Mitochondrial-derived compartments facilitate cellular adaptation to amino acid stress

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辽宁省菜田生态系统组分优势值与系统优势度分析

辽宁省菜田生态系统组分优势值与系统优势度分析周宝利，葛晓光李宁义（沈阳农业大学园艺系，１１０１６１）（沈阳市城建中专，１１００１３）ＡｎａｌｙｓｉｓｏｎＳｕｐｅｒｉｏｒｉｔｙＶａｌｕｅａｎｄＤｏｍｉｎａｎｃｅＤｅｇｒｅｅｏｆＶａｒｉｏｕｓＣｏｍｐｏｎ...     

Characterization of nutrient status of Halamphora luciae (Bacillariophyceae) using matrix-assisted ultraviolet laser-desorption ionization time-of-flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS)

The effects of N and P depletion on the production and structural characterization of the cellular carbohydrate polymers of the estuarine diatom Halamphora luciae in batch culture were examined using matrix-assisted laser desorption-ionization time-of flight mass spectrometry (MALDI-TOF MS) complemented with monosaccharide composition determination and structural analyses by methylation of aqueous extracted product. The MALDI MS analysis of the cells showed a similar profile in control and N- and P-depleted media, with a displacement to higher molecular weight for cells grown in depleted media. In the monosaccharide analyses, both nutrient depletion and culture ageing led to an increase in glucose content, indicating that MALDI-TOF MS in whole cells was detecting the changes in chrysolaminarin. The maxima for the ions from f/2-P and to a lesser extent in f/2-N were displaced to higher m/z values indicating a higher degree of polymerization (DP). Methylation analysis confirmed the presence of chrysolaminarin, a (1→3)-β-d-glucan with branching in C2 and C6, where the glucan backbone had a substitution every four glucose residues. The (1→3)-β-d-glucan was also detected in the cingule by fluorescence with aniline blue.     

Effects of leaf nutrient concentration and resorption on leaf falling time of dominant broadleaved species in a montane region of eastern Liaoning Province,China

凋落物是森林生态系统养分的重要来源, 叶片脱落时间是影响其分解的关键因素。东北温带森林中蒙古栎(Quercus mongolica)落叶时间较其他树种晚, 在山脊等贫瘠立地叶片甚至第二年春天才脱落。我们假设: 相对于其他树种, 蒙古栎叶片养分元素含量过高、再吸收时间长, 导致叶片延迟脱落。为验证假设, 除蒙古栎外, 选择了落叶时间居中的色木槭(Acer mono)和落叶较早的胡桃楸(Juglans mandshurica)为对象, 持续监测叶片从成熟至凋落过程中叶片养分元素含量, 包括大量元素: 氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)和镁(Mg), 微量元素: 铁(Fe)、铜(Cu)、锰(Mn)和锌(Zn); 并分析养分再吸收率。结果表明: 蒙古栎成熟叶养分元素含量介于对照树种之间; 凋落叶N、P和K含量低于对照树种, Fe和Mn含量高于对照树种, 其余元素含量介于对照树种之间。该结果不支持“蒙古栎叶片养分含量过高”假设。蒙古栎叶片N、P和K再吸收率高于对照树种, 再吸收率高低与其落叶时间完全一致; 叶片Cu和Zn再吸收率与对照树种无显著差异; 叶片其余元素未发生再吸收, 其累积率与对照树种无显著差异; 说明养分再吸收与养分含量无关, 可能与树种的种专一性相关, 可能会影响叶片脱落时间。由于蒙古栎多生长在贫瘠土壤, 其成熟叶无法积累更多养分; 为避免叶片脱落后养分进入土壤被其他物种利用, 将养分尽量回收储存于自身, 即蒙古栎叶片养分再吸收过程较长, 叶片脱落较晚。生长在极端贫瘠立地的蒙古栎叶片次年春天才落叶, 可能是由于再吸收一直在进行, 来不及脱落而保留至新生长季开始。落叶晚的树种养分再吸收率高、有利于自身养分保存, 更能适应贫瘠土壤, 反之亦然。     

Effects of desertification on the C:N:P stoichiometry of soil,microbes, and extracellular enzymes in a desert grassland

为探讨荒漠草地沙漠化对“土壤-微生物-胞外酶”系统生态化学计量的影响机理, 该研究采用空间序列代替时间演替的方法, 研究了宁夏盐池荒漠草地沙漠化过程中土壤、土壤微生物及土壤胞外酶碳(C)、氮(N)、磷(P)生态化学计量的变异特征。结果表明: (1)随着荒漠草地沙漠化的不断加剧, 土壤C、N、P含量和土壤C:P、N:P均呈降低趋势, 而土壤C:N逐渐增加。(2)荒漠草地沙漠化过程中, 土壤微生物生物量C (MBC):微生物生物量P (MBP)、微生物生物量N (MBN):MBP和土壤β-葡萄糖苷酶(BG):N-乙酰氨基葡萄糖苷酶(NAG)逐渐降低, 而土壤BG:磷酸酶(AP)和NAG:AP基本表现为增加趋势。(3)随着荒漠草地沙漠化程度的加剧, 土壤微生物C利用效率CUE_C:N和CUE_C:P与土壤微生物N利用效率NUE_N:C和土壤微生物P利用效率PUE_P:C的变化趋势相反。(4)荒漠草地土壤、土壤微生物生物量和土壤胞外酶C:N化学计量(C:N, MBC:MBN, BG:NAG)与土壤、土壤微生物生物量和土壤胞外酶N:P化学计量(N:P, MBN:MBP, NAG:AP)显著负相关, 而土壤和胞外酶C:N化学计量(C:N, BG:NAG)与土壤和胞外酶C:P化学计量(C:P, BG:AP)显著正相关。土壤N:P与土壤MBN:MBP显著正相关, 而与土壤NAG:AP显著负相关。分析表明, 荒漠草地沙漠化过程中土壤微生物生物量及胞外酶活性随着土壤养分的变化而发生变化; 微生物-胞外酶C:N:P生态化学计量与土壤养分存在协变关系, 为理解荒漠草地土壤-微生物系统C、N、P循环机制提供理论依据。     

营养液供应量对番茄产量、品质和挥发性物质的影响

为探讨基质栽培条件下不同供应量的营养液对番茄果实产量、品质和挥发性物质的影响,以"HL2109"番茄为试验材料,设置4个处理.对照:每株全生育期只浇清水,共计117 L;T1:每株全生育期共浇营养液39.0 L;T_2:每株全生育期共浇营养液58.5 L;T_3:每株全生育期共浇营养液117 L,利用化学方法及固相微萃取-气相色谱-质谱联用(SPME-GC-MS)技术测定番茄果实品质和挥发性物质.结果表明:随着营养液供应量的增加,番茄单株产量和产量呈先升后降的变化趋势,以T_2处理最大,达到每株2.53 kg;T_1、T_2、T_3处理的番茄产量分别比对照增加了29.3%、72.6%、47.0%;T_1处理的灌溉水分利用效率最大,T_2次之,两者差异不显著.T_2处理番茄果实的可溶性固形物含量、糖酸比最高,果实的风味品质显著提升.随着营养液供应量的增加,果实的可溶性蛋白、抗坏血酸含量逐渐增加,可溶性总糖、还原糖含量呈现先增加后减少的趋势,均以T_2处理最高.利用GC-MS共检测出挥发性物质69种,T_1、T_2、T_3的果实挥发性物质总含量高于对照,表现为T_2>T_1>T_3>对照.其中T_2、T_1和T_3处理果实挥发性物质总含量分别为6971、6095和4070μg·kg^-1,比对照分别增加了1.97、1.56和0.73倍;随着营养液供应量的增加,1-戊烯-3-酮、6-甲基-5-庚烯-2-酮、己醛、己酸、苯乙醛、顺-3-己烯醛等均以T_2处理的含量最高,并且T_2处理果实的特征挥发性物质含量、挥发性物质数量和总含量都最高.在本试验条件下,采用每株全生育期浇营养液58.5 L处理能够提高果实品质和挥发性物质含量,效果最佳.     

黄土丘陵区植被与地形特征对土壤和土壤微生物生物量生态化学计量特征的影响

研究黄土丘陵区植被与地形特征对土壤和土壤微生物生物量生态化学计量特征影响有助于深入理解黄土丘陵区不同植被带下土壤和土壤微生物相互作用及养分循环规律.选择黄土丘陵区延河流域3个植被区(森林区、森林草原区、草原区)和5种地形部位(阴/阳沟坡、阴/阳梁峁坡、峁顶)的土壤作为研究对象,利用生态化学计量学理论研究植被和地形对土壤和土壤微生物生物量生态化学计量特征的影响.结果表明: 土壤及土壤微生物生物量碳、氮、磷含量在不同地形之间的差别主要表现在沟坡位置和阴坡高于其他坡位和阳坡.植被类型的变化对两个土层(0～10、10～20 cm)土壤和土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响均达到显著水平,坡向对表层(0～10 cm)土壤和土壤微生物生物量碳、氮、磷的影响强于坡位,而在10～20 cm土层,坡位对土壤和土壤微生物生物量碳、氮、磷影响更显著.植被类型显著影响土壤C∶N、C∶P、N∶P和土壤微生物生物量C∶N、C∶P,坡向和坡位仅影响土壤C∶P和N∶P,植被类型的变化是影响土壤C∶N的主要因素.同时,植被类型对土壤养分和微生物生物量碳、氮、磷含量及其生态化学计量特征的影响大于地形因子.标准化主轴分析结果表明,黄土丘陵区不同植被带土壤微生物具有内稳性,特别在草原带,土壤微生物生物量生态化学计量学特征具有更加严格的约束比例.在黄土丘陵区,土壤微生物生物量N∶P或许可以作为判断养分限制的另一个有力工具,若将土壤微生物生物量N∶P与植物叶片N∶P配合使用可能有助于我们更加精确地判断黄土丘陵区的土壤养分限制情况.     

潮汐作用下干湿交替对黄河三角洲盐沼湿地净生态系统CO2交换的影响

潮汐作用作为盐沼湿地独特的水文特征能在短时间内强烈影响盐沼湿地的碳平衡.利用涡度相关和微气象监测技术,对黄河三角洲盐沼湿地净生态系统CO₂交换(NEE)和环境因子进行监测,并同步监测潮汐变化,探究潮汐过程及潮汐作用下干湿交替对NEE的影响.结果表明: 潮汐过程促进了白天生态系统CO₂的吸收但未对夜晚CO₂的释放产生显著影响,潮汐淹水成为影响白天NEE的主要因子.干旱阶段和湿润阶段NEE的日平均动态均呈“U”型曲线,但干旱阶段NEE的变幅较小.干湿交替增强了白天生态系统CO₂的吸收,干旱阶段最大光合速率(A_max)、表观量子产量(α)和生态系统呼吸(R_eco)的均值均高于湿润阶段.此外,干湿交替减少了盐沼湿地夜晚NEE释放的同时增强了其温度敏感性.