秦巴山区野生百合(Lilium spp.)的育种应用研究

为探索秦巴山区野生百合资源在百合育种中的应用方向及途径, 获得具有其独特遗传背景的育种材料,将秦巴山区野生百合的抗病毒及独特观赏特性等优良遗传性状逐渐渗到栽培品种中去。该研究借助切割柱头杂交及胚抢救技术,选取6种秦巴山区野生百合［岷江百合(Lilium gegale)、宜昌百合(L. leucanthum)、山丹（L. pumilum）、野百合（L. brownii）、宝兴百合（L. duchartrei）、川百合（L. davidii）］以及亚洲百合（Asiatic hybrids,AA）品种‘Elite’、东方百合（Oriental hybrids,OO）品种‘Sorbonne’、‘Siberia’和‘Marlon’、OT百合（Oriental × Trumpet hybrids,OT）品种‘Yelloween’、‘Serano’、‘Corel′door’进行了32组共计263朵花的（品）种间杂交,并针对膨大变软的果实剥离可供离体培养的胚及胚囊进行胚抢救。结果表明：（1）不同杂交组合坐果率、胚获得及萌发率呈现出较大差异,综合坐果率为11.4%,对30个膨大的果实中共计38个可供离体培养的胚及胚囊进行胚抢救,有7株最终萌发。（2）以野生百合为父母本的12组杂交组合中,6组获得了膨大果实,得到6株杂交后代。（3）栽培百合做母本,野生百合做父本的20组杂交组合中,共9组获得了膨大果实,除‘Elite’ × 山丹可直接收获种子外,共得到1株杂交后代。（4）以岷江百合及宜昌百合为亲本的远缘杂交TT × AA及回交OT × TT成功获得杂种后代。（5）秦巴山区6种野生百合在远缘杂交中获得育种后代的几率存在较大差异,宜昌百合和岷江百合获得后代几率较高,宝兴百合获得后代几率较低,野百合未获得后代。以上结果表明,岷江百合和宜昌百合为母本的TT × AA杂交和宝兴百合为父本的TT × AA杂交以及岷江百合和宜昌百合为父本的OT回交,为三种百合的育种利用提供了新途径,野百合的育种应用途径需要继续探索。     

大兴安岭北部不同海拔天然林土壤胞外酶化学计量特征及其季节动态

研究了大兴安岭北部奥克里堆山不同海拔(750～1420 m)天然林土壤胞外酶活性(EEA)和酶计量比的变化特征及影响机制。结果表明: 海拔、季节及其交互作用对β-葡萄糖苷酶(BG)、N-乙酰-β-氨基葡萄糖苷酶(NAG)、亮氨酸氨基肽酶(LAP)和酸性磷酸酶(AP)活性均存在显著影响。5月,BG和NAG活性随海拔升高呈逐渐增大趋势,AP活性随海拔升高呈先升高后降低的趋势。7月,NAG活性随海拔升高而增大,AP活性则先升高后降低。9月,不同海拔上NAG活性变化幅度较大,在1420 m处活性最高,为124.22 nmol·h^-1·g^-1。随着海拔的升高,酶化学计量比ln(BG)∶ln(NAG+LAP)呈降低的趋势。除海拔830 m外,7月化学计量比值最高。土壤C、N、P转化酶活性对数转换后的比值为1∶1.25∶0.82。海拔和土壤温度是影响土壤胞外酶的主要因素,土壤温度与BG、NAG和AP呈显著正相关。ln(BG)∶ln(NAG+LAP)和ln(NAG+LAP)∶ln(AP)与pH分别呈显著正相关和负相关,与DOC分别呈显著负相关和正相关,而ln(BG)∶ln(AP)受土壤容重的影响较大。     

浙江杭州午潮山亚热带常绿阔叶林群落结构和物种组成

运用数量化的方法对植物群落进行分类和排序,可以客观地揭示植物群落和环境之间的相互关系,为植被恢复和森林经营管理提供理论依据。以浙江杭州午潮山45个20 m×20 m的森林动态监测样地为研究对象,运用聚类和排序等数量化方法,分析亚热带常绿阔叶林的群落类型、生物多样性特征及群落与环境的关系。结果表明: 午潮山亚热带常绿阔叶林样地可划分为3个群落类型: 木荷群落、白栎-薄叶山矾群落和青冈群落。3个群落类型中,树木个体密度和胸高断面积均无显著差异,而物种丰富度差异显著。青冈群落的物种丰富度显著高于木荷群落,但与白栎-薄叶山矾群落无显著差异。冗余分析(RDA)排序表明,群落分布与环境因子有明显的相关性。土壤和地形等解释了群落分布46.4%的变异,土壤全磷、有效磷、速效钾含量,以及海拔、坡度、坡向和透光度对群落的分布有显著影响,而土壤全磷、速效钾含量和海拔可能是影响午潮山亚热带常绿阔叶林群落分布最重要的环境因素。53.6%未能解释的部分可能归因于人为干扰。     

四川黑竹沟地区非飞行小型兽类物种多样性与群落组成

四川黑竹沟国家级自然保护区位于生物多样性丰富的凉山山系, 在保护和维持区域生物多样性方面具有极其重要的地位, 然而对该自然保护区兽类群落的研究却极为缺乏。为了了解该自然保护区及周边的小型兽类群落,本文作者在2018年4-10月调查了该区域的非飞行小型兽类物种多样性及其群落组成。在海拔1,537-3,830 m间共设置样方184个, 布设鼠夹9,016铗日, 捕获小型兽类536只, 隶属4目7科13属21种。包括滇攀鼠(Vernaya fulva)和等齿鼩鼹(Uropsilus aequodonenia)两个稀有物种在内的共计9个物种为该地区首次报道, 丰富了物种分布记录。结合历史资料, 黑竹沟地区共记录小型兽类43种, 隶属4目9科28属。在43种小型兽类中, 东洋界物种37种, 占绝对优势(86%), 分布型以喜马拉雅-横断山型占优, 为18种(占东洋界48.6%)。本次调查捕获的21种小型兽类中, 群落优势种为中华姬鼠(Apodemus draco, 33.2%)、北社鼠(Niviventer confucianus, 21.3%)和中华绒鼠(Eothenomys chinensis, 12.7%)。随着海拔上升, 群落优势种组成发生变化, 由北社鼠 + 中华姬鼠 + 针毛鼠(Niviventer fulvescens) + 短尾鼩(Anourosorex squamipes)群落, 转变为中华绒鼠 + 中华姬鼠 + 凉山沟牙田鼠(Proedromys liangshanensis) + 西南绒鼠(Eothenomys custos)群落。群落物种区系的分布型组成随着海拔升高而发生变化, 喜马拉雅-横断山型物种随海拔升高所占比例增大; 分布于喜马拉雅-横断山的特有种分布的下限、中点和上限平均海拔都高于非特有种, 且特有种和非特有种的中点和下限平均海拔差异显著(n = 21, df = 19, P = 0.013; n = 21, df = 19, P < 0.01), 说明该区域物种具有明显的东洋界特征, 中高海拔主要由特有种构成。本研究丰富了黑竹沟地区小型兽类及群落多样性的数据资料, 有利于该地区物种多样性的研究和保护。     

甘肃省杓兰属植物资源调查及2新记录种

通过对甘肃省杓兰属植物进行系统的调查和资料整理,共发现甘肃省杓兰属植物15种,占中国杓兰属植物种类的39.47%,其中9种为中国特有种。调查发现2种甘肃省杓兰属植物分布新记录种——巴郎山杓兰(Cypripedium palangshanense T.Tang et F.T.Wang)和离萼杓兰(Cypripedium plectrochilum Franch.)。通过整理重新编制了甘肃省杓兰属植物的分种检索表。     

黄山典型植被类型土壤真菌群落特征及其影响因素

黄山地势高差明显,植被类型多样,生态系统保存完整,是研究森林生态系统土壤真菌群落的天然实验室。本研究采集黄山典型植被下土壤样本,利用Illumina NovaSeq高通量测序技术分析土壤真菌群落结构,结合土壤理化性质探讨不同植被类型影响真菌群落组成的潜在因素。结果共检测到13个真菌门,优势真菌门依次为：担子菌门Basidiomycota,获得38目,202属,相对丰度介于7.30%-90.71%,在常绿落叶阔叶混交林、山地矮林及落叶阔叶林中出现高值,局部呈现先增后减的单峰变化格局;子囊菌门Ascomycota有56目,393属,相对丰度介于4.69%-53.07%,随着典型植被类型变化无明显变化规律;被孢霉门Mortierellomycota获得1目和2属,相对丰度介于2.88%-29.92%,随着典型植被类型变化呈现U型变化模式;5种植被类型土壤中共检测到34个不同分类单元的真菌指示类群,落叶阔叶林土壤真菌指示类群最为丰富,占67%;pH显著影响土壤真菌α多样性（Pearson,P<0.001）,是黄山土壤真菌群落变异的主控因子（Monte Corlo 检验,P<0.01）。     

中国亚热带不同菌根树种的根叶形态学性状特征与生长差异: 以江西新岗山为例

探究植物功能性状的种内和种间变异不仅有助于揭示植物对环境的适应, 也能够反映植物的生态策略, 但不同菌根类型树木生长过程中根叶形态学功能性状的适应策略仍有待探究。本研究依托中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究平台(BEF-China)选取7种丛枝菌根(AM)树木和7种外生菌根(EM)树木的纯林, 测定各个树种的比叶面积、叶干物质含量、比根长、根系直径、树高生长速率、地径生长速率及细根生物量等根叶形态学功能性状和生长指标, 探讨了两种菌根类型树种间的根叶形态学特征的差异。结果表明: 与AM树种相比, EM树种具有较小的比叶面积、吸收根平均直径和生长速率, 但具有更大的叶干物质含量; 两种菌根树种之间的比根长和细根生物量无显著差异。比叶面积、叶干物质含量、树高生长速率、地径生长速率和细根生物量等功能性状及生长指标在不同菌根类型、树种及二者的交互作用中均存在显著差异; 且树种、根功能型、菌根类型及三者之间的交互作用均对根功能性状有显著影响。EM树种地上指标的种内变异均大于种间变异, 而AM树种地上指标的种内和种间变异程度类似; 但两种菌根树种细根生物量的种间变异均大于种内变异。尽管两种菌根树种地上部分生长速率较快通常表现为较低的叶干物质含量, 但AM树种通常拥有较高的吸收根比根长, 而EM树种拥有较粗的运输根平均直径。吸收根比根长越低, 两类菌根树种的细根生物量就越多。由此可见, 根叶功能性状对植物地上部分的生长具有一定的协同效应, 其中运输根主要在EM树种地上生长过程中发挥重要作用, 吸收根主要与AM树种的地上部分生长有关; 但两类菌根树种的地下细根生物量均与吸收根有关。     

马里苷、黄诺玛苷对db/db小鼠肠道菌群的影响及相关性

目的探索两色金鸡菊中黄酮类成分马里苷、黄诺玛苷对db/db小鼠肠道菌群的影响。方法将db/m小鼠作为正常对照组,db/db小鼠分为db/db模型组、db/db+恩格列净(db/db+Empagliflozin)组、db/db+马里苷(db/db+Marein)组、db/db+黄诺玛苷(db/db+Flavanomarein)组,每组8只。采用实时荧光定量PCR(RT-qPCR)的方法检测小鼠粪样中Bacteroides ovatus、Ruminococcus gnavus的变化,并运用Pearson检验分析Bacteroides ovatus、Ruminococcus gnavus的变化与2型糖尿病相关表型的相关性。结果 (1)干预12周后与db/m组相比,db/db组小鼠粪样中Bacteroides ovatus水平显著降低(P0.010);恩格列净(P0.001)、马里苷(P0.050)、黄诺玛苷(P0.001)干预后能显著升高其含量,差异具有统计学意义。(2)与db/m组相比,db/db组小鼠粪样中Ruminococcus gnavus水平显著升高(P0.050);恩格列净(P0.050)、马里苷(P0.050)干预后能显著降低其含量,差异具有统计学意义。(3)Bacteroides ovatus水平与空腹血糖(FBG)、三酰甘油(TG)呈负相关(r=-0.420,P=0.021;r=-0.474,P=0.008);Ruminococcus gnavus水平与FBG、TG呈正相关(r=0.397,P=0.030;r=0.404,P=0.027)。结论马里苷、黄诺玛苷可以调节小鼠肠道菌群的变化,这可能是其抗糖尿病的重要机制。     

自噬相关基因LC3-I的基因表达及单克隆抗体的制备

目的：通过克隆LC3．I基因,体外原核表达LC3-I蛋白后制备抗LC3单克隆抗体,作为自噬研究中的标记分子检测自噬的发生和发展过程。方法：RT．PCR方法从RAW264．7细胞基因组中克隆LC3基因,亚克隆至pQE80L原核表达载体后转化E．cobDH5a进行诱导表达,SDS—PAGE电泳及Westemblot鉴定表达蛋白。蛋白纯化后免疫BALB／c小鼠。采用淋巴细胞杂交瘤技术,制备分泌抗LC3．I杂交瘤细胞株,体内诱生腹水制备mAb,间接ELISA法测定其效价,辛酸一硫酸铵沉淀法及亲和层析法纯化mAb。结果：成功克隆了LC3一I基因,并对其在E．coilDH5a进行诱导表达,SDS-PAGE分析表明在相对分子量Mr为20×10^3有特异条带,Westernblot验证表达产物具有一定的生物学活性。建立了3株稳定分泌特异性抗LC3-ImAb的杂交瘤细胞株,诱导产生的腹水获得的抗体效价在10^5-10^7之间,结论：在E．coli中对LC3-I进行表达,并制备特异性较强抗LC3-I蛋白的单克隆抗体。为自噬研究提供了良好的标记分子,可对自噬形成和发展进行有效的检测。     

生物工程实验教学改革的探索

为了满足社会对于生物工程创新型、工程型复合人才的需要, 本文针对专业实验课程进行了改革与探索, 通过优化实验教学体系、改革生产实习与毕业论文环节和构建课外实验等措施, 建立了以培养学生创新能力、工程意识和解决问题能力为目的的创新实验教学模式, 使学生对于生物工程理论知识和前沿科技有了更好地理解, 有效地改善了实验教学的效果。