光周期对油桃叶芽休眠诱导期抗氰呼吸的影响

以油桃品种‘曙光’(Prunus persica var.Nectariana cv.Shuguang)为试材,采用呼吸抑制剂法研究光周期处理下叶芽在休眠诱导期抗氰呼吸(交替途径)的发生、运行情况.结果表明:休眠诱导期内,叶芽总呼吸速率(Vt)呈单峰变化,短日照使其降低,诱导高峰期前移,而长日照亦降低Vt,但峰期后移.交替途径容量(Valt)呈双峰曲线变化而实际运行活性(ρValt)则为单峰曲线,两者后期变化不同步.自然低温和短日照共同作用可以显著诱导Valt和ρValt前期高峰期提前,显著降低后期Valt和ρValt.而长日照则对前期高峰具延迟效果,并有利于整个休眠诱导期ρValt的提高.日照长度对叶芽后期Valt高峰期迁移无明显作用.长日照有利于提高抗氰呼吸实际运行活力对总呼吸速率的贡献率,但抗氰呼吸不是主要的电子呼吸传递途径.     

木本植物休眠的诱导因子及其细胞内Ca2+水平的调节作用

本研究揭示 ,越冬木本植物在夏秋转变过程中对光周期变化十分敏感 .在北纬 4 5°的明尼苏达州圣保罗地区 ,当日照变短 72min时 (2 0 0 0年 8月 8日 ) ,桑树顶芽细胞质浆和细胞核内即出现Ca2 流入 ,而在夏天长日照时期 (7月上、中旬 )很少有Ca2 存在的细胞质和细胞核 .12d后 (8月 2 0日 ) ,观测到桑树和杨树芽已经开始进入生理休眠 .从 9月上旬到 11月中旬 ,细胞质和细胞核内的Ca2 浓度显著升高 ,11月中旬达到高峰 .与此同时 ,芽的生理休眠深度也迅速增加 ,并于 11月达到高峰 ,4 2d培养也不见萌芽迹象 .到 12月中旬 (12月 2 0日 ) ,细胞核和细胞质中的Ca2 浓度又恢复到夏季观察到的低水平 ,显示早先进入细胞质和细胞核中的Ca2 已经被排出 .此后 ,在 12月下旬 (2 5日 ) ,检测到生理休眠的终结 .室外补充光照实验进一步证明 ,只有日照缩短才会引发植物进入自然生理休眠 ;保持日照长度不变 ,晚夏时期的自然温度降低 ,不能诱导植株停止生长和进入休眠 .这些结果表明 ,越冬木本植物在晚夏到冬季的生理休眠发展过程中 ,日照缩短引起的核和质内Ca2 的流入不仅起着传递日照变短信号的作用 ,导致生理休眠的起始 ;而且 ,高水平的核 /质Ca2 浓度还起着发展和保持深度生理休眠的作用 .图版 1图 1表 2参     

多年生植物的芽休眠及调控机理研究进展

芽休眠是一种有益的生物学特性,能够使多年生植物避开不利的环境条件,使种群在不利环境条件下得以生存.综述了多年生植物芽休眠的机制及其调控的研究进展.芽休眠是一个受多个因素和多种基因综合调控的复杂生命现象,其形成和解除受到光照、温度、水分等外界环境因素的影响和调控.在这个过程中,植物体内的激素、糖类、多胺和Ca2+等信号分子以及抗氧化酶类和能量代谢酶类等发生一系列的变化与之相适应.这些变化是在相应的基因表达调控下实现的,这些基因涉及到光、温响应基因,水分响应基因,能量代谢基因,胁迫响应基因,激素相关基因,以及MADS-box转录因子等,它们构成一个复杂的调控网络,共同控制着芽休眠的形成与解除.结合研究课题提出今后芽休眠机制的研究方向以及在农业上的应用前景.图1参67     

滇池铜绿微囊藻春化作用原理及其基因控制模型改进

为更好地阐述滇池铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa in Dianchi Lake)需求低温的原因、增长与低温高温之间的关系等,对长期的藻春化作用研究所获得的成果进行了梳理、归纳、凝练、提升,形成了藻春化作用原理。在此基础上,对旧的藻春化作用基因控制模型(假说)进行了改进。滇池铜绿微囊藻春化作用原理是:(1)该藻生长活动对低温有需求;(2)休眠高温具有停止藻增长的作用,生长高温具有抑制藻增长的作用;(3)诱导低温能解除休眠高温对藻的休眠作用,解除生长高温对藻的抑制作用;(4)藻的休眠程度和被抑制程度与休眠高温、生长高温的强度、作用时间呈正相关;(5)诱导低温解除藻的高温休眠作用、抑制作用的时间与藻的休眠程度、被抑制程度呈正相关;(6)连续低温诱导可出现最大藻增长率;(7)最适诱导低温产生藻春化作用和解除藻高温休眠作用的时间最短;(8)在最高到最适诱导温度(14~10℃)之间,藻的高温休眠作用、抑制作用的解除效果随诱导低温的降低而增强、随低温作用时间的延长而增强;在最适到最低诱导温度(13~7℃)之间,藻的高温休眠作用、抑制作用的解除效果随诱导低温的降低而减弱、随低温作用时间的延长而增强。滇池铜绿微囊藻春化作用原理可为该藻暴发的数量预测与工程控制提供新的科学理论和研究方法。对旧基因控制模型的改进主要是对激活基因、激活蛋白的结构、功能的细化,对调结蛋白特性的调整,对不同的诱导低温、休眠高温等温度起作用时调节蛋白构象变化的细化。改进后的新模型能够更好地阐释诱导低温与休眠高温等交互作用的藻春化作用原理。     

短、中、长链氯化石蜡暴露对细胞代谢影响的比较研究

氯化石蜡(chlorinated paraffins, CPs)在中国大量生产和使用,导致其在环境介质中的含量较高。采用拟靶向代谢组学技术,比较研究了短、中和长链氯化石蜡在人体内暴露水平下(100μg·L~(-1))对HepG2细胞代谢的影响。结果表明,短、中和长链氯化石蜡暴露引起了HepG2细胞增殖活力的降低与代谢活动的显著变化。短链氯化石蜡(SCCPs)暴露对细胞代谢的影响强度略高于中链氯化石蜡(MCCPs)和长链氯化石蜡(LCCPs)。3种氯化石蜡均显著扰乱了脂质代谢,且影响程度相近。显著受影响的代谢通路包括:甘油磷脂代谢、亚油酸代谢、α-亚麻酸代谢、花生四烯酸代谢和鞘磷脂代谢。同时,3种氯化石蜡暴露也显著扰乱了甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢,缬氨酸、亮氨酸和异亮氨酸生物合成,牛磺酸和亚牛磺酸代谢;此外,LCCPs还扰乱了苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸生物合成通路。相比于SCCPs和MCCPs,LCCPs对氨基酸代谢表现出更强的干扰效应。     

半干旱区典型木本植物春季物候与气候要素的关系

利用半干旱区1994—2017年典型木本植物春季物候和同期气候资料,采用相关分析等方法分析牡丹(Paeonia suffruticoss)、旱柳(Salix matsudana)、杏树(Prunus armeniaca)、榆树(Ulmus pumila)4种典型木本植物芽膨大期、芽开放期、花序或花蕾出现期3个春季物候期的变化特征,以揭示半干旱区典型木本植物春季物候期与气候要素的关系。结果表明,(1)研究期内,4种木本植物相同物候期最晚和最早出现日期相差达22～40d,榆树典型春季物候期的出现时间最早;旱柳、杏树出现时间相当,为4种典型木本植物最晚。(2)研究期内,牡丹、杏树芽膨大期的线性变化趋势不显著,其余木本植物春季物候期均表现为提前趋势,榆树芽膨大期提前趋势最为明显(线性倾向率为-8.56 d·10a~(-1),P0.01)。(3)典型木本植物春季物候期与气温总体表现为负相关,杏树花序或花蕾出现期对气温变化的响应较其他3种木本植物更为迟钝。(4)降水对春季物候期的影响不显著,春季物候期与日照及地面温度主要表现为负相关。研究结果对丰富黄土高原半干旱区物候与气候要素变化关系研究及物候期预报具有一定意义。     

青藏高原高寒草地植物光合与土壤呼吸研究进展

青藏高原是全球变化研究的热点地区之一,而高寒草地碳过程研究一直都是全球变化研究中的重要课题.简要综述了近年来青藏高原高寒草地的重要碳过程-植物光合与土壤呼吸的研究进展和不足,并展望未来的研究热点.主要包括高寒草地植物叶片光合生理特征及其对强太阳辐射、低CO2分压、低温等高寒生境特征的适应,植物群落光合生理特征,植物生产力与植被碳库状况;高寒草地土壤呼吸日变化与季节变化特征及其影响因子分析,土壤有机碳(SOC)储量及其周转研究等.目前高寒草地的植物光合生理研究多基于叶片水平,群落和生态系统水平研究较少;已有的土壤呼吸研究多为对总土壤呼吸的研究,而将总呼吸区分为根呼吸、根际微生物呼吸、植物凋落物的微生物呼吸、有根区的土壤有机质分解以及无根区的土壤有机质分解等仍然是目前的研究难点.并且目前高寒草地植物光合与土壤呼吸研究缺乏学科交叉,多为相互独立、单一的植物生理学、生态学或土壤学研究.因此有关植物光合与土壤呼吸的整合性研究将是未来该区域碳循环研究的一个新方向.有关这一独特地域单元碳过程整合研究的大量开展,必将进一步提高人们对青藏高原区域碳循环机理的认知水平.     

多形态多水平氮添加对温带森林土壤根系呼吸和微生物呼吸的影响

为阐明不同水平、不同形态的氮添加对土壤总呼吸、土壤微生物呼吸、根系呼吸的影响及微生物机制,本研究以温带森林土壤为研究对象,开展多形态(硝态氮(NaNO_3)、铵态氮((NH_4)_2SO_4)和混合态氮(NH_4NO_3))多水平(50 kg N·ha~(-1)·a~(-1)和150 kg N·ha~(-1)·a~(-1))的增氮控制实验.在施氮后的第7—9年,利用静态箱-气相色谱法研究土壤呼吸组分和磷脂脂肪酸方法研究微生物群落丰度和群落结构的改变.结果表明,氮添加显著提高了土壤硝态氮和铵态氮含量,而土壤pH平均降低0.85个单位.在施氮后的第7—9年,氮添加将会减弱土壤呼吸活动,高水平的氮添加效应强于低水平氮添加;就形态来说,(NH_4)_2SO_4起到促进效应,而NH_4NO_3则逐渐由促进效应转变成抑制效应,例如在2019年(施肥后第9年),高水平的(NH_4)_2SO_4施加分别提高土壤总呼吸和微生物呼吸的34.06%和37.95%,而高水平NH_4NO_3添加则分别抑制了土壤总呼吸和微生物呼吸的27.62%和31.70%.而高水平的(NH_4)_2SO_4添加对根系呼吸有促进作用,而高水平的NH_4NO_3则有抑制效应.微生物呼吸和细菌、真菌显著正相关,和真菌/细菌比值也呈正相关.总之,土壤呼吸各组分对氮添加的响应受氮素形态和水平的控制,特定森林土壤碳排放量对土壤氮基质响应具有多阶段性,微生物呼吸的降低反映了土壤有机质分解速度的降低,这有可能会进而促进土壤碳的积累,达到氮促碳汇的效果.     

设施桃萌芽调控中冷量与热量的关系

为明确桃树萌芽过程中需冷量、低温积累量与需热量的数量关系,以10个设施栽培的低需冷量桃品种为试材,对其需冷量、需热量和不同低温积累时的需热量进行了测定.结果表明:在所用品种范围内,花芽与叶芽之间,在需冷量和需热量的高低上没有明显的规律性关系,花芽需冷(热)量高的品种,其叶芽需冷(热)量不一定高;反之亦然.对单一品种,需冷量与需热量的分布呈现出规律性,对于花芽,需冷量较低的品种其需热量较高,而需冷量较高的品种其需热量相对较低;对于叶芽,需冷量较低的品种其需热量较低,需冷量较高的品种其需热量也相对较高.有效低温积累影响需热量,有效低温积累达不到需冷量时,萌芽率低,需热量趋向于无穷大;达到需冷量后需热量随着有效低温积累的增加而减少.对于叶芽,随着有效低温积累的增加,萌芽率的变化趋向于跃变式,而花芽趋则向于渐变式.实验还发现,存在最佳的有效低温积累量,使芽从休眠到萌芽所需的总时间最短,这个有效低温积累量高于相应品种的需冷量.     

甲基一六五降解菌J5的分离及其降解性状研究

从农药厂污水处理系统中分离到1株降解甲基一六五(O,O-二甲基-O-对硝基苯基-硫代磷酸酯,简称MP)的芽胞杆菌,初步鉴定为蜡状芽胞杆菌(Bacilluscereus)J5.J5能够高效降解MP,但它不能利用MP作为唯一碳源生长,其代谢方式可能为共代谢.在有葡萄糖作为碳源的条件下,J5可以高效转化MP,其转化效率可达95%以上.用薄层层析、紫外扫描和液相色谱法初步研究了J5对MP的降解性能及相关降解产物.     

Induction of metamorphosis of two species of sea urchin from Sea of Japan

The induction of metamorphosis in mature larvae by selected chemical compounds and natural substrata was investigated in two species of sea urchins from the Sea of Japan, Strongylocentrotus intermedius and Scaphechinus mirabilis. Glutamine in crystalline form was added directly to water containing mature larvae, and this compound, at a final concentration of 10 g ml^-1, was an inducer of metamorphosis in S. intermedius (100% activity) and S. mirabilis (50% activity). Gutamine, or its natural mimetic molecules, may be an active component of the exogenous cue that induces metamorphosis of S. intermedius larvae. This exogenous cue was produced by the epiphytic calcareous algae, Melobesia spp. that colonized the older sea grass Zostera marina. Glutamic acid was also used as an inducer of metamorphosis for S. intermedius and S. mirabilis larvae (50 to 60% activity), but it was toxic to the larvae.     

1株微小杆菌对4种蓝藻的生长影响

利用过滤的天然珍珠养殖水参照BG11配制加富培养液,将1株能促进鱼害微囊藻生长的微小杆菌属菌株(Exiguobacterium sp.013,简写为E.sp.013)进行纯化扩大培养后与铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、水华微囊藻(Microcystis flosaquae)、平裂藻(Merismopedia sp.)和惠氏微囊藻(Microcystis wesenbergii)按一定菌、藻密度比例同时接种后进行为期24 d的培养试验,利用特定生长率和细胞密度等指标观察并检验E.sp.013菌株对4种蓝藻生长的影响,同时检测培养液中优势菌群的数量变化趋势.结果表明:E.sp.013菌对铜绿微囊藻、水华微囊藻和惠氏微囊藻具有显著促生长和延长稳定生长期作用,对平裂藻不具有显著促生长作用,但对延长其稳定生长期具有显著效果;试验培养过程中E.sp.013菌落数量占所有菌落总数的比例始终高于46％,处于绝对优势地位,表明E.sp.013菌具有调控其他菌群的能力.     

南京城市西部遗产廊道规划

南京城市西部历史时期是城市的重要边界,现在逐渐演变成老城与新区之间的核心地带,成为公共活动的重要地区,保护其自然、文化遗产和生态环境具有非常重要的意义。在对其现状调查分析的基础上,梳理遗产点的历史概况、现状及其分布情况,提出规划遗产廊道的意义,探讨规划的具体思路,为南京遗产保护提供了新的视角。     

《生态毒理学报》主编简介

<正>王子健,男,1953年10月出生,博士,研究员,博士生导师．1976年中国科技大学毕业后到中科院生态环境研究中心工作．1983-1985年在瑞士留学,从事水质污染化学规律研究;1987年在日本从事生物样品生理活性物质分析方法研究． 1992-2000年担任中科院生态环境研究中心环境水化学国家重点实验室副主任、主任,兼环境模拟与污染控制国家重点联合实验室学术委员会委员,国家863计划污染控制技术主题专家组副组长,国家自然科学基金委员会地球科学部第二届咨询专家委员会委员,国际环境地球化学与健康学会亚太分会理事,全球环境基金专家库成员等．同时担任环境科学学报(副主编)、过程工程学报、环境化学、湿地研究、地球与环境、美国Environmental Science and Health(A)等杂志的编委．王子健领导的研究小组主要研究天然水体和水处理过程中的水质转化、相关毒性和毒理变化以及健康和生态风险．内容包括发展新的环境监测技术,离体和活体生物毒性测试方法,污染物水体多介质过程,水质安全性评价以及水污染的健康和生态风险的指标和方法．在开发新型生物模拟采样技术和生物毒性测试方法体系、生活饮用水和再生水的安全性评价、持久性有毒污染物污染及其生态与健康影响等方面取得了丰硕的成果,相当一部分成果得到推广应用．     

Evaluation of adsorption potential of adsorbents: a case of uptake of cationic dyes

Adsorption potential of a commercial activated carbon (FS300) has been evaluated for the uptake of cationic dyes namely methylene blue (MB) and rhodamine B (RB). Though, there are numerous studies in literature which report the sorption of MB (more than 40 studies) and RB (more than 10), however none of these use a common parameter to report the capacity of the sorbent. A protocol, based on the equilibrium dye concentration has been proposed to measure the sorption potential of a sorbent. The Langmuir model can very well describe the experimental equilibrium data for both dyes (coefficient of correlation > 0.999). MB (Qm = 312.5 mg g(-1)) is more adsorbable than the RB (Qm = 144.9 mg g(-1)). Molecular weight and chemical structure of dye molecules seem to affect the dye uptake. The effect of pH on dye uptake has also been evaluated by varyingpH from 3 to 11. Uptake of MB increases with pH, wherein RB removal decreases with pH. Dyes could not be desorbed either by distilled water (0.06 and 0.11% for MB and RB respectively), or by 0.1 NHCl (0.136 and 3.0% for MB and RB respectively) indicating, chemical adsorption type of adsorbent-adsorbate interactions.     

利用回归分析确定降水入渗补给量

目前常用降水量乘以降水入渗补给系数的方法计算降水入渗补给量,此法不能表现降水特征、蒸发等因素对降水入渗补给的影响．为解决不同时间尺度、不同降水特征和蒸发情况下的降水入渗补给量,在分析郑州地下水均衡试验场地中渗透仪实测入渗量、降水和蒸发资料的基础上,利用均匀设计法选取最优的与降水入渗补给量关系密切的前期降水量和蒸发量的期次,然后利用回归分析建立各岩性和埋深的年、月和日尺度上的降水入渗函数,可以比较准确的计算降水入渗补给量．表3,参9．     

洞庭湖生态环境承载力分析

洞庭湖湖内冬枯水季节，有芦苇面积530km^2，草地面积800余km^2，泥滩地面积367km^2，天然水域面积约993km^2。湖洲之间隔水相望，河沟水系纵横交错，具“水浸皆湖，水落为洲”的地貌特征，呈现出支离破碎的形态面貌和典型的自然湿地景观。文章在大量调查的基础上，从自然和人文两个方面对洞庭湖的生态环境承载力或环境压力进行分析。     

接种污泥源对厌氧氨氧化启动效能的影响

厌氧氨氧化(anaerobic ammonium oxidation,ANAMMOX)菌生长缓慢是影响其实际应用的主要问题之一,选取合适的接种污泥十分重要.本研究采用好氧污泥、厌氧颗粒污泥和厌氧消化污泥3种接种污泥,分别经过61、70和85 d的运行均实现了厌氧氨氧化过程,氨氮去除率分别为82%、92%和91%,总氮去除率达76%、82%和80%.分别接种3种污泥源的厌氧序批式反应器(ASBR)R1、R2、1t3出水pH值最终稳定在8.4、8.5、8.5.好氧污泥呈絮状,但沉降性比接种前好,厌氧颗粒污泥解体后最终形成粒径集中在0.5～1.0 mm的污泥,厌氧消化污泥则呈沙化状态,有细小颗粒出现.根据厌氧氨氧化细胞产率系数及NH4+-N、NO2--N去除量和NO3--N生成量之间的计量学关系,估算出厌氧氨氧化菌产率系数(以1 mol NH4+产生的CH2O0.5N0.15量计)分别为0.080、0.105和0.114 mol·mol-1,说明反应器内厌氧氨氧化菌有不同程度的衰减.总体而言,厌氧颗粒污泥是富集厌氧氨氧化菌的最适污泥源.     

Effects of contrasting modes of larval development on the genetic structures of populations of three species of prosobranch gastropods

 In south-eastern Australia, the prosobranch gastropods Morula marginalba (Blainville), Cominella lineolata (Lamarck) and Bedeva hanleyi (Angas) have similar fine-scale distributions, but appear to possess very different dispersal capabilities due to contrasting modes of larval development. M.marginalba produce planktonic larvae, whereas C. lineolata and B. hanleyi undergo direct development in benthic egg capsules and emerge as crawling juveniles. To test for possible effects of contrasting life histories on levels of genetic variation within and among populations, a survey was conducted of allozyme variation at six polymorphic loci in 8 to 9 local populations of each species. Collections of snails were made between June 1992 and November 1993. Sampling ranges spanned between 162 and 180 km of coast. Regardless of larval type, proportions of single-locus genotypes in each collection were consistent with the recruitment of offspring which had been generated through random mating. However, genotypic diversity was lower in those species that undergo direct development. Loci surveyed in C. lineolata and B. hanleyi were polymorphic (i.e. frequency of most common allele <95%) in fewer populations than those examined for M.␣marginalba (P <0.001) and, where polymorphisms occurred, also possessed significantly fewer alleles (P <0.001). Consequently, average levels of expected heterozygosity were greater in populations of M. marginalba than in those of either of the other species (P <0.001). Genetic variation among populations, expressed as the standardised variance in allele frequencies (F _ST ), was inversely related to expected larval dispersal capability. The nine collections of M. marginalba showed little overall differentiation (F _ST  = 0.017; P <0.001), reflecting the ability of planktonic larvae to interconnect local populations, and so limit divergence due to drift and natural selection. In contrast, there were high levels of allelic heterogeneity among the nine collections of C. lineolata (F _ST  = 0.523; P <0.001) and eight collections of B. hanleyi (F _ST  = 0.140; P <0.001). These data imply that for species which undergo direct development, local populations are effectively closed and evolve largely independent of one another. Received: 3 May 1996 / Accepted: 12 July 1996     

Comparative study of the effects of temperature,salinity and oxygen tension on the rates of oxygen consumption of nauplii of different strains of Artemia

The effects of temperature, salinity and oxygen tension on the rates of oxygen consumption of three different strains of Artemia nauplii have been studied. When acclimated to a salinity of 30, nauplii from each of the three strains were able to maintain approximately constant rates of oxygen consumption over a wide range of oxygen tension. The ability to maintain respiratory independence during hypoxia was reduced, however, with an increase in either temperature or salinity. Nauplii of two of the strains (parthenogenetic diploid and tetraploid) showed a progressive increase in the rate of oxygen consumption with increasing temperature up to 35°C. Nauplii of the bisexual strain appeared to be less tolerant of exposure to temperatures >30°C, since at higher temperatures their oxygen consumption declined slightly. The differences between the nauplii of the different strains in their physiological responses to changing environmental conditions appear to correlate well with their seasonal occurrence in the field.