与癌光啉光敏作用的比较实验

目的：比较藻胆蛋白色素肽与癌光啉photofrinⅡ的光动力学疗法（photodynamic therapy,PDT）效果与日光光敏作用.方法：分析藻胆蛋白酶解产物藻红蛋白R-PE β亚基、藻蓝蛋白的CCP1、CCP3片段与photofrinⅡ的光谱特性,用MTT等方法检测其对小鼠S180细胞、小鼠移植瘤的PDT杀伤作用及对小鼠骨髓细胞、水蚤的日光光毒性.结果：photofrinⅡ在250 nm-650 nm区间有多个吸收峰,在紫外光区有很强的吸收峰,而三种蛋白酶解产物的光谱较单一,其中R-PE β亚基、CCP1在可见光区有1～2较强的吸收峰;当光敏剂在瘤体旁注射量为50μg/个（瘤体）,He-Ne激光照射剂量为120 J/cm^2,瘤体大小在直径为0.5 cm～0.7 cm,phofofrinⅡ、CCP1、CCP3在照射后7天的抑瘤率分别为61%、46%及81%;用广谱性碘钨灯为光源,当光敏剂的浓度为100μg/mL,光照剂量为45 J/cm^2,photofrinⅡ对小鼠S180细胞及骨髓细胞的光敏杀伤作用分别为20%及33%,而RPE β亚基则分别为68%及95%;如果用100μg/mL的CCP1、CCP3、photofrinⅡ及不同照射剂量的碘钨灯为激发光源处理水蚤,结果发现,光毒性对水蚤生存率长短的影响具时间积累效应,在相同光照强度条件下,photofrinⅡ的光毒性最大,CCP3次之,CCP1最弱.结论：藻胆蛋白酶解产物R-PE β亚基、CCP1、CCP3光谱单一、PDT作用效果良好、毒副作用弱且具一定的荧光活性可作为新一代光敏剂选择的对象.     

4种槭树叶功能性状及其关系对季节变化的响应

以牡丹江地区的白牛槭（Acer mandshuricum）、茶条槭（Acer tataricum subsp. ginnala.）、糖槭（Acer saccharum）、五角槭（Acer pictum subsp. mono）4种槭树为研究对象,分别于春季、夏季和秋季进行取样,测定叶片性状指标（叶厚度、气孔长度、气孔宽度、气孔密度、叶脉密度、比叶面积及色素质量分数）,分析叶片各性状的季节变化趋势,并探讨色素与叶性状间在不同季节下的关系。结果如下（：1）4种槭树均表现为在夏季具有较高的叶厚度、较低的比叶面积和气孔密度,在秋季具较高的比叶面积和叶脉密度、较低的叶厚度。（2）4种槭树均为在夏季有较高的叶绿素a、b,在秋季色素质量分数均降低,季节变化区间分别为叶绿素a 77.40%～98.80%,叶绿素b 85.60%～99.53%,类胡萝卜素4.29%～78.52%。（3）色素与叶性状关系密切,季节动态下色素与比叶面积、气孔密度、叶脉密度正相关,与叶厚度、气孔长度、气孔宽度负相关（P<0.05）,但不同季节相关性略有差异。4种彩叶植物的叶片在应对不同季节的气候条件时形成了不同的构建策略...