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...     

叶片相对含水量的活体测定

植物叶片相对含水量(RWC)是植物组织水分状况的重要指标,对抗旱育种的选择具有特殊的意义;但叶片相对含水量的常规测量方法繁冗费时,大量样品的测定很难得到满意的结果。本文采用一种简便、尤适于田间活体测定的方法——β射线衰减法,测定了棉花、玉米叶片的相对含水量及其昼夜变化,得到了较好结果。     

进化距离与相对替代率的比较研究

系统树是描述物种、人种甚至基因间亲缘关系和演化的重要工具,必须以进化距离或(相对)替代率作为重要的参数。但以哪一个参数构建的树更能反映真实的系统树呢?事实上迄今并无人对此作过认真的研究。本文以模拟数据并用方差分析法检验两个参数的异同并讨论其包含的生物学意义。研究结果表明,当氨基酸的替代率和核苷酸的替代率分别为0.18和0.13时,它们的进化距离分别为0.199和0.143。经方差分析证实,若检验的氨基酸和核苷酸最大数目均为75只时,不论以替代率或进化距离中那一个作为构树参数,拓扑树事实上几乎只有一个。这就是说,该时拓扑树可靠性很大,而且随着它们替代率的减少,则检验的氨基酸和核苷酸的数目会随之增加。但是一旦氨基酸的替代率和核苷酸的替代率超过上述数字,则两个参数构建的树在拓扑长度上是不等价的。经分析,若进化距离大致上与进化时间成线性关系的话,则应选用进化距离。用进化距离重建的系统树事实上支持中性学说;若进化距离与进化时间显著地不存在线性关系的话,则可选用替代率,该情况表明中性学说不适用,似更倾向于新达尔文主义。     

四川勿角自然保护区野生鸟兽的红外相机初步监测

野生动物资源的本底调查是自然保护区科研监测的基本任务之一。2014年1月—2018年9月,采用红外相机调查四川勿角自然保护区内的兽类和鸟类多样性,共布设39个不同相机监测位点(26个公里网格),累计3 039个相机捕获日,共获得照片2 162张,视频774段,独立有效记录723条,共鉴定出兽类4目11科19种和鸟类3目8科21种,其中,国家Ⅰ级重点保护野生动物4种,国家Ⅱ级重点保护野生动物11种,被世界自然保护联盟红色名录列为易危(VU)6种和近危(NT)2种。相对丰富度指数最高的前7种野生动物依次为血雉Ithaginis cruentus(8.93)、毛冠鹿Elaphodus cephalophus(5.13)、红腹角雉Tragopan temminckii(4.11)、隐纹花松鼠Tamiops swinhoei(1.50)、橙翅噪鹛Trochalopteron elliotii(1.42)、中华鬣羚Capricornis milneedwardsii(0.87)、花面狸Paguma larvata(0.87)。调查中记录到的黄腹鼬Mustela kathiah、小麂Muntiacus reevesi 2种兽类和灰树鹊Dendrocitta formosae、斑背噪鹛Garrulax lunulatus、金色林鸲Tarsiger chrysaeus、栗腹歌鸲Larvivora brunnea、虎斑地鸫Zoothera aurea、宝兴歌鸫Turdus mupinensis、灰头鸫Turdus rubrocanus 7种鸟类为保护区新记录。本研究获得的兽类和鸟类数据将是保护区生物多样性本底数据的有效补充,通过红外相机持续监测获得的资料有利于保护区的长期监测和保护管理。     

红光与远红光比值对温室切花菊花‘神马’花芽分化进程的影响

以切花菊品种‘神马’(Chrysanthemum morifolium cv.‘Jingba’)为试材,设计红光(R:660±10 nm)与远红光(FR:730±10 nm)比值(R/FR)为0.5、2.5、4.5、6.5的LED照光处理,研究不同R/FR处理对菊花花芽分化进程、相对发育速率及花径的影响.结果表明:R/FR=6.5处理的菊花完成花芽分化进程所需时间最短,比R/FR=0.5处理下的菊花缩短了34 d.R/FR越大,菊花花芽分化的相对发育速率越大,完成花芽分化时,R/FR=6.5相对发育速率为R/FR=0.5的2倍.与花芽分化趋势一致,不同光质处理下的花径由大到小的R/FR顺序为:6.5＞4.5＞2.5＞0.5.本研究表明,R/FR=6.5能够显著促进菊花花芽分化进程和花径的生长.     

北京雾灵山自然保护区冬春季地面活动鸟兽红外相机初步调查

为了解北京雾灵山自然保护区野生动物资源现状,于2014年11月至2015年4月,在保护区内放置30台红外相机开展调查。结果共记录鸟类5目14科27种,兽类4目8科10种,其中勺鸡(Pucrasia macrolopha)、红角鸮(Otus sunia)、纵纹腹小鸮(Athene noctua)和中华斑羚(Naemorhedus griseus)为国家Ⅱ级重点保护野生动物。鸟类物种数月变化剧烈。相对丰富度最高的6种动物为狍(Capreolus pygargus)(60.19)、红嘴蓝鹊(Urocissa erythrorhyncha)(34.14)、星鸦(Nucifraga caryocatactes)(27.78)、岩松鼠(Sciurotamias davidianus)(23.34)、松鸦(Garrulus glandarius)(23.34)、中华斑羚(21.99)。对狍、岩松鼠、中华斑羚进行日活动节律分析,狍属晨昏活动型;中华斑羚有两个活动高峰;岩松鼠的日活动高峰集中在晨间,为单峰型。本研究提供了北京雾灵山部分鸟兽资源的最新动态现状及活动节律信息,同时表明红外相机在拍摄地栖性鸟类、大中型兽类、夜行性动物方面具有优势,而对于非地栖鸟类和小型兽类,红外相机有一定局限性。本研究为应用红外相机技术开展森林野生动物多样性监测提供了经验。     

基于质谱的蛋白质N末端乙酰化程度定量方法的研究

随着质谱技术及各种定量方法的不断完善和发展,定量蛋白质组学的方法不断地被应用到各类生物学研究中。蛋白质组学定性定量数据的处理主要通过一些多功能的商业化或者开源软件来进行,如常用的数据分析软件Proteome Discoverer和Maxquant。但是在通过化学标记对蛋白质N末端乙酰化程度进行定量这一方面,Proteome Discoverer和Maxquant在一定程度上存在准确性不高和完整度不够的问题。于是本研究针对自己的实验特点,通过Java算法编写了相应的定量程序Acequant来完成N末端乙酰化程度的相对定量。本研究将该程序在已有相关报道的He La cell上进行了验证,Acequant共定量到1 587个蛋白质N末端,而Proteome Discoverer和Maxquant分别只定量到42个和306个N末端。同时,手动验证原始图谱也证实了Acequant定量的准确性更好。于是,本研究将此方法进一步应用到秀丽隐杆线虫N末端乙酰化的研究中,并初步发现了线虫整体的N末端乙酰化状态,为进一步的N末端研究提供了支持。     

利用红外相机调查祁连山国家公园(青海片区)兽类和鸟类多样性

2017年5-9月,采用红外相机调查祁连山国家公园(青海片区)兽类和鸟类多样性。共布设154个相机位点,累计12 096个相机日,共获得9 675张有效独立照片,鉴定23种野生兽类和50种野生鸟类物种,分别隶属5目10科和9目19科,另记录到家畜5种。相对多度指数最高的前五种野生动物依次为岩羊(Pseudois rnayaur)(18.23)、喜马拉雅旱獭(Marmota himalayarea)(15.98)、灰尾兔(Lepus oiostolus)(5.06)、红嘴山鸦(Pyrrhocorax pyrrhocorax)(3.39)、高原鼠兔(Ochotona curzoniae)(2.49)。中国特有物种有荒漠猫(Felis bieti)、白唇鹿(Ceryus albirostris)、西藏马鹿(Cervus wallichii)、藏原羚(Procapra picticaudata)、红耳鼠兔(Ochotana erythrotis)、蓝马鸡(Crossoptilon auritum)和地山雀(Pseudopocdoces humilis)7种。国家Ⅰ级重点保护野生动物有4种,国家Ⅱ级重点保护野生动物有20种;被中国脊椎动物红色名录评估为极危、濒危、易危、近危的物种分别有1种、6种、3种、14种。红外相机调查结果反映出祁连山国家公园(青海片区)兽类和鸟类现状,为祁连山国家公园体制试点生物多样性保护和管理提供基础数据。     

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。