小球藻遗传转化技术研究进展

小球藻( Chlorella )是一种单细胞真核藻类,属绿藻门、绿藻纲、绿球藻目、小球藻科、小球藻属 [1] 。作为最早开发的真核微藻之一,具有高营养价值、生长快速、结构简单、易工业化集成等显著优点。其细胞形态为球形或椭圆形,直径3~12 μm,呈单生或聚集成群状生长 [2] ,分布广泛,多见于淡水、咸水和土壤中。作为地球上最早的生命之一,小球藻基因比较稳定,至今未见有关其基因自发突变的报道。因其富含蛋白质、脂质、维生素、活性代谢产物等多种营养物质而被公认为具有高附加值和医疗保健作用,已经被广泛应用于保健食品 [3] 、水产养殖 [4] 、生物能源 [5] 等方面,关于小球藻生物技术的研究主要集中在基因组学 [6] 、分子遗传学 [7] 、代谢机理 [8] 、大规模培养 [9] 等方向。     

Analysing taxonomic structures and local ecological processes in temperate forests in North Eastern China

Background

One of the core issues of forest community ecology is the exploration of how ecological processes affect community structure. The relative importance of different processes is still under debate. This study addresses four questions: (1) how is the taxonomic structure of a forest community affected by spatial scale? (2) does the taxonomic structure reveal effects of local processes such as environmental filtering, dispersal limitation or interspecific competition at a local scale? (3) does the effect of local processes on the taxonomic structure vary with the spatial scale? (4) does the analysis based on taxonomic structures provide similar insights when compared with the use of phylogenetic information? Based on the data collected in two large forest observational field studies, the taxonomic structures of the plant communities were analyzed at different sampling scales using taxonomic ratios (number of genera/number of species, number of families/number of species), and the relationship between the number of higher taxa and the number of species. Two random null models were used and the “standardized effect size” (SES) of taxonomic ratios was calculated, to assess possible differences between the observed and simulated taxonomic structures, which may be caused by specific ecological processes. We further applied a phylogeny-based method to compare results with those of the taxonomic approach.

Results

As expected, the taxonomic ratios decline with increasing grain size. The quantitative relationship between genera/families and species, described by a linearized power function, showed a good fit. With the exception of the family-species relationship in the Jiaohe study area, the exponents of the genus/family-species relationships did not show any scale dependent effects. The taxonomic ratios of the observed communities had significantly lower values than those of the simulated random community under the test of two null models at almost all scales. Null Model 2 which considered the spatial dispersion of species generated a taxonomic structure which proved to be more consistent with that in the observed community. As sampling sizes increased from 20 m × 20 m to 50 m × 50 m, the magnitudes of SESs of taxonomic ratios increased. Based on the phylogenetic analysis, we found that the Jiaohe plot was phylogenetically clustered at almost all scales. We detected significant phylogenetically overdispersion at the 20 m × 20 m and 30 m × 30 m scales in the Liangshui plot.

Conclusions

The results suggest that the effect of abiotic filtering is greater than the effects of interspecific competition in shaping the local community at almost all scales. Local processes influence the taxonomic structures, but their combined effects vary with the spatial scale. The taxonomic approach provides similar insights as the phylogenetic approach, especially when we applied a more conservative null model. Analysing taxonomic structure may be a useful tool for communities where well-resolved phylogenetic data are not available.

     

新疆吐鲁番产区‘美乐’葡萄成熟度指标体系研究

为确定新疆吐鲁番产区酿酒葡萄的最佳采收期，对不同成熟期‘美乐’（Merlot，ML）果实和葡萄酒的基本理化指标和多酚指标进行测定，运用主成分分析和感官分析法确定果实中各项成熟指标的相关性，筛选对品质影响最大的指标，并确定最佳采收期。结果显示：8月14日及之后的葡萄达到技术成熟；8月28日的‘美乐’葡萄果皮、果籽、葡萄酒中酚类物质总量达到最高，且酿造的葡萄酒质量最佳；主成分分析筛选出一级指标总酸，二级指标皮总单宁，三级指标籽总酚的‘美乐’葡萄最佳采收期判定的指标体系；不同采收期‘美乐’果实主成分综合得分结果显示，8月28日的‘美乐’葡萄品质最好。可见，‘美乐’葡萄适宜在8月28日前后 采收。     

栅藻B38营养成分分析及蛋白质营养价值评价

对栅藻B38的营养成分进行了全面分析,结果表明,栅藻藻粉中油脂含量14%,总糖含量13.86%,粗纤维3.52%,灰分4.28%,蛋白质49.0%,为高蛋白质类微藻。栅藻B38中含有23种脂肪酸。栅藻B38中氨基酸总量为852.58 mg/g,必需氨基酸占总氨基酸的47.45%,必需氨基酸指数为85.42%。两种模式的氨基酸比值系数分较接近,均在65以上;待评价物质的氨基酸品质与模式蛋白的贴近度接近1(0.93和0.88)。栅藻B38中共检测出23种矿物质元素,其中钠、钾、钙、镁、铁、铝含量较为丰富。重金属的含量均低于国家食品卫生标准。栅藻B38中维生素B3(106.02 mg/100 g)和维生素E(540.77 mg/100 g)的量较高。综上,栅藻B38的营养较丰富,可以进一步开发利用。     

国内外水稻种植机械化技术的现状与发展趋势

目前,我国水稻种植面积0.263亿hm2,但机械化栽植水平还不到10%,水稻机收水平仅有20%左右,水稻生产综合机械化水平还处于较低水平.在我国水稻插秧机产品进展缓慢的同时,生产水稻插秧机的国外企业已纷纷进入我国市场,日本久保田、洋马和井关,韩国东洋、大同工业等企业的产品已先后登陆我国市场,挤占了国内的大部分市场份额.为此,对国内外水稻种植机械化技术的现状与发展趋势进行了分析.     

九连山常绿阔叶林冻雨灾害后林分的受损与恢复

对2008年初南方冰雪灾害在江西九连山常绿阔叶林造成的损失状况做了研究.对受灾林地19 128株林木(D≥1 cm)的受灾情况进行了对比分析.对不同径级和不同树高因子下林木的受损状况差异做对比.统计检验结果显示:林木爱损状况存在着显著的径级差异和树高差异.低矮的树木(H＜6 m)趋向于被压弯,而翻蔸和腰折易发生在高的树...     

山杨、水曲柳种群密度与种群性比的关系

在长白山次生杨桦林及次生针阔混交林中各建立1块5.2hm2固定样地,于2006—2008年的4—10月观察繁殖器官(花、种子),据此判断样地内雌雄异株树种山杨和水曲柳成熟植株的性别,研究雌雄异株树种山杨和水曲柳性比与种群密度及林分密度间的关系,并利用随机区块抽样技术,建立种群性比与取样面积、种群密度和林分密度之间的关系,通过GLM模型检验种群性比的密度依赖性。结果表明:雌雄异株树种山杨和水曲柳雌雄植株数均随着取样面积的增大而呈线性增加;山杨和水曲柳种群性比具有显著的密度依赖性(P0.001),种群性比随着林分密度的增大而减小;次生杨桦林样地中,繁殖植株密度及种群密度与山杨种群性比呈显著负相关,与水曲柳种群性比呈显著正相关,次生针阔混交林样地中,繁殖植株密度和种群密度与山杨性比呈显著正相关,与水曲柳种群性比呈显著负相关。可见,不同林型内山杨和水曲柳种群性比对繁殖植株密度及种群密度反应不同。     

山西太岳山天然油松林主要木本植物种群结构及空间分布格局研究

油松是暖温带落叶阔叶林区的代表性树种之一,是我国北方地区重要的造林绿化树种。研究了太岳山林区天然油松林主要木本植物种群的径级结构和空间分布格局。结果表明:油松种群由于缺乏幼苗幼树,径级结构呈倒金字塔型,属衰退型种群;辽东栎、青楷槭等5种阔叶树种种群的径级结构呈纺锤形,属进展种群。油松、辽东栎、杨树、山杏、山楂在整个尺度范围内呈集群分布;白桦与茶条槭在小尺度范围呈明显的集群分布,在中、大尺度变成随机分布;青楷槭在中尺度范围呈随机分布,但是小尺度和大尺度呈集群分布;五角枫在整个尺度上呈随机分布的趋势;赤杨在尺度变化过程中由集群分布变成均匀分布。上层阔叶树和下层阔叶树呈集群分布的趋势,但下层阔叶树随尺度的变化由集群分布变成随机分布。种群的空间分布格局是物种的生物学、生态学特性及其自然环境长期作用的结果,是种群的一种生存策略或适应机制。     

长白山阔叶红松林的空间分布格局

为进一步揭示天然阔叶红松林的空间结构规律,为合理选择种群结构研究方法提供借鉴,在长白山自然保护区内设立面积为1 hm2的固定样地,对样地内的林木进行每木调查和坐标定位.运用均匀度理论对不同径阶大小的林木进行空间格局分析,并运用均匀度、点格局、角尺度3种格局研究方法对样地中的主要树种及林分整体的空间格局进行对比分析.结果表明:1)小径阶林木的分布状态为集群分布,随着径阶的增大,林木由集群分布向随机分布转变.2)阔叶红松林的格局分布为集群分布,这主要受到了演替阶段和林分年龄的影响.3)3种方法在格局不太明显的种群上存在一定的差异,但这3种方法在格局检验上各有优势.     

利用Cre/loxP系统和rd29A启动子构建诱导型植物标记基因删除载体

出于对转基因作物中标记基因的安全性考虑,植物转基因育种中标记基因的删除将成为未来研究的热点之一。位点特异性重组系统之一Cre／loxP系统是目前在植物遗传转化中应用较多,较成熟的一个标记基因删除系统。为了利用Cre／loxP系统构建一种可调控的标记基因删除系统,本研究首先从拟南芥中克隆了逆境诱导型的启动子rd29A,同时从质粒pCre上克隆了Cre基因,构建了含有rd29A：Cre：Tnos表达元件的中间载体,将这一表达元件插入到另一植物双元表达载体pKsb中,最终构建了含有loxP-Pnos—nptⅡ-Toes—rd29A—Cre-Tnos-loxP的可诱导型删除标记基因nptⅡ的植物双元表达载体。