基于日光诱导叶绿素荧光的北半球森林物候研究

植被物候是反映植被生长规律的重要指标, 对气候的反馈具有重要意义。日光诱导叶绿素荧光(SIF)通过复杂的能量耗散机制与光合作用相关联, 提供了从空间直接探测大范围植被物候的可能性。为了探究气候变化背景下SIF反演不同森林类型物候的适用性, 该文以北半球35个全球通量网(FLUXNET)森林站点为研究对象, 利用2007-2014年SIF值和总初级生产力(GPP)通过双逻辑生长模型和动态阈值法来估算3种典型森林类型的物候, 并采用相关性分析等方法评价SIF在估算不同森林类型物候时的差异性。主要结果为: 1) SIF对生长季开始时间(SOS)的估算精度高于生长季结束时间(EOS); 2) SIF能够更准确地估算混交林(MF)的SOS, 但是不能精确追踪落叶阔叶林(DBF)和常绿针叶林(ENF)的SOS; 3)春季季前短波辐射是驱动SOS的主要气候因素。综上, 建议在将来的研究中将SIF数据与其他遥感指数整合, 应用于不同植物类型的物候监测。     

云斑白条天牛雌雄成虫四个线粒体基因的序列比较

[目的]比较云斑白条天牛Batocera lineolata成虫雌雄个体的4个线粒体基因的序列差异,为研究种群个体分化和系统发育提供借鉴.[方法]以危害杨树云斑白条天牛种群为研究对象,分别提取并扩增云斑白条天牛雌雄成虫的线粒体DNA的COⅠ、COⅡ、Cytb、16S rRNA4个基因.通过序列比对,分析比较4个线粒体基因序列在雌雄成虫个体间的差异.[结果]危害杨树云斑白条天牛雌雄成虫的4个线粒体基因存在差异.在碱基序列相似度方面,COⅡ基因雌雄成虫间差异最大,相似度为98.3％,在比较的650个碱基位点中,2个缺失碱基,8个不一致碱基;其次为COⅠ,相似度为98.6％,比较的714个碱基位点中,5个缺失碱基,2个不一致碱基;再次为Cytb,相似度为98.9％,在比较的472个碱基位点中,4个不一致碱基;差异最小的为16S rRNA,相似度为99.2％,在比较的833个碱基位点中,2个缺失碱基,3个不一致碱基.在碱基含量方面,4个基因雌成虫A+T与C+G含量差值均高于雄成虫,Cyt b基因雌雄成虫A+T高出C+G含量的差值最高分别为40.84％和40.96％,16S rRNA差值其次分别为40.10％和40.70％,COⅡ差值再次分别为38.94％和38.22％,COⅠ差值最小分别为30.52％和30.16％.[结论]危害杨树云斑白条天牛雌雄成虫的mtDNA COⅠ、COⅡ、Cytb、16S rRNA在碱基序列相似度和碱基含量方面均存在差异,在分析种群个体分化和系统发育时,条件允许的情况下可以区分云斑白条天牛雌雄个体.     

外源NO对不同UV-B辐射天数处理的小麦叶片总蛋白的影响

研究外源NO对不同UV-B辐射天数处理的小麦叶片总蛋白的影响.采用蒸馏水和0.1 mmol/L 硝普钠（SNP,一种NO供体）浸种24 h,试验设置不同的处理组：CK、CK＋B、SNP、SNP＋B.待幼苗生长7天后取其叶片进行总蛋白的提取及SDS-PAGE凝胶图像的分析.不同处理对叶片总蛋白含量、电泳图谱及电泳条带数目的影响不同;外源NO能显著增加不同UV-B处理天数下小麦叶片总蛋白的含量,且SNP和SNP＋B处理组的电泳条带均较CK和CK＋B处理组的电泳条带变宽且颜色变深.外源NO能显著增加UV-B辐射下小麦叶片的总蛋白含量.同时,不同处理组电泳条带数目的变化反应出一些蛋白的降解和合成,最终也体现了不同处理组蛋白含量的变化.     

外源NO对增补UV-B辐射下兴安落叶松幼苗叶片光合色素和叶绿素荧光特性的影响

在增强UV-B辐射下,以3年生兴安落叶松幼苗为实验材料,研究了外源NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)对幼苗的光合色素（Chla、Chlb和Car）和叶绿素荧光参数的影响。方差分析结果表明0.5 mmol·L^-1的SNP对增补UV B胁迫下的兴安落叶松幼苗产生显著影响。0.5 mmol·L^-1的SNP能够显著抑制增补UV-B辐射后光合色素、F_v/F_m、Φ_PSⅡ、F_v′/F_m′和qP的明显下降以及Chla /Chlb、F_o和NPQ的升高。表明了外源NO能够减轻UV-B辐射胁迫下兴安落叶松幼苗光合反应中心的生理损伤,从而增强兴安落叶松幼苗对增补UV-B辐射胁迫环境的适应能力。     

He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼叶叶绿素荧光和Rubisco活化酶的影响

选用小麦‘ML7113’品种为材料,人工模拟He-Ne激光(5mJ·s-1·mm-2)、增强UV-B(10.8kJ·m-2·d-1)辐射及两者复合辐照进行处理,利用叶绿素荧光仪、考马斯亮蓝G-250染色法和PCR技术研究7d龄小麦幼苗叶绿素荧光特性、Rubisco活化酶含量、基因表达量及其基因序列的变化。结果表明:(1)与对照组相比,增强UV-B辐射后,小麦幼苗叶绿素荧光特性减弱,Rubisco活化酶含量及其基因表达量均下降;而低剂量的He-Ne激光辐照后能够在一定程度上修复经UV-B辐射后对小麦幼苗叶绿素荧光特性所造成的损伤,且使Rubisco活化酶含量及其基因表达量上升。(2)与对照组相比,经He-Ne激光和增强UV-B辐射以及两者复合辐照处理后基因序列均出现两个相同的点突变,但并未造成氨基酸序列的变化。研究认为,低剂量He-Ne激光辐照能够在一定程度上修复受UV-B辐射小麦幼苗叶绿素荧光活性、Rubisco活化酶含量及其基因表达量的降低;He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗Rubisco活化酶活性的影响可能发生在其转录水平,从而使小麦光合能力发生相应的变化。     

增强UV-B辐射对高山植物歪头菜生长及内源激素变化的影响

以青藏高原野生豆科牧草歪头菜(Vicia unijuga A.Br.)为材料,模拟甘南夏季晴朗无云天空平流层臭氧衰减9%的UV-B辐射强度(6.4 kJ/m²),分析增强UV-B辐射条件下植株内源激素水平和全氮含量随时间变化及其与生长特性的关系。结果显示:(1)来自高寒地区野生歪头菜在增强UV-B辐射的最初阶段(10 d左右)会产生对紫外胁迫的应激性响应,其内源生长激素吲哚乙酸(IAA)、玉米素(ZT)、赤霉素类(GAs)和6-苄氨基嘌呤(6-BA)含量水平以及全氮含量均明显高于对照,生长指标也相应升高。(2)随着处理时间延长,歪头菜内源生长激素含量开始迅速降低,并于处理后30 d时降至最低,处理后40 d时全氮含量也显著低于对照;同时,随着生长激素和全氮含量降低,植株生长也受到强烈抑制。(3)在处理后40 d时歪头菜内源ABA才被检测到,说明细胞膜伤害发生的时间相对较晚。研究表明,来自高寒环境的植物种歪头菜经历长期自然选择和适应,形成了对强UV-B辐射的应激响应机制,使辐射伤害延迟,内源激素含量变化与该应激响应有密切关系。     

促DNA修复多效蛋白诱导因子pprI逆转录病毒载体系统的构建及其鉴定

目的:为实现耐辐射球菌pprI基因在哺乳动物细胞中的稳定遗传与表达,构建重组逆转录病毒载体质粒pLXIN-pprI。方法:将目的基因pprI亚克隆经过双酶切后定向连接到pLXIN质粒上,构建逆转录病毒重组质粒pLXIN-pprI。将pLXIN-pprI转化大肠杆菌感受态细胞DH5α,氨苄青霉素筛选后抽提获得重组质粒pLXIN-pprI,双酶切及DNA测序鉴定。结果:酶切鉴定及测序结果显示结果与预期相符,pprI基因成功插入pLXIN逆转录病毒载体中。结论:重组逆转录病毒载体质粒pLXIN-pprI构建成功,为实现耐辐射球菌pprI基因在哺乳动物细胞中的重组与表达奠定了基础。     

飘落凡间的精灵——蜉蝣

<正>《诗经·曹风·蜉蝣》中,用极其精炼的语言描摹了蜉蝣的形象:"蜉蝣之羽,衣裳楚楚。蜉蝣之翼,采采衣服。蜉蝣掘阅,麻衣如雪。"变化不多的诗句经过三个层次的反覆,给小虫的一生铺陈了华丽的光芒。的确,蜉蝣是一种非常柔弱且害羞的昆虫,它的身世,可追溯到一亿     

低温条件下广聚萤叶甲成虫的耐饥饿能力

【背景】广聚萤叶甲是恶性入侵杂草豚草的一种重要专一性天敌,在冬季低温且缺乏食物的条件下,广聚萤叶甲的耐饥饿能力直接关系到其越冬种群的虫源基数。【方法】在室内观察广聚萤叶甲成虫在10℃低温条件下的存活率和死亡率,研究了水分(有水、无水)、不同密度(一雌一雄、二雌二雄、五雌五雄)、加入泥土枯枝对广聚萤叶甲耐饥饿能力的影响。【结果】无水、有水条件下,广聚萤叶甲成虫的平均存活时间分别为(15.23±1.01)、(13.33±0.88)d,水分对广聚萤叶甲的耐饥力的影响不显著;随着密度的增加,广聚萤叶甲的耐饥饿能力增强,一雌一雄、二雌二雄和五雌五雄的平均存活时间依次为(11.96±0.57)、(13.78±0.60)、(14.81±0.42)d;加入泥土和豚草枯枝后,广聚萤叶甲的耐饥饿能力明显提高,其平均存活时间为(15.97±1.05)d。【结论与意义】低温条件下广聚萤叶甲的耐饥饿能力较强,可保证部分广聚萤叶甲的自然种群在野外安全越冬,研究低温条件下广聚萤叶甲的耐饥饿能力对豚草的生物防治具有重要意义。     

小麦微核心种质γ射线辐射敏感性分析

以259个小麦微核心种质为材料进行剂量为0、100、150、250 Gy的60Coγ射线辐照处理,探讨小麦微核心种质的γ射线辐射敏感性分布,以及DNA损伤修复基因TaKu70和TaKu80对辐照的应答模式。结果表明,小麦微核心种质的苗高损伤率与γ射线辐照剂量间存在着3种函数关系:对数、线性、幂函数。以苗高损伤率为50%时的辐照剂量HD50作为主要的辐射敏感性分型指标,分别统计不同函数关系的微核心种质落入不同剂量区间的基因型个数,并依此将259份微核心种质分为敏感型(10)、较敏感型(96)、较钝感型(101)、钝感型(52)。对数函数关系中以敏感型和较敏感型为主,随着γ射线辐照剂量的增加TaKu70和TaKu80基因的相对表达量与对照相比总体升高,但变化不明显;线性函数关系中以较敏感型和较钝感型为主,TaKu70和TaKu80基因的相对表达量与对照相比总体升高,随剂量的增加而逐渐递增;幂函数关系中以较钝感型和钝感型为主,TaKu70和TaKu80基因的相对表达量与对照相比总体升高,但随剂量的增加呈现先增加后降低的趋势,一般相对表达量的峰值出现在150 Gy。