Fractal root system of Melica przewalskyi along different aspect in degraded grassland

Aims Fractal root system is phenotypic plasticity result of plant root architecture to respond to environmental heterogeneity, may reflect the growth strategy of plants to adapt to environmental conditions. Our objective was to explore the relationship between root fractal dimension and fractal abundance of fractal root system of Melica przewalskyi population in response to aspect variation in the northwest of China. Methods The study site was located in a degraded alpine grassland on the northern slope in Qilian Mountains, Gansu Province, China. Survey and sampling were carried out at 40 plots which were set up along four slope aspects transects with 20 m distance between adjacent plots. Handheld GPS was used to determine the elevation, longitude and latitude of each plot. ArcGIS was used to set up digital elevation model (DEM). Community traits were investigated and six individuals roots of M. przewalskyi were collected randomly at each plot. The samples were cleaned and divided into different organs, then scanning the root with the Win-RHIZO for measurements of fractal dimension and fractal abundance in laboratory, and their biomass were then measured after being dried at 80 °C in an oven. Important findings With the slope aspect turned from north to east, west, and south, the density, height and soil moisture content of the plant community displayed a pattern of initial decline, the height, density, root fractal abundance of M. przewalskyi increased and the root fractal dimension decreased. The root fractal dimension was negatively associated with the fractal abundance in all aspects, but the relationship varied along the slope aspects gradient; there was a highly significant negative correlation (p < 0.01) between the root fractal dimension and fractal abundance at north slope and south slope aspect, whereas the correlation only reached a significant level (p < 0.05) at the east slope aspect and west slope aspect; indicating that there is a trade-off between the root fractal dimension and fractal abundance. In addition, when the slope aspect changed from north to east, west and south, the standardized major axis (SMA) slope of the regression equation in the scaling relationships between root fractal dimension and fractal abundance increased (p < 0.05), indicating that the roots of M. przewalskyi at the droughty southern slope have less branch and more sparse in the same soil volume of root exploitation and utilization. Consequently, the resource allocation pattern on reasonable trade-off between root fractal dimension and fractal abundance in different slope aspect of M. przewalskyi, reflects the relationship between the income and the cost of construction of plant root architecture.     

丛枝菌根菌丝桥介导刺槐-魔芋间碳转运和磷吸收

明确间作和接种丛枝菌根真菌(AMF)对刺槐(Robinia pseudoacacia)与魔芋(Amorphophallus konjac)碳转运和磷吸收的影响,可为揭示间作刺槐对魔芋的防病促生机制和推广刺槐林下魔芋绿色高产栽培技术提供科学依据。该研究使用孔径25μm尼龙网设置两室根箱隔网系统,分为A室(刺槐不接种/接种AMF)和B室(单作刺槐/刺槐间作魔芋);采用¹³C稳定性同位素技术对A室刺槐叶片进行标记,研究其同化的碳与B室魔芋之间的传递,以及AMF定植对两种作物的农艺性状、¹³C丰度和磷含量的影响。结果表明:(1)在接种条件下,菌丝桥对B室刺槐和魔芋的侵染率分别达到47.1%和60.4%;其中,刺槐侵染率与单作直接接种处理相比降低14.1%。在间作体系中,接种AMF提高了魔芋的生物量,其地上干质量和地下根系干质量分别较未接种处理显著增加9.7%和36.2%。(2)与单作未接种处理相比,间作未接种、单作接种和间作接种的刺槐同化的碳被更多地分配到根系和根际土壤(A室),并以根系分泌物的形式穿越尼龙网到达邻近作物根际(B室)。(3)与各自未接...     

毕赤酵母中tRNAPro CCG基因的表达及其作用效果

转运核糖核酸 (tRNA) 是蛋白质合成过程中重要参与成分之一,为了探索稀有密码子对应的tRNA (稀少tRNA) 丰度改变对外源基因表达量的影响,文中构建了毕赤酵母稀少tRNA基因与外源基因共表达体系。首先在GFP基因中添加由4个连续脯氨酸稀有密码子CCG组成的阻遏区,结果显示该GFP基因的表达量明显降低。然后将带有阻遏区的GFP基因和tRNAPro CCG基因顺次连接于pPIC9K载体上,在毕赤酵母GS115中共表达,结果使GFP表达量提高了4.9%;另将带有阻遏区的GFP基因和tRNAPro CCG基因分别连接于pPIC9K和pFLDα载体,在毕赤酵母GS115中共表达,GFP表达量最高提高了12.5%;应用同样方式将tRNAPro CCG基因与NFATc3T-GFP融合基因共表达,其表达量提高了21.3%。可见,tRNAPro CCG在毕赤酵母GS115中确为稀少tRNA,通过共表达tRNAPro CCG基因可显著提高带有连续该密码子的外源基因表达量,并且,文中构建的共表达体系将同样适用于其他稀少tRNA基因的筛选和验证。     

ESI-Q-TOF-MS直接进样法比较陕西五个不同地区丹参的化学成分差异

该研究采用ESI-Q-TOF-MS直接进样分析法对陕西商州、洛南、大荔、丹凤和铜川等五个地区丹参的化学成分进行了比较分析,通过丹参水溶性和脂溶性成分的质谱丰度差异评价了不同地区丹参化学成分含量的变化,对不同产地丹参的化学成分进行了鉴定,综合分析选出了最优的丹参种植产地。结果表明:五地丹参均含有丹参酮ⅡA、隐丹参酮、丹参酮Ⅰ、二氢丹参酮、丹参酚酮、次丹参醌、丹参醌Ⅱ等9种脂溶性化学成分和丹参素、咖啡酸、阿魏酸、迷迭香酸、原紫草酸、紫草酸、原儿茶醛、丹酚酸A、丹酚酸B等9种水溶性化学成分,其中丹参素钠、紫草酸、丹酚酸B和隐丹参酮的含量普遍较高,质谱丰度均大于30%。但是,随着种植环境不同,不同地区丹参的化学成分含量差异很大,如商州产丹参中含有较多具有生物活性的丹参酮类物质,其中丹参酮Ⅰ含量远远高于其他四个产地,质谱丰度达到72.6%,而其他地区丹参酮Ⅰ的质谱丰度为1.8%～11.3%。这表明丹参质量按照地区排序为商州>铜川>大荔>洛南>丹凤。该方法为中药药材质量评价提供了科学、可靠、便捷的途径,为药材规格等级的制定提供了新途径,为陕西丹参种植区域的选择提供了重要信息。     

海草根际微生物与海草植株的互作效应

【目的】本文以三亚湾泰来草根际沉积物为主要研究对象,研究室内培养条件下泰来草根际沉积物微生物对于高温处理和海草定殖的响应。【方法】通过对培养过程中水体物理化学参数(如pH、溶解氧、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐)的监测以分析环境因子的变化;16S rRNA扩增子测序研究微生物群落结构的动态响应;通过荧光定量分析16SrRNA基因丰度变化。【结果】研究表明高温处理组在培养35 d后海水中磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐和铵盐含量以及pH均要高于模拟原位环境的对照组,高温处理组根际沉积物微生物丰度在培养过程中呈现先上升后降低的趋势,同时,高温处理组根际微生物中初始阶段由厚壁菌门(32.4%)、变形菌门(22.92%)和梭杆菌门(27.21%)占据优势,培养一段时间后,厚壁菌门和梭杆菌门大幅度减少,逐渐被蓝细菌门和放线菌门所替代,最终由变形菌门(51.1%)占据主导地位,其中,属于硫还原细菌的脱硫杆菌科(Desulfobacteraceae)和硫氧化细菌的螺杆菌科(Helicobacteraceae)的细菌丰度不断提高。【结论】揭示了海草的定殖会提高高温处理后沉积物的多样性,并塑造和改善其根际沉积物微生物群落组成。     

Cu-NiR与cd1-NiR——两类反硝化亚硝酸还原酶研究进展

亚硝酸还原酶(Nitrite Reductase,NiR)是自然界氮循环过程中催化亚硝酸盐还原的一类关键酶.其中,nirS和nirK基因编码合成的亚硝酸还原酶Cu-NiR和cd1-NiR是反硝化作用中的限速酶,二者功能类似但结构和辅助因子组成截然不同.研究发现这两类酶对不同环境梯度具有不同的响应机制.因此,本文详述了C...     

典型河蟹养殖池塘不同养殖阶段水体微塑料特征

研究对典型河蟹养殖池塘水体在不同养殖阶段的微塑料丰度和赋存特征进行了研究。河蟹养殖池塘中微塑料丰度处于200—1640个/m³的水平,在全国与世界范围内处于中等水平。养殖前中期微塑料丰度较低,而养殖末期微塑料丰度较高。河蟹养殖周期中的引水和排水过程、养殖过程中塑料制品的使用和老化及养殖过程中水环境的变化都可能对河蟹养殖池塘的微塑料丰度变化产生影响。而养殖过程不仅影响了微塑料丰度,还影响了河蟹养殖池塘的微塑料特征,微塑料的形状、粒径、颜色及聚合物类型都在不同养殖期发生变化。研究进一步揭示了水样养殖过程中微塑料生成和变化的过程和机制。养殖末期较高的微塑料丰度表明可能需要关注养殖尾水排放对天然水体微塑料赋存的影响。     

番茄青枯病发生对土壤真菌群落多样性的影响

土壤真菌群落对于维持土壤地力及作物健康有着重要的作用,但青枯病发生对土壤真菌群落影响的研究仍相对较少。应用实时荧光定量PCR及MiSeq高通量测序技术,研究了罹患青枯病与未患病番茄植株土体和根际的真菌群落组成。青枯病发生明显改变了番茄土体与根际土壤的真菌群落组成。与未患病根际土壤相比,患病番茄根际土壤的真菌丰度、Chao1值及Shannon值显著降低;潜在土著有益真菌如粘鞭霉属、被孢霉属、顶孢霉属和木霉属的相对丰度显著降低,而有害真菌镰刀菌属的相对丰度显著增加。综上,细菌性青枯病发生影响了土壤真菌群落的组成,其真菌丰度、多样性及土著有益真菌数量降低,而有害真菌数量增加,为阐明土传青枯病发生的微生态机制提供了一定的理论指导。     

浅水草型湖泊──扁担塘中桡足类的群落结构（英文）

本文研究了一浅水草型湖泊──扁担塘中桡足类的群落结构,包括种类组成、种群动态及现存量。在一周年的研究中,共发现14种浮游桡足类（9种剑水蚤和5种哲水蚤）。根据年平均密度,剑水蚤的优势种为：Mesocyclops notius,Cyclops vincinuis vincinus和Thermocyclops brevifurcatus,而哲水蚤的优势种为Meodiaptomus yantsekiangensis和Sinocalanus dorrii。通过比较长江沿岸的5个湖泊的桡足类的种类组成发现,桡足类的种类数并不与湖泊面积大小成正比,这与Dodson通过研究欧洲及北美湖泊中的枝角类得出的结论并不一致。此外,虽然这5个湖泊中的桡足类的种类数多达35种,但每个湖泊中的优势种都非常相似地集中到少数几个属或种,而其它均为偶尔性种类。     

我国东、南沿海地区AM真菌群落生态分布研究

在我国东、南沿海地区AM真菌资源调查的基础上研究了AM真菌的群落生态分布和特征。证明球囊霉属在该地区的出现频度和相对多度都最高,其次是硬囊霉属。该区内南四省AM真菌丰度、密度和物种多样性指数均比北三省高。聚类分析结果和上述相似,说明我国东、南沿海各省AM真菌的丰度、频度、密度、多度和多样性特征由北向南呈规律性变化。