大麦种子对盐的发芽响应模型

为了明确盐对种子发芽影响的渗透效应和离子效应共同作用方式以及量化种子发芽对盐的响应, 以两个大麦(Hordeum vulgare)品种‘Cask’和‘County’为研究对象, 设置4个恒定温度(5、12、20和27 ℃)、5个等渗的NaCl和聚乙二醇(PEG)浓度梯度(-0.45、-0.88、-1.32、-1.76和-2.20 MPa, 蒸馏水作对照), 做常规发芽实验。结果显示: (1)两个品种在NaCl溶液中比在等渗的PEG溶液中发芽率高且发芽速度快; (2) NaCl和PEG分别作为渗透剂计算出的水势模型参数值差异很大, 说明水势模型不能用来描述种子发芽对盐的响应; (3)大麦种子在盐溶液中的发芽速率与盐浓度成显著的负相关直线关系, 因此我们修订了水势模型, 将修订后的模型命名为盐度模型, 用来量化盐对大麦种子发芽的影响。与水势模型计算出的发芽时间相比, 盐度模型计算出的50%种子发芽时间与大麦种子实际发芽时间更接近; (4)大麦种子在等渗的NaCl和PEG溶液中发芽速率差异随着水势降低, 先增加后降低。据此我们提出盐的渗透效应和离子效应共同作用于种子发芽的3种情况: 第一种在低盐条件下, 主要是渗透效应起负作用; 第二种情况在中盐条件下, 渗透效应和离子效应共同起作用, 离子效用的正作用强于渗透效应的负作用; 第三种情况在高盐条件下, 离子效应逐渐开始起离子毒害的负作用。     

中国、日本和菲律宾水稻白叶枯病菌遗传多样性比较分析

用IS-PCR和Rep-PCR对19个来自中国、日本和菲律宾的水稻白叶枯病菌(Xanthomonas oryzae pv. oryzae)群体进行遗传多样性分析。4个专化引物中的IS1113和ERIC能较好的区分三国水稻白叶枯病菌。UPGMA聚类结果表明, 三国菌株主要呈现第2簇和第3簇遗传型;中国和菲律宾菌株在第2簇和第3簇遗传型基础上有各自的特异性分化。病原菌的遗传分簇与致病群之间没有相关性。     

莱州湾南岸滨海湿地的景观格局变化及累积环境效应

在湿地景观类型分类基础上,利用遥感技术及GIS技术提取了1987和2002年莱州湾南岸滨海湿地Landsat 5、Landsat 7 卫星假彩色合成影像的空间属性数据,利用斑块动态度、斑块密度指数、景观多样性指数、斑块破碎化指数研究了湿地景观格局变化及其累积环境效应.结果表明,15年间莱州湾南岸滨海湿地景观总面积基本不变,但自然湿地总面积减少了49.1%,减少的自然湿地主要转化为养殖池、盐田等人工湿地.湿地景观格局的变化还表现为景观多样性指数下降、斑块破碎化指数升高.湿地景观格局变化引起自然湿地的总净初级生产量下降,环境净化功能、抗御自然灾害功能降低,陆地中生植物、旱生植物外来及有害植物侵入湿地,湿地生态系统服务价值下降等累积环境效应.     

海水中镉对牙鲆的生物有效性研究

采用暴露实验方法,研究了海水中镉在牙鲆内脏、肌肉、鳃组织内蓄积及在清洁海水中排放规律,以及海水中总有机碳（TOC）浓度对镉吸收的影响.结果表明,镉暴露浓度为0.5 mg·L^-1时,牙鲆各组织镉蓄积量随暴露时间增加而增大,第10天达吸收平衡,Cd蓄积量顺序为内脏（147.73 mg·kg^-1）>鳃（15.55 mg·kg^-1）>肌肉（4.578 mg·kg^-1）,表明内脏是重金属镉蓄积的主要部位.染毒13 d后,将牙鲆移入清洁海水中,结果表明,随排放时间增加,各组织镉蓄积量明显下降,排放至第15天时各组织镉排出率为内脏团（80.66%）>鳃（73.66%）>肌肉（56.84%）,表明受镉污染牙鲆经清洁海水排放后,有望达到食用标准.海水中TOC浓度对镉蓄积量有明显影响.随着TOC浓度升高,各组织内镉蓄积量明显下降,表明海水TOC能降低镉的生物有效性.     

光照强度与埋深对外来植物曼陀罗幼苗生长的影响

光照强度与埋深是诸多环境因素中影响外来植物幼苗出土与生长的主要因素。为了探查外来植物幼苗对光照强度与埋深的生长响应, 以曼陀罗(Datura stramonium L.)为实验材料, 分别研究两种光照强度 (100%光照和35%光照)和五种种子埋深 (1、3、5、7和9 cm)处理对曼陀罗幼苗生长特征的影响。结果表明: (1)100%光照强度处理下曼陀罗幼苗的叶片总生物量、根冠比(R/S)、相对生长速率(RGR)和总生物量显著高于35%光照强度处理。相反, 幼苗的总叶面积、比叶面积(SLA)和叶面积比(LAR)和叶片生物量比(LMR) 显著低于35%光照强度处理。(2)曼陀罗幼苗的出土率、首苗出土所需时间、株高、根长、总生物量及相对生长速率(RGR)等指标均在埋深3 cm处理获得最大值, 埋深大于或低于3 cm均导致上述指标下降, 埋深7 cm处理呈现最小值; 埋深对幼苗根冠比(R/S)无显著影响, 但显著增加地下下胚轴长度。这表明曼陀罗幼苗更偏好入侵光照强度较高和较低埋深(≤3 cm)的环境, 遮阴或过深的埋深不利于曼陀罗幼苗出土和生长。因此, 提出曼陀罗入侵农田的防控建议为: 1)在曼陀罗种子结实前进行铲除, 从源头控制曼陀罗蔓延; 2)早春作物播种前进行深耕, 将土壤里的曼陀罗种子翻耕到深层土壤中。     

基于ITS序列分析钩苞大丁草九个居群的亲缘关系

该研究对我国西南地区钩苞大丁草(Gerbera delavayi)9个居群rDNA ITS序列进行PCR的扩增和检测序列,并以非洲菊(G.jamesonii)的ITS序列作为外类群,比较了序列之间的差异,同时分析了钩苞大丁草不同居群在地理距离与遗传距离之间的关系,构建了NJ系统发育树。结果表明:(1)钩苞大丁草9个居群的ITS序列全长介于600~700 bp之间,平均长度约为657 bp,其中,ITS1长度为243~246 bp,(G+C)含量为45.67%~46.80%之间,5.8S长度191~193 bp,(G+C)含量为58.60%~58.61%之间,ITS2长度为220~221 bp,(G+C)含量为57.00%~57.45%之间;ITS序列共有22个变异位点,ITS1序列(17个)、5.8S序列(2个)以及ITS2序列(3个)上均有变异。(2)地理距离与遗传距离有正相关(r2=0.652),序列间遗传分化距离为0.001 1~0.024 3,其中普洱居群与其他居群间遗传距离最大。(3)钩苞大丁草9个居群分成三个分支,普洱居群单独成支,丽江和洱源居群聚为一支,富源、武定、德昌、石林、新平和开远6个居群聚为一支。rDNA ITS序列可以用于钩苞大丁草群体遗传研究的分析,该研究结果为其保护性开发提供了参考依据。     

昭苏山地草甸4种典型土地利用方式下的土壤呼吸特征

为探讨不同土地利用方式对新疆昭苏天山北坡山地草甸土壤呼吸速率的影响, 于2015年和2016年的4月底至9月初, 用土壤呼吸测量仪对补播草地(RG)、豆禾混播草地(LG)、围封草地(NG)和农田(CR)的土壤呼吸进行测定, 并分析了影响土壤呼吸速率的土壤生物和水热因子。结果表明: 1)土壤呼吸速率在2015年NG和CR呈现双峰值, RG和LG呈现单峰曲线, 各处理均在8月达到最大值。2016年各处理峰值出现的时间不同, RG和LG在6月底达到最大值, NG和CR在7月底达到最大值; 监测期内平均土壤呼吸速率由大到小依次为: NG > RG > CR > LG。2)各样地土壤呼吸速率与土壤温度呈指数正相关关系; 土壤含水量与土壤呼吸的关系可能由于此地段常年湿润, 土壤含水量较高, 从而抑制土壤呼吸, 土壤呼吸与土壤体积含水量呈线性负相关关系; 土壤呼吸的温度敏感指数(Q₁₀)大小为NG > CR > RG > LG。3)不同处理的土壤微生物以细菌为主, 放线菌次之, 真菌居第三, 各样地总微生物生物量为: NG > RG > CR > LG, 与各样地平均土壤呼吸速率大小一致, 拟合分析显示RG土壤呼吸与放线菌呈显著的线性相关关系, LG土壤呼吸与细菌和放线菌呈显著线性相关关系。不同处理微生物生物量碳平均含量为CR > NG > LG > RG, 拟合分析显示RG与CR的土壤呼吸速率与微生物生物量碳呈显著线性相关关系, 其中CR的土壤呼吸速率与微生物生物量碳极显著相关; 4)各样地酶活性与土壤呼吸的相关关系分析显示, 只有蛋白酶和蔗糖酶与土壤呼吸有相关关系, 而蔗糖酶对土壤呼吸的影响更大。豆禾混播草地和补播草地相对于围封草地和农田, 土壤呼吸速率显著降低, 草地土壤的固碳能力显著提高。     

外源丙氨酸提高蜘蛛牵引丝蛋白天然基因在原核系统中的表达

蜘蛛丝蛋白天然基因的体外表达受诸多因素的限制。本研究在获得生长于中国的Nephila clavipes蜘蛛牵引丝蛋白Spidroin2 cDNA（Genbank Accession No. AF441245）的基础上,利用限制性内切酶双酶切反应构建含有Spidroin2 cDNA的重组表达质粒pET-28b(+)-Sp。将该质粒转化至大肠杆菌BL21（DE3）宿主细胞感受态菌中,以不同浓度的IPTG进行诱导,并通过诱导时间、培养温度、加入外源丙氨酸等途径提高Spidroin2 cDNA的表达量,同时利用多克隆抗体对表达产物进行Western blot检测。重组质粒pET-28b(+)-Sp的测序结果表明Spidroin2 cDNA基因以正确的阅读框插入到原核表达载体中;SDS-PAGE结果表明菌体表达蛋白中存在着大小约为31 kDa的目的蛋白带（加入外源丙氨酸条件下）,Western blot检测结果进一步证实,目的基因在大肠杆菌中得到正确表达。本研究证实,蜘蛛牵引丝蛋白Spidroin2 cDNA可在原核细胞内正确表达,外源丙氨酸的加入对于提高天然蜘蛛丝蛋白基因在原核系统的表达作用明显。     

过路黄自然三倍体的发现

过路黄为报春花科的多年生匍匐草本植物,是有名的中药材,也是十分优质的园林地被植物。该文报道了过路黄的自然三倍体,以期为过路黄的开发利用提供新的参考资料。该研究先将湖北省武汉狮子山和黄石月亮山的过路黄居群引种至同一实验地进行栽培,然后观测其植株形态和叶片气孔大小,并利用常规压片法进行细胞染色体的计数与核型分析。结果表明:源自黄石月亮山的过路黄的叶片长度、叶片宽度、叶片面积、花瓣长度、花瓣宽度、花瓣面积及叶背气孔面积均显著高于源自武汉狮子山的过路黄;黄石月亮山的过路黄核型公式为3n=36=3m+3sm+6st+24t,与武汉狮子山的过路黄核型2n=24=2m+2sm+4st+16t不同。基于上述形态与核型数据,该文认为黄石月亮山的过路黄居群为自然三倍体。过路黄自然三倍体的发现丰富了过路黄的多倍体资料,不仅能为过路黄的遗传多样性及进化研究提供参考,还能为过路黄的药用、园林应用及其新品种的培育提供优良材料。     

外源PBZ和GA3对太子参发育过程内源IAA积累及其相关基因表达的影响

探明外源PBZ对IAA生物合成的相关基因YUCCA和GH3表达模式的影响,为太子参栽培提供理论参考。以太子参为实验材料,采用酶联免疫吸附测定法和实时荧光定量PCR技术对外源PBZ和GA3处理条件下太子参块根内源IAA的含量及其相关基因的转录表达水平的动态变化进行研究。结果显示,PBZ处理后太子参中内源IAA的含量在第1次处理后10、20和30d均高于对照组,随后则低于对照组;经GA3处理后,除20 d外,其他时期内源IAA含量较对照组高。另外,内源IAA生物合成相关基因在外源PBZ和GA3处理后第50天时块根中的相应情况显示,GH3(Unigene37777)受外源PBZ的诱导而表达量上调,GH3(Unigene43146)和GH3(Unigene43412)的表达却受到抑制,但这3个基因均受外源GA3诱导;YUCCA(Unigene49937)对外源PBZ和GA3处理呈现相反的表现形式,受PBZ诱导,而受GA3抑制。PBZ和GA3对太子参发育过程中内源IAA的积累表现为诱导,同时对合成相关基因的表达也具有不同程度的响应作用。