增温对黑斑侧褶蛙蝌蚪形态表型和生理特征的影响

探究增温对蝌蚪形态表型和生理特征的影响,可为深入理解气候变暖背景下蝌蚪生存适应策略提供基础数据。2021年4月,设置了26℃、28℃和30℃3个温度梯度组,每组设平行处理3次,测定了黑斑侧褶蛙(Pelophylax nigromaculatus)从37期蝌蚪发育至46期幼蛙的时长、46期幼蛙身体和内脏器官大小、血液中各型白细胞的百分比及嗜中性粒细胞与淋巴细胞的比值(N/L)、植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA-P)反应的变化情况。结果显示:(1)随着温度升高,变态时长缩短,但组间差异不显著(P>0.05);变态完成期幼蛙的体型随温度升高显著变小(P<0.05),肾脏湿重系数下降明显(P<0.05),其他内脏器官湿重系数和消化道各段长度系数的组间差异均不显著(P>0.05);(2)增温使幼蛙血液中嗜中性粒细胞的百分比和N/L下降(P<0.05),但嗜碱性粒细胞的百分比明显增加(P<0.05);(3)26℃、28℃和30℃幼蛙PHA-P反应最高值分别出现于注射后1、2和2 h,组间差异均不显著(P>0.05)。增温使幼蛙的体型趋于变小、肾脏湿重下降,免疫功能和应激反应能力均趋弱,嗜中性粒细胞与嗜碱性粒细胞的数量存在权衡关系,气候变暖将不利于幼蛙的存活。

环境盐度对红耳龟卵孵化及稚龟形态表型和行为的影响

为了探究全球气候变化背景下淡水和沿岸土壤盐化对龟类生存造成的威胁和挑战,了解盐度变化对龟类早期生活史的影响,以红耳龟(Trachemys scripta elegans)为研究对象,设置淡水对照组(CK)、0.5盐度组(S_(0.5))、2.5盐度组(S_(2.5))和5盐度组(S_(5)),分析盐度变化对其受精卵孵化、稚龟表型及行为特征的影响。结果显示,随着基质中盐度的升高,CK、S_(0.5)、S_(2.5)、S_(5)组红耳龟稚龟孵化率(80.00%、83.33%、60.00%、43.33%)基本呈下降趋势,孵化时间(51、52、54、53 d)略有增加,稚龟在30 d时的存活率(95.83%、95.83%、94.44%、81.80%)逐渐下降,并导致孵出个体的畸形率增加,且以龟甲畸形占比最高(S_(5)组为100%)。高盐度(S5)基质中孵出的稚龟,其体重极显著低于对照组(P<0.01),背、腹甲的长度和宽度也显著低于对照组(P<0.05)。稚龟的运动速度及耐力受到显著抑制,翻身速度变慢,摄食能力显著降低(P<0.05)。研究表明,红耳龟作为一种耐受性较强的淡水龟代表,上升的环境盐度可直接影响其受精卵的孵化率、初生幼体的存活率及适合度,对红耳龟卵孵化和稚龟行为具有显著的负面效应。由此推断淡水咸化对其他淡水龟类的影响可能更为严重。

一种基于图像处理技术的植物形态表型参数获取方法

传统人工测量仪器提取植物形态表型参数的方式存在效率低、误差大、适用性弱、破坏性强等缺陷,成为制约植物表型研究发展的瓶颈。将模式树种杨树的姊妹种簸箕柳(Salix suchowensis Cheng)作为研究对象,设计了一套基于图像处理技术的植物形态表型参数获取系统,通过高分辨率RGB相机获取植株的二维图像序列,基于HSV模型阈值分割方法实现簸箕柳与背景环境的分割,结合运动中恢复结构算法生成三维点云,并利用棋盘格进行坐标系间的距离转换。使用本系统提取簸箕柳的株高、基径、叶片面积、分枝数和分枝角等表型参数并与传统人工接触式测量值相比较,平均绝对百分比误差分别为7.69%,13.94%,9.99%,5.32%,9.30%。结果表明,本研究设计的植物形态表型参数获取系统能够较好地重建植物三维点云,并可快速、准确提取植物的形态表型参数,能够实现无损测量,满足研究对象簸箕柳三维形态表型参数的测量和生长观测的需求,可为植物尤其是林木表型研究提供数据参考。

日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)秋繁同生群仔虾不同耐干露性能群体间的形态表型差异

于水温(18.0±1.0)?C、盐度20、p H 8.1±0.2条件下,以日本囊对虾秋繁同生群仔虾[总长(7.643±0.639)mm]为实验对象,以离水干露为胁迫因子,在确认其离水干露160min内的复水成活率为100%和离水干露240min时的复水存活率略低于5%后,借助显微扫描像素测量技术和多元分析方法定量研究了A、B、C、D、E实验群体(依次为干露处理160—180、180—200、200—220、220—240min时段内的死亡群体和干露处理240min时的存活群体)间形态表型特征的差异。结果表明:(1)在所涉15项形态性状中,各实验群体间均无显著差异(P>0.05)的性状多达10项,依次为第一触角柄长、额剑长、眼径、第一腹节长、第二腹节长、第三腹节长、第四腹节长、第五腹节长、尾节长和尾节高;(2)在所涉17项形态比例指标中,各实验群体间均无显著差异(P>0.05)的指标仅为3项,依次为头胸甲长/总长、头胸甲高/头胸甲长和尾节高/尾节长,群体间的欧氏距离均达到极显著水平(P<0.01),且有随耐干露性能差异的增大而呈显著增大的趋势;(3)经主成分分析,提取到的4个特征值均大于1的主成分,累计贡献率达91.018%,其中第1主成分的贡献率高达57.974%,其载荷绝对值大于0.5的主要变量占形态比例指标总数的64.706%;(4)将A、B、C、D实验群体统归为干露处理淘汰群,E实验群体定义为干露处理选留群。采用逐步判别法,所建的Fisher分类函数方程组可较清晰地区分淘汰群和选留群个体,其中选留群个体的判别准确率P1、P2分别为100%和84.75%,淘汰群个体的判别准确率P1、P2分别为82%和100%,两者综合判别准确率为91%。

日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)秋繁同生群仔虾不同耐寒性能群体间的形态表型差异

以水温16oC、p H 8.1±0.2、盐度20的砂滤海水为实验用水,以体长(7.643±0.639)mm的日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)秋繁同生群仔虾为实验对象,经确认其在水温由16oC瞬降至14oC后并保持96h恒温的最终成活率略低于5%后,以此为水温骤降胁迫处理方式,采取显微扫描像素测量技术和多元分析方法定量研究了A、B、C、D、E实验群体,依次为温降胁迫处理后(0—24)h、(24—48)h、(48—72)h、(72—96)h时段内的死亡群体和温降胁迫处理后96h时的存活群体间形态特征的差异。结果表明:(1)各实验群体在本研究所涉15项形态性状中均无显著差异(P>0.05)仅为第一触角柄长、额剑长和眼径,在所涉17项形态比例指标均无显著差异(P>0.05)仅为尾节高/尾节长;(2)随耐寒性能差异的增大,各实验群体间的欧氏距离也随之增大,且均达到极显著水平(P<0.01);(3)经主成分分析,提取到的4个特征值均大于1的主成分,累计贡献率达87.590%,其中载荷绝对值大于0.80的主要影响变量均仅存在于第1主成分中;(4)将E实验群体定义为耐寒处理选留群,其余实验群体统归为耐寒处理淘汰群,采用逐步导入判别法建立的Fisher分类函数方程组可较清晰地区分淘汰群和选留群个体,其中选留群和淘汰群个体的判别准确率P1分别为99%和88.75%,P2分别为89.80%和98.88%,两者综合判别准确率为93.88%。

日本囊对虾(Marsupenaeus japonicus)秋繁仔虾形态表型对氨氮耐受性能的影响效应

以体长7.643±0.639mm的日本囊对虾秋繁同生群仔虾为实验对象,以氨氮为胁迫因子,在水温18.0±1.0oC、盐度20、p H 8.1±0.2的条件下,经确认其96h成活率略低于5%的氨氮攻毒质量浓度为52.37mg/L后,以此为氨氮急性攻毒实验质量浓度,借助显微扫描像素测量技术和多元分析方法定量研究了A、B、C、D、E实验群体(依次为氨氮攻毒0—24h、24—48h、48—72h、72—96 h时段内的死亡群体和氨氮攻毒96 h时的存活群体)间形态表型特征的差异。结果表明:(1)在所涉15项形态性状中,各实验群体间均无显著差异(P>0.05)的性状仅为总长和第四腹节长;(2)在所涉17项形态比例指标中,各实验群体间均无显著差异(P>0.05)的指标共计3项,依次为第五腹节长/总长、额剑长/头胸甲长和尾节高/尾节长,各实验群体间的欧氏距离均达到显著水平(P<0.01),且均有随耐氨氮性能差异的增大而呈显著增大的趋势;(3)经主成分分析,提取到的5个特征值均大于1的主成分,累计贡献率达85.940%,其中第1主成分的贡献率高达46.121%,其载荷绝对值大于0.5的主要影响变量占形态比例指标总数的64.706%;(4)将氨氮急性攻毒处理所获E实验群体定义为选留群,其余实验群体统归为淘汰群,经判别分析,所建的Fisher分类函数方程组可较清晰地区分淘汰群和选留群个体,其中选留群和淘汰群个体的判别准确率P1分别为99%和86.75%,P2分别为88.20%和98.86%,两者综合判别准确率为92.88%。

扁玉螺(Neverita didyma)表型性状对体重和软体部重的影响效应分析

采用相关分析和通径分析的方法,研究了扁玉螺的表型形态性状对体重和软体部重的影响。随机抽取2龄扁玉螺100只,分别测定其壳宽、壳高、壳顶至胼胝高、体高、厣长、厣宽、体重、软体部重共8项性状参数,并分别计算了各性状间的相关系数,以及以表型性状为自变量对体重和软体部重作因变量的通径系数和决定系数。结果表明,各表型性状与体重、软体部重之间的相关系数均达到极显著水平(P<0.01)。壳宽对体重和软体部重的直接效应均为最大,对二者的决定程度也最高,是影响体重和软体部重的最主要因素;而厣宽、壳顶至胼胝高和体高的直接作用较小,它们主要通过壳宽的间接作用影响体重和软体部重。因此,对壳宽的直接选择可有效地增加体重和软体部重,对壳顶至胼胝高、厣宽和体高的选择也有助于增加扁玉螺的重量。

无芒雀麦幼苗对温度变化的适应性策略

全球气温变化对植物形态、生理及分子调控产生不同程度的影响,改变了植物的生长状态。本研究为探究野生无芒雀麦(Bromus inermis)应对温度变化采取的适应对策,设置5个温度处理,分别为对照T_(1)(15/5℃)、增温T_(2)(17.5/7.5℃)、增温T_(3)(20/10℃)、增温T_(4)(22.5/12.5℃)和增温T_(5)(25/15℃),观测其幼苗的表型和解剖结构,测定生理特征,利用转录组测序技术进行分析。结果表明:增温显著提高叶长和叶生物量分配,降低了叶片厚度和表皮细胞厚度,部分增温处理(T_(3),T_(5))减少根生物量分配并减小根系直径(P<0.05);增温使叶片中的可溶性蛋白含量显著降低(P<0.05),过氧化氢酶和过氧化物酶活性更强,形态和生理指标间相关性较弱;T_(5)增温下叶片差异表达基因199个,根系484个。总体而言,无芒雀麦幼苗地上部分比地下部分对增温的响应更敏感。

色季拉山2种风毛菊植物叶片结构特征及生态适应性初步研究

为揭示植物随海拔高度变化的响应规律,从而探讨分析植物对高寒高海拔环境适应性,以期为青藏高原地区草甸生态系统的物种保护提供科学支撑以及为高原植物功能生态学的研究提供参考依据。本研究区域选择西藏林芝色季拉山海拔4400~4600 m的高山高海拔草甸,选择2种在此海拔带均有分布生长的植物狮牙状风毛菊(Saussurea leontodontoides)与硬叶风毛菊(S.ciliaris),分别采用方差分析、相关性分析等方法从外部形态和内部解剖结构对2种植物进行分析。结果表明:(1)2种植物随着海拔高度的升高均有明显变化规律外(叶脉、叶片、上角质层、上下表皮)的厚度、栅栏系数均随海拔升高而增加;(2)2种植物的外部形态,其中株高、叶长、叶柄长三个表型性状在随海拔梯度的变化表现出了一致性,两种植物的形状都有不同的显著相关性表现,其中株高与叶长、叶柄长都呈现显著和极显著相关性,种质资源在叶和茎部特征上存在较高的形态多样性,多样性指数分别在0~2.002、0~1.992之间,变异系数在0%~56.22%、0%~46.66%之间,具有较大的变异系数,且质量性状多样性指数低于数量性状,变异系数表现的趋势则相反。得出结论:2种植物具有较高的丰富度和均匀度,遗传多样性广泛,并且不同海拔上,具有不同的适应策略;2种植物分析解剖学与外观形态多数指标表明2种植物呈现出明显的协同进化,并且采取不同的响应机制来适应海拔高度变化后的低温、缺氧以及强辐射的恶劣环境。

泽陆蛙变态前后身体和器官大小及PHA-P反应的变化

为探究蝌蚪变态前后形态表型、内脏器官大小和免疫功能与特定生活史阶段的关系,测定了泽陆蛙(Fejervarya multistriata)从37期蝌蚪发育至46期幼蛙,多个关键生活史阶段身体大小、内脏器官系数及对植物血凝素(phytohemagglutinin,PHA-P)的反应的变化。结果显示:(1)泽陆蛙的体重、体宽、尾长和体全长都从37期至40~41期升高,之后下降,至46期降至最低值(P<0.05);体长42~43期最高,显著高于37期和46期(P<0.05)。(2)肝、脂肪体和肾湿重系数都在44~45期最高,38~39期最低(P<0.05),而鳃或肺湿重系数37期显著高于其他发育阶段(P<0.05),消化道长度系数37期、38~39期和40~41期都显著高于42~43期、44~45期和46期(P<0.05),心和脾湿重系数均不随发育阶段而变化(P>0.05)。(3)对PHA-P的反应的最大反应值37期蝌蚪出现于注射后2 h,38~39和42~43期见于3 h,其他发育阶段见于4 h,42~43期蝌蚪显著高于38~39期蝌蚪和46期幼蛙(P<0.05)。从水生到陆生,泽陆蛙的形态表型变化先于内脏器官大小,以被延迟和下降的免疫功能为代价,影响其成功登陆。

沙城龙眼葡萄园土壤中酵母菌多样性研究

为分离筛选具有产区特色的菌种,本实验采用梯度稀释和划线分离技术,从沙城地区3个龙眼葡萄园土壤中共分离得到210株酵母菌。按照形态表型分为9类,又利用核糖体5.8S rDNA-ITS区域RFLP方法将这9类酵母在分子水平上进行了区分,其中两类酵母为常见酵母,分别为东方伊萨酵母(Issatchenkia orientalis)和热带假丝酵母(Candida tropicalis)。实验证明了该地区土壤中酵母菌的多样性。

水位变化影响蝌蚪存活、形态表型和植物血凝素反应

为探究黑斑侧褶蛙蝌蚪形态和生理特征对水位变化的响应,对480只大小相似的蝌蚪进行快速、中速和慢速干涸处理,统计各发育时期时长和存活率,测定变态完成后幼蛙的身体和内脏器官大小,以及对植物血凝素(PHA-P)的反应。结果表明:对照组蝌蚪的变态时长最长,显著长于快速、中速和慢速干涸组;不同处理变态存活率在72.5%~90.8%,其中对照组最高,快速干涸组最低。对照和慢速干涸组幼蛙的体重和体长均显著高于中速和快速干涸组,快速干涸组体宽、体重与体长的比值、胴体湿重以及肺和脂肪体的湿重系数均最低,但心、脾、肾和消化器官的湿重系数和消化道各段的长度系数均无明显的组间差异。不同处理幼蛙对PHA-P的最大反应值均出现于注射后3 h,且中速和慢速干涸组的最大反应值均显著高于对照组,而快速干涸组与各组均无显著差异。表明黑斑侧褶蛙蝌蚪可通过加速变态发育进程来应对干旱胁迫,但会出现个体变小、细胞介导的免疫能力下降,不利于其成功登陆。