重金属超富集植物龙葵对镉响应的蛋白组学分析

龙葵是典型的重金属超富集植物,但是我们对其重金属耐受和超富集的分子机理仍不完全清楚。为了从蛋白组学层面探究重金属超富集植物龙葵如何响应金属镉,本研究采用双向电泳和MALDI-TOF MS分析方法,鉴定了重金属超富集植物龙葵叶片和根中Cd胁迫下差异表达的蛋白。双向电泳在根和叶片中分别至少得到927和1 025个蛋白点,其中Cd胁迫下差异表达的蛋白点在根中有45个,叶片中有57个。采用MALDITOF MS分析,在根和叶片中分别鉴定了9个和12个蛋白点,分别代表了9个和6个差异表达的蛋白。生物信息学分析表明,这些蛋白涉及到激素合成、防御响应、能量代谢和细胞结构等。这些结果为进一步揭示重金属超富集植物龙葵响应Cd胁迫的分子调节机制,以及为通过现代生物技术手段进行重金属污染的植物修复提供了理论依据。     

不同退化程度高寒草甸植物物种多样性与生态系统多功能性关系

为探究高寒草甸不同退化程度生态系统多功能性的变化,本研究综合考虑了植物物种多样性和多种生态系统功能如生产力、养分循环和固存能力、土壤涵养水分能力等,运用降维因子分析的方法计算了生态系统多功能性,综合分析了植物物种多样性与生态系统功能和多功能性间的关系。结果表明：高寒草甸退化显著降低了Margalef指数、Shannon-weiner指数、Simpson指数和Pielou指数(P<0.05),各生态系统功能趋于恶化。高寒草甸退化导致生态系统多功能性的下降,综合统计量结果为轻度退化(21.9955)＞中度退化(8.7295)＞重度退化(—30.7245)。植物物种多样性与生态系统多功能性之间均存在正相关关系,其中Simpson指数与生态系统多功能性指数拟合的结果最好,说明高寒草甸生态系统多功能性受植物物种多样性的制约。本研究可为青藏高原草地退化及恢复的过程和机理研究提供理论依据。     

基于相对迁移率的节节麦醇溶蛋白组成分析

为准确揭示节节麦醇溶蛋白的组成情况,对不同地理分布的212份节节麦的种子蛋白进行酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳(A-PAGE)分析。由于麦醇溶蛋白现有的"数字字母命名"系统并不具备广泛的普适性,将普通小麦——‘中国春’(对照)第1条谱带的迁移率作为标准,其他供试材料的谱带与它的比值作为相对迁移率来确定每条醇溶蛋白条带的位置。结果显示,212份节节麦材料中共存在422种不同迁移率的谱带。所有条带可分为ω、γ、β和α4个区,α区的多态性条带最多,达34.70%。多态性条带品种间遗传相似系数(GS)的变幅为0～0.58,遗传变异较大。聚类分析结果表明,节节麦可能是以伊朗为中心向四周各地扩散传播。中国境内的节节麦至少存在3种类型。基于相对迁移率的表示方法,无需除‘中国春’以外的其他对照材料,即可有效区分A-PAGE胶上距离较近的蛋白条带,为不同麦类作物醇溶蛋白的研究提供统一标准。     

黄河上游草地生态现状及功能提升技术

草地生态系统不仅是自然系统重要的天然安全屏障,也是畜牧业发展的关键依托。黄河上游草地生态质量关系到整个黄河流域的生态保护和区域可持续发展。然而,近年来黄河上游草地生态环境向着不利于人类发展的方向演化,草地退化问题日趋严重,加速了土地荒漠化进程,同时引发自然灾害、河流断流等问题,制约了地区经济健康稳定的发展。本文综述了黄河上游重要水源涵养区域草地退化现状、成因和草地退化的主要特征,提出了草地生态功能提升技术模式及草地适应性管理机制,并对未来草地恢复治理新技术进行了展望,旨在为三江源、祁连山和甘南等典型水源涵养区的生态恢复和治理提供理论和技术支撑,以期对有效推动黄河流域生态保护和高质量发展及助力国家构建完善的生态安全体系提供科学参考。     

高寒草甸茎直黄芪物候对模拟季节性不对称增温的响应

植物物候是植物为适应其生长环境而呈现的节律性变化,是气候变化的最敏感指示器之一。为了探讨高寒植物对其生长环境水热变化的响应特征和机制,本研究利用开顶式模拟增温装置进行增温,以茎直黄芪(Astragalus strictus Grah. Ex Bunge)为研究对象,探讨其返青、枯黄物候和生长期长度对2016—2019年季节性不对称性增温(全年、生长季增温)的响应特征和机理。研究发现:茎直黄芪的平均返青物候在年际间差异极显著;2019年与其它年份比较显著提前了茎直黄芪的返青物候;增温未影响茎直黄芪返青物候;与对照比较,全年和生长季增温分别延迟了茎直黄芪枯黄期7.7和1.9 d,缩短了其平均生长期长度1.7和14.5 d;在水分充足条件下增温提前植物的返青物候,延长其枯黄物候,导致生长期延长,自然水分条件相对较低时则相反。综上分析,水分条件是该区域植物生长的主要限制因素之一。     

海拔对神农架表层土壤活性有机碳含量的影响

In this study,five typical vegetation types were selected along the elevational gradient in Shennongjia Nature Reserve,including shrubs, coniferous forest, mixed forest between coniferous and deciduous...     

青海省6种禾本科牧草的抗寒性研究及综合评价

为筛选出抗寒性强的牧草种质资源,本试验以同德贫花鹅观草（Roegneria pauciflora Tongde）、草原看麦娘（Alopecurus pratensis）、大颖草（Roegneria grandiglumis）、无芒雀麦（Bromus inermis）、扁穗冰草（Agropyron cristatum）、同德短芒披碱草（Elymus breviaristatus Tongde）为研究材料,对不同温度下6种牧草的萌发率进行了研究,并对这6种牧草苗期进行了抗寒锻炼、冷冻及解冻恢复生长处理,分析了不同处理阶段牧草中的丙二醛、可溶性糖和脯氨酸含量,而且采用隶属函数对6种牧草进行了抗寒性综合评价。结果表明：不同处理下,同种牧草的萌发率差异显著（P<0.05）;6种牧草的丙二醛含量在抗寒锻炼后显著增加,可溶性糖和脯氨酸含量在抗寒锻炼和冷冻处理后升高,返青后降低;6种牧草的抗寒性依次为无芒雀麦 > 草原看麦娘 > 同德贫花鹅观草 > 同德短芒披碱草 > 扁穗冰草 > 大颖草。本研究为退化高寒草地恢复的物种选取提供了一定的理论依据。     

德令哈-哈拉湖沿线不同生境下群落的物种组成及其多样性

为探讨柴达木盆地的群落物种的多样性和空间分布格局,本文以德令哈-哈拉湖沿线区域为研究对象,测定了5种不同生境下群落的物种组成和多样性指数,并分析了不同生境下群落物种多样性与海拔的关系。结果表明：该区域共记录了79种植物,菊科、禾本科、豆科、十字花科为当地的优势科种。不同生境类型的物种多样性具有相似性,但也存在差异性。从物种组成的群落相似性结果来看,高寒垫状植被与高寒金露梅（Potentilla fruticosa）灌丛草甸的物种组成相似性最高,而与高寒嵩草（Kobresia myosuroides）、杂类草草甸的物种组成相似性最低。随着海拔升高,群落物种丰富度和多样性呈先降低后增加的趋势,但均匀度保持稳定;中海拔区域的群落物种多样性最高,低海拔区域的群落物种多样性略高于高海拔区域,而造成不同生境群落物种组成和多样性差异的主要原因是水热条件和物种竞争力。     

不同退化程度高寒草地植物群落与土壤性质变化及相关性分析

为探究退化高寒草地植物群落组成及土壤性质的变化规律,本研究选择铁卜加、河南县不同退化程度高寒草地为研究对象,对轻、中、重度退化高寒草地的植物群落结构组成和土壤理化性质进行了分析研究。结果表明：随退化程度加剧,植被群落优势种由莎草科为主逐渐转变为杂类草为主;植被高度、盖度、地上-地下生物量逐渐减小;Patrick指数、Shannon-Wiener指数、Simpson多样性指数与Pielou指数呈先增后减趋势;土壤含水量、全碳、有机碳、硝态氮含量明显减小且土壤pH值逐渐偏弱碱性,促使土壤养分含量不断流失,贫瘠化加剧;经相关系数矩阵图分析,退化草地群落植被生物量受土壤含水率和氮含量变化影响较为严重。总之,高寒草地退化接替过程中,杂类草逐渐占植物群落组成的主导地位,土壤含水率和氮含量变化是致使这2个地方草地退化的关键性因子。     

多年冻土区“黑土滩”土壤团聚体对人工建植的响应

为研究人工恢复“黑土滩”(“Black soil land”,BSL)后土壤团聚体粒级组成和稳定性特征,以青藏高原东北缘祁连山西段疏勒河源多年冻土区BSL和4龄人工建植草地(Artificially planted grassland,APG)为研究对象,基于干筛和湿筛法分析0~20 cm层其变化特征。结果表明：BSL和APG干团聚体均以>3 mm粒级为主,湿筛以微团聚体(<0.25 mm)占比最高。建植后大团聚体(>0.25 mm)含量增加,微团聚体显著减少,且团聚体几何平均直径、重量平均直径和抗蚀性因子更高,破坏率更低,表明人工建植能显著提高团聚体稳定性。随土壤深度增加,APG和BSL干团聚体稳定性增加,而湿筛稳定性降低,说明0~10 cm团聚体受机械破碎强烈,10~20 cm遇水易破碎。逐步回归表明砂粒降低、氧化还原电位和有机质增加是团聚体稳定性增加的主要因素。因此,多年冻土区人工建植能改善退化草地浅层土壤结构并提高其稳定性。