植物水分来源稳定氢氧同位素偏移研究进展

稳定氢氧同位素技术能有效计算植物根系水分吸收量,确定植物水分来源贡献,评估植物水分利用策略,是生态水文学探究大气-植被-土壤系统水分传输过程机制的有效工具。然而土壤与木质部水稳定氢氧同位素比值(δ²H和δ¹⁸O)偏移造成植物水分来源贡献率计算偏差,引起氢氧同位素结果差异的原因尚不明晰。该文首先简要介绍氢氧稳定同位素比值偏移现象,其次沿水分在土壤-植物-大气连续体中的传输路径构建梳理框架,系统阐述了3个界面(植物-大气界面、土壤-大气界面和根系-土壤界面)与2个空间(植物体和土壤层)中引起δ²H与δ¹⁸O偏移的自然效应,同时概述了土壤与木质部样品提取与测定技术中引起δ²H与δ¹⁸O偏差的人为效应。最后,根据现有研究进展提出主要问题,从获取同位素时空数据,微尺度同位素偏移原因,提取与测定技术的优化三方面指出未来的发展方向。     

特定化合物同位素分析技术在树木非结构性碳水化合物研究中的应用

特定化合物同位素分析(CSIA)可以实现对复杂基质中特定化合物稳定碳同位素组成(δ¹³C)的精确测定。应用此方法测定树木非结构性碳水化合物(NSC)中特定成分(如糖类、有机酸和糖醇)的δ¹³C,不仅能够追踪新同化的光合产物在树木中的运移及与外界的碳交换,还能够更敏感地指示树木生理状况对环境变化的响应。本文首先系统介绍了CSIA从样品采集、处理到δ¹³C测定的方法,然后综述了树木NSC中各成分之间及各成分在不同器官之间的δ¹³C差异,阐述了树木NSC的δ¹³C时间动态变化特征及内在机制,最后分析了NSC作为主要呼吸底物,其δ¹³C与树木呼吸释放CO₂的δ¹³C(δ¹³C_R)之间的联系,并针对CSIA分析技术在后光合分馏、树木逆境生理和年轮δ¹³C形成机制等研究的应用前景提出了展望。     

水域生态学中生物稳定同位素样品采集、处理与保存

稳定同位素分析技术由于能够刻画复杂的食物网结构并追踪食物网中的能量流而成为水域生态学研究中的重要手段。但是当水生生物样品采集、处理和保存过程中存在不确定性时, 营养关系分析中的同位素结果可能会产生误导性解释。文章采用数据模拟分析和文献总结的方法, 研究了水域生态系统中样品采集、处理和保存对于稳定同位素的影响, 概括性地建议了水域生态系统中适合应用稳定同位素分析技术开展生态学研究的样品采集、处理和保存的注意事项。但今后仍需进一步评估样品采集、处理和保存对稳定同位素比值的影响效果, 确定化学动力学在水生生物样品采集、处理和保存中的作用, 以进一步完善水生生物样品的采集、处理和保存稳定同位素生态学研究规范。     

湖泊水生植物稳定碳同位素分馏机制与应用研究进展

水生植物是维持湖泊生态系统健康发展的重要基础与支撑。与陆地植物相比,水生植物稳定碳同位素(δ¹³C)的分馏过程较复杂,为系统的了解水生植物δ¹³C的分馏过程及其在湖泊现代生态系统和古环境研究中的应用,调研了国内外相关研究进展。总结已有研究表明,水生植物的δ¹³C主要与其吸收利用的碳源和水体环境要素等密切相关,影响因素较复杂,而且目前在利用水生植物的δ¹³C研究不同时间尺度上湖泊环境变化时所选用的载体存在差异。植物不同组分样品的选择对解释水生植物δ¹³C与环境之间的关系至关重要。因此,以太湖典型水生植物为研究实例,探讨了水生植物不同组分稳定碳同位素的分布特征及其对环境因子的响应差异,结果显示水生植物不同组分的δ¹³C存在一定的差异,而且对环境的响应也不同,未来在利用水生植物δ¹³C研究湖泊环境变化时对于水生植物样品组分的选择应谨慎考虑。     

Use of methylation filtration and C(0)t fractionation for analysis of genome composition and comparative genomics in bread wheat

We investigated the compositional and structural differences in sequences derived from different fractions of wheat genomic DNA obtained using methylation filtration and C(0)t fractionation. Comparative analysis of these sequences revealed large compositional and structural variations in terms of GC content, different structural elements including repeat sequences (e.g., transposable elements and simple sequence repeats), protein coding genes, and non-coding RNA genes. A correlation between methylation status [determined on the basis of selective inclusion/exclusion in methylation-filtered (MF) library] of different repeat elements and expression level was observed. The expression levels were determined by comparing MF sequences with expressed sequence tags (ESTs) available in the public domain. Only a limited overlap among MF, high C(0)t (HC), and ESTs was observed, suggesting that these sequences may largely either represent the low-copy non-transcribed sequences or include genes with low expression levels. Thus, these results indicated a need to study MF and HC sequences along with ESTs to fully appreciate complexity of wheat gene space.     

噬菌体分离纯化技术研究进展*

噬菌体应用领域十分广泛,因此在制备噬菌体过程中,需采用不同的技术或几种技术相结合的方法来获得具有不同纯度的噬菌体制剂。常用的技术主要包括沉淀、过滤和离心。近年来,色谱技术、场流分流技术和电泳技术等的应用,为制备噬菌体制剂提供了新的方向。     

农业其它

<正> 854067茶叶片中一种新的芸苔碱类固醇[英]/Abe,H.…//Agric.Biol Chem..-1984,48(8).-2171～2172[译自DBA,1984,3(23),84-11231]将以前由茶叶中得到极性较弱的分馏物,用逆相HPLC(Develosil OD S;     

温度和无机碳浓度对龙须眼子菜（Potamogeton pectinatus）碳同位素分馏的影响

温度和无机碳浓度是沉水植物碳同位素分馏的重要影响因素.通过在16、19、22、25、28、31℃ 6个温度条件和溶解无机碳浓度(DIC)为0.0001mol·L-1和0.0001mol·L-1两种条件下培养沉水植物--龙须眼子菜(Potamogeton pectinatus),获得了不同条件下生长的龙须眼子菜植物样品,随后进行了定量和碳同位素组成(δ13CP)分析.分析结果表明,随生长温度的升高,龙须眼子菜碳δ13CP均升高,具有明显的温度相关性(R2＞0.90).在DIC浓度为0.0001mol·L-1时,随着生长温度的升高, δ13CP从-14.83‰增加至-13.47‰;而在DIC浓度为0.001mol·L-1时, δ13CP从-18.56‰增加至-15.15‰.同一生长温度条件下, DIC浓度对δ13CP也有明显影响, δ13CP随DIC浓度增高而降低.在不同生长温度条件下, DIC浓度对δ13CP的影响大小随生长温度的增高而降低,在温度为16℃时,两个DIC浓度下的δ13CP相差3.73‰;而在温度为31℃时,这一差值减少为1.68‰.同时,通过建模进行计算,获得了不同温度下龙须眼子菜(P. pectinatus)碳同位素分馏与初始DIC浓度的关系,并对有关的参数的意义进行了探讨.     

土壤剖面碳氮稳定同位素自然丰度的垂直分布模式及其影响机制

土壤碳、氮稳定同位素自然丰度(δ13C和δ15N)随土壤深度变化的研究,对揭示碳、氮元素生物地球化学循环机制具有重要意义.本文在概述土壤剖面δ13C和δ15N垂直分布特征的基础上,重点介绍了土壤δ13C和δ15N垂直分布模式的影响机制.土壤剖面δ13C垂直分布模式的影响机制主要有3种:1)植被δ13C值的历史变化;2)...     

华北平原农田土壤蒸发δ18O的日变化特征及其影响因素

 土壤蒸发δ¹⁸O (δ_E)是影响大气水汽δ¹⁸O (δ_v)变异的重要因素, 也是农田生态系统蒸散组分土壤蒸发和植物蒸腾拆分的核心科学问题之一。δ_E主要基于Craig-Gordon模型计算, 主要受地表大气水汽δ_v、相对湿度(h)、平衡和动力学分馏系数以及土壤蒸发前缘液态水δ¹⁸O (δ_s)的影响。该研究以华北平原冬小麦(Triticum aestivum)-夏玉米(Zea mays)生态系统大气水汽δ_v的原位连续观测数据为基础, 同时结合不同深度的土壤日变化采样, 综合探讨了δ_E的日变化特征及其影响因素。结果表明: 冬小麦和夏玉米生长季δ_E的日变化表现为双峰曲线, 分别在6:00和15:00左右达到峰值。h强烈影响农田生态系统δ_E, 特别是在h > 95%的高相对湿度环境条件下Craig-Gordon模型并不适用。大气水汽δ_v的原位连续观测技术克服了传统的降水平衡预测大气水汽δ_v方法的不确定性, 可以显著提高δ_E的准确性。不同的平衡分馏系数对δ_E的结果无显著影响。不同的动力分馏系数尤其是考虑湍流扩散对动力分馏系数的影响会显著影响δ_E的模拟结果。土壤蒸发前缘的确定直接影响δ_s和标准化到土壤蒸发前缘温度下的h, 显著影响δ_E的准确性。结合动态箱或静态箱与稳定同位素红外光谱连续观测技术直接测定δ_E, 从而避免模型参数化过程引入的不确定性是未来研究的重要方向。