江西省猛禽鸟类多样性研究

猛禽鸟类具有重要的经济价值和科研价值,其资源保护受到广泛关注。江西省共有猛禽鸟类52种,隶属于2目5科,占全国猛禽种数的54.84%。52种猛禽中属于国家Ⅰ级保护的有3种:金雕(Aquila chrysaetos)、白肩雕(Aquila heliaca)和白尾海雕(Haliaeetus albicilla);列入《中国濒危动物红皮书》名录16种;所有种类都被列入濒危野生动植物国际贸易公约附录,其中其中白肩雕、白尾海雕和游隼(Falco peregriuns)被列入附录I。此外,本文就江西猛禽的保护提出一些建议。

龙牙百合炭疽病株和健株根际土壤微生物群落多样性分析

根际微生物群落结构与植株的病害密切相关,炭疽病是龙牙百合栽培中常发生的重要病害,而目前对炭疽病百合的根际土壤微生物群落方面的研究较为缺乏。为进一步了解龙牙百合炭疽病发生与根际土壤微生物群落结构的关系,采取Illumina MiSeq高通量测序的方法,比较患病百合和健康百合的根际土壤微生物群落多样性和组成的差异。结果发现:患病百合根际土壤中的微生物群落丰富度显著降低而多样性升高,其中真菌群落中的子囊菌门Ascomycota和被孢霉门Mortierellomycota相对丰度上升,担子菌门Basidiomycota和罗兹菌门Rozellomycota相对丰度下降,Phlogicylindrium属、裂壳菌属Schizothecium等真菌是健康百合根际土的生物标志真菌,而镰刀菌属Fusarium、Saitozyma属等真菌是患病百合根际土的生物标志真菌;另外细菌群落中的酸杆菌门Acidobacteria相对丰度上升,变形菌门Proteobacteria相对丰度下降,芽单胞菌属Gemmatimonas比例显著增加,而根霉菌属Rhizomicrobium显著下降。可见,龙牙百合植株受炭疽病侵染后其根际土微生物群落结构发生了显著改变。本研究对从Phlogicylindrium属、裂壳菌属Schizothecium等微生物中发掘新的功能类群微生物以及对微生物协同机制的研究能起到积极作用,为百合炭疽病生物防治菌剂的研发提供了基础资料。

中国外来入侵植物生活型与性系统多样性

通过查阅相关文献资料,深入分析了中国外来入侵植物的生活型,繁殖方式,果实类型,花大小、颜色和花期等特征。结果表明:中国分布的137种外来入侵植物,隶属于30科94属,其中菊科(46种)、禾本科(26种)、豆科(11种)、苋科(10种)和十字花科(6种)的植物占了中国入侵植物的72.3%。对其生活型分析的结果表明,外来入侵植物中,草本植物最多,有130种,占总种数的94.8%;灌木有3种;乔木有2种;和藤本有2种;分别占了2.2%、1.5%、1.5%。与全球部分地区相比,中国入侵植物中,木本植物(乔木和灌木)入侵比例较低。从繁殖方式来看,有88个种的主要繁殖方式是种子繁殖,占了64.2%;43个种的繁殖方式兼有克隆繁殖和种子繁殖,占31.4%。从花大小和颜色看,大部分的物种花比较小,产生小花的物种占了63.5%;而且其颜色鲜艳,有利于吸引昆虫传粉,花期也不长,花期短于5个月的占了66.4%。这些特征都有助于植物入侵。另外,果实的类型中干果占优势,占总入侵植物总数的95.6%,其中瘦果有62种;肉果占4.4%。结果表明,草本、可种子繁殖、花小、花期短的物种更容易入侵成功。

校园不同生境昆虫物种多样性比较

为了探讨不同生境中昆虫物种多样性的差异,对井冈山大学校园内3种生境(A区:灌木-杂草混生区、B区:乔木区、C区:杂草三种生境)的昆虫进行了系统调查,共捕获昆虫567头,隶属于9目76种,其中鳞翅目、直翅目、同翅目为校园内的优势类群。不同生境中,A区(灌木-杂草混生区)昆虫多样性最高,C区最低(杂草区)。A、B、C三区的昆虫多样性指数H’分别为2.00,1.99和1.94,丰富度指数Dma分别为12.75,9.09和4.51。区域A与区域B昆虫相似性最高。结果表明,不同生境的昆虫群落相似性与植被类型有关。人类活动通过影响昆虫生境,进而影响昆虫群落的组成和分布格局。

井冈山大学校园鸟类物种多样性再调查

为了解近年来井冈山大学校园鸟类多样性现状,笔者自2009年8月至2012年9月,对校园鸟类物种多样性进行了再次调查。本次调查共记录到校园鸟类70种。对比2006年首次报道数据发现,本次调查中,新记录的鸟类29种,占当前鸟种物种数的41.4%;同时有11个原记录鸟种未能再次观察到。两次调查校园鸟类物种多样性数据发生较大变化,其主要原因可能是两次调查的时间跨度与调查方法不同,而不是校园鸟类物种多样性的发生了实质变化。

Illumina高通量测序分析百合内生真菌群落多样性

百合具有较高的药用食用价值,研究发现它的许多内生菌代谢产物有进一步开发利用的潜能,深入了解百合内生真菌群落结构与多样性,有助于发现新菌种以及具有特定功能的内生菌代谢产物。以ITS区的rDNA为靶标序列,采用Illumina MiSeq测序技术分别对百合叶片(bhy417)、百合茎秆(bhj417)和百合地下鳞茎(bhl417)三个样品的内生真菌群落结构组成和多样性进行测定分析。经过分析有以下结果:三个样品共得到用于后续样品分析的436394条有效序列和122205709个碱基;样品bhy417的内生真菌群落丰富度最大;三个样品之间的内生真菌群落多样性差异不显著、群落结构不同;球腔菌属Mycosphaerella、外囊菌属Taphrina、炭疽菌属Colletotrichum、散斑壳属Lophodermium、壳二孢属Ascochyta、Zymoseptoria属、Catenulostroma属、Phaeophleospora属、Endoconidiophora属、Hormonema属、乌氏霉属Uwebraunia、Capnobotrylla属、丛赤壳属Neonectria、长毛盘菌属Trichophaea等在样品中丰度较高。FUNGuild功能预测结果显示,百合内生真菌包括以下功能菌群:植物病原菌、动物病原菌、腐生菌、未定义腐生菌、内生菌、木材腐生菌、地衣寄生菌等。研究结果表明百合有丰富的内生真菌定殖,其中的植物病原菌以及一些目前还未鉴定出来的菌将可能对百合生防菌以及具特定功能代谢产物的研发提供帮助。

吉安市郊区稻田环境两栖动物多样性研究

两栖动物是生态系统的重要组成部分,也是环境健康的指示动物。两栖动物多样性研究是生物多样性研究的重要领域。2010年10月至2012年10月,我们对吉安市郊稻田环境的两栖动物进行了调查。结果表明:吉安市郊稻田环境有两栖动物8种,隶属1目4科。动物区系为广布种3种,东洋界5种。生态类型为静水型3种,陆栖静水型4种,树栖型1种。泽陆蛙为稻田环境中的优势种,饰纹姬蛙为亚优势种。

信江上游鱼类资源及物种多样性分析

2016年6月底~2019年7月中旬,对信江上游及其支流的鱼类资源进行了系统地调查。共采集到野生淡水鱼类66种,隶属于5目16科50属,其中以鲤形目鱼类种类最多,共计3科34属45种,占总采集种类数的68.2%;科级水平以鲤科占优势,共有39种,占总种类数的59.1%;鳅科和鲿科各5种,分别占7.6%;鮨科、塘鳢科、虾虎鱼科和太阳鱼科各两种,分别占3.0%;其他9科各1种,共占13.6%。鱼类生态类型以湖泊定居型鱼类、杂食性占优。这些鱼类隶属于五个区系复合体,以江河平原区系复合体和南方平原区系复合体为主,分别占种类数的40.9%和24.2%。在调查过程中采集到食蚊鱼、斑点叉尾鮰、太阳鱼及大口黑鲈等外来养殖品种,这些鱼多为凶猛肉食性鱼类,严重威胁土著鱼类的生存繁殖,需加强监管。

横纹金蛛卵袋丝的力学行为与生物学功能之间的关系

采用电子单纤强力仪对横纹金蛛Argiope bruennichi卵袋框丝、卵袋外覆盖层丝被与卵袋内层丝3种不同功能蜘蛛卵袋丝的力学行为进行测试研究,采用电子天平对卵袋丝的生物学功能进行量化,拟探明蜘蛛卵袋丝的力学行为与生物学功能之间的关系。结果表明,与卵袋框丝相比,卵袋内层丝负荷-位移曲线弹性区增加、屈服区小、加强区平缓、延展性好;卵袋框丝具有反复拉伸的特性,力学行为重复性好;卵袋框丝、卵袋内层丝和卵袋外覆盖层丝被的屈服点和断裂点负荷均远大于卵块重量,说明雌蛛在后代的保护方面投入巨大; 3种卵袋丝均满足各自生物学或生态学功能对其断裂点负荷、延展性等力学性能的要求。这对人们进行新型纤维材料的仿生设计具有重要的指导意义。

武功山高山草甸土壤微生物生物量碳及其影响因素

研究了武功山高山草甸3个不同坡向土壤微生物生物量碳及其影响因素,结果表明:东坡土壤微生物生物量碳含量与土壤有机质含量显著高于南坡和北坡土壤,南坡土壤高于北坡;土壤速效钾(K)浓度以东坡土壤最高,南坡土壤次之,北坡土壤最低,但3个坡面土壤速效钾K含量之间的差异不显著;东坡土壤有效磷(P)的浓度极显著地高于南坡土壤和北坡土壤有效P浓度;不同坡面土壤铵态氮含量依次为北坡>南坡>东坡。土壤土壤微生物量生物量碳与土壤有机质含量和P浓度之间存在显著的正相关性,与速效钾K浓度之间相关性不显著,土壤微生物量生物量碳随着土壤铵态氮含量的升高而减小。

模拟增温对紫金牛光响应和生物量分配的影响

本研究采用模拟增温的方式,探讨了全球气候变暖对阴生植物紫金牛光响应和生物量分配的影响。结果表明:模拟增温显著提高了紫金牛的光补偿点和叶绿素含量,而对最大净光合速、饱和光强和暗呼吸速率等参数无显著影响。模拟增温显著增加了紫金牛的分株数,增幅达25%;但对株高无显著影响。增温还导致紫金牛的总生物量、地上生物量显著增加,根冠比显著降低。其中叶和地上茎的生物量(干重)增幅分别达到35.54%和31.60%,生物量(鲜重)增幅分别达到25.3%和18.9%。

全球气候变暖影响植物-传粉者网络的研究进展

植物与传粉者间相互作用,构成了复杂的传粉网络。目前,以气候变化为主要特征的全球变暖对植物-传粉者网络的影响备受关注,概述了近年来这方面研究的几个主要热点问题及其进展,和相关研究方法。并在此基础上,提出了气温持续上升背景下,植物-传粉者网络未来的研究趋势。当前研究的主要热点问题有:(1)气候变暖使植物、传粉者的物候发生变化,并通过影响植物的开花时间和传粉者活动时间,导致两者在物候时间上的不同步。(2)气候变暖导致植物、传粉者的群落结构变化,促使其地理分布向更高纬度和更高海拔扩散,这可能潜在的导致两者空间分布的不匹配。(3)植物和传粉者通过增加或减少其丰富度来响应气候变暖,可能导致传粉网络结构特征发生变化。(4)面对气候变暖导致植物和传粉者间物候和地理分布错配所引发的互作改变、甚至解体,传粉网络可通过自身网络结构及快速进化来缓冲和适应。在今后研究中,以下几个问题值得探讨:1)气候变暖对植物-传粉者网络影响的大时空尺度变异模式。2)多因素协同作用对植物-传粉者网络的影响特征。3)全球气候变暖对植物、传粉者物候匹配性影响的机理。

24-表油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒幼苗叶片抗氧化酶系统及耐旱相关基因表达的影响

报道了干旱胁迫下外源24-表油菜素内酯(EBR)对辣椒幼苗叶片H2O2和MDA含量,抗氧化酶活性,以及耐旱相关基因表达的影响。结果表明,0.1μmol·L-1EBR处理诱导了辣椒幼苗叶片H2O2含量的增加,并提高了SOD、APX、CAT、DHAR、MDAR和GR活性;干旱胁迫下,EBR处理显著诱导了辣椒叶片抗氧化酶活性的增加,并抑制了H2O2和MDA含量的上升;EBR处理也促进了c APX和MDAR等抗氧化酶基因的表达,以及WRKY3、WRKY6和MYB等转录因子的表达。由此认为,适宜浓度的外源EBR可能是通过信号分子H2O2调控辣椒叶片中WRKY和MYB等转录因子的表达以调控相关耐旱基因表达,增强细胞的抗氧化酶活性,减轻干旱造成的膜质过氧化伤害,从而增强了辣椒幼苗的耐旱性。

铝胁迫对烟草叶片光能利用、光保护系统及活性氧代谢的影响

为了揭示烟草叶片光能利用和光保护系统在铝诱导的活性氧代谢中的作用机理,以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究了不同铝浓度(0,50,100,200μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧含量、光合特性、叶绿素荧光参数、光呼吸、超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性的影响。结果表明,铝浓度的升高显著降低了烟草叶片叶绿素含量、净光合速率(Pn)、最大光化学效率(Fv/Fm)、PSⅡ光合电子传递量子效率(ΦPSⅡ)和光化学猝灭系数(q P),提高了反应中心PSⅡ过剩激发能,从而导致叶片O_2-·和H2O_2含量升高,植株生物量下降,其中对云烟105影响大于云烟100。随铝处理浓度的升高,烟草叶片非光化学猝灭系数(NPQ)、光呼吸速率、SOD和APX活性呈先升后降的趋势。与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下表现出更高的ΦPSⅡ、q P、NPQ、光呼吸速率以及SOD和APX活性,说明低浓度铝胁迫下烟草叶片可通过提高光化学反应能力、热耗散、光呼吸以及抗氧化酶活性等途径来降低反应中心PSⅡ过剩激发能,防止或清除活性氧的积累,从而增强其对铝的耐性。

24-表油菜素内酯对干旱胁迫下辣椒叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线的影响

以辣椒品种“超辣九号”为试材,采用15%的PEG6000模拟干旱,研究了0.1μmol·L^-1外源24-表油菜素内酯(EBR)处理对干旱胁迫下辣椒叶片快速叶绿素荧光诱导动力学曲线(OJIP)的影响。结果表明:干旱胁迫降低了辣椒叶片的光化学效率和光合性能,导致干旱光抑制的发生。干旱胁迫既损伤了辣椒叶片PSⅡ供体侧放氧复合体(OEC),同时也对PSⅡ反应中心和受体侧造成伤害,阻碍了光合电子传递;干旱胁迫还导致单位叶面积有活性反应中心数目(RC/CS)的下降,并降低了单位叶面积吸收的光能(ABS/CS)、捕获的光能(TRo/CS)和进行电子传递的能量(ETo/CS),同时诱导了单位叶面积热耗散(DIo/CS)的增加。这说明辣椒遭受干旱胁迫后启动了相应的防御机制,一方面通过PSⅡ的可逆失活减少光能吸收与传递,另一方面通过促进热耗散减少过剩激发能的积累。EBR处理改善了干旱胁迫下辣椒叶片PSⅡ受体侧的电子传递,缓解了单位叶面积有活性反应中心数目的减少,优化了光合电子传递的进行,并维持相对较高的热耗散能力,从而减轻了干旱光抑制程度,对干旱胁迫下辣椒叶片光合机构和光合性能起到保护作用。

越冬期广玉兰阳生叶和阴生叶PSⅡ功能及捕光色素分子内禀特性的比较研究

捕光色素分子的内禀特性不仅决定了光能的吸收与传递,也将影响到激发能向光化学反应、热耗散和叶绿素荧光的分配。本文采用叶绿素荧光技术和光合电子流对光响应机理模型,研究了越冬期广玉兰(Magnolia grandiflora)阳生叶和阴生叶两种不同光环境下叶片PSⅡ功能及其捕光色素分子内禀特性的差异,以探索广玉兰越冬的光保护策略。结果表明:越冬期低温导致叶片轻微光抑制的发生,全光照加剧了阳生叶光抑制程度,而弱光环境有利于阴生叶光抑制的恢复。阳生叶可通过降低叶绿素含量和捕光色素分子数量以减少对光能的吸收,并且具有较强的光化学和热耗散能力以保护光合机构免受低温强光伤害。而阴生叶虽然其光化学反应能力相对较弱,但具有较强的热耗散能力,可有效地保护其免受短时曝露在强光下的伤害。

铝胁迫对烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

以2个不同耐铝性的烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)为材料,采用水培法研究不同铝浓度(0,50,100,200μmol/L)对烟草植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明:随铝浓度的增加,烟草植株生物量显著下降,叶片O·-2和H2O2含量显著升高且敏感品种云烟105变幅更明显,表明烟草铝毒害与叶片ROS积累呈正相关。随铝浓度的增加,烟草叶片总呼吸、细胞色素呼吸和细胞色素氧化酶(COX)活性不断下降,而交替呼吸和丙酮酸含量先升后降,表明铝胁迫下烟草各呼吸途径的变化与COX活性受抑及丙酮酸对交替氧化酶活性的正向调控有关。铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性显著升高,有利于清除细胞内产生的ROS。与敏感品种云烟105相比,耐铝品种云烟100在不同铝浓度胁迫下均表现出更高的交替呼吸、总呼吸、线粒体SOD和APX活性,说明铝胁迫下烟草叶片保持较高的呼吸作用(尤其是交替呼吸)以及线粒体SOD和APX活性与其抗铝性密切相关。

17种植物不同溶剂萃取物乙酰胆碱酯酶抑制活性研究

采用乙酰胆碱酯酶抑制活性筛选模型,对采自井冈山及周边地区的17种植物(21个部位)乙醇提取物的不同溶剂萃取物进行乙酰胆碱酯酶抑制活性研究。结果表明:在乙酸乙酯萃取物中,在供试质量浓度在1 mg/mL时,17种植物均具有明显的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中麦冬、东风菜、牡荆表现出较强的抑制活性,抑制率均大于80%,其余大部分植物的抑制率均大于50%。在供试质量浓度在0.025 mg/mL时,只有苍耳表现出较高的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其抑制率为(62.03±0.81)%,其余大部分植物的抑制活性均小于30%。在正丁醇萃取物中,供试质量浓度在1 mg/mL时,17种植物均具有明显的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中牡荆、牛蒡、一年蓬、紫茉莉、天目藜芦、凹叶厚朴皮的抑制率均大于80%,其余大部分植物的抑制率均大于50%。供试质量浓度在0.025 mg/mL时,仍有部分植物表现出较高的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中臭牡丹、牛蒡、凹叶厚朴皮的抑制率均大于60%。在石油醚萃取物中,在供试质量浓度在1 mg/mL时,大部分植物均具有明显的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中牛蒡、苍耳、一枝黄花的抑制率均大于90%。供试质量浓度在0.025 mg/mL时,仍有部分植物表现出较高的乙酰胆碱酯酶抑制活性,其中抑制率大于70%的有4种,分别是牡荆茎、台湾刘寄奴、荷花玉兰茎、深山含笑。另外,有些植物萃取物不仅对乙酰胆碱酯酶没有抑制活性,反而表现出一定的增强作用。

外源一氧化氮对铝胁迫下烟草叶片呼吸作用和活性氧代谢的影响

为探明外源一氧化氮(NO)提高烟草耐铝性的生理机制,采用水培法研究了NO供体硝普钠(SNP)对铝胁迫下2个不同耐铝性烟草品种云烟100(耐铝)和云烟105(敏感)植株生长、叶片活性氧(ROS)含量、呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性的影响。结果表明,铝胁迫显著降低了烟草叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、细胞色素氧化酶(COX)活性和丙酮酸含量,导致叶片O—·2产生速率升高和H2O2大量积累,植株生物量显著下降,且云烟105变幅高于云烟100;外源NO处理显著缓解铝对烟草植株生长的抑制,提高叶片总呼吸速率、细胞色素呼吸速率、交替呼吸速率、COX活性和丙酮酸含量,降低叶片O—·2产生速率和H2O2含量,且对云烟105的缓解效果显著高于云烟100。此外,外源NO处理进一步提高铝胁迫下烟草叶片线粒体超氧化物歧化酶(SOD)和抗坏血酸过氧化物酶(APX)活性,且云烟105增幅显著大于云烟100。综上所述,外源NO处理可通过提高烟草叶片呼吸作用和线粒体抗氧化酶活性来清除线粒体内ROS含量,从而缓解铝对烟草的毒害作用,且对敏感基因型的缓解效应较耐铝基因型更为明显。

越冬期红叶石楠和桂花防御低温强光伤害的光保护机制

位于亚热带地区的常绿植物在冬季常遭遇低温强光协同影响。低温限制了光合碳同化的进行,但强光仍能够被常绿植物叶片所吸收,因此越冬期的常绿植物存在潜在的光抑制风险。不同的常绿植物有着不同的越冬光保护策略,本研究以亚热带地区冬季生长型的红叶石楠(Photinia×fraseri)和冬季生长停滞型的桂花(Osmanthus fragrans)作为材料,研究了两种常绿植物阳生叶和阴生叶的叶绿素荧光和捕光色素分子内禀特性的差异,以探索亚热带地区常绿植物越冬光保护策略的选择。结果表明,红叶石楠和桂花均能够适应亚热带地区冬季低温强光环境,但2种常绿植物采取了不同的光保护策略。红叶石楠主要是通过降低捕光色素分子的实际光能吸收能力以减少光能的吸收,并维持相对较高的光化学能力和电子传递速率,从而保护光合机构免受低温强光伤害;同时,红叶石楠阳生叶又保持了相对较高的叶绿素含量和光化学效率,这将有利于温度回升后红叶石楠由光保护快速转换到碳同化为主的能量代谢。桂花则主要采用减少叶绿素含量和增强热耗散等逆转速度相对较慢的光保护策略为主。这也可能是亚热带地区红叶石楠冬季仍保持生长,而桂花生长停滞的主要原因。