水热电化学法制备LISICON薄膜热力学分析

通过热力学计算分析了水热电化学法制备LISICON薄膜的反应机理，结果表明：在水溶液体系中制备Li-3+.x.V-1.-x.Si-.x.O-4薄膜很困难，制备Li-3V-1-.x.P-.x.O-4薄膜是可行的.碱性水溶液体系中SiO-2与OH-，Li+反应生成Li-4SiO-4，V-2O-5与OH-， Li+反应生成Li-3VO-4， Li-3VO-4与Li-4SiO-4反应生成Li-3+.x.V-1-.x.Si-.x.O-4，其中，生成SiO4--4离子的反应是关键步骤，.a.-OH-≥1.0 mol/L是反应进行的必要条件，.a.-Li+>1.0 mol/L时，SiO4--4与Li+反应生成Li-4SiO-4.碱性水溶液体系中H-2PO--4与OH-，Li+反应生成Li-3PO-4，V-2O-5与OH-，Li+反应生成Li-3VO-4，Li-3VO-4与Li-3PO-4反应生成Li-3V-1-.x.P-.x.O-4..a.-OH->0.15 mol/L时，可生成VO3--4和PO3--4..a.-Li+>0.5 mol/L时，VO3--4和PO3--4分别与Li+反应生成Li-3VO-4和Li-3PO-4.     

浅析水土保持生态补偿机制建立的理论基础及实现途径

生态补偿作为一种使外部环境成本内部化的有效的环境经济管理手段,是近年来生态经济学、环境经济学研究的热点问题之一。建立与完善我国的水土保持生态补偿机制,不仅可以有效地调动各生态环境建设参与者的积极性,而且对生态环境破坏者的破坏行为将起到经济制约,从而更加有效地保护、建设生态环境,实现水土保持的可持续发展。从经济外部性理论、公共产品理论、生态系统价值理论3个方面论述了建立我国水土保持生态补偿机制的理论基础;结合水土保持生态建设实际,对水土保持生态补偿的主要类型、实现的途径以及存在的主要困难进行了分析,提出了建立我国水土保持生态补偿机制需要重点研究的问题。     

十溴联苯醚对土壤中微生物群落结构及土壤潜在硝化功能的影响

采用变性梯度凝胶电泳(DGGE)和寡聚核苷酸探针-荧光原位杂交(FISH)方法研究了十溴联苯醚(BDE209)对土壤中微生物群落的影响作用.结果表明,1 mg·kg-1BDE209对土壤中微生物群落多样性以及总细菌数有明显的促进作用,土壤中的氨氧化细菌以及亚硝酸氧化菌的数量有显著增长.BDE209浓度达到100mg·kg-1时,土壤微生物的总数和群落多样性则显著降低,同时氨氧化细菌以及亚硝酸氧化菌的生长也受到明显的抑制.暗室培养45 d内,BDE209虽未被降解,但高浓度的十溴联苯醚会对土壤中的微生物群落结构及土壤潜在的硝化作用产生较大影响.     

CRISPR/Cas9系统在植物基因组定点编辑中的研究进展

当外源DNA通过转基因技术导入植物细胞后,会以同源重组或非同源重组两种不同的方式整合到基因组中,进而获得相应的目标性状。外源DNA与受体细胞序列相同或相近的位点发生重新组合,从而整合到受体细胞的染色体上称之为同源重组;当发生了DNA双链断裂的细胞为了避免DNA或染色体断裂而造成DNA降解或对生命力的影响,而强行将2个DNA断端彼此连接在一起时则为非同源重组。发生非同源重组的细胞其基因组常出现核苷酸片段的插入和/或缺失以及其他突变等多种情况,使得研究者无法得到精确控制的突变结果;而发生同源重组的细胞基因组序列通常不变,通过加入同源重组的供体DNA,可以实现对基因组的精确修饰和改造。由于在植物中产生自发同源重组的概率很低,对植物基因组进行精确修饰和改造非常困难,位点特异性核酸酶的出现和应用,大大提升了同源重组的效率,使基因组编辑变得更加高效和精确,从而使得对包括植物在内的任何物种进行基因组编辑都将成为可能。锌指核酸酶（ZFN）和TALE核酸酶（TALENs）是能够使DNA的靶位点产生DNA双链断裂进而实现基因组定点编辑的常用系统,但在具体应用中发现这两种系统存在着许多缺陷和不足,如脱靶效应、与基因组进行特异结合与染色体位置及邻近序列有关等,另外技术难度大、构建组装时间长也限制了其应用。CRISPR/Cas系统广泛存在于细菌及古生菌中, 是机体长期进化形成的RNA指导的降解入侵病毒或噬菌体DNA的适应性免疫系统。Ⅱ型CRISPR/Cas系统经过密码子优化等改造后已成为继锌指核酸酶ZFNs和TALENs后的新型高效定点编辑的新技术,具有突变效率高、制作简单、易操作及成本低的特点。目前,该技术成功应用于人类细胞、斑马鱼、小鼠以及细菌的基因组精确编辑,编辑的类型包括基因的定点插入、小片段的缺失、多个位点同时突变、基因定点的indel突变等。目前,CRISPR/Cas系统在植物中的应用还比较有限,但该技术为植物基因工程的发展呈现了美好的前景。文中首先简要介绍了CRISPR/Cas系统的组成和基本原理,进而详细综述了该技术在植物内源基因和外源基因定点编辑中的应用,主要列举了自CRISPR/Cas系统改造成功以来利用该系统对单子叶和双子叶植物进行基因组定点编辑的案例,最后对基因组编辑技术在农业和植物基因工程上的应用进行了展望,希望能够为开展该领域研究的科研工作者提供参考。     

氯氰菊酯与铜复合污染对土壤微生物群落的影响

采用常规手段研究了土壤在受氯氰菊酯、铜及二者复合污染后土壤呼吸率及微生物量碳的变化,采用了分离效果较好的双变性梯度凝胶电泳（DG—DGGE）技术研究微生物群落的变化。结果表明,低浓度的铜与高浓度的氯氰菊酯复合污染更能促进微生物量碳及土壤呼吸率的增加,微生物的群落结构也会受到明显影响。而两种污染物分别单独作用时,铜对微生物的胁迫更大,有铜组和无铜组在DGGE条带上差异较大,Shannon指数上也有明显不同。当铜的浓度较高时,加入高浓度的氯氰菊酯在较长的时间后（60d）对土壤呼吸作用、微生物量碳有一定影响,可能高浓度氯氰菊酯的加入在一定程度上减弱了高浓度铜对微生物的胁迫,而微生物群落并无显著的变化。     

氯氰菊酯与铜复合污染对土壤微生物群落的影响

采用常规手段研究了土壤在受氯氰菊酯、铜及二者复合污染后土壤呼吸率及微生物量碳的变化,采用了分离效果较好的双变性梯度凝胶电泳(DG-DGGE)技术研究微生物群落的变化.结果表明,低浓度的铜与高浓度的氯氰菊酯复合污染更能促进微生物量碳及土壤呼吸率的增加,微生物的群落结构也会受到明显影响.而两种污染物分别单独作用时,铜对微生物的胁迫更大,有铜组和无铜组在DGGE条带上差异较大,Shannon指数上也有明显不同.当铜的浓度较高时,加入高浓度的氯氰菊酯在较长的时间后(60d)对土壤呼吸作用、微生物量碳有一定影响,可能高浓度氯氰菊酯的加入在一定程度上减弱了高浓度铜对微生物的胁迫,而微生物群落并无显著的变化.     

MYB转录因子基因MIXTA及其同源基因功能的研究进展

被子植物表皮细胞的形态学建成是目前研究工作中较为流行的生物学现象,其大致包括：表皮细胞形状的改变、表皮细胞附属衍生物的形成、根毛和毛状体的分化等方面,根据大量的试验结果总结发现MIXTA及其同源基因的生物学功能与该现象密切相关。MIXTA是编码一个具有R2R3 MYB结构域的转录因子,自从1994年首次报道在金鱼草中被克隆以来,已经受到广泛的关注并在不同种属试验材料中被更深入地研究和讨论。MIXTA最早被证实的调节功能是促进金鱼草花瓣表皮细胞发生锥形化,使花瓣内表皮具有天鹅绒状质感,野生型金鱼草花瓣表面的锥形细胞在MIXTA突变时形状发生显著扁平化,花瓣内表皮的天鹅绒状质感消失,异位表达的MIXTA同时调控锥形细胞和多细胞腺体毛状体在不同组织部位的生长。近几年的研究发现,除金鱼草外,许多物种中都存在一些类似于MIXTA的基因,统称为MIXTA-like,如唐松草、猴面花、番茄、拟南芥等,特别是在拟南芥中,发现了很多与MIXTA具有高度相似性的基因,这些基因的功能与金鱼草中MIXTA的功能大同小异,并且对其下游基因的调节通路研究的较为透彻。同时,MIXTA作为MYB类转录因子可通过与bHLH转录因子及WD40转录因子结合发生互作,以复合物的形式间接地调控花青素的合成。MIXTA的存在可以影响花瓣表面的温度、气味、颜色、湿度、质感、光学特性等一系列生物学特征,并且通过改变植物花瓣的表型间接影响植物的授粉方式,建立自身的防御保护系统,由此体现MIXTA的生物学功能广泛,对其进行研究的生物学意义可见一斑。文章中首先简要介绍了MIXTA的基本结构,利用氨基酸序列比对及系统发生树等生物信息学技术比较分析MIXTA及其同源蛋白的亲源关系以及它们共同具有的R2R3 MYB结构域,然后从表皮细胞形状的改变（主要指表皮细胞锥形化）、表皮附属衍生物的形成（包括表皮蜡质的合成,毛状体和根毛细胞的分化）、参与激素代谢途径进而间接调控表皮细胞形态建成3方面来论述MIXTA及其同源基因的具体生物学功能,最后对MIXTA在农业、观赏园艺的应用及未来的研究方向进行了展望。     

3种茄科入侵植物在我国的潜在地理分布及气候适生性分析

[目的]探究喀西茄(Solanum khasianum)、牛茄子(Solanum capsicoides)和曼陀罗(Datura stramonium)3种茄科入侵植物在我国的分布格局及其主要气候环境影响因子,为3种茄科入侵植物的监测、预警和防控提供科学依据.[方法]获取3种茄科入侵植物在我国的已知分布点,结合生物环境空间数据,利用最大熵模型(MaxEnt)预测其在我国的3 km×3 km分辨率适生性空间分布概率,并分析3种茄科入侵植物地理分布的空间重叠特征及影响其空间分布的主要气候环境因子.[结果]喀西茄、牛茄子和曼陀罗3种茄科入侵植物在我国的入侵分布区广泛,分别占国土面积的20.09%、25.69%和62.49%,但地理分布存在明显空间分异和局部空间重叠.其中,曼陀罗除青藏高原外各地区均有其适生区,而喀西茄和牛茄子主要分布于亚热带地区;喀西茄的适生区主要集中在西南云贵高原,是其入侵的重灾区,尤其是云南、广西、贵州及其周边的省份;牛茄子分布范围较喀西茄广,主要分布在热带和亚热带地区,适生性自南向北逐渐减弱.[结论]我国西南地区是喀西茄和牛茄子入侵的集中适生区和重灾区.3种茄科植物在云贵高原和横断山区均有气候适宜重叠区,是入侵茄科植物的未来重点防疫区.     

水杨酸处理对盐胁迫下喜树幼苗光合特性的影响

为了明确外源水杨酸对盐胁迫下喜树幼苗光合作用的影响,以喜树幼苗为试验材料,以0. 5%Na Cl胁迫为对照,研究了不同浓度和不同方式的水杨酸处理对盐胁迫下喜树幼苗光合作用的缓解效应。通过比较不同处理间喜树幼苗的光合指标、叶绿素含量以及叶氮含量,发现:60 mg·L~(-1)的水杨酸处理对Na Cl胁迫下喜树幼苗光合作用的缓解效果更佳,且喷叶处理的效果优于灌根处理。60 mg·L~(-1)水杨酸喷叶处理下,喜树幼苗的光合作用更为旺盛,其净光合速率和气孔导度等均显著高于对照,喜树幼苗的叶绿素含量为对照叶绿素含量的1. 36倍。通过研究外源水杨酸对Na Cl胁迫下喜树幼苗光合特性的影响,进一步明确了水杨酸缓解喜树幼苗盐害的光合机理,为喜树的抗盐栽培提供了一些理论依据和参考。     

盐碱胁迫条件下羊草差异表达蛋白质组学的研究

为挖掘重要的抗盐碱相关基因,进而阐述羊草(Leymus chinensis)耐盐碱胁迫的分子机制,采用荧光双向差异凝胶电泳(2D-DIGE)结合串联飞行时间质谱(MALDI TOF/TOF)方法,利用非盐碱条件下及Na₂CO₃处理下生长的羊草建立蛋白质表达谱,并进行差异蛋白质的分离鉴定。结果表明:2D-DIGE获得的74个差异蛋白点,其中蛋白质表达丰度上调的蛋白点44个,丰度下调点为30个,质谱鉴定显示其中33个蛋白质信息已知,参与了能量转换、代谢、光合作用、植物抗性和转录的过程。