林隙(GAP)干扰研究进展

本文系统地介绍了森林循环的理论、自然干扰的概念、林隙的一般特征和林隙干扰的时空格局。干扰是森林循环的驱动力,干扰形成的林隙是森林循环的起点。林隙的大小、形成年龄、形成方式以及形成木的特征是研究林隙特征的重要参数,虽然不同森林群落中,林隙干扰的频率和程度及其时空变化规律不同,但大多数森林的年平均干扰率是在１％左右。不同的森林类型中,大、小型干扰的比例不同。小型林隙干扰与大型灾难性干扰在不同时空条件下的组合,就形成了不同森林景观的时空变化格局。     

miR-21与Nocodazole联合作用对小鼠成肌细胞C2C12周期的影响

观察miR-21与Nocodazole联合作用对小鼠成肌细胞C2C12周期的影响。分别以0、200、300、400、500、600 nmol/L Nocodazole处理C2C12细胞24 h,流式细胞仪检测细胞周期,间接免疫染色激光共聚焦显微镜观察细胞有丝分裂器α-微管蛋白(α-tubulin)排列。转染miR-21 mimics/NC和inhibitors/NC,24 h后,添加400 nmol/L的Nocodazole处理24 h,流式细胞仪检测细胞周期。结果表明:Nocodazole使C2C12细胞同步化的最佳浓度是400 nmol/L;过表达miR-21 mimics之后,与对照组相比,G0/G1,S期细胞百分比极显著增加,G2/M期细胞百分比极显著减少(P0.01);添加抑制剂后,与对照组相比,添加抑制剂(inhibitors)的C2C12细胞中处于G0/G1期的细胞比例显著高于对照组,而处于G2/M期的细胞比例显著低于对照组细胞(P0.05);正反试验结果证明,miR-21促进C2C12细胞周期进入S期。为进一步研究miR-21对C2C12细胞的作用机制奠定基础。     

肉牛场生命周期估计及环境影响评价

试验采用生命周期估计(life cycle assessment,LCA)方法对江西高安某存栏1 800头的肉牛育肥场在整个育肥期间(7个月)的污染物排放量,以及污染物在全球变暖、环境酸化、富营养化、光化学臭氧合成方面对环境的影响进行了评估。系统边界包括化肥生产、农作物种植、饲料运输、肉牛生产和粪便处理。结果表明:温室气体排放量为(以CO2当量计)为11 908t,环境酸化气体排放量(以SO2当量计)为84.6t,富营养化气体排放量为(以PO43-当量计)为14.4t,光化学臭氧合成问题气体排放量为(以C2H4当量计)为1.68t。其中饲料运输主要影响全球变暖(占总排放量的49.8%)和光化学臭氧合成问题(占总排放量的54.1%),而粪便处理主要影响环境酸化(占总排放量的70.1%)和富营养化(占总排放量的76.4%),肉牛生产对环境的影响主要是全球变暖(占总排放量的18.1%)和光化学臭氧合成问题(占总排放量的30.9%)。因此,可考虑通过降低运输距离,改善饲料配方、粪便处理方式等降低污染物排放量。     

IL-15过表达对猪骨骼肌细胞成肌分化的影响

【目的】研究肌肉因子IL-15（interleukin 15）对猪骨骼肌成肌细胞增殖与凋亡的影响,为进一步研究IL-15在动物肌肉品质调控和骨骼肌疾病治疗提供依据。【方法】构建IL-15过表达慢病毒载体GV-492-IL-15,体外无菌分离培养猪骨骼肌卫星细胞,诱导分化,并通过免疫荧光染色进行成肌细胞验证。将成肌细胞转染IL-15过表达重组慢病毒载体,试验分别设置空白对照组（Control）、转染阴性对照病毒组（IL-15-）和转染GV-492-IL-15（IL-15+）慢病毒试验组（n=3）。培养72 h后,收集细胞和培养上清液。分别采用实时定量PCR（qRT-PCR）和Western Blot技术分析目的基因和蛋白的表达情况,采用ELISA试剂盒分析培养液中IL-15含量,采用CCK-8试剂盒分析成肌细胞活力,采用流式细胞术分析细胞周期和细胞凋亡,采用Western Blot技术检测与细胞凋亡密切相关的caspase-3蛋白表达水平的变化。【结果】（1）经鉴定后的质粒转染293T细胞,细胞内可观察到明显的绿色荧光,经Western Blot检测,可以观察到20 kD附近处有特征条带;（2）分离培养的猪骨骼肌卫星细胞呈梭形或纺锤形,诱导后可分化为呈管状的成肌细胞。将分化后的成肌细胞,进行α-SMA单克隆抗体免疫荧光染色,视野中90%的细胞呈阳性反应,胞浆染成红色,表明细胞为骨骼肌成肌细胞。（3）转染GV-492-IL-15慢病毒后,与对照细胞组相比,成肌细胞内IL-15 mRNA和蛋白相对表达量均极显著升高（P<0.001）,但培养液中IL-15蛋白水平变化不大（P>0.05）。CCK-8结果显示,过表达IL-15可增强细胞的增殖能力（P<0.05）。与对照组相比,转染GV-492-IL-15慢病毒的细胞早期凋亡率差异不显著（P>0.05）,但细胞晚期凋亡率显著下降（P<0.05）。与对照组相比,转染慢病毒组细胞中caspase-3蛋白有下降的趋势,但差异不显著（P>0.05）。此外,转染IL-15过表达慢病毒可使G1期细胞比例显著下降,S期和G2/M期细胞比例显著升高（P<0.05）。【结论】在正常生理条件下,IL-15是定位在细胞内并发挥作用的,IL-15过表达对猪骨骼肌成肌细胞早期凋亡没有显著影响,但可以抑制其晚期凋亡,并促进细胞增殖。这一研究将为IL-15正向调控猪骨骼肌肌肉品质和治疗相关肌肉疾病提供技术和理论依据。     

甘加型藏羊发情周期下丘脑-垂体-卵巢轴中ERβ mRNA及其蛋白的表达

为阐明甘加型藏羊(Ovis arise)发情周期下丘脑-垂体-卵巢(hypothalamic-pituitary-ovarian axis, HPO)轴中雌激素受体β(estrogen receptor β,ERβ)mRNA和蛋白的表达及分布,本试验选取健康且在发情周期内的甘加型藏羊32只,运用qRT-PCR、Western blot 技术和免疫组织化学染色法检测甘加型藏羊发情周期ERβ mRNA及蛋白在HPO轴中的表达和分布差异。结果显示,甘加型藏羊整个发情周期(发情前期、发情期、发情后期及间情期)ERβ mRNA及其蛋白在HPO轴中均有表达和分布。下丘脑中ERβ mRNA及其蛋白在下丘脑中发情前期表达最多,显著高于其他3个时期(P<0.05);垂体中ERβ mRNA及蛋白均在发情前期表达最高,与其他3个时期差异显著(P<0.05);在卵巢中间情期表达最高,显著高于其他3个时期(P<0.05)。免疫组织化学染色结果显示,ERβ阳性表达主要分布在下丘脑大神经元胞体和轴突中;在垂体中多分布在远侧部及中间部嗜酸性细胞胞浆中,胞核中分布较少;在卵巢中,生长卵泡颗粒细胞胞浆和胞核、卵泡内膜细胞及黄体细胞胞浆中均有分布。ERβ mRNA及其蛋白在甘加型藏羊发情周期HPO轴的差异性表达表明雌激素受体β参与调节甘加型藏羊的生殖生理活动。     

作物-土壤氮循环对大气CO2浓度和温度升高响应的研究进展

在地球化学元素循环中,氮素是最重要、最活跃的营养元素之一。农田生态系统中的氮素很大程度上决定农作物的产量和品质。然而,在全球气候变化背景下,随着大气CO₂浓度和温度升高,作物-土壤氮循环的变化可能显著影响农田生态系统中的作物生产。因此,研究作物-土壤氮循环对大气CO₂浓度和温度升高的响应,能够为科学合理地预测未来气候条件下,农田生态系统中作物的氮素需求,以及保障农作物产量的稳定供应提供理论依据,对于全面认识全球气候变化背景下的农田生态系统氮素循环过程及土壤可持续利用具有重要意义。本文综述了大气CO₂和温度升高对作物氮素吸收和分配,以及与氮有效性密切相关的土壤氮转化的影响,并系统总结了二者对作物-土壤氮循环过程产生的交互作用。总结以往研究发现,在大气CO₂浓度升高条件下,作物的蒸腾作用减弱,但光合作用增强,生物量加大,根系分支和根表面积增加,豆科作物的根瘤固氮能力提高,因此整体上促进作物对氮的吸收,并且增加作物向籽粒中分配氮的比例,但作物的平均氮浓度降低。此外,高CO₂浓度提高了土壤酶活性,增强了土壤有机氮矿化作用、硝化及反硝化作用,加速了土壤氮转化。升温和CO₂浓度升高对作物-土壤氮循环产生正向或负向的交互作用,主要表现在：高温和高CO₂浓度对作物的生物量、光合作用、地下部氮分配、根系分支以及根表面积具有协同促进作用,升高温度减轻了高CO₂浓度对作物蒸腾作用和作物氮浓度的抑制作用。然而,升温抑制了高CO₂浓度对作物向籽粒中氮分配、氮吸收以及产量的促进作用;升温虽然能进一步增强高CO₂浓度对土壤酶活性和有机氮矿化的促进作用,但是对于土壤硝化和反硝化作用,二者的交互作用以及相关的分子机制尚不明确。大气CO₂升高和温度升高对土壤微生物,以及微生物与作物之间的耦合关系的研究比较薄弱,特别是由微生物主导的氮循环过程及其对全球气候变化的反馈机制是未来研究的重点。本文提出利用16S rRNA、DGGE、T-RFLP、qPCR、RT-PCR技术、蛋白组学以及稳定性同位素探针原位研究技术,可以将复杂环境中微生物物种组成及其生理功能进行耦合分析,揭示大气CO₂浓度与温度对作物-土壤氮循环过程的交互作用机理,增强对气候变化下农田生态系统氮素循环响应的预测能力,为农田生态系统有效地适应气候变化提供科学的理论依据。     

AMD污染对稻田土壤氮循环的影响

土壤氮循环是自然氮循环的重要组成部分,稻田土壤正常的氮循环过程对水稻产量及农田生态系统的健康和稳定有着至关重要的作用。而AMD污染是煤矿以及其他含硫矿产资源开采利用地区的普遍问题,为探讨AMD污染对稻田农业生态系统正常氮循环的影响,本文中综述了稻田土壤氮循环的主要环节,正常氮循环的主要影响因素,以及AMD持续污染可能对稻田土壤氮循环的影响,并简单探讨了需进一步开展的方向和内容。     

水稻细菌性基腐病的发生及防治方法

水稻细菌性基腐病是一种危害我国长江以南多个稻区的细菌性病害,发病严重时可导致水稻田绝产失收。近年来该病害在我国江苏、云南等部分地区发生为害,对当地水稻高产、稳产造成严重威胁。本文将根据已有报道,结合最新研究进展,从该病害的国内外为害情况、病原物简介、发病症状、发病因素以及防治方法等方面对水稻细菌性基腐病进行简要综述,用以为生产上识别与防治该病害提供相应依据。     

杉木短周期小径材培育模式的林分直径结构及经营要素预测

以6~14年生杉木短周期小径材人工林为研究对象,对其直径结构进行统计分布检验,采用Weibull生长方程对林分直径累积分布进行模拟,并通过动态预测分析立地、林分密度、主伐年龄对培育目标的影响。结果表明:88.3%的样地其林分直径分布为左偏,林分直径分布峭度为负值的样地占所有样地的81.7%,林分平均直径对应的植株数量累积分布率为55.1%,直径结构为Weibull分布的林分占86.7%;两参数Weibull生长方程对各林分直径分布具有较好的适合度(R2>0.99),参数b、c具有明显生物学意义,分别与林分平均直径和直径变异系数呈紧密线性关系(R2=0.986 7、0.885 7)。采用回归法建立直径曲线1-1/e和拐点处参数回收方程,关键点处直径与林分平均直径呈紧密幂函数关系(R2≥0.95),由此构建的林分直径预测系统K-S检验通过率为85%。通过建立林分平均直径与年龄、立地指数和林分密度的多元非线性关系,在对不同关键要素组合模式下林分不同径级立木植株数量动态预测的基础上,比较分析不同要素对培育目标的影响,提出了杉木短周期小径材培育模式关键技术的理论参数。     

咸淡轮灌和生物炭对滨海盐渍土水盐运移特征的影响

为利用滨海地区微咸水改良盐渍土,进行了不同咸淡水轮灌(淡淡、淡咸、咸淡、咸咸)和施用生物炭(0、15、30 t/hm^2)的室内入渗试验,探讨了咸淡轮灌和生物炭施用下滨海盐渍土水盐运移过程。结果表明:滨海盐渍土水分运动主要受初始入渗水质的影响,先咸后淡的轮灌方式更有利于土壤水分入渗,入渗速率增加了8.2%~46.9%,并小幅提高了土壤含水率;生物炭可促进咸淡轮灌下的水分运移,增加了相同时间内的湿润锋距离、累计入渗量、入渗速率及入渗后的土壤含水率,添加量为15 t/hm^2时入渗增益最佳,入渗速率提高了3.5%~22.0%;淡咸和咸淡处理的土壤含盐量均低于咸咸处理,脱盐率和脱盐区深度系数更高,咸淡处理可增加脱盐率,而淡咸处理可提高脱盐区深度系数;生物炭有利于咸淡轮灌下的土壤盐分淋洗,脱盐率和脱盐区深度系数分别提高了9.1%~15.0%和1.1%~7.5%,并增加了Ca^2+和Mg^2+含量,促进Na+淋洗,进而降低了微咸水利用风险,但在30 t/hm^2时盐分淋洗效果有所减弱。研究表明,添加15 t/hm^2生物炭配合微咸水-淡水轮灌能够改善滨海盐渍土的入渗特性、持水能力和盐分分布,可为该区盐渍土和微咸水开发利用提供参考。