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油松谷胱苷肽转移酶Tau1单体结构稳定性研究
王晓霞, 杨海灵, 毛建丰, 王晓茹
2020, 33(2): 1-8. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.001
摘要:
[目的]探究油松PtGSTU1 结构与功能的关系,探讨油松PtGSTU1 蛋白的单体稳定性。[方法]利用同源建模模拟PtGSTU1 的三维结构,推测其 N 末端 18 位精氨酸(Arg18)和 C 末端 103 位天冬氨酸(Asp103)能够形成氢键来稳定蛋白单体结构。利用定点突变,分别将 Arg18 和 Asp103 突变为具有不同极性和构象的氨基酸残基,检测其蛋白的催化活性及结构稳定性。[结果]6个Arg18突变体均无法获得高纯度的具有正确折叠的可溶蛋白,而Asp103突变体可以表达为可溶蛋白,Asp103突变体对不同底物的催化活性和亲和力明显低于野生型,对经典底物CDNB和GSH反应的催化速率( Vmax )降低了至少9倍,对底物的催化效率( kcat/Km )也明显降低。[结论]Arg18和Asp103之间形成的氢键对稳定PtGSTU1单体结构具有重要作用,由于植物GST蛋白N端的保守性和C端结构域的多变性,Arg18的突变对结构和活性的影响大于Asp103,同时预示着C端结构域中可能存在其他氨基酸位点能够与18位精氨酸形成氢键,从而稳定蛋白单体折叠结构。
不同种源杉木树轮α纤维素δ13C对年气候因子的响应
刘小英, 段爱国, 张建国, 张雄清, 朱安明
2020, 33(2): 9-18. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.002
摘要:
目的 通过对不同地理种源杉木α纤维素中的稳定碳同位素(δ13C)与气候因子的相关性分析,筛选出影响杉木树轮δ13C的主导气候因子,解释不同种源差异性响应,为种源层面上区域杉木的培育提供理论参考。 方法 以广西柳州的杉木试验林场的30个种源为研究材料,提取并测量α纤维素中δ13C,利用相关分析和逐步回归分析方法,对杉木树轮δ13C与当年、前1年、前2年的降水、平均温度、最低气温、最高气温、平均相对湿度、最小相对湿度、日照时数及湿润度指数进行分析。 结果 不同种源杉木(1987—2013)树轮δ13C值的变幅为−20.997‰~−25.910‰,表现出较强的一阶自相关,相关系数为0.181~0.866。大部分种源杉木树轮的δ13C与平均温度、最高气温、最低气温呈显著正相关(p<0.05),与日照时数呈不显著正相关,与平均相对湿度、最小相对湿度呈极显著负相关(p<0.01),而与降水及湿润度指数的相关性不统一。逐步回归分析结果发现,30个杉木种源中有26个种源与当年最小相对湿度呈线性关系。 结论 最小相对湿度是影响不同种源杉木树轮α纤维素中δ13C的主导气候因子,而对降水的依赖性很小。杉木不同种源树轮δ13C对气候因子的响应存在明显的滞后效应。研究有效的填补了种源层面上树轮稳定碳同位素对气候响应研究的不足,也为杉木培育及经营管理提供了参考。
基于表型和ISSR标记滇产黄杨叶栒子遗传多样性分析
朱燕蕾, 郭凤根
2020, 33(2): 19-26. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.003
摘要:
目的 从表型和分子2个角度揭示黄杨叶栒子(Cotoneaster buxifolius Lindl.)野生种群的遗传多样性。 方法 利用33个表型性状和ISSR分子标记对滇产野生黄杨叶栒子进行了遗传多样性分析。用PopGen 32软件计算多样性指数,用SPSS 16.0软件构建系统发育树系图。 结果 黄杨叶栒子种内表型性状在居群间存在着丰富的变异,居群间表型性状叶片大小变异系数达25.99%,萼裂片相关3个性状变异达40.66%,差异较大;24条ISSR引物扩增出228条带,其中,153条具有多态性,平均多态率为81.56%,Nei’s基因多样性指数和Shannon多样性指数分别为0.352 0和0.505 9,具有较高的遗传多样性;采用UPGMA法构建遗传关系聚类图,形态和分子标记的2种聚类结果基本一致:分布在同一地区的各个居群多数能聚在一起,地理位置的隔离促进了黄杨叶栒子居群间的遗传分化;个别居群未能与同一产区的其他居群聚在一起,而聚进了其他产区的居群之中,其原因可能是同一产区内各居群的小生境不完全相同,在不同产区内也有相似的小生境,导致黄杨叶栒子居群间发生了趋同进化。 结论 黄杨叶栒子遗传多样性丰富,居群间的亲缘关系及分布与地理位置、海拔位置有密切关系。
极端降雪对北亚热带-暖温带气候过渡带人工林土壤呼吸的影响
昝志曼, 刘彦春, 刘银占, 轩娟, 赵威
2020, 33(2): 27-34. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.004
摘要:
目的 本研究的主要目的是研究极端降雪对北亚热带-暖温带气候过渡带人工林土壤呼吸的影响机制。 方法 以信阳市人工林为研究对象,以2018年1月信阳市的暴雪为契机,设置增加雪被、自然降雪、去除雪被的控制试验,利用LI-8100测定了不同厚度雪被处理下土壤呼吸的变化,并结合土壤温度、土壤湿度、土壤微生物量碳氮含量、土壤可利用性氮含量等变化,研究土壤呼吸与环境因子之间的关系。 结果 在试验前期,增加雪被显著提高了土壤温度,但增加雪被处理下,试验中后期土壤温度值及整个试验阶段的土壤温度平均值均显著低于对照处理。增加雪被厚度可使土壤呼吸速率提高21.57%,而去除雪被对土壤呼吸速率无显著影响。雪被变化对于微生物量碳氮、土壤可利用性氮含量均无显著影响。增雪处理引起的土壤呼吸速率增加主要由试验前期土壤温度的升高导致的。 结论 极端暴雪可能提高气候过渡带人工林的土壤呼吸速率,但这种提高受到降雪量的影响,30 cm左右的降雪并未显著影响土壤呼吸速率,如果积雪深度继续增加,土壤碳排放速率会有所增强。此外,积雪深度在不同的融雪阶段对土壤呼吸的影响幅度不一致,降雪对土壤呼吸的影响主要发生在积雪完全消融之前这一阶段。本结果可为建立气候变化下的生态系统碳循环模型提供部分数据支持。
从C、N、P化学计量特征分析雷竹氮素克隆整合分株年龄效应
章超, 谷瑞, 陈双林, 时俊帅, 郭子武, 刘军, 何奇江
2020, 33(2): 35-42. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.005
摘要:
目的 研究雷竹不同年龄分株叶片C、N、P化学计量特征对氮素克隆整合的响应机制,探讨雷竹林施肥的适宜立竹年龄,为雷竹林精准化、减量化施肥提供参考。 方法 以1年生和2年生雷竹分株组成的克隆整合单元为研究对象,通过给不同年龄分株竹腔注射15NH415NO3的方法,设置3个氮素添加水平(低浓度N,4.07 mol·L−1;中浓度N,8.13 mol·L−1;高浓度N,12.20 mol·L−1),测定各处理1年生、2年生立竹叶片在时间梯度上的C、N、P含量,分析雷竹不同年龄分株间氮素整合方向及传输效率等差异。 结果 雷竹克隆分株间存在强烈的氮素传导功能,1年生立竹会部分传输氮素至2年生立竹,而2年生立竹会将氮素大量传输至1年生立竹,即2年生立竹的氮素传导能力显著强于1年生立竹,同时具有一定的时间效应和氮素浓度效应,氮素浓度过低或过高均会减弱分株间氮素传输能力,试验的中浓度N是整合功能显著变化的“拐点”。1年生、2年生立竹氮素处理均能提高相连分株叶片N、P养分利用效率,且随氮素处理浓度增大及处理时间延长而减弱,但都能维持相对稳定的N/P,并使立竹叶片C、N、P含量及其化学计量比关系产生适应性调节作用。 结论 雷竹氮素克隆整合存在明显的分株年龄效应,宜选择2年生立竹进行株穴法施肥,可以大幅度提高肥料利用率,显著减少肥料的使用量。
舞毒蛾标本DNA提取和COI基因扩增
徐瑶, 王鸿斌, 王梅, 李国宏
2020, 33(2): 43-53. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.006
摘要:
目的 探讨适合舞毒蛾标本的保存和DNA提取方法,分析舞毒蛾标本的保存时间和保存方式对基因序列扩增的影响。 方法 利用SDS法、磁珠法以及E.Z.N.A.™昆虫DNA提取试剂盒3种方法对舞毒蛾新鲜样本、干燥成虫标本和福尔马幼虫林标本进行DNA提取,并对3种方法提取DNA的浓度和纯度进行分析比较。利用1956年至1996年收集的舞毒蛾干燥成虫标本和福尔马林幼虫标本分析并比较保存时间和保存方式对15对COI基因(cytochrome oxidase subunit I)引物(目的片段长度为216 bp~977 bp)扩增成功率的影响。 结果 表明与SDS法和磁珠法相比,E.Z.N.A.™昆虫DNA提取试剂盒对舞毒蛾3种标本的DNA提取效果最好,提取过程中未对标本DNA产生额外损伤。标本保存时间越久扩增长序列目的片段的成功率越低,福尔马林幼虫标本总体扩增成功率比干燥成虫标本的略高。 结论 E.Z.N.A.™昆虫DNA提取试剂盒更适合舞毒蛾新鲜样本、干燥成虫标本和福尔马林幼虫标本的DNA提取。舞毒蛾标本的保存时间和保存方式均会对基因序列扩增产生影响。
翠竹开花生物学特性研究
傅华君, 范婷婷, 杨蒙, 万雅雯, 丁雨龙, 林树燕
2020, 33(2): 54-60. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.007
摘要:
目的 研究翠竹(Pleioblastus pygmaeus)花期生物学特性、花粉形态等,完善竹子开花生物学相关研究及其理论体系。 方法 在开花翠竹林中选取样方进行连续观察记录,结合形态观察及扫描电镜等方法,探究翠竹花序生长规律,对花粉进行解剖观察,综合评估翠竹开花不同时期的群体与个体变化。 结果 翠竹属于成片开花类型,开花后部分竹秆死亡,在开花翠竹中,从笋芽到老竹均有可能开花,花芽在10月下旬开始分化,盛花期为次年3月下旬至4月初,一天之中上午时间段开花最多,开花顺序为一个小穗内由基向顶依次开花;小花为颖花,雌雄同熟,内、外稃各1,雄蕊3,浆片3,雌蕊1,果实为颖果;翠竹花粉粒外形近球形,外壁纹饰大多为细颗粒状,单个萌发孔。 结论 翠竹作为混生地被竹种,具有明显的成片开花特性,成花转变前期发育速度较慢,次年温度回暖后开花过程加快,成片开花后竹林趋于衰败,可结实且种子可育,具有一定的自然复壮能力。
基于蓄积生长率的蒙古栎天然次生林抚育间伐研究
全锋, 周超凡, 段光爽, 胡雪凡, 张会儒, 雷相东
2020, 33(2): 61-68. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.008
摘要:
目的 探讨蒙古栎各龄组适宜的抚育间伐方案,为吉林省蒙古栎天然次生林的抚育间伐提供依据。 方法 以5期吉林省森林资源连续清查数据为基础,筛选蒙古栎幼龄林、中龄林和近熟林,划分5级蓄积间伐强度:强度1(0~10%)、强度2(10%~20%)、强度3(20%~30%)、强度4(30%~40%)、强度5(40%~50%),对比未间伐林分,研究不同龄组林分对不同间伐强度在各观测间隔(5、10、15和20 a)的蓄积生长率的变化规律。 结果 (1)伐后各时间段蓄积生长率随间伐强度增长的趋势:幼龄林先持平,再快速上升,最后快速下降;中龄林先缓慢增长,最后快速下降;近熟林,伐后5 a与10 a,先快速增长,后快速下降直至平缓,而伐后15 a与20 a,先快速增长,后平缓下降。(2)伐后各时间段峰值出现的间伐强度范围:幼龄林都在20%~35%之间,中龄林由伐后5 a和10 a的15%~35%之间至伐后15 a与20 a的20%~40%之间,近熟林由伐后5 a和10 a的15%~25%之间至伐后15 a与20 a的15%~35%之间。(3)各间伐强度级蓄积生长率均值相对于未间伐提升显著的有:幼龄林:强度3与强度4;中龄林:强度2、强度3和强度4;近熟林:强度2和强度3。(4)随着时间的推移,不同间伐强度与未间伐之间的蓄积生长率的差异越来越小。 结论 吉林省蒙古栎天然次生林,各龄组适宜的间伐强度:幼龄林为25%~35%;中龄林为20%~35%;近熟林为15%~30%。
退化森林生态系统中林分碳储量的驱动因素—以内蒙古大兴安岭为例
何潇, 李海奎, 曹磊, 徐胜林, 刘晓彤
2020, 33(2): 69-76. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.009
摘要:
目的 确定退化森林生态系统中林分碳储量的驱动因素,为其碳汇功能的恢复提供参考。 方法 基于调查数据,使用逐步回归的方差分析法和结构方程模型(SEM)法,考虑林分因子和非生物环境因子(地形、气候),探究林分碳储量的驱动因素。 结果 2种方法得到的结果基本一致:方差分析法的确定系数为0.890,林分因子中的平均胸径和株数密度,非生物环境中的月平均最高温和月平均最低温以及干扰类型对林分碳储量有显著影响;SEM中林分碳储量部分的模型确定系数为0.757,林分因子中的平均胸径和株数密度对林分碳储量的影响最大,其中株数密度既有正向的直接作用,也有负向的间接作用,而非生物环境中,月平均最高温对林分碳储量有间接的负向影响,各变量对林分碳储量的影响大小排序为平均胸径(0.94)>月平均最高温(−0.52)>株数密度(0.12)。 结论 综合2种方法得到的结果,在退化森林生态系统中,林分因子和气候因子均对林分碳储量有影响,而地形因子却对其无显著影响。研究结果可为大兴安岭森林碳库探究提供数据参考和借鉴。
毛竹肉桂酰辅酶A还原酶基因PeCCR功能初步研究
徐浩, 杨克彬, 朱成磊, 李英, 高志民
2020, 33(2): 77-84. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.010
摘要:
目的 为研究肉桂酰辅酶A还原酶(CCR)基因表达对竹子木质素生物合成的影响,对毛竹(Phyllostachys edulis (Carrière) J. Houz.)中PeCCR基因的表达情况进行分析,并对PeCCR基因功能进行研究,以期为利用CCR基因在竹子中开展基因工程育种提供参考依据。 方法 采用实时定量PCR(qRT-PCR)方法对PeCCR基因在毛竹不同组织以及不同高度笋中的表达进行了分析,采用RT-PCR方法克隆了PeCCR基因的编码区,构建了基因过量表达载体,采用蘸花法转化拟南芥(Arabidopsis thaliana L.),采用溴乙酰法测定转基因植株茎木质素的含量。 结果 qRT-PCR结果表明:在毛竹实生苗根中PeCCR的表达量最高,其次是笋中,而未展开叶中最低;在野外随着笋高度的增加,木质化程度加强,PeCCR基因的表达量呈上升趋势,在6.7 m笋中达到最高。克隆获得PeCCR编码区长度为1 026 bp,编码一个341 aa的蛋白,具有家族蛋白特有的保守结构域“NWYCYGK”。与野生型拟南芥相比,转PeCCR基因植株叶片明显增大,且抽苔时间提前3~4 d。茎横切的组织化学染色观察发现:转基因植株茎的木质部和束间纤维组织染色面积均大于野生型;木质素含量测定表明,2个过表达PeCCR1转基因株系中的木质素含量均明显高于野生型,分别为野生型对照的123.1%和116.7%。 结论 PeCCR基因在毛竹不同组织的表达存在差异,在笋中随高度增加其表达量上调。过量表达PeCCR促进了转基因拟南芥植株的生长发育,提高了木质素含量。
杨树油菜素内酯合成基因DET2的克隆与功能分析
李泽华, 杜娟, 贺学娇, 赵树堂, 刘颖丽, 卢孟柱
2020, 33(2): 85-92. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.011
摘要:
目的 DET2基因编码一个5α-还原酶,是油菜素内酯(BRs)合成过程中的关键限速基因。研究DET2基因在杨树生长发育中的作用,对于进一步研究油菜素内酯在木本植物中的调控机制有重要意义。 方法 从银腺杨84K(Populus alba × P. glandulosa,‘84K’)克隆得到拟南芥AtDET2同源基因PagDET2,利用生物信息学对其进行序列比对、生化特征分析、构建系统发育进化树。通过RT-PCR分析其在杨树中的表达模式。构建由CaMV 35S强启动子驱动的过表达载体,通过农杆菌介导的叶盘转化法转化84K杨,得到PagDET2-OE转基因植株。分析过表达DET2基因对于转基因植株内源BRs含量、植株生长和抗逆的影响。 结果 克隆了包含全长编码区PagDET2基因全长,可编码一个长度为257个氨基酸的蛋白质。其蛋白序列与毛果杨、拟南芥、水稻、棉花、大豆、番茄DET2蛋白同源性较高,说明该基因在进化过程中相对保守。PagDET2在84K杨不同组织中均检测到表达,其在茎中的表达较高。通过ELISA检测植物 BRs含量发现,过量表达DET2可以显著提高杨树内源BRs含量。过量表达DET2基因,可以导致转基因植株的高生长,但对盐胁迫更加敏感。 结论 DET2基因作为BRs合成的关键基因,在杨树中过量表达可以显著提高内源BRs含量,促进植株增高。DET2转基因植株的获得为进一步分析BR参与木本植物生长发育的调控机制奠定了基础。
不同种源白栎果实形态特征和营养成分含量变异分析
熊仕发, 吴立文, 陈益存, 高暝, 周新华, 汪阳东
2020, 33(2): 93-102. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.012
摘要:
目的 研究不同种源白栎果实形态特征和营养成分变异规律,为白栎品种选育和种质资源开发利用提供科学依据。 方法 收集白栎自然分布区14个天然种源368个单株果实,分别测定4个形态特征指标和6个营养成分含量指标,并进行统计学分析、主成分分析和聚类分析。 结果 (1)白栎4个形态特征在种源间和种源内均差异极显著,6个营养成分含量在种源间均差异极显著。白栎果实形态特征的Shannon-Wiener指数(H)均值为1.839,其中,果实宽度(1.886)>果实长度(1.837)>长宽比(1.832)>百粒质量(1.801);(2)白栎果实10个特征参数间大多存在显著或极显著相关性,其与地理气候因子间仅个别存在显著相关性;(3)对10个特征参数进行Q型聚类分析,可将14个白栎种源划分为3大类群:湖北利川、四川邻水、四川阆中、贵州黄平、湖南新晃、江西宜黄和广西全州种源为第一类;重庆万州、重庆江津、湖南龙山、福建武夷山、浙江武义、浙江西湖种源为第二类;浙江遂昌种源单独归为一类。 结论 白栎果实形态特征在种源内和种源间均差异极显著,种源内的变异高于种源间的变异,营养成分含量在种源间均差异极显著,说明其存在着丰富的遗传变异;果实特征参数与地理气候因子间存在一定的相关性。综合聚类分析和营养成分含量分析结果,可以看出浙江遂昌种源果实综合品质最好。
弗吉尼亚栎不定芽增殖及试管苗再生影响因子研究
孙海菁, 施翔, 陈益泰, 王树凤, 徐琴娣
2020, 33(2): 103-111. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.013
摘要:
目的 探析弗吉尼亚栎组织培养中不定芽增殖和生根的关键影响因子,建立弗吉尼亚栎试管苗再生体系,为弗吉尼亚栎无性系选育提供技术支撑。 方法 以弗吉尼亚栎带芽茎段为外植体,采用不定芽增殖途径,研究弗吉尼亚栎组织培养过程中外植体选择、褐化控制以及培养基选择、激素配比对不定芽增殖和生根的影响。 结果 表明:向培养基中添加抗坏血酸、硫代硫酸钠和活性炭均显著降低外植体的褐化半径(p<0.05),其中,外植体在含有3.00、5.00 g·L−1活性碳的培养基中褐化半径最小。基本培养基筛选试验表明:以1/4MS或WPM为基本培养基时,平均芽长和芽数明显优于MS培养基。不定芽增殖最佳培养基为1/4MS+1.20 mg·L−1 6-BA,培养周期40 d,增殖倍数可达6.6。最佳生根培养基为1/4MS+0.50 mg·L−1 IBA+0.50 mg·L−1NAA,生根率达53.33%,且根粗壮,木质化程度较高。组培苗移植到灭菌河沙中,平均成活率达57.78%。 结论 培养基成分和激素配比是影响弗吉尼亚栎不定芽增殖和试管苗再生的主要因子,低盐培养基(1/4MS或WPM)不仅可以促进不定芽增殖,且能够减轻外植体褐化;还发现野外取材的外植体极易褐化,而来源于无菌苗的外植体,褐化程度明显低于野外取材的外植体。
江苏里下河不同湿地植被地下水水位动态及影响因素
何冬梅, 王磊, 万欣, 徐庆, 高德强, 左海军
2020, 33(2): 112-117. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.014
摘要:
目的 了解水资源丰富的里下河平原典型淡水湿地植被地下水水位的动态变化特征及主要影响因素,为该区淡水湿地植被的恢复和保护提供参考依据。 方法 以江苏省里下河平原两种典型淡水湿地植被(池杉针叶林和杨树阔叶林)为研究对象,分别布设2个地下水水位观测井,并对井中地下水水位动态进行长期观测,分析其月际和季节动态变化特征;同时采集2016年9月至2017年8月1个水文年的降水量和气温数据,分析地下水水位动态变化与气温和降水量变化的相关性。 结果 表明:两种典型淡水湿地植被地下水水位的动态变化存在显著的差异,池杉林几乎全年淹水,其月均地下水水位大于杨树林,而杨树林月际间地下水水位变化幅度相对较大,表现出季节差异;从季节动态看,池杉林和杨树林夏季的地下水平均水位相对于其他季节均明显要低。两种淡水湿地森林地下水水位的变化受降水量影响程度不同,杨树林地下水水位月动态表现出滞后于降水量变化约1个月,而这种滞后性未体现在池杉林中。杨树林和池杉林地下水的月均水位与月均气温间均呈现出极显著的负相关关系。 结论 不同淡水湿地森林的地下水水位动态具有不同特征,受环境因素的影响程度也有差异。在水资源丰富的里下河平原,降水量大小并不是影响该区淡水湿地植被地下水水位动态变化的关键因子,而气温则是主要影响因素。
基于高光谱特征和光合参数监测松小蠹不同危害时期的相关分析
刘梦盈, 石雷, 马云强, 张忠和, 刘雪莲, 姚俊, 杜婷
2020, 33(2): 118-127. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.015
摘要:
目的 测定云南松枝梢针叶高光谱数据及光合数据,建立松小蠹危害时期监测模型及光合参数模拟方程,有效、快速地预测松小蠹危害时期,诊断云南松健康状况,为大面积应用高光谱遥感技术实现森林病虫害监测提供依据。 方法 调查松小蠹危害情况,获取不同危害时期针叶高光谱及光合数据,选取与松小蠹危害时期显著相关的参数,建立危害时期监测模型;对针叶光合与高光谱特征参数进行相关分析,建立光合参数的相关方程。 结果 危害时间越久,在740~1 036 nm,云南松枝梢针叶光谱反射率逐渐降低;光谱一阶微分曲线在660~740 nm,出现“红边”“蓝移”现象,且峰值逐渐降低;基于光谱特征建立的松小蠹危害时期多元线性回归模型拟合效果最优;松小蠹危害时期与净光合速率Photo密切相关,其三次函数模型拟合效果较好;建立光谱指数和光合参数之间的联系,得到光合参数最优拟合方程。 结论 根据云南松光谱指数和光合参数分别建立的模型可有效监测松小蠹危害时期;云南松光谱指数与光合参数存在显著相关性,可建立相关模型预估云南松生长健康状况。
杨树叶片蛋白质双向电泳图谱的建立
索慧英, 郑密, 卢晗, 曲冠证, 李莹
2020, 33(2): 128-137. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.016
摘要:
目的 探究适用于杨树叶片蛋白质组学研究的双向电泳体系,建立杨树叶片蛋白质的双向电泳图谱。 方法 本研究以小黑杨(Populus simonii×P. nigra)叶片为材料,对小黑杨叶片双向电泳体系的2D裂解液、蛋白的纯化、IPG胶条的pH范围、蛋白上样量、等电聚焦时间和SDS(Sodium Dodecyl sulfate)平衡时间进行优化。利用优化后的双向电泳体系分别对小黑杨、大青杨和84 K杨叶片蛋白质进行双向电泳实验。 结果 采用2D裂解液Ⅱ对小黑杨叶片蛋白质进行溶解,可显著提高蛋白的溶解性,双向电泳图谱中可分辨出326个蛋白质,比采用2D裂解液Ⅰ溶解的蛋白样品多209个蛋白质。通过蛋白裂解液提取小黑杨叶片蛋白质,利用2D clean-up 试剂盒法对蛋白样品进行纯化,所得的双向电泳图谱背景清晰、蛋白质的分离效果较好。小黑杨叶片蛋白质主要集中在pH 4~7内,选用24 cm、pH 4~7的线性IPG胶条进行双向电泳,可获得分离效果较好的393个蛋白质。蛋白上样量提高至1 mg时,可分辨的蛋白质的个数明显增加,由326个增加至454个。10 000 V的等电聚焦时间为13 h,SDS平衡时间为40 min时可得到背景清晰、蛋白质个数多、分辨率较高的双向电泳图谱;采用优化后的双向电泳体系对小黑杨、大青杨(Populus ussuriensis Kom.)和84 K杨(Populus alba×P. glandulosa)叶片蛋白质进行双向电泳实验,分别可检测到531、828、525个蛋白质,且蛋白质分离效果好、图谱分辨率高。 结论 优化后的双向电泳体系提高了小黑杨叶片蛋白质双向电泳图谱的分辨率和重复性,采用优化后的双向电泳体系成功的建立了小黑杨、大青杨和84 K杨叶片蛋白质的双向电泳图谱,该体系适用于小黑杨、大青杨和84 K杨叶片蛋白质组学的分析,为杨树叶片蛋白质组学的研究奠定了基础。
菲胁迫下蒿柳抗氧化系统的响应
李霞, 马晓东, 邹竣竹, 周晓星, 孙振元, 韩蕾
2020, 33(2): 138-144. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.017
摘要:
目的 研究菲胁迫下活性氧和抗氧化物质的变化规律,探究蒿柳抗氧化系统的防御机制,为提高其对多环芳烃(PAHs)的抗性及加强植物修复的研究提供理论依据。 方法 以蒿柳扦插苗为试验材料,采用水培方式,研究其在0、1.0 mg·L−1菲处理下活性氧、抗氧化酶、抗氧化剂以及丙二醛(MDA)的动态变化,处理时间为16 d。 结果 研究表明:(1)菲处理后第4天,H2O2含量和氧自由基(O2·−)生成速率迅速增加,MDA含量升高,过氧化氢酶(CAT)活性显著上升;第8天超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)活性显著升高;第16天时,H2O2含量下降到与对照无显著差异,O2·−和MDA的增加量下降。(2)还原型谷胱甘肽(GSH)和谷胱甘肽还原酶(GR)在处理后第4天即迅速上升,谷胱甘肽-S-转移酶(GST)呈缓慢上升趋势。(3)还原型抗坏血酸(AsA)含量在处理后第4天低于对照,但随着处理时间的延长呈上升趋势,在第16天时高于对照。 结论 菲胁迫下,O2·−是造成细胞膜脂过氧化的主要活性氧,SOD活性一直高于对照,但不足以清除增加的O2·−,CAT和POD的升高可以清除过量的H2O2;GSH是抵御菲胁迫的有效抗氧化剂,并通过GST的催化参与菲的解毒。
枣实蝇对枣果挥发物的选择行为
梁萌, 阿不都瓦哈·艾再孜, 阿地力·沙塔尔
2020, 33(2): 145-153. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.018
摘要:
目的 探究对枣实蝇有引诱作用的挥发性物质,研发基于行为调节的防治技术。 方法 采用Y型嗅觉仪测定了枣实蝇成虫对6种枣果挥发物的选择行为反应,并在室内试验的基础上进行田间引诱试验。 结果 室内试验结果显示,枣实蝇成虫对6种枣果挥发物具有显著正趋性。枣实蝇雌虫对棕榈酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸的选择率较强,选择率均为30%以上;雄虫对亚油酸乙酯、油酸乙酯的选择率较强,选择率均为25%以上,从不同浓度梯度(原液、10%溶液、1%溶液)的选择率和选择系数来看,随浓度的递减,其选择率和选择系数也在递减,原液的选择率分别为10%溶液及1%溶液的2.5倍及5倍以上。田间试验发现:肉豆蔻酸对枣实蝇雌虫的诱集效果较强,2 d最多诱捕数量为15头·只−1,平均诱捕数量为11.4头·只−1,十四酸乙酯次之。在6种不同挥发物中油酸乙酯和亚油酸乙酯对枣实蝇雄虫的引诱效果较强。经单因素方差分析发现,在6种挥发性物质及混合物中,月桂酸乙酯及十四酸乙酯对枣实蝇雌雄虫的引诱效果之间存在显著性差异。其他挥发物之间无显著差异。 结论 枣果挥发物中棕榈酸乙酯、月桂酸乙酯、肉豆蔻酸与枣实蝇偏爱选择密切相关。在田间试验中:枣实蝇成虫对肉豆蔻酸的选择率较强,为研发枣实蝇引诱剂提供了理论依据。
花楸树(Sorbus pohuashanensis)营养物质与药用成分探究
徐嫚嫚, 于雪丹, 郑勇奇, 张涛, 夏新合, 付其迪, 张川红
2020, 33(2): 154-160. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.019
摘要:
目的 以花楸树为研究对象,探究不同部位物质成分组成和含量差异以及不同生境条件对物质含量的影响。 方法 采用有机溶剂浸提及液相色谱法测定了花楸树不同部位(嫩枝、嫩叶、成熟叶、鲜果和干果)营养和药用物质。 结果 结果表明:花楸树不同部位含有丰富的营养和药用物质,其中成熟叶片中维生素C、类胡萝卜素和黄酮类物质含量较高,干果中蛋白质、可溶性糖、总酚、花色苷和单宁含量较高;与北京花楸相比,花楸树不同部位蛋白质、花色苷、黄酮类物质和总酚含量均较高,其中果实中花色苷和类胡萝卜素含量分别约为北京花楸的3倍和5倍,成熟叶片中的黄酮类物质和总酚含量约为2倍;花楸树新鲜果实中黄酮类和酚类物质种类丰富,其中槲皮素和表儿茶素的含量最高,且分别约为北京花楸的1.5倍和3倍。 结论 与北京花楸相比,花楸树的营养物质和药用成分的含量更高,值得加强其果实和叶片中黄酮和果实酚类物质资源的开发利用。
红火蚁营巢对不同生境土壤氮磷钾含量的影响
杨建秀, 张念念, 燕迪, 李巧, 王庆, 卢志兴, 陈又清
2020, 33(2): 161-167. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.020
摘要:
目的 土壤大型节肢动物作为生态系统的工程师,能够调控陆地生态系统的养分循环,本研究旨在揭示红火蚁营巢对不同生境土壤氮磷钾养分含量的影响。 方法 于2017年11月和2018年3月,选择云南省昆明市和牟定县林地、荒地及草地3种生境类型为研究样地,比较研究了红火蚁(Solenopsis invicta Buren)活动巢和废弃巢土壤氮磷钾养分含量特征。 结果 红火蚁营巢均显著增加了不同生境土壤氮磷钾含量(P<0.01),其中,林地废弃巢中土壤磷和钾含量显著高于活动巢(P<0.05或0.01),草地则是活动巢磷和钾含量显著高于废弃巢(P<0.05或0.01),但林地和草地活动巢和废弃巢中氮含量差异不显著;不同土层氮磷钾含量差异亦不显著;红火蚁营巢均能显著增加壤土和砂土中氮磷钾含量,其中,壤土中磷和钾增加的幅度极显著高于砂土(P<0.01)。 结论 红火蚁营巢均能显著增加林地、荒地和草地中土壤氮磷钾含量,活动巢废弃后,这种影响仍十分显著,壤土中增加幅度高于砂土。
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2020, 33(2): 181-181.
摘要:
综述
天牛科昆虫信息化合物研究现状
朱映, 黄志嘉, 蓝来娇, 张锦坤, 高庆远, 王琳, 李拥虎, 温秀军, 马涛
2020, 33(2): 168-180. doi: 10.13275/j.cnki.lykxyj.2020.02.021
摘要:
天牛科昆虫是危害严重的林业害虫,给林业生产造成重大损失。昆虫信息化合物的鉴定及应用,在害虫综合治理(IPM)中发挥着重要的作用。到目前为止,已从100多种天牛科物种中鉴定出信息化合物质,天牛亚科(Cerambycinae)、沟胫天牛亚科(Lamiinae)和椎天牛亚科(Spondylidinae)鉴定出雄性天牛的聚集信息素组分,花天牛亚科(Lepturinae)和锯天牛亚科(Prioninae)物种主要是鉴定出雌性天牛释放性的性信息素组分。这些信息素组分在不同亚科、不同属和种之间重叠率高,同一种组分可以在多种天牛物种中发挥作用,调节昆虫行为活动的信息化学物质在害虫治理中具有应用潜力和广阔的前景。对国内外已研究的天牛科信息素组分进行系统分析,可为今后鉴定新的天牛科信息素组分提供依据,加快我国天牛科信息素组分鉴定和应用进程。