吉林蛟河针阔混交林树木生长的空间关联格局

以吉林蛟河21.12hm2(660m×320m)针阔混交林样地为对象,利用2009年和2014年森林生长观测数据,研究树木生长的空间自相关格局及其生境影响机制。在样地生境型划分结果的基础上,采用Ripley's L(r)函数分析不同生境型中树木种群空间分布特征;利用标记相关函数分析不同生境型中树木生长特征的空间关联格局。研究结果表明:(1)红松(生境型3:1—5m)、蒙古栎(生境型3:1—3m)、胡桃楸(生境型2:1—2m;生境型3:1—7m)、黄檗(生境型2:1—3m;生境型4:1—5m)、水曲柳(生境型3:1—2m;生境型4:1—2m)、瘤枝卫矛(生境型2:1—15m)在特定生境和空间尺度上呈随机分布,但空间格局仍以聚集性分布为主;其余10个物种则在全部0—30m尺度上呈聚集分布。(2)标记相关函数分析显示春榆、毛榛、色木槭、瘤枝卫矛和千金榆的径向生长至少在一个生境中表现出正相关格局;暴马丁香、胡桃楸、裂叶榆、瘤枝卫矛、水曲柳、紫椴、糠椴、毛榛、色木槭和白牛槭的径向生长至少在一个生境中表现出负相关格局;红松、黄檗、蒙古栎和簇毛槭的径向生长在全部尺度上均未检测到显著的空间关联格局。因此,不同树种径向生长的空间自相关特征不同,树种生长特征的空间关联格局具有明显的生境依赖性。     

湖泊生态系统健康定量评价方法

提出了湖泊生态系统健康定量评价的一种新方法生态系统健康指数法。该方法首先设计了一个0～100的生态系统健康指数作为定量尺度,然后通过评价指标选择、各指标生态系统健康分指数计算、各指标权重计算、生态系统健康综合指数计算等基本步骤,评价湖泊生态系统健康状态。以实用实例对意大利西西里湖泊群及单个湖泊进行了生态系统健康评价。结果表明,该方法原理简单,计算简便,结果可靠、直观,既可用于同一湖泊又可用于不同湖泊生态系统健康状态的定量评价与比较,是一种值得推广的定量评价方法。     

区域生态系统景观结构演化定量评价方法

为了在更宏观层次上评价人类活动对区域生态系统景观格局的影响 ,设计了一种三角图方法。根据自然景观指数、半自然半人工景观指数和人工景观指数的相对比例及其变化 ,该方法把区域生态系统分为 4种景观结构类型以及 6种变化趋势 ,即自然型景观、半自然半人工型景观、人工型景观和混合型景观 ,自然化 -人工化趋势、自然化趋势、自然化 -半自然半人工化趋势、半自然半人工化趋势、半自然半人工化 -人工化趋势和人工化趋势 ,这些景观结构类型和变化趋势分别对应于三角图中的不同区域和演化方向。青岛城阳区、深圳龙华区及海口市的应用实例表明 ,该方法原理简单 ,计算简便 ,结果直观 ,可以很好地用于在较宏观层次上分析人类活动对区域景观格局的影响     

用HPLC法测定发酵液中的生物素含量

采用高效液相色谱法测定发酵液中生物素的含量。色谱柱为Symmetry C18,流动相为V(甲醇):V(pH 2.5磷酸缓冲溶液)=14:86,检测波长为210 nm,柱温为35℃。结果表明,样品进样量在5-150μg/mL范围内线性关系良好,加样回收率在95%以上,相对标准偏差RSD为6.6%,最低检测限为0.01μg/mL。该方法简便、快捷、准确、重现性好,可用于发酵液中生物素的含量测定。     

高粱ClC基因家族鉴定、表达与DNA变异分析

氯离子通道蛋白(ClC)是存在于生物体细胞膜上一类分布极其广泛的阴离子通道,在抗盐胁迫等多种生理过程中发挥着非常重要的作用.使用生物信息学方法在高粱基因组中鉴定出10个SbClCs基因,对SbClCs基因家族进行基因组鉴定、启动子、保守基序、系统进化树和基因表达分析.结果显示:SbClCs基因家族主要分布在SBI-01...     

马铃薯Y病毒RPA-CRISPR/Cas12a检测技术体系的建立与应用

植物病毒病是制约农作物安全生产的重要因素, 病毒检测能够发现病毒并确定病毒的种类, 是病害监测预警和防控的关键。该研究以马铃薯Y病毒(PVY)为检测对象, 建立了基于RPA-CRISPR/Cas12a的检测体系。结果表明, (1) CRISPR/ Cas12a检测体系内Cas12a及各组分为检测顺利进行所必要; (2) crRNA的靶点位置对Cas12a蛋白活性有较大影响, 当crRNA的靶点包含部分PAM位点序列时, 反应效率最高; (3) RPA-CRISPR/Cas12a检测模板的最低限度为3×10² copies∙μL^-1, 灵敏度高于PCR及qPCR检测法; (4) RPA-CRISPR/Cas12a检测体系与核酸粗提及逆转录反应联合, 可在非实验室环境下进行PVY检测, 整个过程耗时约60分钟。该研究建立了基于RPA-CRISPR/Cas12a的PVY检测技术体系, 为在非实验室条件下实时快速检测植物病毒提供了一种有效方法。     

高粱高亲和硝酸盐转运蛋白NRT2/3基因家族鉴定、表达与DNA变异分析

硝态氮是作物吸收无机氮素的主要形态,硝酸盐转运蛋白2(nitrate transporter 2,NRT2)作为高亲和性的转运蛋白,以硝酸盐作为特异性底物,在可利用的硝酸盐受限时,高亲和性转运系统被激活,在硝酸盐吸收、转运过程中发挥着重要作用。大多数NRT2不能单独转运硝酸盐,需在硝酸盐同化相关蛋白2(nitrate assimilation related protein 2,NAR2)的协助下才能完成硝酸盐的吸收或转运。作物氮利用效率受环境条件影响,品种间存在差异,因此培育高氮素利用效率品种有重大意义。高粱(Sorghum bicolor)具有耐贫瘠特性,对土壤中的氮素吸收和利用效率较高。本研究结合高粱基因组数据库对NRT2/3基因家族成员基因结构、染色体定位、理化性质、二级结构与跨膜结构域、信号肽与亚细胞定位、启动子区顺式作用元件、系统进化、单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)的识别与注释及选择压力进行了全面分析。通过生物信息学分析,筛选出5个NRT2s(命名为SbNRT2-1a、2-1b、SbNRT2-2–4)基因和2个NAR2s(SbNRT3-1–2)基因,较谷子略少。分布在3条染色体上,分为4个亚家族,同一亚族中基因结构高度相似;高粱NRT2/3亲水性平均值均为正值,表明均为疏水性蛋白;α-螺旋和无规则卷曲占二级结构总量的比例大于70%;亚细胞定位均在质膜上,其中NRT2s蛋白不含信号肽,NRT3s蛋白含信号肽;进一步对其跨膜结构域进行分析,发现NRT2s家族成员跨膜结构域个数均大于10个,而NRT3s家族成员跨膜结构域个数为2个;高粱与玉米(Zea mays)NRT2/3s的共线性较好;蛋白结构域显示存在MFS_1和NAR2蛋白结构域,可执行高亲和力硝酸盐转运;系统进化树分析可知,高粱与玉米和谷子的NRT2/3基因亲缘关系更近;基因启动子顺式作用元件分析发现,SbNRT2/3基因的启动子区均具有数个植物激素和逆境应答元件,可以响应高粱生长和环境变化;基因表达热图显示低氮条件下在根诱导表达的是SbNRT2-1a、SbNRT2-1b和SbNRT3-1,推测可在高粱根部表达并调控对硝酸盐的吸收或转运过程。在SbNRT2-4和SbNRT2-1a等发现多个非同义SNP变异;选择压力分析表明,高粱NRT2/3基因家族在进化过程中受纯化选择作用。SbNRT2/3基因表达及蚜虫侵染影响与基因在不同组织中的表达分析结果一致,SbNRT2-1b和SbNRT3-1在感染蚜虫品系5-27sug根部表达显著,高粱蚜虫侵染叶片显著降低了SbNRT2-3、SbNRT2-4和SbNRT3-2的表达水平。本研究初步对高粱全基因组NRT2/3基因家族进行鉴定、表达与DNA变异分析,为高粱氮高效研究提供了基础。     

酶解魔芋飞粉制备高F值寡肽最佳工艺条件的研究

目的:为了得到高F值寡肽,需要对蛋白质进行水解。方法:采用酶法水解魔芋飞粉制备高F值寡肽。通过对蛋白质水解度的测定,确定了碱性蛋白酶和链霉蛋白酶的最佳酶解条件:碱性蛋白酶加酶量0.1%,底物浓度3.75%,pH9.0,水解温度45℃,时间5h;链霉蛋白酶加酶量0.03%,pH8.0,水解温度50℃,时间7h。酶解液再经过凝胶层析分离纯化后可用于制备高F值寡肽。     

HIV-1 Tat蛋白抑制骨髓间充质干细胞的造血支持功能

目的:通过研究人类免疫缺陷病毒1型(HIV-1)Tat蛋白对骨髓间充质干细胞(BMSC)造血支持功能的影响,进一步揭示HIV-1感染者造血损伤的机理。方法:原代培养BMSC,流式检测其表面标志,诱导分化鉴定其多向分化潜能;免疫磁珠分选造血干细胞(HSC),流式检测其纯度;HIV-1 Tat蛋白添加到培养基中培养20天的BMSC(BMSC_(Tat))与对照BMSC(BMSC_(Con))分别作为滋养层与HSC分6组进行共培养,随后计数各组造血细胞总数,诱导分化检测造血细胞集落形成能力;RT-PCR检测BMSC_(Tat)和BMSC_(Con)造血相关因子mRNA的表达强度,ELISA检测BMSC_(Tat)和BMSC_(Con)条件培养液中造血相关因子GM-CSF及IL-6的浓度。结果:经鉴定成功培养获得原代BMSC;免疫磁珠分选的HSC纯度可达95%以上;分6组共培养进行比较,以BMSC_(Tat)为滋养层培养的造血细胞总数及造血细胞形成的集落总数均明显少于以BMSC_(Con)为滋养层;BMSC_(Tat)的造血相关因子的mRNA的表达明显弱于BMSC_(Con),BMSC_(Tat)的条件培养液中GM-CSF和IL-6的浓度均明显低于BMSC_(Con)。结论:HIV-1 Tat蛋白对BMSC的造血支持功能有明显的抑制作用。     

雄全异株植物白牛槭功能性状与碳素含量关联性研究

以雄全异株植物白牛槭为研究对象,在3个不同的花果发育期(盛花期、果实膨大期和果实成熟期)将雄全异株繁育系统和植物功能性状相结合,从功能性状与碳元素关联性角度研究植物繁殖和营养生长过程,探讨白牛槭适应环境的策略以及其两性植株在营养与繁殖之间的权衡关系。结果显示:(1)白牛槭枝叶功能性状在同一花果发育期内,除果实膨大期两性植株与雄株的叶干物质含量有显著差异外,其他2个花果发育期两性植株与雄株比叶面积(SLA)、叶干物质含量(LDMC)和枝干物质含量(BDMC)均无显著差异。不同花果发育期(盛花期、果实膨大期和成熟期)之间枝叶功能性状差异极显著,两性植株盛花期与果实膨大期的LDMC差异显著,果实膨大期和成熟期的SLA差异显著,而雄株并不存在这样的差异。(2)两性植株LDMC与BDMC具有极显著正相关关系,而雄株LDMC与BDMC之间呈显著相关关系,较两性植株弱。(3)同一花果发育期内,两性植株与雄株的叶碳含量、枝碳含量差异不显著;枝碳含量在不同花果发育期间差异极显著,大小顺序为:盛花期果实膨大期果实成熟期。(4)两性植株的枝叶碳含量与枝叶干物质含量均呈极显著正相关关系,雄树仅叶碳含量与枝干物质含量呈显著正相关关系。研究表明,白牛槭两性植株与雄株的繁殖和营养生长活动具有明显阶段性,两性植株在资源获取及养分保持能力方面显著大于雄株;在叶片与枝条之间联系紧密程度方面亦是如此,说明两性植株的养分制造及传输系统具有高度的一致性,这是两性植株面临着繁殖压力而做出的适应环境的策略之一,并且两性植株并没有因此而降低其营养生长,这可能与两性植株自身存在制造养分的补偿机制有关。