克隆和有性亲体效应及其调控机制

植物表型受自身基因型、所处环境及其亲体所经历环境的共同影响;其中,亲体环境对子代表型的影响被称为亲体效应。亲体效应不仅可通过有性繁殖产生的种子传递给后代(即有性亲体效应),也可以通过克隆生长等无性繁殖产生的分株传递给后代(即克隆亲体效应)。亲体效应对植物种群,特别是对有性繁殖受限、缺乏遗传变异的克隆植物种群的长期进化可能发挥着极其重要的作用,因此,对亲体效应研究进展的梳理非常必要。对克隆亲体效应和有性亲体效应的内涵进行了阐释,并论述了克隆和有性亲体效应对子代表型、适合度、种内/种间竞争能力以及种群/群落结构和功能的潜在影响;阐述了亲体效应的潜在调控机制,包括供给机制、代谢物质调控机制、表观遗传机制等;论述了克隆亲体效应在克隆植物适应进化中的作用。未来可以就克隆亲体效应的遗传稳定性及其对克隆生活史性状变异的贡献程度,以及克隆和有性亲体效应引起的表型多样性对种内/种间关系、种群/群落多样性及生态系统结构、功能和稳定性的影响开展深入研究。     

大蒜素抗变异链球菌的致龋效果

目的 研究大蒜素对口腔变异链球菌生长及其菌斑生物膜粘附的抑制作用。方法 二倍稀释法梯度稀释测最小抑菌浓度（minimum inhibitory concentration,MIC）,将MIC以上2个梯度浓度对应的培养物涂布于BHI培养基上进行次代培养获得最低杀菌浓度（minimum bactericidal concentration,MBC）;酶标仪测A值观察不同浓度大蒜素抑菌效应;抑制产酸试验观察抑制细菌产酸效应;结晶紫法研究亚抑菌浓度提取物对变异链球菌粘附能力及生物膜总量的影响;采用激光共聚焦荧光显微镜（laser scanning confocal microscopy,LSCM）观察常态牙菌斑生物膜生长过程中及药物处理后牙菌斑生物膜中死菌和活菌的构成,研究其对牙菌斑生物膜结构和活性的影响。结果 抑菌试验中,得到大蒜素MIC为12.8 mg/L,MBC为25.8 mg/L。MIC及亚抑菌浓度抑菌试验显示均有一定的抑菌性,抑制率为2.17%~67.12%,并且抑菌性与浓度梯度成正相关。产酸试验显示24 h内大蒜素明显抑制细菌产酸（P<0.01）,细菌粘附试验结果显示大蒜素在MIC时生物膜的生成速度最慢,生物膜的总量最低（P<0.01）。共聚焦荧光显微镜可见大蒜素组随药物浓度增加,菌斑生物膜较薄,绿色的活菌及团块明显减少,抑制生物膜的生长。结论 大蒜素对变异链球菌生长、产酸与粘附有一定抑制作用。     

基于化学成分和气候特征的当归品质空间变异规律

以甘肃省地道药材当归(Angelica sinensis(Oliv.) Diels)为材料,探讨当归品质的空间变异规律和气候特征。基于当归的5种化学成分含量分析其品质变异规律,并结合不同时间尺度气候因子研究品质变异的主要气候成因。结果显示,根据当归5种化学成分总含量可分为甘肃-云南高含量区和四川-湖北低含量区,藁本内酯、阿魏酸、丁烯基苯酞是造成当归品质地理变异的3种主要化学成分。年平均气温、≥10℃活动积温和年平均相对湿度是影响当归品质地理变异的主要气候因子,且4-10月间的月平均气温与丁烯基苯酞和藁本内酯呈强负相关,5-9月间的月平均气温与阿魏酸呈强负相关,说明花果期适当的低温、低湿有利于当归成分藁本内酯、阿魏酸、丁烯基苯酞的积累。研究结果解释了云南和甘肃低热量区当归品质相似的气候原因。     

中国亚洲玉米螟发育历期的地理变异

广布种昆虫可调节其生活史以适应栖息地的条件变化,如可以通过调节自身的生长发育和繁殖期,使其发生与栖息地的物候(如食料、气温和降雨等)同步,这对昆虫在栖息地的繁衍具有十分重要的意义。亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis为玉米主要害虫,在中国从南到北都有分布,栖息地气候也不同,不同地理种群生活史发生了分化,如化性、临界光周期、滞育后羽化时间、体重和体型、繁殖力和抗寒力等均不同。然而该虫发育历期的地理变异尚未见系统报道。为此,详细比较了来自5个亚洲玉米螟不同地理种群即广西阳朔(YS)、江西南昌(NC)、山东泰安(TA)、河北廊坊(LF)和黑龙江哈尔滨(HEB)在20—31℃下卵、幼虫、蛹发育历期及其与栖息地纬度的关系。结果表明:不同温度下的不同地理种群的卵期不存在显著差异,在20、22和25℃下,卵期从南到北稍有延长,卵期与其栖息地纬度呈正相关;但在28℃下,不同地理种群的卵期基本相等,与纬度相关性不显著。在31℃下,不同地理种群的幼虫期不存在显著差异,而在其他温度下,不同地理种群的幼虫期存在显著差异;在22、25和28℃下,幼虫期与其栖息地纬度呈正相关,而在20和31℃下,幼虫期与其栖息地纬度呈负相关,在20、22和25℃下,最北的哈尔滨种群的幼虫期变幅不大,而其他4个种群的幼虫期随着温度的升高明显缩短。各地理种群20℃下的雌蛹、28℃下的雄蛹和31℃下的雌雄蛹期差异均不显著,其他雌或雄蛹期差异显著;各温度下的雌雄蛹期与其栖息地纬度存在正相关关系。这些研究结果揭示了广布种昆虫可以调节其自身发育历期以适应栖息地环境条件。     

喀斯特常绿落叶阔叶林木本植物功能性状变异及其适应策略

叶片功能性状能反映植物对环境的高度适应能力和复杂生境下的自我调控能力,同时也能反映植物的基本特征和对资源的有效利用率。以木论国家级自然保护区喀斯特常绿落叶阔叶林144种优势木本植物为研究对象,测定其叶厚(LT)、叶面积(LA)、比叶面积(SLA)、叶长宽比(L/W)、叶组织密度(LTD)叶片形态性状和12种叶元素性状特征及变异程度,并探讨植物对喀斯特生境的适应策略。结果表明：17个性状变异程度不同,其中叶面积变异系数最大,达到133.31%,叶片碳变异系数最小,为7.73%,叶元素变异程度普遍高于叶形态性状变异程度。不同叶习性物种间叶厚、比叶面积、叶长宽比、叶氮含量性状差异达到显著水平。部分叶性状呈显著相关,得到一系列最佳功能性状组合,体现植物对喀斯特地区特殊生境的适应性。沿着性状贡献率较高的PC1轴,能够定义出叶经济谱,大部分常绿植物采取经济保守策略,而大部分落叶植物则聚集在资源获取的一侧。相较于邻近非喀斯特地区,喀斯特地区植物有较小的LA、SLA。这些结果体现了喀斯特地区植物叶片形成的不同叶性状特征,以及分布于经济谱两端的常绿和落叶植物的不同资源获取策略,揭示了植物对生境的适应策略...     

大菊品种花期和主要观赏性状的变异及相关性分析

以菊花（Chrysanthemum×morifolium Ramat.）大菊品种自然群体及7个杂交群体为实验材料,分析比较了不同品种开花期和7个主要观赏性状的变异特点及其相关性,为筛选杂交亲本和选育早花优良品种提供依据。结果显示：大菊自然群体的8个性状中,除开花期外,其余性状变异系数均高于15%;相关性分析结果表明,开花期和封顶叶片数之间呈显著负相关;开花持续期与开花期呈极显著负相关,与舌状花轮数呈极显著正相关。杂交群体的8个性状中,除开花期外,变异系数均高于15%,但各杂交群体的开花期性状变异系数明显高于自然群体;杂交群体Ⅲ和Ⅴ的瓣型与花色更为丰富,且花期也较早。相关性分析结果表明,开花期和瓣型、舌状花轮数、封顶叶片数之间均呈极显著负相关,和花色之间呈显著负相关;开花持续期和舌状花轮数、舌状花数量之间呈极显著正相关,和瓣型之间呈极显著负相关,和花色之间呈显著负相关;开花期和开花持续期之间呈极显著正相关。研究结果表明,通过有性杂交可以获得开花期变异更广泛的子代植株,从而筛选开花期更早的大菊新品种。     

格氏栲天然林林窗植物群落功能性状的变异

林窗是森林更新演替的重要环节, 揭示林窗环境下功能性状变异来源及其相对贡献, 有助于阐明植物对林窗环境的响应。该研究以中亚热带格氏栲(Castanopsis kawakamii)天然林为对象, 设置9个不同大小的林窗样地, 运用方差分解探讨林窗、物种和个体对叶性状变异的相对贡献, 采用线性回归分析不同大小林窗下群落性状变化及种间和种内性状变异的重要性。研究发现: (1)格氏栲天然林林窗植物比叶面积、叶干物质含量、叶厚和叶绿素含量由种间性状变异主导, 叶氮含量由种内性状变异主导, 叶磷含量受林窗大小影响最大。(2)群落叶磷含量与林窗大小具有显著正相关关系, 土壤温度和水解氮含量对群落叶磷含量具有显著正效应, 土壤有效磷含量具有显著负效应。(3)沿林冠开放度的群落叶磷含量变化主要由种内性状变异引起, 优势种扮演着重要角色。结果表明, 格氏栲天然林林窗环境下植物功能性状仍以种间性状变异为主(平均41%), 但沿林窗环境梯度的群落性状变化主要源自种内性状变异, 通过植物表型可塑性响应环境改变, 优势种作用明显。     

Dynamics and regulations of ecosystem light use efficiency in a broad-leaved Korean pine mixed forest,Changbai Mountain

Aims Ecosystem light use efficiency (LUE) reflects the ability of CO₂ uptake and light utilization via photosynthesis, which is a key parameter in ecosystem models to evaluate ecosystem productivity. The objectives of this study were to: (1) compare the differences of LUE derived from different methods; (2) elucidate the seasonal dynamics of LUE and its regulatory factors; and (3) evaluate the maximum LUE (LUE_max) and its variability based on eddy-covariance (EC) flux.Methods Using the flux data from an EC tower during 2003-2005 at a broad-leaved Korean pine (Pinus koraiensis) mixed forest, Changbai Mountain, two types of LUE indicators were generated from: 1) the apparent quantum yield (ε) estimated with rectangular hyperbolic curve, and 2) the ecological light use efficiency (LUE_eco) calculated as the ratio between gross ecosystem productivity (GEP) and photosynthetically-active radiation (Q).Important findings The seasonal variation of ε and LUE_eco appeared a unimodal pattern within a year, with the variations significantly dominated by soil surface temperature and Normalized Difference Vegetation Index (NDVI). A positive correlation between GEP and LUE was found for both ε and LUE_eco, with the effect of Q on LUE relatively weak. The increase in diffusion radiation appeared favorable for enhanced LUE. Generally, there was a significant positive relationship between ε and LUE_eco, while ε was higher than LUE_eco, especially during the mid-season. The annual maximum value of ε and LUE_eco was (0.087 ± 0.003) and (0.040 ± 0.002) μmol CO₂·μmol photon^-1 over the three years, respectively. The interannual variability of LUE_max for ε and LUE_eco was 4.17% and 4.25%, respectively, with a maximum difference of >8%, likely resulted from considerable uncertainty in model simulations. Our results indicated that the inversion and optimization of maximum LUE should be taken seriously in the application of LUE models.     

血管紧张素Ⅱ对家兔心率变异的影响

目的:研究血管紧张Ⅱ(AngⅡ)对家兔心率变异(HRV)影响的机制。方法:分别给家兔静脉输注生理盐水,AngⅡ,溴化六烃季胺(HEXB),HEXB+AngⅡ检测安静状态下连续5 min的心电图并进行HRV的时域和频域分析。结果:血管紧张素Ⅱ组的时域指标SDNN和RMSSD较对照组明显降低,频域指标低频(LF)升高,而高频(HF)和总功率(TP)明显降低;HEXB+AngⅡ组与HEXB组相比无明显区别。结论:交感神经阻断剂HEXB不能影响AngⅡ的作用,AngⅡ主要通过抑制中枢自主神经的传出,降低迷走神经张力来降低HRV。     

长江春大豆核心种质构建及分析

利用长江春大豆初选核心种质SSR(simple sequence repeat）标记和农艺性状表型等基础数据,对用不同个体取样方法以及不同数据类型建立的核心种质进行评价,目的是确定中国大豆（Glycine max）核心种质的最佳取样策略提供依据,结果表明,根据SSR分子数据聚类,采用类内随机取样,类内以遗传相似性系数取样以及仅依据遗传相似性系数取样都可用于大豆核心种质构建,但是综合不同评价参数发现,以类内随机取样最佳,类内按遗传相似性系数取样次之,单独以遗传相似性系数取样较差。分析不同SSR等位变异保留比例的遗传多样性指数发现,当保留90%和80%的SSR等位变异时,核心种质具有更高的遗传多样性,由于与SSR分子数据种质遗传关系评价的不一致性,农艺性状等基础数据虽然可用来构建核心种质,但其SSR分子水平代表性相对较低,本研究结果还表明,用不同方法或同一方法不同重复次数取样建立的核心种质具有异质性,且这种异质性随核心种质取样比例的降低而增大,因此,虽然可依据不同数据类型确定相应的方法建立核心种质,但综合表型和分子数据建立的核心种质更具有代表性。