不同PM2.5污染区常见树种叶片对PAHs的吸收特征分析

采集了北京市奥林匹克森林公园和西直门北大街2个不同PM2.5污染区的6种植物叶片样品,应用高效液相色谱法测定叶片中多环芳烃(PAHs)的含量,比较6种常见树种叶片对PAHs的吸收特征,并对PAHs的成分具体分析。结果表明:不同树种吸收PAHs的能力有差异。在2个采样点,圆柏、油松针叶树种叶片对PAHs的吸收含量均高于阔叶树种;阔叶树种中碧桃叶片对PAHs的吸收含量最高,其次是毛白扬。此外,随着污染的加重,树种能够增强其吸收PAHs的能力以适应环境污染。6种树种叶片对PAHs的吸收含量均表现为污染较重的西直门高于污染较轻的森林公园。对6种树种叶片的PAHs成分分析表明,叶片中PAHs的主要成分为3环化合物,其次是2环、4环和5~6环化合物,叶片对不同环数化合物的吸收含量也表现为西直门高于森林公园。西直门样品中3环化合物的组分略多于森林公园样品,且组分的含量也高于森林公园样品。6种树种叶片对PAHs吸收含量的主成分分析指出,树种吸收PAHs能力大小依次为圆柏碧桃油松毛白杨榆树紫叶李。      

运输应激对小尾寒羊行为及生理的影响

为探讨运输应激对舍饲小尾寒羊行为及生理的影响,选取体况相近的8只健康成年小尾寒羊公羊,对运输前后24 h内日常行为(运输前6月13日11:00至6月14日11:00,运输后6月15日11:00至6月16日11:00)按6个时段进行观察,各时段分别为11:10～11:30 (1时段)、15:10～15:30 (2时段)、19:10～19:30 (3时段)、23:10～23:30 (4时段)、03:10～03:30 (5时段)、07:10～07:30 (6时段);利用目标动物取样法观察各时段内静立等行为;分别于运输前1 d、运输途中、运输后1 d及运输后3 d颈静脉采血,测定血液离子及相关生化指标。结果表明:运输明显改变小尾寒羊行为。运输后小尾寒羊静立、移动、采食、探究和观望等行为1、2、3时段增加,而4、5、6时段降低;卧息行为3时段极显著低于运输前,而5、6时段则极显著高于运输前;反刍行为1、2、3、5时段显著低于运输前;修饰行为则运输后变少且1、3、4、5、6时段极显著低于运输前。运输也显著影响小尾寒羊的生理指标,与运输前相比,运输后1 d小尾寒羊血液生长激素显著增加;血糖在运输途中显著降低,其他血液代谢物无显著变化。总体而言,运输应激明显影响小尾寒羊行为和生理内分泌,且显著改变小尾寒羊行为日节律。     

碳离子束辐照水稻诱变效应及突变体的筛选

【目的】丰富水稻Oryza sativa L.突变体库,快速创造稳定遗传的新种质,为重离子辐照诱变机理研究和水稻遗传育种提供丰富的基础材料。【方法】利用碳离子束辐照水稻品种‘IR-55’、‘IR-60’、‘三粒寸’和‘云南陆稻’原种进行诱变,并对诱变后代的多个农艺性状进行多代跟踪调查。【结果】4个水稻品种突变株系株高、剑叶长、穗长和粒长宽比等性状呈现出较大变异幅度,且具有明显的正向或负向性,结实率表现出明显的下降趋势,最低为2%。利用随机选取的SSR分子标记引物对突变体进行遗传多样性检测发现,突变株系与原种的遗传多样性表现出明显的差异,表明重离子辐照诱变引起DNA序列较大片段的改变,而不是微小的点突变。【结论】碳离子束辐照对水稻株高、剑叶长和粒型等多个农艺性状产生正向或负向的诱变效应,在诱变后代中可以筛选出一批农艺性状变异的水稻新种质。     

水稻NBS-LRR类抗稻瘟病蛋白Pik-h的互作蛋白筛选

【目的】利用酵母双杂交系统,以组成抗稻瘟病基因Pik-h介导的抗病反应途径。【方法】以含抗稻瘟病基因Pik-h的近等基因系IRBL8为材料,取稻瘟病菌(Magnaporthe oryzae)GD0193接种12和24 h后的水稻叶片,等量混合后提取总RNA,按照2个紧密连锁且功能独立的Pikh-1和Pikh-2蛋白为诱饵,在水稻叶片中筛选与之互作的蛋白,以便深入研究抗病基因Pik-h的酵母双杂交试剂盒（Make Your Own “Mate&Plate” Library System）的要求构建水稻叶片靶标cDNA文库。利用快速重组克隆的方法构建pGBKT7-Pikh1和pGBKT7-Pikh2诱饵载体,并分别将它们转化至酵母菌株Y2H Gold,提取细胞总蛋白后利用Western blot检测Pikh1和Pikh2的表达情况,并对这2个诱饵载体自激活和毒性分析后进行酵母双杂交筛选。提取SD/-Ade/-Leu/-Trp/ -His/X-α-Gal筛选平板培养基上呈蓝色的酵母单克隆的质粒,将其分别与对应的诱饵载体共转化酵母菌株Y2H Gold,涂布于筛选平板培养基上进行互作的重复验证,将通过重复验证的质粒测序分析所得的序列比对水稻基因组数据库以确定目的基因,并对这些基因进行gene ontology（GO）注释分析以确定其分子功能、生物过程及细胞组成。【结果】靶标cDNA文库的库容量约为2.2×10⁶,插入片段长度均大于400 bp,表明水稻cDNA文库质量高。诱饵载体pGBKT7-Pikh1和pGBKT7-Pikh2均能在酵母细胞中正确表达出对应的Pikh1及Pikh2蛋白,无自激活活性而且对酵母无毒性作用,符合文库筛选的要求。利用含有诱饵载体的酵母菌株Y2H Gold与靶标文库菌株Y187结合（Mating）的方式筛选,获得13个与Pikh-1相互作用的蛋白、5个与Pikh-2相互作用的蛋白,其中有2个与Pikh-1及Pikh-2同时存在相互作用。这些蛋白包括4个在逆境响应或激素信号转导过程中起到重要作用的（辅）转录因子、3个信号蛋白、4个参与光合作用的叶绿体蛋白、1个含有U-BOX结构域的蛋白及4个未知功能蛋白。【结论】成功构建了适宜于研究抗病基因（R基因）介导反应途径的酵母双杂交cDNA文库,筛选出Pik-h的互作蛋白,为进一步研究Pik-h或其他抗稻瘟病基因介导的抗病机制打下了基础。     

忍冬藤提取物对兔离体肠平滑肌的舒张作用及其机制

【目的】胃肠平滑肌过度收缩可引起腹痛腹泻等临床常见的疾病。目前,临床上对治疗胃肠平滑肌过度收缩的药物主要以西药为主,如钙离子通道阻断药硝苯地平和抗胆碱药阿托品等,硝苯地平长期使用可引起负性肌力和负性传导的现象,而阿托品由于其不良反应较大,在临床应用中受到一定的限制。因此,开发具有有效防治胃肠平滑肌痉挛、低毒、低残留的天然中草药意义重大。试验以兔离体小肠平滑肌为研究对象,利用丰富的忍冬藤资源,研究忍冬藤提取物对兔离体小肠平滑肌收缩的影响,并探讨其作用机制。【方法】采用兔离体小肠平滑肌试验,应用BL-420E生物机能实验系统,观察忍冬藤提取物对正常状态下兔离体小肠平滑肌自发性收缩的影响;进而使用工具药乙酰胆碱、组胺和氯化钡致兔小肠痉挛性收缩后,观察忍冬藤提取物对其痉挛性收缩的影响;为研究忍冬藤提取物抑制兔离体小肠平滑肌收缩的作用机制,应用IP_3受体阻断剂肝素(HP)、肌浆网ryanodine受体阻断剂钌红(RR)和一氧化氮合酶抑制剂左旋硝基精氨酸甲酯(L-NAME),探明忍冬藤提取物对兔离体小肠平滑肌作用的机制。【结果】忍冬藤提取物可浓度依赖性抑制兔离体小肠平滑肌自发性收缩,药物浓度在7.5 g·L~(-1)时可显著抑制兔离体小肠平滑肌收缩的频率(P0.05),药物浓度在5g·L~(-1)时可极显著抑制兔离体小肠平滑肌收缩的振幅(P0.05);工具药乙酰胆碱、组胺和氯化钡可显著诱导兔小肠平滑肌收缩的振幅,忍冬藤提取物可显著抑制由乙酰胆碱、组胺和氯化钡诱导的兔离体小肠平滑肌收缩的频率(P0.05),可极显著抑制兔离体小肠平滑肌收缩的振幅(P0.01)。IP_3受体阻断剂肝素能增强忍冬藤提取物舒张兔离体小肠平滑肌收缩的作用(P0.01),而肌浆网ryanodine受体阻断剂钌红对忍冬藤提取物舒张兔小肠平滑肌的作用无明显影响(P0.05)。左旋硝基精氨酸甲酯能够部分阻断忍冬藤提取物舒张兔离体小肠平滑肌收缩的作用(P0.01)。【结论】忍冬藤提取物可显著抑制兔离体小肠平滑肌收缩的频率和振幅,其机制可能与增加一氧化氮浓度,抑制IP_3受体介导的内钙释放有关,但对肌浆网ryanodine受体途径引起的内钙释放无关。     

SCAR标记检测新疆枣大球蚧捕食性天敌种类研究

[目的]明确新疆本地枣大球蚧捕食性天敌的种类,为保护利用自然天敌控制枣大球蚧提供依据.[方法]通过SCAR标记技术,利用枣大球蚧的特异性引物,对捕食性天敌肠道内枣大球蚧DNA残体进行检测,确定枣大球蚧捕食性天敌的种类.[结果]新疆阿克苏地区枣大球蚧捕食天敌种类组成,枣大球蚧的捕食性天敌涵盖3个目,6个科,有10种.包括红环瓢虫Rodolia limbata Motschulsky、孪斑唇瓢虫Chilocorus gem inuzaslavskij、多异瓢虫Adonia variegata (Goeze)、十三星瓢虫Hippodamia tredecimpunctata、冠突花蟹蛛Xysticus cristatus、合古卷叶蛛Consecuta、细小皿蛛Microlinyphia pusilla、三突花蛛Misumenopos tricuspidata、日本方头甲Cybocephalus niponieus和丽草蛉Chrysopa formosa(Brauer).[结论]运用SCAR分子标记的方法可以有效检测枣大球蚧捕食性天敌种类.首次检测到多异瓢虫Adonia variegata (Goeze)、十三星瓢虫Hippodamia tredecimpunctata、冠突花蟹蛛Xysticus cristatus、三突花蛛Misumenopos tricuspidata.     

2个籼稻低直链淀粉突变体Wx等位基因序列的研究

根据粳型水稻Wx基因全序列设计引物,扩增2个空间诱变低直链淀粉突变体XLA-1和XLA-2的Wx等位基因.序列分析结果表明:XLA-1、XLA-2与原种籼小占在Wx基因DNA序列上存在较多碱基差异,这种差异以碱基改变为主;XLA-1、XLA-2在第10外显子(+1 208 bp)处存在一个单核苷酸突变(籼小占为碱基T,突变体为碱基C),编码子由TCT突变为CCT,导致丝氨酸突变成脯氨酸,氨基酸的改变可能改变了Wx蛋白的空间结构,致使它不能充分结合在淀粉颗粒上,进而导致直链淀粉含量下降.本研究初步证明在2个籼稻突变体中存在Wx的复等位基因影响直链淀粉含量.     

覆盖作物多样性对猕猴桃园土壤微生物群落功能的影响

以丹江口水源涵养区猕猴桃园为研究对象,运用Biolog微平板技术,研究不同种类覆盖作物处理(2、4、8种和清耕对照)下土壤微生物群落功能多样性的差异。结果表明,覆盖作物处理土壤微生物群落对碳源的利用程度、功能多样性指数和丰富度指数均高于清耕对照。覆盖作物及清耕对照处理土壤微生物Shannon-Wiener多样性指数、丰富度指数与土壤含水量、有机碳、pH、微生物量碳氮呈显著正相关关系。主成分分析与碳代谢图谱分析表明,猕猴桃园增加覆盖作物种类提高了土壤微生物对碳源的利用能力,且对D-甘露醇、L-精氨酸、L-天门冬酰胺、L-苯丙氨酸、γ-羟丁酸、α-丁酮酸、4-羟基苯甲酸、吐温40的利用能力显著高于清耕对照。此外,4种覆盖作物处理对猕猴桃园土壤生态环境的影响优于2种和8种。研究表明,猕猴桃园增加覆盖作物多样性改变了土壤环境因子,影响了土壤微生物群落的代谢活性和功能多样性。     

水稻空间诱变与重离子诱变生物学效应及突变体定向筛选

目的 从不同诱变世代比较空间诱变和重离子诱变对水稻生物学效应及后代变异频率的差异,为水稻诱变育种提供一定的方法和理论指导。方法 对水稻纯系品种‘华航31号’干种子进行空间诱变和不同剂量重离子诱变处理,以未诱变处理的种子为对照,对诱变一代进行表型及细胞学诱变效应的分析;对诱变二代直链淀粉含量及粒型性状进行表型和基因型定向筛选,比较2种诱变处理的性状变异频率。结果 空间诱变一代的种子活力指数比对照下降了14.62%;重离子诱变一代的种子活力指数随辐射剂量增加呈现马鞍型效应曲线,其中10 Gy重离子辐射剂量下种子活力指数比对照下降了14.92%,与空间诱变的诱变效应相近。空间诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.14%和1.61%,80 Gy重离子辐射诱变二代粒型和直链淀粉含量的突变频率分别为4.88%和1.55%。利用HRM技术扫描了水稻直链淀粉含量Wx基因的4个位点共673 bp序列,在空间诱变的4 736份样本中发现3个SNP变异,突变密度为1/1063.83 kb;在重离子诱变4 848份样本中发现4个SNP变异,突变密度为1/815.68 kb。结论 2种诱变处理均可诱发水稻产生性状变异。空间诱变的生理损伤类似于低剂量重离子辐射,而诱发变异的频率与高剂量重离子辐射相近。     

某流域农田土壤-水稻系统重金属空间变异特征及生态健康风险评价

为探讨某流域农田土壤-水稻重金属污染状况、空间变异特征及生态健康风险,2017年9—11月期间陆续在该流域采集水稻籽粒样品以及对应水稻田土壤样品各938个,测定其Cd、Hg、As、Pb和Cr 5种重金属含量,并基于ArcGIS和SPSS对土壤和水稻籽粒中不同的重金属生态健康风险进行评价。结果表明:从研究区土壤和水稻籽粒的重金属空间变异与分布规律来看,Cd、Hg、As和Pb为中等空间自相关性,Cr空间相关性则较弱;水稻籽粒中5种重金属的空间相关性均较弱。流域耕层土壤5种重金属中除Cr外,其余含量均较高,并且在南部中心区域呈现一个明显的大斑块污染区,向四周平缓扩散;水稻籽粒中Cd和As风险较高,主要在流域沿岸地区。从研究区土壤-水稻重金属污染风险分布情况来看,不同区域的重金属风险存在明显差异。耕层土壤重金属风险指数跨度较大,处于轻微风险;水稻籽粒风险指数跨度较小,不同区域的水稻籽粒重金属风险差异不明显,有11个点位属于中等风险级别,其余属于轻微风险级别。