试论麦类作物非水力根信号与生活史对策

从植物非水力根信号的生理调节作用和生活史进化解度看,在水分亏缺条件下,自然选择会导致植物产生大量根系以增加对水分的竞争能力,而浅根系则可在干旱来临时,以快速反应的根信号来调节和平衡植株水分状况,度过干旱时期。但是,自然选择压力下的植物特征往往不利于作物籽粒产量这一种群水平上的属性的改善。作物产量的提高过程是一个不断加强的人工选择过程。在作物生产中,作物水环境得到了改善,强大的多年生竞争者基本消失,     

小麦耐热性鉴定方法及热胁迫应答机理研究进展

小麦是全球最重要的粮食作物之一,高温特别是开花期和灌浆期的高温胁迫严重影响小麦的产量和品质。本文从直接鉴定法和间接鉴定法两个方面提出了小麦耐热性的评价指标;分析了在高温胁迫下温度信号的感知和传递以及植物对高温的响应机理;从传统育种方法和基因工程策略两个方向综述了小麦耐热性培育的研究进展。最后总结了提高小麦耐热性的措施及存在的问题,并提出了今后小麦耐热性研究展望。     

火柴头的繁殖对策和繁殖代价

火柴头具有地上茎和地下生殖枝同时开花结实的特性,产生地上大、小种子和地下大、小种子4种不同类型的种子。对4种类型种子的研究表明,地下大种子、小种子,地上大种子、小种子的平均百粒重有极显著差异,分别是1．0547g、0．4400g、0．5980g和0．3145g。火柴头种子的萌发很不整齐,特别是小种子。萌发持续时间很长。地上大种子和地下大种子的最终萌发率没有显著差异,均在97％左右,但地下大种子的种子活力要明显高于地上大种子。地下小种子的萌发率要高于地上小种子,达80％左右,而且其种子活力也明显高于地上小种子。4种种子形成的幼苗第1片真叶的生物量有极显著差异,其大小顺序依次是地下大种〉地上大种〉地下小种〉地上小种。在正常情况下,火柴头的繁殖投资以地上种子特别是地上小种子为主,在面临损伤逆境条件时,依靠高繁殖代价的地下种子特别是地下大种子。来降低其物种生存的风险,保持其种群的繁衍。     

衣壳蛋白靶向灭活 一种新型抗病毒策略

衣壳蛋白靶向灭活（CTVI）是一种新型抗病毒策略,它是通过将病毒衣壳蛋白与核酸酶（金黄色葡萄球菌和酸梅、核糖核酸酶Barnase、大肠杆菌RNase HI等）的融合蛋白装配到病毒粒子中,使核酸酶接触并降解病毒核酸,从而达到抑制病毒复制的目的。该策略已经在人免疫缺陷病毒、鼠白血病病毒、乙肝病毒、登革病毒等病毒的抗病毒研究中取得良好效果,展示了广阔的应用前景。     

山水林田湖草生态保护修复试点工程布局及技术策略

习近平总书记提出的山水林田湖草生命共同体理念对我国新时代生态保护修复工作具有重要的指导意义,开展山水林田湖草整体保护、系统修复、综合治理是解决我国生态环境问题的重要途径,也是推进生态文明建设的必然要求。2016以来,财政部、原国土资源部、原环境保护部在全国24个省（自治区、直辖市）共安排25个山水林田湖草生态保护修复工程试点,对现有试点工程布局和技术策略进行全面剖析,能够为全面推进生态保护修复工作提供依据。在介绍山水林田湖草生态保护修复工程概念和主要任务的基础上,揭示试点工程布局特征,总结生态保护修复技术策略,同时探讨试点目前已经取得的效益、工程实施所存在的问题,并提出相关的建议。研究表明,25个试点大多分布于我国生态安全战略格局骨架区域,并且基本都属于国家重点生态功能区,对维护国家生态安全、提升区域生态功能具有重要意义;总结25个试点实施措施可以发现,工程技术策略主要包含了重要生态系统保护修复、生物多样性保护、流域水环境保护治理、污染与退化土地修复治理、矿山生态修复、土地综合整治等内容。试点工程的实施,开始取得生态、社会和经济等多重效益,但也存在工程宏观布局不尽完善、生态系统理念没能贯彻、自然恢复策略有待实施、监测评价管理缺乏科学、区域全面发展尚需提升等问题。未来应从完善国家宏观生态战略格局保障体系、加强区域生态系统状况和恢复力调查评价、优化工程项目实施规模和时序、研究和实践自然恢复标准与技术、开展长期跟踪监测与进行适应性管理等方面构建山水林田湖草生态保护修复工程技术和制度体系。     

生物多样性保护优先区抽样调查策略研究——以武陵山地区为例

生物多样性保护优先区是我国为加强生物多样性保护和监管划定的重要区域,目前部分优先区已陆续开展生物本底资料的调查评估工作,但受限于经费、时间等条件,对区内所有县域或网格全覆盖式科考,既不现实也无必要,因而区域尺度的抽样设计是一个亟需解决的关键问题。以武陵山生物多样性保护优先区为例,结合层次聚类和系统抽样方法,同时考虑历史调查资料的系统完整程度和空间保护属性,提出了一个科学可行的抽样方案。首先将研究区域内的所有县域聚为5类,每类挑选出2个重点县域,共获得6个历史上进行过系统科学考察的县域和4个本底资料相对缺乏的县域,进而挑选出76个重点调查网格（10 km×10 km）,其中生物多样性富集网格36个,保护区外的人类干扰网格40个,抽样比例为11.09%,每个网格平均调查经费为2.52万元。该抽样策略区分了调查层次并突出重点区域,使调查和评估更有针对性,进一步完善了保护优先区基础调查系统,也强化了项目管理能力,对其他保护优先区项目开展具有一定参考价值。     

胡杨叶功能性状特征及其对地下水埋深的响应

叶片性状反映了植物对环境的适应能力及其自我调控能力。以塔里木干旱荒漠区建群种胡杨（Populus euphratica）为研究对象,通过分析自然生长状况下胡杨叶功能性状对地下水埋深（GWD）的响应及功能性状间的权衡关系,揭示胡杨对极端干旱荒漠环境的生态适应策略。结果表明：胡杨7个叶功能性状种内变异程度不同（9.20%-40.02%）,叶面积（LA）变异程度最大,叶干物质含量（LDMC）与叶片含水量（LWC）变异程度较低,GWD梯度上表现出较大的分化变异特征。叶性状在不同GWD之间差异显著（P<0.05）,与GWD呈极显著相关（P<0.01）。比叶面积（SLA）、LA、LWC与叶干重（LDM）呈极显著正相关（P<0.01）,与叶厚度（LT）、叶组织密度（LTD）、LDMC呈极显著的负相关（P<0.01）;LDMC与LT、LTD,LWC与LA、SLA呈极显著正相关（P<0.01）,反映胡杨通过叶性状间的相互调节与权衡来适应干旱荒漠环境。逐步回归分析表明LA、LT对GWD变化最敏感,可间接借助这2个性状来预测干旱荒漠区地下水埋深变化。随GWD降低,胡杨SLA、LA、LDM、LWC减小,而LT、LTD、LDMC增大,其由高生长速率、资源利用能力的开拓型策略转变为以增强自身养分储存、防御能力的保守型策略,拓宽了生态幅和增强其在干旱逆境的适合度。可见,极端干旱荒漠区胡杨形成了小的LA、SLA、LDM,大的LT、LDMC、LTD等一系列有利于减少水分散失、储存养分和增强耐旱能力的干旱性状组合,这可能是其适应干旱贫瘠环境的生态策略。     

增温对南亚热带常绿阔叶林4种幼树生长和碳氮磷化学计量特征的影响

为了解不同物种在气候变暖条件下的生长及养分利用策略,研究选取南亚热带常绿阔叶林4种具代表性的典型乔木树种幼苗（1年生）木荷（Schima superba）、红锥（Castanopsis hystrix）、红枝蒲桃（Syzygium rehderianum）和海南红豆（Ormosia pinnata）为研究对象。采用红外-箱式增温的方法（2016年1月至2018年12月期间,年平均气温升高2.26℃,P<0.05）,研究了4种幼苗生长以及各器官中C、N、P化学计量特征和非结构性碳水化合物（NSC）含量对增温的响应。结果表明：增温促进了红锥和海南红豆（除2017年6月）的生长,但降低了木荷（增温1年后）和红枝蒲桃的生长（P<0.05）。增温显著降低了木荷细根、红锥茎干和海南红豆枝的P含量（P<0.05）,与对照相比,分别降低了1.91%、18.70%和46.07%。增温增加了固氮物种海南红豆细根N含量,但降低了其叶片N含量（P<0.05）,增温对其它树种N含量无显著影响。木荷茎干N∶P和海南红豆的细根N∶P在增温下分别升高了30.42%和90.29%（P<0.05）。此外,增温显著升高了木荷和红枝蒲桃叶片的可溶性糖含量（P<0.05）。以上结果表明,增温对南亚热带常绿阔叶林植物的影响存在种间差异,木荷和红枝蒲桃在增温条件下生长受限,但促进了红锥和海南红豆的生长,未来气候变暖可能会改变该生态系统的养分竞争平衡,进而可能会改变群落组成。     

真核生物中基因打靶的策略

本文综述了真核生物中应用较为广泛且较为有效的基因打靶策略,并且比较了这几种策略的优缺点,对新近发展起来的组织特异性基因打靶和可诱导的基因打把策略也作了介绍在打靶在人类遗传病动物模型的构建,基因治疗和基因功能研究方面都有着重要的作用。     

Bioreactor operating strategy inThalictrum rugosum plant cell culture for the production of berberine

Optimal substrate feeding strategy in bioreactor operation was investigated to increase the production of secondary metabolite in a high density culture of plant cell. It was accomplished by the previously proposed structured kinetic model that describes the cell growth and synthesis of the secondary metabolite, berberine, in a batch suspension culture ofThalictrum rugosum. Four types of operation strategies for sugar feeding intoT. rugosum culture were proposed based on the model, which were the periodic fedbatch operations to maintain the cell activity, the cell viability, and the specific production rate, and the perfusion operation to maintain the specific production rate. From the simulation results of these strategies, it could be found that the periodic fed-batch operation and the perfusion operation could achieve the higher volumetric production of berberine (mg berberine/L) and specific production yield (mg berberine/g dry cell weight) than those of batch cultures. Although the highest productivity (mg berberine/day) of berberine could be achieved by the periodic fed-batch operation to maintain the cell activity compared with the other strategies in the periodic fed-batch operations, the specific production yield was low due to the higher maximum dry cell weight than other cases. The periodic fed-batch operation to maintain cell viability resulted in the highest volumetric production of berberine and specific production yield compared with the other strategies. In the cases of maintaining the specific production rate, the per-formance of the periodic fed-batch operation was better than that of the perfusion operation in the respect of the volumetric production and productivity of berberine. In order to increase the volumetric production of berberine and to get the highest specific production yield, the periodic fed-batch operation to maintain cell viability could be chosen as the optimal operating strategy in high density, culture ofT. rugosum plant cell.