不同种源高山栲种子性状特征及其变异

【目的】研究不同地理种源间高山栲种子性状特征及其与地理、气候因素间的变化规律,探究高山栲种群的生态地理分布规律,为高山栲优良种源的早期选择提供科学依据。【方法】以高山栲主要自然分布区域内9个地理种源的高山栲种子为研究对象,在每个地理种源内选取15棵健康的母株,去除壳斗后每株选取10粒正常、饱满的种子,测定种子的种高、种宽、种形指数、单粒鲜质量、单粒干质量和千粒质量等指标,并进行方差分析、回归分析和聚类分析。【结果】在9个高山栲地理分布区域内,种子质量性状的稳定性显著低于种子形状指标(P<0.001)。高山栲平均种高为11.24 mm,平均种宽为10.45 mm,平均种形指数为1.08,平均单粒鲜质量为0.97 g,平均单粒干质量为0.61 g,平均千粒质量为974.34 g。种子性状在不同种源间均存在极显著差异(P<0.001),其中以剑川种源的种子形状与质量指标最高,剑川种源的平均种高为13.66 mm,平均种宽为12.52 mm,平均单粒鲜质量为1.55 g,平均单粒干质量为0.97 g,平均千粒质量为1551.65 g。各种源高山栲种子性状均随着经度的减小和海拔的增加呈现不断增大的趋势,且与年均温度(MAT)和年均降水量(MAP)间存在极显著负相关关系。【结论】受地理和气候因素的影响,不同种源间高山栲种子性状存在显著差异,该研究对于开展高山栲优良种质资源的筛选工作及理解高山栲的地理分布格局具有重要意义。

珍贵用材树种红椿4个变种栽培的潜在气候适生区预测

【目的】预测珍贵用材树种红椿(Toona ciliata)4个变种:思茅红椿(T.ciliata var.henryi)、毛红椿(T.ciliata var.pubescens)、红椿原变种(T.ciliata var.ciliata)和滇红椿(T.ciliata var.yunnanensis)在云南省的栽培气候适生区,探讨环境因子对红椿4个变种气候适生区分布格局的影响,为红椿变种的资源保护、引种栽培及大径材培育提供气候区划的理论依据。【方法】以红椿变种在云南省的实际分布数据及19个生物气候因子和海拔变量为基础,利用最大熵(MaxEnt)模型建立红椿变种潜在气候适生区分布模型。【结果】红椿变种潜在气候适生区预测模型的可信度和准确性较高[受试者工作曲线下面积(AUC)>0.9],但影响4个变种气候适生区分布的环境因子差异较大,且相同环境因子对不同变种的MaxEnt预测模型贡献率也不同。其中,限制红椿原变种、毛红椿、思茅红椿和滇红椿适生区分布的第1因子分别为等温性、最冷月最低温、温度季节变化标准差和年均温,贡献率分别为66.2%、49.0%、61.4%和63.6%;第2因子分别为温度季节变化标准差、年降水量、最干月降水量和等温性,贡献率分别为18.4%、18.7%、15.2%和15.8%。思茅红椿、滇红椿、毛红椿和红椿原变种在云南省范围内的潜在气候适生区面积分别为7.40×10^(4)、10.82×10^(4)、20.31×10^(4)和22.58×10^(4)km^(2)。【结论】依据潜在气候适生区面积得到的物种保护优先顺序为思茅红椿、滇红椿、毛红椿、红椿原变种,可在适地适树的前提下分区域有序推进红椿变种的资源保护、引种及优质大径级用材林建设。

不同退化程度赤桉人工林土壤生态功能变化对比

人工林退化会对地表植被和土壤生态功能(养分循环、水源涵养、碳汇功能等)造成影响,揭示土壤生态功能变化与人工林退化的关系,有利于对现有人工林的后期管护和已退化人工林的“复壮”。以地表植被盖度为划分依据,选取元谋干热河谷地区盖度大约在90%、60%和30%的轻(SD)、中(MD)、重度(HD)退化赤桉(Eucalyptus camaldulensis Dehnh.)人工林为研究对象,比较地表植被状况、土壤氮磷养分、土壤持水性能和活性碳及其分配比例的变化。结果显示:在元谋干热河谷地区,随着人工林退化,灌草的覆盖度和物种多样性降低,表层土壤硝态氮和有效磷质量分数分别从3.67和259.18 mg·kg^(-1)下降到1.67和109.29 mg·kg^(-1),土壤最大持水量也从581.43 t·hm^(-2)下降至534.44 t·hm^(-2),同时土壤碳储量从原有的84.0 t·hm^(-2)变为36.2 t·hm^(-2),土壤碳库稳定性减弱,孔隙度结构和土壤养分结构也发生改变。研究表明随着人工林退化程度的加剧,土壤生态功能呈现出退化趋势,地表植被破坏可能是人工林土壤生态功能退化的驱动因子之一。

RNA-Seq Study Reveals AP2-Domain-Containing Signalling Regulators Involved in Initial Imbibition of Seed Germination in Rice

A number of internal signals are required for seed germination.However,the precise signalling responses in the initial imbibition of seed germination are not yet fully understood in rice.In this study,the RNA sequencing(RNA-Seq)approach was conducted in 8 h imbibed seeds to understand the signalling responses in the initial imbibition of rice seed germination.A total of 563 differentially expressed genes(DEGs)with at least 4-fold change were identified in 8 h imbibed seeds compared to dry seeds.MapMan analysis revealed that the majority of signalling response-related DEGs were hormone-and transcription factor-related genes,in which the largest number of DEGs belong to the AP2-domain-containing regulators,and their expressions were significantly induced in the initial imbibition of seed germination in rice.Moreover,at least five AP2-domain-containing transcription factor OsDREBs were identified in the initial imbibition of rice seed germination,and the expressions of 251 DEGs were putatively regulated by OsDREBs through the dehydration-responsive element(DRE)cis-element assay.It suggested that the OsDREBs might play important roles in the regulation of initial seed imbibition in rice.The identified genes provide a valuable resource to study the signalling regulation of seed germination in the future.

云南化佛山高山栲年轮生长对气候要素的响应特征

【目的】明确高山栲(Castanopsis delavayi)年轮生长状况及其主要限制因子,为更好地了解亚热带高山地区树木生长对气候变化的响应提供参考。【方法】以云南楚雄化佛山高山栲林为例,利用年轮生态学方法,分析了该地区高山栲年轮生长在1966—2019年时段对气候要素的响应特征。【结果】高山栲年轮生长分别与上年11月和当年夏季(5、7月)的降水量呈显著负相关;年轮生长与当年夏季(5—8月)的干旱指数负相关,进一步证实了降水过量对生长的限制作用;但年轮生长与上年10月气温明显负相关而与当年5—7月气温呈显著正相关。滑动相关分析表明,在研究时段内,高山栲年轮生长对生长季气温和降水量的响应强度呈现较为稳定的趋势。【结论】生长季过量降水可能是限制该区域高山栲年轮宽度生长的最主要气象要素,但尚需结合林分结构与立地条件状况展开进一步的定量研究。

双退火温度可增强RT-qPCR过程中的荧光信号

为了比较不同实时荧光定量PCR的扩增程序对荧光信号收集的影响,优化出最佳方案,并尽可能地成为普适性的实验方法,以引物及探针为目标,对其退火温度进行优化,测试不同的RT-PCR扩增程序,并以最终的△Fluorescence为依据判断程序优劣.实验结果表明,在设定探针的退火温度(62℃)之后,再给定一个较低的引物退火的温度(55℃)有利于荧光信号的收集,并能得到更为标准的峰形图.这说明实时荧光定量PCR的反应程序中,设置双退火温度更有利于荧光信号的激发和收集,更加便于实验结果的判读.

白蚁对土壤与植物影响的过程及机制

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土壤物理、化学、生物特性及其周边植物群落组成和多样性等的影响。白蚁可以形成独特的土壤“生物团聚体”和“资源异质性斑块”,影响微生物群落结构、胞外酶活性、土壤理化性质和温室气体排放等,进而影响植被生长发育、组成结构及生产力水平。这种效应在不同白蚁类群和功能群间存在差异,且受区域土壤环境和微气候条件等影响。白蚁巢穴可通过上述过程有效提高区域生态系统适应或抵御外界环境胁迫的能力。今后研究需重点关注以下方向:1)从微观尺度(团聚体水平)到宏观尺度(景观水平),探索以白蚁为核心的土壤生物营养级联效应过程及其对生物地球化学循环的驱动机制;2)探究将白蚁巢穴土壤开发为热带地区土壤肥力改良剂的潜力,并挖掘巢穴有益微生物功能基因用于病害防治等产品研发。

热带不同土地利用方式林下植被多样性和生物量分配特征及其季节动态

林下植被在维持生物多样性和生态系统功能以及对森林生物量的贡献等方面发挥着重要作用,而热带地区典型的土地利用方式和季节变化势必会对林下植被多样性和生物量产生影响。以西双版纳地区的常规管理胶林(CR)、自然恢复胶林(NR)、人工恢复胶林(AR)、香蕉林(BP)以及次生林(SF)五种典型土地利用方式的林下植被为研究对象,探究了林下植被物种组成结构、多样性指数及生物量分配对不同土地利用方式及季节的动态响应。结果表明:(1)五种土地利用方式共调查到灌木50种,分属于31科41属;草本88种,分属于45科79属,且多年生草本植物居多,占草本总种数的60%以上。灌木主要以豆科植物为优势类群,草本则以禾本科和菊科植物为主。(2)相比SF和人为干扰较少的NR及AR,人为干扰较大的CR和BP显著改变了旱季和雨季林下植被的物种组成和优势类群的分布,并降低了林下植被群落的平均高度、盖度、多样性及总生物量和地上与地下部分生物量。同时,CR灌木的地下/地上生物量比显著高于SF、NR和AR,而草本的地下/地上生物量比在不同土地利用方式间无显著差异。(3)草本群落结构、多样性及生物量相较于灌木更容易受季节变化的影响。CR草本群落的盖度和高度雨季显著高于旱季,而SF多年生草本的Pielou指数和一年生草本多样性雨季显著低于旱季。此外,所有橡胶林分的林下植被及其草本层的各生物量组分雨季显著高于旱季,而BP则呈相反趋势。灌木和草本的地下/地上生物量比无明显季节变化,但雨季一定程度上提高了草本植物的地下/地上生物量比,这得益于多年生草本的较大贡献。综上所述,热带土地利用方式转变及季节变化对林下植被多样性及生物量分配具有一定影响。研究将为热区人工经济林生物多样性保护和可持续经营管理提供科学依据。

干热河谷小桐子不同种源的光合生理及生长性状

林木种质是良种选育的基础,了解不同种源的生理和生长差异可确定所保存种源的适生地理范围,进一步筛选适宜发展的优良种源和品种,避免盲目扩大引种.对9个地理种源小桐子种质的最大净光合速率(Pmax)、叶绿素(Chl)含量、比叶面积(SLA)、叶面积指数(LAI)以及果实、种子单株产量等光合生理和生长性状指标进行测定.结果表明,不同地理种源小桐子在多个参数方面均存在显著差异.其中,红河种源的Pmax、Chl、SLA、LAI等参数均高于其他种源;而元阳种源的单株果实和种子产量显著高于其他种源,分别为产量最低的海口种源的9.2倍和10.3倍.相关分析表明,各种源果实、种子单株产量与Pmax、SLA以及LAI等参数呈极显著正相关关系.植物本身的遗传特性及其对生长环境适应性的不同是造成小桐子产量等性状差异的主要原因,较高的光合能力、较大的SLA和LAI是小桐子高产的物质基础.(图3表4参26)

悬浮阵列技术在非综合征型遗传性耳聋的临床应用

目的评估悬浮阵列技术在非综合征型遗传性耳聋中的临床应用价值。方法基于悬浮阵列技术建立4个致聋基因20个突变热点的基因检测方法，对316例疑为非综合征型遗传性耳聋患者进行检测，同时应用晶芯。”九项遗传性耳聋基因检测盒检测进行比较，Sanger测序验证结果。结果316例耳聋患者中，采用耳聋悬浮阵列技术共检出161例有基因突变，其中纯合或复合杂合突变65例，突变阳性率为50．9Voo，诊断率为21．2％。采用晶芯”九项遗传性耳聋基因检测盒共检出73例有基因突变，其中纯合或复合杂合突变34例，突变阳性率为23．1％，诊断率为11．4％。结果均与Sanger测序一致。结论构建的悬浮阵列技术平台操作简单、结果准确，对中国人常见致聋基因突变位点检出率较高，有望成为一种极具潜力的耳聋基因检测手段。