DHAP胁迫对天山云杉幼苗生长过程中抗氧化酶活性的影响

天山云杉(Picea schrenkiana)是新疆森林生态系统中的特有种,自然更新过程出现了阻碍,3,4-二羟基苯乙酮(3,4-dihydroxy-acetophenone,DHAP)已被确证是引起这一生态过程的主要自毒物质。为了揭示天山云杉天然更新障碍的内在生理机制,本文选择5个浓度梯度(0,1.0,2.0,3.0,5.0 mmol·L~(-1))DHAP处理天山云杉幼苗,以胚根长、胚芽长和鲜质量作为幼苗生长参数,测定天山云杉幼苗根尖细胞活力和6种抗氧化酶活力(SOD、POD、CAT、APX、GPX、GR)。结果显示,2.0 mmol·L~(-1) DHAP能显著促进天山云杉幼苗的胚根、胚芽和鲜质量生长,5.0 mmol·L~(-1) DHAP显著抑制天山云杉幼苗的生长;天山云杉在DHAP浓度(c≤2.0 mmol·L~(-1))处理下,抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX、GR的活性随着DHAP浓度的升高而升高,POD的活性随着浓度的升高而下降,6种抗氧化酶协同作用以维持抗氧化酶防御系统的稳定;DHAP浓度(2.0 mmol·L~(-1)c≤5.0 mmol·L~(-1))处理后的前3 d,抗氧化酶SOD、CAT、APX、GPX、GR的活性随着DHAP浓度的升高而降低,POD的活性随着浓度的升高而升高,处理3 d后6种抗氧化酶活性与对照相比差异性显著但无规律,在此浓度范围内DHAP胁迫导致天山云杉生理机制紊乱,打破了正常的生长发育机制致使细胞加速死亡。DHAP通过影响天山云杉幼苗根尖细胞活力和抗氧酶活性,进而干扰天山云杉幼苗的正常生长,成为引发天山云杉天然更新障碍的一种因素。     

天山中部不同年龄和海拔高度天山云杉天然更新幼苗茎干功能性状

[目的]了解幼苗茎干功能性状随年龄增大和海拔高度增加的变化特征,揭示幼苗生长的环境适应策略和最适宜的海拔高度,为天山云杉天然更新幼苗的经营管理提供科学依据.[方法]采用物理和化学分析的方法.对天山北坡中部头屯河上游不同年龄(1～10 a)和海拔高度(1 750～2 750 m)天山云杉(Picea schrenkiana Fisch.et Mey.)天然更新幼苗茎干氮含量(SNC)、磷含量(SPC)、钾含量(SKC)和比茎密度(SSD)的采样进行分析.[结果]SNC、SPC、SKC总体呈现随着幼苗年龄的增大而减小;1～7a天山云杉SSD随着幼苗年龄的增大而增加,7～ 10 a SSD则随着幼苗年龄的增大而减小.SSD、SNC、SPC、SKC随海拔高度的增加变化各不相同.不同海拔高度天山云杉天然更新幼苗茎干SNC与土壤全N含量呈显著(P＜0.05)负相关,SPC与土壤全P含量呈极显著(P＜0.01)负相关,SKC与土壤全K含量相关性不显著(P＞0.05).[结论]天山云杉天然更新幼苗茎干SSD、SNC、SPC、SKC均随年龄增大和海拔高度的增加而变化.幼苗在更新初期(1～4a)更注重高生长,而在后期(5 ～ 10 a)则采用稳定植株体结构的环境适应策略.天山北坡中部2 200 m海拔高度附近具有天山云杉天然更新幼苗最适宜生长的环境条件.     

天山云杉凋落物提取液对种子萌发和幼苗生长的自毒作用

设定光周期为20℃、16 h,暗周期为15℃、8 h,在人工气候箱中对天山云杉不同浓度凋落物水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长的影响进行了实验研究.结果表明:天山云杉凋落物水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长存在自毒作用.当提取液浓度达到0.025 gDW mL-1时,对种子发芽势和发芽指数的抑制作用达到极显著(P＜0.01),抑制率分别为14.5;和29.3;;当提取液浓度达到0.1 gDW mL-1时,对种子发芽率和幼苗胚芽、胚根生长的抑制作用达到极显著(P＜0.01),抑制率分别为21.2;、34.1;和51.3;,并显著延长种子的发芽时间;当提取液浓度达到0.2 gDW mL-1时,对幼苗鲜重增加的抑制作用达到极显著(P＜0.01),抑制率为31.4;;提取液浓度对幼苗干重增加的影响不显著.实验还表明,在低浓度(≤0.05 gDW mL-1)时,天山云杉凋落物提取液对其种子的发芽率表现出一定的促进作用.     

天山云杉针叶提取物对种子萌发和幼苗生长的自毒作用

在人工气候箱中模拟野外种子萌发和生长条件,设定光周期为20 ℃, 16 h,暗周期为15 ℃, 8 h,对天山云杉不同浓度针叶水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长的影响进行了实验研究.实验结果表明：天山云杉针叶水浸提取液对其种子萌发和幼苗生长存在自毒作用.在浓度较低时,自毒作用主要表现为对种子萌发的延迟;在浓度较高时,自毒作用主要表现为对种子萌发的强烈抑制,并且随着浓度的增大抑制作用逐渐增强.当提取液浓度达到0.100 g/mL（1 g/mL为1 mL水溶液中含有1 g针叶干物质的提取物,下同）时,对种子萌发的抑制作用达到极显著水平（P＜0.01）,抑制率达到31.3%;当提取液浓度达到0.050 g/mL时,对幼苗胚根、胚芽伸长的抑制作用达到极显著水平（P＜0.01）,抑制率分别达到44.0%和27.8%.     

天山北坡中部天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量与功能性状的微生境分析

【目的】分析天山云杉(Picea schrenkiana var.tianschanica)1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的相互作用及关系,为环境筛(environmental filter)在天山云杉幼苗定居阶段筛选作用提供参考。【方法】采用冗余分析(redundancy analysis, RDA)方法,分析天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状与微生境因子的关系,并选用层次分割法定量分解微生境因子的解释率。【结果】显著影响天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状的微生境因子有苔藓厚度、枯落物厚度、草本盖度、根系盘结层厚度、大树邻体效应和海拔、坡位,可解释47.43%的天山云杉1 a生天然更新幼苗存活数量和功能性状变异。其中,由苔藓、草本、枯落物构成的林下地被物的解释率为26.16%,根系盘结层厚度和海拔高度的解释率分别为9.79%和5.95%。【结论】天山云杉林下的枯落物、苔藓和土壤根系盘结层厚度,以及林地所处的海拔高度对天山云杉1 a生天然更新幼苗的存活具有较强的筛选作用。     

天山云杉(Picea schrekiana Fisch et Mey.)凋落物的自毒效应

天山云杉(Picea schrekiana Fisch et Mey.)是亚洲中部山地的特有物种,在中国仅见于新疆,其主要分布在天山南北坡和昆仑山西部北坡,对天山的水源涵养、水土保持和林业生产具有不可或缺的重要作用.然而天山云杉林的天然更新不良和障碍成为困惑新疆林业工作者的一大难题.从植物间的化感与自毒作用研究着手,分析了天山云杉凋落物水提液的乙醚、乙酸乙酯、正丁醇萃取物对自身种子萌发和幼苗生长的影响.以种子发芽率、发芽势和发芽指数作为种子萌发参数,以胚根、胚芽长度和实生苗干湿重的变化作为幼苗生长参数.研究结果表明:种子萌发试验中乙醚萃取物具有最强的抑制效应(IC50=5.00 mg/mL),而正丁醇萃取物的抑制效应最弱(IC50＞10.00 mg/mL);幼苗生长试验中,1.25 mg/mL 的乙醚萃取物对幼苗生长具有显著的抑制作用(P＜0.05),1.25 mg/mL 的正丁醇萃取物能够促进其幼苗生长,大于2.5 mg/mL 的正丁醇萃取物对幼苗生长都具有显著的抑制效应(P＜0.05).采用GC-MS-MS技术分析三种有机萃取物的化学组成,共鉴定并定量分析出了包括酚酸、长链脂肪酸、单宁酸和吲哚类物质在内的17种化合物.乙醚萃取物中存在的2-keto-4a-methyl-8-methoxy-2, 3, 4, 4 a, 5, 6, 11, 12-ocahydrochrysene为一新的化感物质,证明了天山云杉凋落物中存在的化感与自毒物质是导致其种群天然更新障碍的最主要原因,同时揭示了自毒作用发生的化学物质基础.     

冠突散囊菌液体培养条件的正交优化

[目的]研究冠突散囊菌(Eurotium cristatum)液体培养条件.[方法]采用L16(45)正交试验设计,对影响冠突散囊菌生长的主要因素,包括黑茶浓度、蔗糖浓度、pH、培养温度和接种量进行5因素4水平筛选分析.[结果]冠突散囊菌最优的液体培养条件为:黑茶浓度为0.7％,蔗糖浓度为5％,pH为5,培养温度为29℃,接种量为1％(孢子浓度为6.0×108cfu/ml).[结论]该研究可为现代发酵工程技术应用于茯砖茶生产提供科学依据.     

不同尺度天山云杉活立木空间结构分析

以新疆西天山国家级自然保护区天山云杉为研究对象，基于2014年7-8月天山云杉大样地所有胸径(DBH)≥1 cm的活立木胸径、树高、空间位置等调查数据，采用林分空间结构一元分布和二元分布分析方法，通过计算不同尺度天山云杉活立木林分空间结构参数，量化评价天山云杉活立木林分空间结构。结果表明，天山云杉活立木林分空间结构在小尺度上变化较大，当尺度≥80 m×80 m时变化趋于稳定，林分空间分布为随机分布，生长竞争处于中庸状态，不同尺度林分平均胸径变化范围为42.53~45.21 cm，林木个体生长差异小，树种组成以天山云杉占绝对优势，少量伴生其他乔木树种，幼树幼苗少，保护区需要采取抚育间伐和人工促进天然更新技术措施来调整林分空间结构，适当增加天山云杉伴生树种，既有利于提高林分混交度，维持生态系统生物多样性，也有利于天山云杉天然更新，保持生态系统健康稳定发展。     

棉花植株水提取液对种子萌发和幼苗生长的自毒作用

[目的]分析棉花植株提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响.[方法]以种子发芽率、发芽势和发芽指数为种子萌发参数,以茎粗、子叶节高度和根、茎叶的湿重作为幼苗参数,分析棉花根系、茎叶不同浓度提取液对自身种子萌发和幼苗生长的影响.[结果]棉花水浸提取液对棉花种子发芽有“低促高抑”的影响,对茎、根和叶的生物质合成量有着不同程度显著或极显著的影响,整体表现为抑制幼苗生长.[结论]高浓度棉花水浸提取液对棉花种子发芽、幼苗生长有抑制作用,自毒作用在多年棉花连作产生连作障碍中起到不可忽视的作用.     

基于混合效应模型的新疆天山云杉单木胸径预测模型构建

【目的】建立新疆天山云杉单木胸径生长模型,以期对天山云杉胸径生长进行预测,为天山云杉经营管理提供理论依据。【方法】以天山云杉为研究对象,基于新疆自治区一类清查数据中70块天山纯林复测样地,样地中测得活立木共计1 914株,随机选取1 531组数据作为训练数据,383组数据作为检验数据。对比分析传统单木胸径模型和混合效应模型在云杉单木胸径模型的应用,在运用R语言的nlme模块构建混合效应模型时考虑密度水平效应、样地效应以及嵌套两水平效应,并用平均绝对误差(E)、均方根误差(RMSE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)、调整决定系数(R_(adj)~2)来检验模型的拟合效果。【结果】混合效应模型(R_(adj)~2=0.762)优于传统胸径模型(R_(adj)~2=0.505)。混合效应模型中,基于嵌套两水平混合效应模型最好,其平均绝对误差(E)、均方根误差(RMSE)、平均预估误差(MPE)、总相对误差(TRE)、调整决定系数(R_(adj)~2)值分别为0.589 cm、0.804 cm、0.966%、-0.042%、0.899。混合效应模型拟合效果由高到低依次为:嵌套两水平混合效应模型(R_(adj)~2=0.899)样地混合效应模型(R_(adj)~2=0.766)密度水平混合效应模型(R_(adj)~2=0.762)。幂函数能有效消除异方差结构的影响,一阶自回归矩阵AR(1)可以有效消除数据的时间相关效应。【结论】研究求得的天山云杉单木胸径生长混合效应模型可作为新疆天山云杉单木胸径预测的主要模型,其中嵌套密度水平效应和样地效应的混合效应模型对单木胸径的预测效果最好(R_(adj)~2=0.899),此研究表明混合效应模型是新疆天山云杉单木胸径预测的有效方法,为大面积新疆天山云杉单木胸径预测提供理论基础及新的方法。     

凹凸棒土处理含酚废水及生物再生的研究

[目的]研究凹凸棒土对苯酚的吸附效果及生物再生条件。[方法]用苯酚溶液模拟含酚废水,研究吸附剂投加量、pH、温度等因素对凹凸棒土吸附苯酚的影响及最佳条件。[结果]凹凸棒土吸附苯酚的最佳条件为吸附剂投加量4 g/100 ml、吸附温度40℃、pH10.0、吸附时间40 min,对苯酚的去除率可达27.1%。在pH为4.0、酵母菌液浓度2.040 g/L、30℃条件下对吸附饱和的凹凸棒土再生3h,再生后的凹凸棒土达到最佳吸附效果,对苯酚的去除率达到39.07%。[结论]该研究可为含酚废水的处理及凹凸棒土的再生提供指导。     

神农香菊花粉萌发的研究

[目的]为新芳香资源植物神农香菊的进一步品种改良提供参考。[方法]用改良ME3作花粉萌发基本培养基,将材料培养在含有不同浓度蔗糖（62.5、125.03、33.0 g/L）及聚乙二醇（PEG）（50 2、00、400 g/L）的培养基上,分别在20、25、30℃温度下培养,研究不同温度、不同浓度蔗糖及PEG对神农香菊花粉萌发的影响。[结果]蔗糖对花粉萌发有促进作用,并且低浓度蔗糖对花粉萌发更有利,较高浓度的蔗糖抑制作用明显。PEG溶液能一定程度地促进神农香菊花粉萌发,浓度200 g/L的PEG对神农香菊花粉萌发促进作用最明显,平均萌发率达到6.61%。20℃对花粉萌发最有利,平均萌发率最高,可达7.90%,随着温度的升高,萌发率反而降低。[结论]蔗糖对神农香菊花粉萌发有促进作用,并且低浓度蔗糖对花粉萌发更有利;PEG溶液对神农香菊花粉萌发有促进作用,浓度200 g/L的PEG作用最明显;20和25℃对花粉萌发均较为有利。     

魏氏拟尾柱虫最适温度及半致死温度研究

[目的]研究魏氏拟尾柱虫的最适温度以及半致死温度。[方法]采用原生动物通用的测定方法,研究魏氏拟尾柱虫的最适温度以及半致死温度。[结果]温度对魏氏拟尾柱虫的分裂速度具有显著影响(P0.05)。在22℃下魏氏拟尾柱虫的分裂速度最快,日平均分裂次数为(2.456±0.706)次/d。[结论]魏氏拟尾柱虫的最适温度为22℃,半致死温度为36℃。     

马铃薯浸提液对其SAGs积累、酚类代谢及自毒效应研究

[目的]研究马铃薯浸提液对其SAGs积累、酚类代谢及自毒效应。[方法]研究实验清水处理为对照,研究马铃薯芽、茎叶和块茎水浸提液对其形态特征、酚类代谢、糖苷生物碱积累及其化感自毒效应的影响。[结果]水浸提液处理使马铃薯发芽率降低,发芽推迟,植株变小,根生长减慢;水浸提液处理后,马铃薯根、茎和叶片中酚类含量升高,糖苷生物碱积累,PPO和PAL活性升高;水浸提液处理对马铃薯发芽、生长、酚类代谢、糖苷生物碱含量及其自毒效应影响大小依次为芽浸提液〉茎叶浸提液〉块茎浸提液〉对照;水浸提液处理并不影响酚类和糖苷生物碱在马铃薯中的分布。[结论]糖苷生物碱和酚类参与马铃薯水浸液自毒效应对其发芽和生长有抑制效应。     

响应面法优化核桃青皮色素棉织物染色工艺

[目的]广泛开发具有保健功能的天然染料,选用核桃青皮对棉织物进行染色。[方法]通过紫外扫描图谱研究了核桃青皮染液的热稳定性,响应面法优化不同染液浓度、碱(碳酸氢钠)浓度、时间、温度下棉织物的染色工艺,以未染色棉织物为对照,总色差为指标,最后应用扫描电镜图谱分析棉织物染色前后形貌变化。[结果]核桃青皮染液在100℃内稳定性良好;模型优化的条件为染液浓度70mg/m L,碱浓度3.91%,时间102 min,温度100℃,此条件下,总色差为35.292,各因素中碱浓度是影响总色差值的最显著因素,染液浓度和碱浓度交互作用极显著(P0.01);扫描电镜图显示棉织物染色前后形貌未发生改变;由于媒染剂的络合作用,预媒染染色色牢度比直接染色普遍高1~2级,色牢度均达4级。[结论]响应面法可有效优化核桃青皮染液的棉织物染色工艺。     

羧甲基改性菊糖阻垢效果研究

[目的]研究羧甲基菊糖的阻垢效果。[方法]采用比较静态阻垢法对影响阻垢效果的羧甲基菊糖浓度、pH值、钙离子浓度、温度因素进行探索。[结果]试验确定最佳阻垢条件为:羧甲基菊糖用量16 mg/L、Ca2+浓度小于250 mg/L、pH为8.0、温度80℃,此时羧甲基菊糖的阻垢率为93.4%。[结论]为今后羧甲基糖的应用提供了参考。     

不同培养条件对循化线辣椒疫霉菌产孢量的影响

[目的]探讨不同培养条件对循化线辣椒疫霉病产孢量的影响。[方法]针对光照时数、pH、培养基以及温度对循化线辣椒疫霉菌分离培养过程中产孢量的影响进行了研究。[结果]循化线辣椒疫霉菌在24 h/天光照、pH为7.0、马铃薯培养基（PSA）和30℃条件下产孢量最大,其中pH、基础培养基和温度对产孢量影响较大。[结论]为循化线辣椒在自然界发病条件方面的研究奠定了基础。     

美洲大蠊蛋白质的提取工艺优化及其对伤口愈合的影响

[目的]优化美洲大蠊蛋白质的提取方法,并研究美洲大蠊蛋白质对小鼠伤口愈合的影响。[方法]采用碱提法、盐提法和酶提法对美洲大蠊蛋白质进行分离和提取,测定不同方法提取美洲大蠊蛋白质的含量,优化美洲大蠊蛋白质的提取工艺;并用提取的美洲大蠊蛋白质进行小鼠伤口愈合试验,研究美洲大蠊蛋白质对小鼠伤口愈合的影响。[结果]在碱浓度为1.5%、提取温度为80℃、提取时间为1.0 h时,美洲大蠊蛋白质提取率最高;在盐浓度为1.0%、提取温度为40℃、提取时间为2.0 h时,美洲大蠊蛋白质提取率最高;在酶占样本比为0.6%、酶解温度为45℃、酶解时间为2.0 h时,美洲大蠊蛋白质提取率最高。小鼠伤口愈合试验表明,美洲大蠊提取的蛋白质可以促进伤口愈合,且愈合时间比正常情况下缩短近一半。[结论]碱液浓度、盐浓度和酶浓度对美洲大蠊蛋白质提取的影响最大。3种方法提取美洲大蠊蛋白质的效果从大到小依次为酶提法、碱提法、盐提法,即美洲大蠊蛋白质提取的最优方法为胰蛋白酶提取法。美洲大蠊蛋白质对小鼠伤口愈合有促进作用。