绑定机构
扫描成功 请在APP上操作
打开万方数据APP,点击右上角"扫一扫",扫描二维码即可将您登录的个人账号与机构账号绑定,绑定后您可在APP上享有机构权限,如需更换机构账号,可到个人中心解绑。
欢迎的朋友
万方知识发现服务平台
获取范围
  • 1 / 100
  (已选择0条) 清除 结果分析
找到 8488 条结果
[硕士论文] 蔡凯
竹林培育与利用 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:毛竹(Phyllostachys edulis)为禾本科竹亚科刚竹属竹种,是我国竹类植物中分布最广、面积最大、经济价值最高的笋材两用竹种,在我国南方重要的森林资源。毛竹在栽培过程中也会经常遭受季节性干旱和土壤盐碱化的威胁,造成竹材、竹笋和竹副产品减产,所以研究毛竹的抗逆机理,具有重要的社会、生态意义。本实验从生物信息学与基因功能角度系统分析毛竹SOD基因家族特征与功能。本实验取得以下研究结果:
  1.在NCBI网站下载模式植物SOD蛋白序列,利用Blast软件在毛竹蛋白数据库中比对得到七条蛋白序列,其中包括三条PeCZSOD蛋白、两条PeMnSOD蛋白以及两条PeFeSOD蛋白;并从毛竹CDS数据库中找到相对应的毛竹SOD基因序列。
  2.通过对毛竹SOD蛋白理化性质、基因结构以及与模式植物SOD基因家族聚类分析,发现毛竹同一亚家族蛋白理化性质与基因结构较为相似,从SOD基因家族聚类分析得出毛竹SOD基因家族与水稻、二穗短柄草SOD基因遗传距离较近,与拟南芥SOD基因遗传距离较远。
  3.对毛竹SOD各亚家族蛋白进行亚细胞定位预测,发现PeCZSOD亚家族成员主要定位在细胞周质和叶绿体中,而PeMnSOD亚家族成员定位在线粒体中,PeFeSOD亚家族成员定位在叶绿体中。
  4.毛竹进化过程中SOD家族基因Ka/Ks率远小于1,表明该基因进化过程中受到强烈的纯化作用。通过Ks值计算出毛竹SOD基因发生基因复制事件的时间主要集中在9-17百万年和180百万年附近;毛竹与绿竹(Pe-Bo)、毛竹和水稻(Pe-Os)家族基因发生分化时间分别集中在3-19百万年和9-82百万年之间。
  5.从基因组数据库中,找到SOD启动子序列,并通过Plant Care在线工具对毛竹SOD家族基因启动子区域顺式元件进行分析,结果表明毛竹SOD家族基因启动子区域含有大量的胁迫与激素响应元件,并且不同的SOD基因家族成员间元件种类与数量具有明显差异,表明不同的SOD基因具有不同种类的胁迫响应机制。
  6.对毛竹SOD基因启动子启动活性分析,发现PeCZSOD1基因启动子每个区段都具有启动活性,但PeCZSOD1-3段(-497bp至-1bp)启动子活性最强。
  7.对毛竹实生苗幼苗进行三种非生物胁迫与三种激素处理,不同时间段进行取样。通过荧光定量PCR测得不同种类非生物胁迫和不同种类激素处理条件下各时间段毛竹SOD基因家族各成员的表达量变化,并对表达量变化相似基因进行聚类。结果表明,同一亚家族SOD基因表达量变化聚类距离较近,相似度较高;同时测得其SOD酶活性变化,结果表明ABA处理后最终酶活性低于未处理毛竹SOD酶活性,其余处理毛竹最终SOD酶活性都高于未处理时期。
  8.将不同亚家族的SOD基因分别选一个基因构建载体并转化拟南芥,在转基因拟南芥种植到T2代时,将幼苗转移到含有300mM NaCl浓度的1/2MS培养基中进行抗盐性试验,结果表明各亚家族转化SOD基因拟南芥抗盐性显著高于野生型拟南芥。
[硕士论文] 赵京京
土壤学 中国林业科学研究院 2018(学位年度)
摘要:随着农林业的不断发展以及人们生产生活水平的提高,大量化肥、农药等被用于农林业生产,化肥、农药的过量施用对生态环境造成了严重的威胁,同时使土壤严重退化,进而影响林木生长,因此,研制肥效好且无污染的微生物肥料已成为目前的研究热点。微生物肥料的基质和菌剂均来自于自然,不会对环境造成污染,且其可以改良土壤,促进植物生长。本文通过研究细菌肥料对油茶、湿地松和臭椿的林木生长状况、生理生化指标以及土壤性质的影响,揭示了细菌肥料对林木生长及土壤改良方面的作用机理,为微生物肥料在油茶、湿地松及臭椿上的大规模应用提供了科学依据,主要研究结果如下:
  (1)细菌肥料对一年生和三年生油茶生长发育和土壤性质产生一定的影响。细菌肥料显著提高了油茶株高和地径的增长,促进其生长。细菌肥料显著提高了油茶叶片K、P、Ca、Mg、 Cu和Fe含量,其中,三年生油茶细菌肥料处理叶片Ca、Mg、 Cu含量分别为空白对照的1.57、1.90和1.88倍,同时叶片叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量也显著提高,其中,细菌肥料处理一年生油茶叶片其含量分别是空白对照的2.19、1.89和2.11倍。叶片可溶性糖、可溶性蛋白含量以及超氧化物歧化酶和过氧化物酶活性也显著提高。细菌肥料还显著改善了油茶土壤理化性质。细菌肥料显著提高了一年生和三年生油茶土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和最大持水量,降低了土壤密度,显著提高了土壤有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量,其中,三年生油茶水解性氮和有效磷含量分别提高了63.69%和66.36%,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性也显著增强,同时显著提高了土壤微生物群落代谢活性和多样性指数、丰富度指数、均匀度指数以及优势度指数,土壤微生物对碳水化合物类、羧酸类、氨基酸类、酚酸类、多聚物类和胺类的利用能力也显著增强。
  (2)细菌肥料显著提高了湿地松株高和地径的增长,分别为对照的1.53和1.26倍。细菌肥料还改善了湿地松土壤理化性质,显著提高了湿地松土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度和最大持水量,同时降低了土壤密度,但差异不显著。同时细菌肥料显著提高了土壤有机质、有效磷和速效钾含量,分别为对照的1.40、1.35和1.60倍,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性也显著增强,土壤水解性氮含量也有所提高,但差异并不显著。细菌肥料也显著提高了土壤微生物群落代谢活性、多样性指数以及对六类碳源的利用能力。
  (3)细菌肥料显著提高了臭椿叶片内K、P、Ca、Mg营养元素、叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量和以及抗氧化酶SOD、POD的活性,同时显著降低了臭椿叶片Na+、Na+/K+、脯氨酸和丙二醛的含量,提高了臭椿对盐碱胁迫的抵抗能力,从而促进了其株高地径的增长。细菌肥料显著降低了盐碱地土壤密度,提高了土壤毛管孔隙度、非毛管孔隙度以及最大持水量。细菌肥料还显著提高了土壤有机质、水解性氮、有效磷和速效钾含量,分别提高了58.47%、61.84%、33.43%和33.39%,土壤过氧化氢酶、脲酶、蔗糖酶和磷酸酶活性也显著增强。同时细菌肥料处理土壤的微生物群落多样性和代谢活性增强。
[硕士论文] 孙璐
森林生物工程 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:白桦三萜因其具有的抗肿瘤和抗艾滋病毒等活性,而成为最有潜力的药物制剂,具有重要的应用前景。转录因子具备通过调控途径基因的表达量,进而调节次生代谢物质产量的功能,是常用的从整体改造代谢途径的一种有效工具。本研究以白桦(Betula platyphlla Suk.)为材料,结合实验室前期筛选的响应MeJA和SA信号的MYB转录因子基因,拟克隆与白桦三萜合成相关的BpMYB21和BpMYB61基因全长及启动子序列,并进行生物信息学分析,表达特异性分析,研究其在白桦和酵母中的表达特征及功能。以期为白桦三萜类物质代谢工程遗传改造和生物技术利用提供技术支持和理论依据。
  本研究结果如下:
  1.利用特异引物和RT-PCR技术,从白桦组培苗cDNA中克隆了白桦BpMYB21和BpMYB61基因的cDNA全长。通过生物信息学分析发现,BpMYB21基因的ORF全长为1014bp,编码337个氨基酸,该蛋白质具有一个MYB binding site和两个SANT超家族,为亲水性蛋白,与胡桃MYB30-Like具有64%的相似性,与胡杨MYB86的相似性为61%。BpMYB61基因的ORF长为1203bp,编码400个氨基酸,具有两个MYB binding site保守结构域,为亲水性蛋白,与光皮桦myb-Like的同源性最高为97%。系统进化树表明,BpMYB21转录因子与胡桃,而BpMYB61与光皮桦MYB基因在一个分支上。进一步分析表明,本研究获得的BpMYB21是白桦MYB家族中的新成员。
  2.利用Real-time PCR技术,分析了BpMYB21和BpMYB61基因时空及激素处理表达模式。结果表明,在六月中旬至九月中旬期间,三年树龄的白桦植株中,BpMYB21和BpMYB61基因均在7、8月份表达量较高。两个基因的组织特异性表达分析表明,茎和叶中的表达水平显著高于根中的表达水平。BpMYB21和BpMYB61两个基因对不同激素诱导的响应模式差异显著。在叶中,除ABA和GA处理12h时BpMYB21基因的表达量最高,其余处理均为6h时BpMYB21基因表达量最高;在茎中,ABA和乙烯在处理12h时BpMYB21基因的表达量达到最高,其余处理均为6h时BpMYB21基因的表达量达到最高。在叶中,除了乙烯和伤害处理6h,BpMYB61基因的表达量最高外,其余处理均在12h,基因的表达量达最高;在茎中,ABA、MeJA、SA的处理使BpMYB61的表达量下调,而GA、乙烯、伤害处理上调BpMYB61基因的表达。通过亚细胞定位实验,明确白桦BpMYB21和BpMYB61在细胞核和细胞膜中均有表达。
  3.通过染色体步移技术分别扩增得到长度为1302bp和850bp的BpMYB21、BpMYB61基因的启动子序列。这两个基因的启动子序列分析结果表明,BpMYB21和BpMYB61启动子包含TATA盒和CAAT盒等基本元件。同时得到多个植物激素应答元件,如赤霉素、脱落酸、茉莉酸、水杨酸响应元件。还存在干旱、热胁迫、厌氧菌诱导响应元件等防御与胁迫相关的表达元件等。此外发现,BpMYB21和BpMYB61基因启动子序列中还存在MYB转录因子结合的位点MBS元件以及bHLH转录因子的结合位点G-Box元件,暗示两个转录因子之间及与bHLH类转录因子可能存在互作。
  4.以pYES3/CT质粒为载体分别得到BpMYB21和BpMYB61的酵母表达载体,分别转化INVScl,INVScl-pYES2-SS,INVScl-pYES2-SE酵母菌株。重组酵母细胞中的角鲨烯和总三萜含量分析表明,与对照INVScl-pYES3酵母菌株相比,上述六种重组酵母菌中的角鲨烯和总三萜含量均有不同程度提高,其中BpMYB21重组酵母INVScl-pYES-MYB21-SS角鲨烯含量最高,比对照菌株INVScl-pYES3提高了89%;在BpMYB61重组酵母INVScl-pYES3-MYB61中角鲨烯含量最高,比对照酵母INVScl-pYES3提高了78%;BpMYB21重组酵母INVScl-pYES-MYB21-SS中总三萜含量比对照酵母INVScl-pYES3提高20%;BpMYB61重组酵母INVScl-pYES3-MYB61总三萜含量比对照INVScl-pYES3酵母提高23%。
  5.利用pCAMBIA1303-BpMYB21和pCAMBIA1303-BpMYB61农杆菌分别侵染白桦组培苗的叶片、叶柄和茎段,分别获得pCAMBIA1303-BpMYB21和pCAMBIA1303-BpMYB61抗性植株44株和45株,经PCR鉴定分别各获得4株和7株转基因苗。利用实时荧光定量PCR检测pCAMBIA1303-BpMYB21和pCAMBIA1303-BpMYB61转基因白桦苗中均有不同程度上调。在转基因植株MYB21-44中,三萜途径关键酶基因的相对表达量均表现出不同程度的上调,其中上调效果最为显著的是HMGR基因,是对照组的28.24倍;而SE基因的表达量出现了轻微的下调。在转基因植株MYB61-5中,三萜途径关键酶基因FPS和SS的相对表达量出现上调,分别比对照提高了35%和13%,而HMGR、BPW、SE、BPY的基因表达量均出现不同程度的下调,其中下调效果最为显著的为BPY基因,比对照下调了84%。暗示两个基因在调控三萜合成中的功能不同。
  6.从白桦三萜合成关键酶基因中筛选得到6种MYB转录因子结合的顺式作用元件,并成功构建了pHis-元件的诱饵载体。实验成功的构建了捕获载体pGADT7-Rec2-MYB21和pGADT7-Rec2-MYB61,互作实验结果表明,1号和4号元件分别存在于SE基因启动子和BPX基因的启动子,两个元件与BpMYB21存在微弱的互作,而与BpMYB61存在较强的互作。暗示BpMYB21、BpMYB61对SE基因和BPX基因具有调控作用,而BpMYB61的调控作用可能更强。
[硕士论文] 童亮
森林经理学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:随着气候变化问题得到人们的重视,森林作为最大的陆地生态系统在固碳方面的作用日益凸显。毛竹作为一种典型的森林类型是我国南方重要的森林资源之一,对竹林而言,地下根鞭系统是其生长发育的基础。而竹鞭参数的准确获取对于研究毛竹地下根鞭系统及其生物量具有重要意义。本文使用传统方法先对竹鞭基本信息进行调查,分析竹鞭基本情况,之后凭借探地雷达(GPR)这一粗根无损探测技术对竹鞭直径进行估计。具体是先通过GprMax软件模拟两种场景并结合填埋竹鞭控制实验得到直径的模拟值和实测值,接着利用回波双曲线模型的两种方法分别对直径进行估计,最后利用实测的竹鞭参数构建竹鞭生物量模型。研究结果如下:
  (1)从竹鞭直径结构来看,竹鞭直径分布不均匀,具体表现为横向直径大于纵向直径,且直径由一端向另一端增大或减小。幼龄鞭直径变化幅度更大而随深度增加竹鞭直径也随之增加。从竹鞭年龄结构来看,调查样地内以幼龄鞭为主,根据竹鞭比鞭根生物量比值发现壮龄鞭拥有更多鞭根、其次是幼龄鞭最后是老龄鞭。竹鞭集中分布与-10~40cm土层,在该土层中竹鞭各指标比例均达到90%以上。竹鞭单位生物量的分布在水平方向上多为同一水平,不存在很大差异。
  (2)对于GprMax正演数据和竹鞭直径实测而言,使用L-M算法的双曲线参数优化方法的直径估计误差较小,而基于椭圆拟合改进的方法仅适用于拟合双曲线以及估计直径较大的目标,对于小直径的物体其参数估计值准确性极低且毫无实际应用价值。
  (3)双曲线模型能稳定估计双曲线顶点坐标,其直径的估计精度取决于波速下限值的设置,在选择合适的波速后,直径的估计精度能大幅提高。
  (4)对比交叉验证后建立的三类十种竹鞭生物量模型,以D2L为变量的指数函数为最佳模型,R2和RMSE分别为0.9352和21.43g,模型的形式为:BR=65.17·e0.002496D2L。
[博士论文] 起国海
森林培育 中国林业科学研究院 2018(学位年度)
摘要:印楝和辣木作为多用途树种,在云南红河流域干热河谷地区成功引种十余年以来,在此地区规模化的栽培,形成了外来经济树种印楝和辣木与乡土植物荔枝和芒果复合栽培的局面。而外来引种的印楝和辣木,乡土植物荔枝和芒果,以及原生植物余甘子、元江山柑和野槟榔的花期存在重叠,存在共享泛化传粉者。为了解本地泛化传粉者对外来植物传粉成功的支持和包容程度;在此同时对乡土植物和原生植物的传粉影响以及植物种间关系对泛化传粉网络形成与维持的作用程度。本文通过分析传粉网络结构、传粉者访花频率、吸引传粉者机制以及花粉干扰程度四个方面进行研究,取得的主要研究结果如下。
  (1)外来植物印楝和辣木逐步融入到当地的传粉网络之中,并与当地的传粉昆虫建立起新的连接,主要表现在以下3个方面:
  ①在印楝、辣木、荔枝、芒果、余甘子、元江山柑和野槟榔7种植物与31种传粉昆虫组成的传粉网络中,实际观测到61个连接,外来物种印楝和辣木与传粉者形成了20个连接,占实际连接比例的32.7%。
  ②在传粉网络中,连接数代表泛化程度,印楝与传粉者的连接数为13,在7种花期重叠的植物中最高;辣木与传粉者的连接数为7,超过了原生植物余甘子和元江山柑的连接数。
  ③辣木和印楝传粉情况与引种初期相比,传粉昆虫的种类分别增加了2种和4种,传粉昆虫日均访问次数提高了5.4倍和1.7倍。以上3个方面,说明了外来植物印楝和辣木逐步融入到当地的传粉网络之中。传粉网络的嵌套结构表明:外来植物印楝和辣木,乡土植物荔枝和芒果和原生植物元江山柑、野槟榔和余甘子存在传粉者重叠,对传粉者的竞争主要发生在外来植物和乡土植物之间。
  (2)通过对比花期存在重叠的印楝、辣木、荔枝、芒果、辣木、余甘子、野槟榔和元江山柑7种植物的传粉者种类和访花次数,辣木、印楝、芒果和荔枝的主要传粉者为蜂类。余甘子、野槟榔和元江山柑的主要传粉者为蝶类和蛾类。确定传粉竞争和干扰现象主要发生在辣木和印楝与荔枝和芒果4种植物之间。通过比较芒果、荔枝、印楝、辣木纯林和混交的访花频率,结果发现:
  ①混交有利于提高传粉昆虫对印楝的访花频率;
  ②混交降低了传粉昆虫对辣木的访花频率;
  ③当芒果和荔枝与辣木或印楝混交时,荔枝和芒果的访花频率均显著下降。在混交状态下,芒果和荔枝单株1d平均访花总次数分别仅占纯林的19.5%和39.7%,表现出明显的传粉者竞争迹象。
  (3)芒果、荔枝、辣木和印楝的花气味化合物化学生态功能分析表明,蜂类是4种植物的主要传粉者功能组,与野外观测的结果相一致。在芒果和荔枝混交林内,辣木和印楝花气味成分中的1,8-桉叶素、乙腈、樟脑和松油-4-醇对传粉昆虫起趋避作用的化合物会导致荔枝和芒果的访花频率显著下降,形成传粉竞争。另外,印楝花气味中的β-罗勒烯和芳香樟含量高达40.65%,显示出对蜂类的强烈吸引能力。而辣木单花能够提供体积5-30μL,糖含量高达60.5%的花蜜报酬物,说明印楝和辣木具有融入泛化传粉网络的实力。
  (4)芒果纯林、芒果混交林、荔枝纯林和荔枝混交林4种配置的主要传粉者携带乡土植物荔枝和芒果的花粉高达72.21-81.45%和64.13-75.63%,而携带外来植物辣木和印楝的花粉比例仅为1.13-3.65%和2.91-6.03%,说明传粉者偏好于访问乡土植物荔枝和芒果。当芒果和荔枝与辣木或印楝混交时,会导致荔枝和芒果的访花频率显著下降。但芒果纯林、芒果混交林、荔枝纯林和荔枝混交林4种配置的座果率差异不显著。外来植物印楝和辣木对乡土植物荔枝和芒果形成的传粉竞争仅是访花层面的竞争,传粉者的传粉效率能同时满足外来植物和乡土植物的结实。外来植物印楝和辣木融入到红河干热河谷地区的传粉网络中,不会对同花期的原生植物和乡土植物生殖造成影响。
[硕士论文] 濮旭才
生态学 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:幼苗对生物和非生物因子的作用非常敏感,并且幼苗的动态变化对物种的分布及共存起着重要的作用。因此,研究影响幼苗动态变化的内在机制对探索物种共存理论至关重要。本文依托于黑龙江凉水国家级自然保护区9.12hm2谷地云冷杉(Picea-Abies)林动态监测样地,基于6,256个幼苗在2011-2015年间的动态变化数据,研究了幼苗物种组成及群落结构,并采用广义线性混合模型(GLMM)的方法,分析了生物邻体(同种和异种)和生境异质性(地形和土壤)在幼苗存活及维持物种共存过程中的相对作用。结果表明:
  (1)样地内共调查到幼苗33种,分属于12科27属,其中裸子植物1科3属4种,被子植物11科24属29种;所有幼苗个体的高度级分布呈倒“J”型,并且在2011-2015死亡的幼苗高度级分布也成倒“J”型;5个主要乔木树种高度≤1.5m的个体数量均较多,说明幼苗林下更新良好;
  (2)同种负密度制约效应在群落水平显著存在,尤其是冷杉(Abies nephrolepis)和红皮云杉(Picea koraiensis)两个优势种幼苗的存活率随同种邻体的增加显著降低;系统发育负密度制约在幼苗存活的过程中尤为关键,特别是对乔木、落叶、非耐阴、红松(Pinus koraiensis)和白桦(Betula platyphylla),幼苗的存活率随异种大树系统发育多样性的增加会显著提高;在灌木和花楷槭(Acer ukurunduense)幼苗存活的过程中,生境异质性扮演更重要的角色;
  (3)另外,尽管同种负密度制约、系统发育负密度制约和生境异质性对幼苗存活的影响显著,除了本研究所包含的变量,依然有大部分的变异未得到解释,说明在未来关于幼苗存活影响因素的研究中,将害虫、病原菌、食草动物、森林结构、物种功能性状和微气候等因子包含在内是非常必要的。
[硕士论文] 商天其
生态学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:植物挥发性有机化合物(Plant volatile organic compounds,BVOCs)具有重要的生理生态功能,而香樟(Cinnamomum camphora)作为广泛分布于亚热带地区的BVOCs重要释放源,在我国南方地区的城镇园林景观和生态系统中均具有重要地位。为研究香樟叶片不同发育时期单萜排放速率和光合特征,及成熟叶单萜排放、光合生理对高温和大气CO2浓度的响应,本试验分季节测定香樟叶片的光合和单萜排放特征,以及测定成熟香樟叶片单萜排放、光合特征对高温和大气CO2浓度的响应变化规律。结果表明:
  (1)香樟叶片释放的单萜以蒈烯(Careen)和罗勒烯(Ocimene)为主。在本试验的基础状态下(温度28℃,光照强度800μmol·m-2·s-1和CO2浓度400ppm),净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、蒸腾速率(Tr)和胞间CO2浓度(Ci)大小规律为成熟叶>幼龄叶>衰老叶,总单萜释放速率(E)为幼龄叶>衰老叶>成熟叶。
  (2)叶片三个发育阶段的单萜-光响应曲线变化趋势与光合的光响应曲线类似,但受CO2浓度的影响不明显。成熟叶具有最高的初始量子效率(α)、最大净光合速率(Pnmax)、Rubiscom酶最大羧化速率(Vcmax)、光下呼吸速率(Rp)和光饱和点(LSP),但是幼龄叶的光补偿点(LCP)、暗呼吸速率(Rd)和响应曲线的曲角系数(θ)最大。衰老叶具有最高的最大电子传递速率(Jmax)和最低Vcmax,因此其Jmax/Vcmax比率为三个阶段最高,意味着衰老叶光能利用率最低,强光下光能过剩,这很可能也是常绿植物冬天利用过剩光能保持一定温度越冬的一个调控机制。
  (3)幼龄叶的最大单萜排放速率(Emax)最大,其次为衰老叶,成熟叶最小。在三个阶段中,成熟叶的表观量子效率(β)和真实量子效率(βT)均是最大,幼龄叶的β最小,但βT却仅次于成熟叶。
  (4)叶片受单一短时高温,Pn随温度上升呈下降趋势,其中48℃短时高温对Pn会造成不可逆伤害;对Tr具有促进作用,但除48℃对Tr造成不可逆伤害外,其余温度对其的影响具可恢复性;43℃、48℃短时高温对Ci具有促进作用,且无不可逆伤害;Gs受短时高温的影响与Pn相似;对叶片的SOD、POD、MDA和叶绿素含量均无显著影响(P>0.05),但CAT含量随温度增加显著下降(P<0.05);E随温度增加呈上升趋势,复温后相比处理之前排放水平,38℃、43℃显著上升(P<0.05),其他温度处理无显著变化。
  (5)CO2浓度倍增使叶片的Pn、Ci显著上升(P<0.01),对Tr、Gs、E无显著影响(P>0.05)。CO2浓度倍增下,叶片Pn随温度增加呈先升后降趋势,其中48℃处理对Pn造成不可逆伤害;叶片Tr、Gs随温度的变化规律与正常CO2浓度下的变化规律相似,Tr随温度上升逐渐增加,Gs不受影响;Ci在33℃、48℃高温处理下并无显著改变(P>0.05),但在38℃、43℃处理下显著下降(P<0.01),复温后,各温度处理之间都出现显著下降(P<0.01);CO2浓度倍增下,在33℃、38℃处理下E无显著变化(P>0.05),而在43℃、48℃处理下E极显著增加(P<0.01),复温后,与正常CO2浓度环境下的恢复规律相似。
  综上所述,香樟叶片在不同发育阶段可通过调节光电子运输和光合效率调控单萜排放速率,以满足自身生长物质能量需要及应对外界季节性环境变化带来的各类胁迫。香樟成熟叶在面临外界短时高温胁迫、CO2浓度倍增时,其叶绿素含量、MDA含量、抗氧化酶活性基本未受影响,对部分指标的影响也只是暂时的,具有可恢复性,其抵御外界短时高温、CO2浓度倍增的胁迫主要还是通过调节光合效率和单萜排放水平,以应对外界高温和CO2浓度倍增带来的各种胁迫。
[硕士论文] 汪紫阳
森林工程 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:木制品现已成为人类社会中不可或缺的一部分。同时继茶叶之后,越来越多的树叶制品也慢慢渗透到人们的日常生活中。树种识别是这些产业发展中最基本的一个环节。近红外光谱技术能够无损、快速、准确地对树种进行识别,在树种识别及木材鉴别等方面发挥着重要的作用,同时能够为天然林保护、次生林抚育和人工林定向培育提供经营决策方面的技术支持,本论文主要从以下几方面进行了基于近红外技术的树种识别:
  (1)应用近红外光谱技术,研究了市场流通的40种名贵木材的识别及模型优化,经过一阶导数预处理方法和距离法建立识别模型的识别准确率为98.75%。用识别模型预测5周后和17周后采集的样本的近红外光谱,准确率为82.81%。经过Norris导数滤波优化后模型的识别准确率为95.31%。
  (2)利用近红外光谱技术研究了东北林区的14种主要树种基于活立木采样的树种识别。样品使用生长锥从活立木1.3m胸高处由南向北钻取。采用距离法建立识别模型,比较了不同波段和不同预处理方法对模型识别效果的影响。研究表明基于Norris二阶导数滤波的距离法识别模型的准确率最高,达98.21%。
  (3)以东北林区常见的9种树种树叶为研究对象,分别比较了距离法和DPLS对识别模型精度的影响。结果显示,使用距离法建立的识别模型识别9种树种的准确率为99.16%。使用单列识别变量矩阵的偏最小二乘法(DPLS)识别4个树种的准确率为100%,识别模型的相关系数为0.9936,交叉验证误差均方根(RMSEC)为0.120,预测误差均方根(RMSEP)为0.144。使用多列识别变量矩阵的偏最小二乘法(DPLS)识别9种树种的准确率为99.58%,识别模型的相关系数为0.8886~0.9569,交叉验证误差均方根(RMSEC)为0.0845~0.15,预测误差均方根(RMSEP)为0.0887~0.155。
  (4)研究了重现性对近红外光谱识别模型的影响。试验发现在不同条件下采集的近红外光谱会出现差异,且相隔时间越长,差异越明显。在采用不同时间采集的近红外光谱进行树种识别时,光谱采集间隔时间越长,模型的识别准确率越低。论文同时探索了S-G平滑和Norris导数滤波最优参数组合选择方法对树种识别模型精度的影响。结果表明随着参数递变,模型的识别准确率也存在递变规律。实验发现由生长锥取样的针叶树材和阔叶树材在波长点为1637nm和1687nm处的近红外长波段有明显差异。在1637nm处,4种针叶树材样本的近红外光谱有吸收,而10种阔叶树材样本没有吸收。在1687nm处,10种阔叶树材在该波段有明显吸收,而4种针叶树材吸收不明显。
  本实验为近红外光谱技术快速识别树种,快速识别名贵木材,快速识别针叶、阔叶树种,快速识别树叶树种提供了一种新的方法;为S-G平滑和Norris导数滤波的参数选择提供了参考;为近红外光谱模型的构建及随时间推移的模型维护提供了思路。
[硕士论文] 曹延珺
森林工程 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:微生物引起活立木腐朽的现象普遍存在于森林生态系统中,尽管这是一种普通的自然现象,但是对森林生态系统的健康和价值存在着巨大的威胁。在活立木腐朽的调查中发现,立地生境不同,林分中发生腐朽的概率也不同,说明立地条件与活立木的腐朽有着密切的联系。
  红松是中国东北林区的优势树种之一,也是珍贵的保护树种,具有很高的生态价值和经济价值。近年来,很多研究发现,小兴安岭林区的很多红松活立木都存在中重度腐朽,因此本文以凉水自然保护区针阔混交林中的红松活立木为研究对象,初步研究探讨了红松活立木干基腐朽程度和立地土壤微生物特性的关系,以期为红松活立木腐朽的防治和红松林的合理经营管理提供科学的理论依据和新思路。
  本文的主要研究内容包括:(1)红松活立木干基腐朽程度的检测。测定木芯失重率作为红松样木的腐朽程度。(2)土壤理化性质对土壤微生物特性(土壤微生物数量和物种多样性)的影响。(3)土壤微生物特性与红松干基腐朽程度的关系研究。根据前面所测得的数据,结合环境因子、土壤理化性质的影响,探讨立地土壤微生物数量和多样性对红松干基腐朽程度的影响。研究结果表明:
  (1)10棵样木的木芯失重率从0-48.3%,说明凉水自然保护区红松活立木存在不同程度的腐朽。
  (2)土壤微生物数量和多样性与土壤理化性质之间存在相关性,但不同条件下得出的结论不同。
  (3)10个土样中共得到1496个真菌OTU和1413个细菌OTU,鉴定出203个已知真菌和34个已知细菌,真菌种类多于细菌。真菌Alfa多样性高于细菌Alfa多样性,且样品中的物种分布不均匀,优势种所占的比例较高。
  (4)相关性分析表明,真菌Alfa多样性和细菌Alfa多样性与红松腐朽程度都不存在显著相关性。单样本T检验结果表明,健康红松和腐朽红松根部土壤的真菌Alfa多样性不存在显著差异(Sig.(2-tailed)=0.062>0.05),细菌Alfa多样性也不存在显著差异(Sig.(2-tailed)=0.195>0.05)。
[硕士论文] 高新雨
设施园艺与观赏园艺 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:白蜡树(Fraxinus chinensis Roxb)是木犀科白蜡属的落叶乔木,在我国栽培历史悠久,具有树体优美,姿态挺拔,绿期较长,生长速度快,管理便捷等特点,多用作行道树。由于气候变化极端天气频发,晚秋或早春极易出现低温霜冻,对观赏树木的正常生长产生较大的影响。本研究选取两年生的白蜡树为研究对象,应用电阻抗图谱(Electrical impedance spectroscopy,EIS)参数和电解质渗出率法(Electrolyte leakage,EL)测定不同模拟霜冻低温和持续时间下茎和叶的抗寒性,同时测定相应低温条件下的可溶性蛋白含量,超氧化物歧化酶(SOD)活性,过氧化物酶(POD)活性,丙二醛(MDA)含量,脯氨酸含量,干物质含量等生理指标,确定白蜡生理活动受到胁迫的低温范围以及找出适于估测白蜡抗寒性的生理指标和EIS参数,为快速、非破坏性地检测观赏树木抗寒性提供新的可借鉴方法,研究结果对预防和减轻气候变化下因霜冻对观赏树木带来的灾害具有指导意义。
  主要结果如下:
  1、在晚秋11月,白蜡叶和茎的最强抗寒性分别为-19.58℃和-27.90℃,在早春3月白蜡茎的最强抗寒性为-35.08℃。在11月温度低于-5℃持续时间超过24h或温度低于-10℃持续时间超过6h,和在3月温度低于-10℃持续时间超过12h或-15℃持续时间超过6h时,应对白蜡采取相应的保护措施,以避免因温度降低导致的霜冻灾害。
  2、白蜡的茎和叶在模拟霜冻温度处理时EIS图谱表现为单弧,抗寒性增强EIS图谱的弧度变大,EIS图谱可以作为判断白蜡抗寒性强弱的定性指标。
  3、EIS参数中,茎的胞外电阻率rc,胞内电阻率ri,弛豫时间τ,弛豫时间分布系数ψ与抗寒性的线性相关系数分别为0.839,0.936,0.887和0.815,均可作为估测白蜡茎抗寒性的参数;叶的rc和ri与抗寒性相关,相关系数分别为0.965和0.535,可以作为估测叶抗寒性的参数。
  4、可溶性蛋白含量、SOD酶活性、MDA含量、脯氨酸含量、干物质含量可以作为估测白蜡叶的抗寒性指标,其中可溶性蛋白含量、MDA含量、干物质含量与白蜡叶抗寒性极显著相关,相关系数分别为0.876,-0.922,0.934。可溶性蛋白含量、SOD酶活性、POD酶活性、脯氨酸含量可用作估测白蜡茎抗寒性的指标,其中SOD酶活性和POD酶活性与白蜡茎抗寒性极显著正相关,相关系数分别为0.974和0.942。
  5、经过模拟霜冻处理的白蜡叶中N、P、K、Ca、Mg等矿质元素的含量均无显著性变化。
[硕士论文] 杨意宏
设施园艺与观赏园艺 河北农业大学 2018(学位年度)
摘要:竹子作为我国最具特色的森林资源,在环境保护、经济发展等方面占据着重要地位。赤霉素(Gibberellin,GA)在竹子生长发育中起着重要的调控作用。因此,开展竹子GA合成途径的全基因组分析及其基因功能研究具有重要价值。本研究以毛竹(Phyllostachys edulis)为研究材料,利用基因组数据对其GA合成途径中的相关基因进行了全面分析,并在此基础上对PeGA3ox-2基因功能进行了初步研究。主要研究结果如下:
  1.采用生物信息学方法,对毛竹基因组中GA合成途径的酶基因进行分析。结果表明:毛竹基因组中涉及到GA生物合成的酶基因有7类共50个,包括4个CPS,3个KS,5个KAO,1个KO,10个GA20ox,20个GA2ox,7个GA3ox。不同类酶基因的各个成员虽是比较保守的,但其基因结构、基本理化性质均存在着一定的差异。系统进化树分析表明,毛竹GA合成途径中的酶整体上与水稻的亲缘关系最为接近。
  2.利用转录组数据,构建毛竹GA合成途径酶基因的表达谱热图,分析各基因在不同组织中的表达模式,结果显示,不同类酶基因以及同一类酶基因的不同成员的表达均存在一定的差异。例如:PeCPS-1、PeCPS-4和PeKO的表达模式为组成型,PeKAO-5主要在笋幼芽中表达,PeGA20ox-10仅在幼芽和根中表达;PeGA2oxs中有9个为组成型表达,7个为特异性表达,而PeGA3oxs中分别有5个和2个。
  3.选择催化活性GA的关键酶基因PeGA3ox-2进行基因表达模式验证。结果表明,PeGA3ox-2在毛竹茎中的表达量最高,根和叶鞘次之,在叶中几乎不表达;PeGA3ox-2在笋尖内的表达随着笋高度的增加呈现先上升后下降的趋势;GA3(100μM)处理后毛竹实生苗茎秆中PeGA3ox-2的表达量受到抑制,而ABA(100μM)能在短时间内诱导茎秆中PeGA3ox-2的表达量迅速升高。由此可见,PeGA3ox-2在不同组织的表达模式及对不同外源激素的响应均存在一定的差异。
  4.采用同源克隆的方法,克隆得到了毛竹PeGA3ox-2的基因组cDNA和DNA序列,分别为1098bp和1361bp,具有2个内含子和3个外显子,与利用基因组数据预测的完全一致。PeGA3ox-2共编码365个氨基酸,含有1个Fe2+结合域和1个依赖2-酮戊二酸离子结合区域,符合GA3ox蛋白的结构特点,表明其可能具有催化活性GA的功能。
  5.构建PeGA3ox-2的植物过量表达载体,利用蘸花法转化模式植物拟南芥。RT-PCR结果表明,PeGA3ox-2在拟南芥中得到表达。表型分析发现,PeGA3ox-2过表达转基因植株的生长速度快于野生型,表现为莲座叶叶片变大,茎秆增粗,分枝数增多。石蜡切片观察结果显示,转基因植株茎秆韧皮部和维管束间纤维的细胞数量和体积都有所增加,说明PeGA3ox-2能促进转基因拟南芥的细胞增长和分裂。
  本研究为进一步全面了解毛竹GA合成途径中酶基因奠定了基础,同时PeGA3ox-2的功能初步研究,为揭示其在毛竹茎秆快速生长中的作用提供了参考,有助于利用基因工程技术通过调控GA合成实现对其生长的人为控制。
[硕士论文] 沈燕
生态学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:随着社会经济的发展,土地盐碱化、干旱等生态问题不断出现,植物的生长因此受到影响。本研究通过对盆栽土浇入NaCl溶液以及控制水分的方法分别模拟了盐、干旱环境,研究欧美杂交杨(Populus deltoides×Populus nigra)雌雄植株对盐、干旱胁迫的生理生态响应,得出的主要结果如下:
  (1)盐胁迫导致欧美杂交杨的净光合速率(Pn)、气孔导度(gs)、蒸腾速率(Tr)、异戊二烯释放速率、异戊二烯合成酶(Isps)常数、相对生长速率(RHG)、茎干重(SW)、叶干重(LW)、总干物质量(TW)显著下降,提高了雄株的根冠比(Rs)。气孔导度在盐胁迫下降低,但是细胞间CO2浓度并没有受到影响,由此推测非气孔因素限制了欧美杂交杨的净光合速率。相关性分析表明异戊二烯的释放速率与光合速率呈线性正相关,由此认为异戊二烯的释放速率一方面受光合的影响,另一方面异戊二烯的释放可能是为了保护因盐害造成伤害的光合机构。盐害虽然降低了异戊二烯的释放速率,但是却并没影响异戊二烯的直接前体二甲基烯丙基二磷酸(DMADP)库容,而是降低Isps反应活性常数,因此盐害逆境下,异戊二烯的释放主要受异戊二烯合酶的调控。
  (2)干旱胁迫期间,从处理的第12天开始遭遇持续10多天的高温天气,因此研究结果是干旱协同高温的影响。首先干旱导致欧美杂交杨雌雄植株光合速率、气孔导度、蒸腾速率和胞间CO2浓度(Ci)等光合参数降低,说明气孔因素显著限制了Pn。然而荧光参数表明,干旱降低了光化学猝灭系数(qL)、光系统Ⅱ(PSⅡ)的实际量子效率和相对电子传递速率(rETR),同时增加了非光化学猝灭系数(NPQ)以及量子产额Y(NPQ),显示了PSⅡ原初电子受体(Qa)的还原状态,反映了植物的光合机构受损,也就是说Pn的降低还存在非气孔因素。抗氧化酶对干旱的响应比较复杂,超氧化物歧化酶(SOD)在重度干旱下降低,过氧化氢酶(CAT)上升,但是过氧化物酶(POD)没有显著的变化,重度干旱导致了丙二醛(MDA)的累积,说明抗氧化酶系统对活性氧的清除低于其积累能力,最终叶片因干旱受到伤害,表现为Pn下降,PSⅡ的电子传递受到阻碍,叶片脱落较多。干旱没有显著影响异戊二烯的释放速率、DMADP库容以及Isps反应活性常数。
  综上所述,无胁迫条件下,欧美杂交杨雌雄植株的生存能力大致相同,而在盐、干旱环境下,雄株的抗性相对较好;异戊二烯的释放水平以及抗氧化酶作为单独因素可能均不是欧美杂交杨雌雄植株抗逆性产生性别差异的直接原因;干旱与盐胁迫均能抑制欧美杂交杨的生长,但两者对欧美杂交杨的作用机制不一样。
[硕士论文] 徐超
生态学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:毛竹(Phyllostachys edulis)有别于其它树种,幼笋出土后出现一个“爆发式”生长期。为了阐明该时期各度母竹的生理生态特征以及找到竹笋“爆发式”生长的原因,本文测定了快速生长期各度母竹的同化能力,水势传输的方向和强度,以及地上器官生物量的分配格局和营养元素的分配规律,并与小年期同期相应值做对比。研究结果表明:
  (1)毛竹笋高的生长呈现“慢—快—慢”的生长规律。在出笋18d左右达到最大值,约为0.78m/d。根据其高生长速率,将其分为初期、上升期、盛期和末期。毛竹日高生长量与空气温度、土壤温度、土壤含水量呈现显著相关。
  (2)快速生长期,各度竹叶的相对叶绿素含量呈现:Ⅲ度竹>Ⅱ度竹>Ⅰ度竹。除初期以外,在上升期、盛期和后期,快速生长期各度竹的相对叶绿素含量大于小年期相应值,其中在盛期差异性达到极显著水平;快速生长期,各度竹叶片净光合速率(Pn)呈现:Ⅲ度竹>Ⅱ度竹>Ⅰ度竹。快速生长初期各度竹叶冠层的净光合速率(Pn)比小年期相应值要高,但是差异不显著。在上升期,Ⅰ度竹之间差异不显著,但是Ⅱ度和Ⅲ度竹差异显著,在盛期和末期,各度竹之间差异性达到极显著水平;快速生长期,Yield、Fo、Fm和Fv/Fm均表现为Ⅲ度>Ⅱ度>Ⅰ度,但NPQ和Fv/Fo值与之相反,快速生长期Fo、Fm、Fv/Fo和Yield的值均大于小年期相应值,Fv/Fm值两个时期基本相等,但是快速生长期的NPQ值远远小于小年期相应的值。
  (3)快速生长期,各度竹叶冠层水势呈现:Ⅲ度竹>Ⅱ度竹>Ⅰ度竹,快速生长期各度竹的叶片冠层水势均大于小年期相应的值,并且差异显著。
  (4)快速生长期,各度竹地上器官的含水率均表现为叶>秆>枝,含水率随着竹龄的不同亦有所不同,各度竹地上器官生物量格局波动较平缓,没有明显的规律。快速生长期竹叶生物量占比大于小年期相应值,并且差异显著,而秆和枝的生物量占比无显著差异。
  (5)快速生长期,各度竹器官营养元素含量均表现为氮元素的含量最高,钾元素次之,磷元素最低。快速生长期氮元素在叶、枝、秆和根中的含量比小年期低,磷元素在叶、根的含量相对于小年期的含量较低,但在枝、秆中的含量要高于小年期,且在叶、枝和秆差异显著,钾元素在叶、秆和根中的含量要高于小年期,但在枝中的含量低于小年期,且在叶、枝和根中差异显著。
  总之,在毛竹快速生长期各度母竹展示自己的生态生理策略,通过向幼竹源源不断的提供营养物质和能量,供应新竹的生长,使得竹笋呈现出不同于其它树种的特征即“爆发式”生长。
[硕士论文] 吕建华
生态学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:凋落物作为森林生态系统养分循环的重要组成部分,是土壤氮(N)、磷(P)等养分的重要来源。植物对叶片凋落前的养分重吸收效率能够反映植物对养分保存、利用以及对养分贫瘠环境的适应能力。氮沉降增加作为全球变化的重要现象之一,已经并将继续对植物叶片养分重吸收、化学计量特征以及植物凋落物产生影响。为了探讨氮沉降对毛竹(Phyllostachys edulis)林叶片养分重吸收以及凋落物的影响,本实验通过人工模拟不同强度氮沉降(低氮:N30,30kgN ha-1year-1;中氮:N60,60kg Nha-1year-1;高氮:N90,90kgNha-1year-1;对照:Control,0kg N ha-1year-1)的方法,研究了氮沉降对集约经营(IM)毛竹林不同年龄(1龄、3龄和5龄)毛竹叶片化学计量特征及养分重吸收的影响,以及对粗放经营(CM)和集约经营毛竹林凋落叶养分归还及其化学计量特征的影响,从而为全面认识大气氮沉降的生态学效应提供重要参考。主要研究结果:(1)氮沉降显著增加了1龄毛竹叶片N、P浓度但显著降低了N/P比,增加了3龄竹叶片N/P比;(2)氮沉降显著降低了1龄、3龄毛竹叶片对N、P的重吸收,但增加了5龄毛竹叶片对P的重吸收;(3)毛竹叶片凋落和N、P归还主要发生在3~6月,低、中氮沉降强度下显著增加了集约经营毛竹林凋落物量以及N、P的归还,对粗放经营毛竹林无显著影响;(4)集约经营比粗放经营毛竹凋落叶C、N、P浓度分别提高了9.3%、32.4%、22.7%,而C/N、C/P、N/P比则分别降低了17.4%、54.3%、44.6%,两种经营强度下低、中氮强度显著提高了毛竹凋落叶P浓度,降低了C/P、N/P比,高氮强度与之相反。
[硕士论文] 姚志红
园林植物与观赏园艺 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:生长素响应因子(auxin response factor,ARF)属于多基因家族,其中拟南芥的ARF1能影响开花、雄蕊发育、花器脱落和果实开裂以及根部的生长。现有的研究多以草本植物为对象,对其在木本植物中的功能研究很少。木霉菌是世界公认的环保型生防因子,不仅具有土壤污染修复作用,还能促进植物生长,对植物的多种病害具有防御作用。本研究以山新杨ARF1过表达组培苗(PodaARF1-H)为试材,野生苗(Poda-W)为对照,接种木霉菌(T)、细链格孢菌(A)以及混合接种2种真菌(TA)48h后,分析2种组培苗内源激素含量变化及与不定根生长、抗性相关的激素信号转导途径中关键基因的差异表达,从而揭示木霉菌促进PodaARF1-H生长和提高其对病原菌抗性的激素分子调控模式,主要研究结果为:
  1.对PodaARF1-H与PodaARF1-InR培养发现,ARF1过表达能使山新杨生长加快,并能显著增加山新杨不定根数量,从而有利于其吸收水分和营养,增强稳定性,贮存和合成有机物质。而ARF1抑制表达之后,山新杨的生长受到抑制且不定根数量明显降低。
  2.对激素含量测定发现,PodaARF1-H与Poda-W相比IAA、JA和SA含量普遍升高,并且PodaARF1-H植株的处理组中激素含量变化较大,说明ARF1过表达能促进山新杨生长并能提高植株对外界刺激响应的敏感性,从而更快地作出防御反应。此外,PodaA-W和PodaARF1-H组培苗的三个处理组中IAA、JA和SA含量均普遍提高,说明根际定殖木霉菌与在功能叶上接种细链格孢菌在短时间内(48h)有利于山新杨组培苗生长和提高植株抗性。
  3.叶片组织化学染色结果发现,NBT和DAB染色中PodaARF1-H叶片显色较Poda-W浅,说明ARF1过表达能够通过降低植株体内.O2-和H2O2的积累来提高山新杨抗氧化能力。Evans Blue染色中,PodaARF1-H叶片颜色较Poda-W深,说明ARF1过表达能够提高植株对外界刺激的敏感性。此外,山新杨根际接种木霉菌或功能叶上接种病原菌初期能增强植物防御反应。
  4.Poda-W在三个处理组中茎尖、被处理功能叶和根部的基因表达模式无规律性变化。而在PodaARF1-H植株的茎尖中在T组中IAA、JA和SA相关基因大部分为上调表达,而在A组中JA和SA相关基因多数为下调表达;被处理功能叶和根中在T组中JA和SA信号相关基因多数为下调表达,而在A组中这些基因均为显著上调表达。说明在接种短时间内ARF1过表达改变了抗性相关基因的表达模式,提高山新杨对木霉和细链格孢菌刺激响应的敏感性。并且,PodaARF1-H植株对细链格孢菌的反应更为敏感。
  5.将山新杨组培苗移栽到土壤中后发现,木霉菌能够增加山新杨幼苗的高度和叶片数量,并能减少叶枯病对植株造成的伤害。
[硕士论文] 康海滨
生态学 浙江农林大学 2018(学位年度)
摘要:我国酸雨区占国土面积的7.2%,酸雨城市比例达19.8%。美丽箬竹(Indocalamus decorus)是原产于我国南方的一种优良观赏竹,在园林绿化中有很高的应用价值。美丽箬竹在推广种植过程中难免遭遇酸雨。为揭示酸雨对美丽箬竹光合能力和土壤性质的影响,探讨提高其抗酸性的途径,本试验模拟酸雨,设定pH3.5、5.0和6.8(CK),对美丽箬竹盆栽幼苗进行短期处理。测定了叶绿素相对含量、气体交换参数、叶绿素荧光参数、根系活力、土壤pH值、土壤氧化铝和土壤速效养分含量并进行分析。主要结果如下:
  (1)在酸雨作用下叶绿素相对含量(SPADR)、净光合速率(A)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(GH2O)和蒸腾速率(E)呈下降趋势。在处理后期,酸雨处理的SPADR、A、GH2O、E与CK达到显著差异。酸雨也降低美丽箬竹PSⅡ原初光能转化效率(Fv/Fm)、PSⅡ反应中心的开放比例、光化学反应效率,增加过剩光能和光抑制程度。不过在初期和中期,pH5.0处理的美丽箬竹PSⅡ实际光化学效率(Yield)受到明显促进,其光抑制系数(Ki)也明显偏低。
  (2)处理结束后,美丽箬竹根系活力最高的是pH3.5处理,最低的是CK,两者差异达到显著。酸雨处理的表层土和底层土pH值均比CK低,但没有显著差异。而酸雨处理的表层土氧化铝含量均比CK低,差异达到极显著。酸雨处理的表层土速效养分含量均明显降低,其中pH5.0处理的速效氮和速效磷含量均与CK达到极显著差异。受养分向下迁移影响,各速效养分在底层土中的含量均高于表层土,但pH3.5处理的底层土速效钾含量显著低于另外两个处理。
  (3)相关分析表明在酸雨作用下,GH2O是A和E的主要限制因子,Yield和Ki呈负相关是因为PSⅡ反应中心受到伤害,活性下降。表层土pH值对表层土氧化铝含量具有显著影响,表层土速效氮与速效磷含量具有相似的变化规律。
  本文得出结论:轻度酸雨对美丽箬竹的光化学效率具有一定的促进作用,随着酸度增强和处理时间延长,光合能力呈下降趋势。酸雨还酸化土壤、溶解土壤氧化铝,促进速效养分向下淋溶,使美丽箬竹生长的土壤条件变差。提高土壤对酸雨的缓冲能力、改善土壤条件可能是提高美丽箬竹抗酸性的有效途径之一。
[硕士论文] 邬彩丽
生物化学与分子生物学 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:许多野生植物携带抗旱、抗寒和抗盐碱等抗性基因,对农作物改良和增加农作物多样性极其重要,是农业育种的“基因库”,高通量和低成本的DNA和RNA测序技术极大地加快了这些基因的挖掘。首次对樟子松Pinus sylvestris L.var.mongolica Litv.(中国东北部的常绿松树)进行转录组分析,鉴定出一种新型的钙调素类蛋白编码基因PsCML1(Pinus sylvestris CALMODULIN-LIKE),在NCBI蛋白数据库中并未发现与PsCML1同源的蛋白,结果表明PsCML1是樟子松特异蛋白,对其生理功能进行研究。主要实验研究结果如下:
  (1)对PsCML1蛋白结构域进行预测,结果显示其N-末端具有一个非胞质结构域、1个单跨膜结构域和在C-末端具有4个EF-Hand结构域(Ca2+结合结构域)。通过MicroCal ITC200等温滴定量热法分析,发现PsCML1蛋白的EF-Hand结构域确实可以与Ca2+结合。
  (2)将PsCML1在烟草叶片中进行亚细胞定位,发现PsCML1定位于内质网。
  (3)在拟南芥中异源表达PsCML1基因,发现PsCML1可以促进幼苗的生长,并可以增强转基因植物对盐胁迫和低Ca2+胁迫的抗性。通过统计PsCML1转基因植物和野生型根尖分生组织(Root Apical Meristem,RAM)的细胞数目和长度,发现转基因拟南芥的分生区显著长于野生型,分生区的细胞数目明显多于野生型,但是分生区细胞长度无显著差异,这表明PsCML1基因促进拟南芥根生长。
  (4)因为细胞壁组分的生物合成与内质网中的蛋白质糖基化和活性氧稳态相关,采用Immunoblotting测定PsCML1对蛋白质糖基化的影响;采用H2O2特异探针二氢罗丹明(DHR)测定植物根的H2O2水平。结果显示PsCML1对拟南芥蛋白质糖基化无影响;PsCML1提高了植物H2O2水平,可能是由于H2O2含量的提高造成细胞壁组分的改变。
  PsCML1蛋白的鉴定和生理功能的研究为日后野生植物特异抗性相关基因提供了理论依据。
[博士论文] 杨佳
植物学 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:获得有明确生理功能的基因是作物分子育种的重要基础。丰富的野生植物资源是天然基因文库。现代高通量测序技术使开发野生植物基因资源成为可能。沙地柏是分布于中国干旱半干旱地区的柏科匍匐灌木,具有耐旱生、耐土壤贫瘠的生理特性,在中国北方生态绿化工程中广泛应用。本论文在收集中国北方沙地柏种质资源的基础上,对沙地柏种质进行了生长和抗旱性评价;进一步通过转录组测序技术,以期鉴定到沙地柏特有Ca2+结合蛋白编码基因,但是意料之外的是,发现了一个预测为含有Ca2+结合结构域的钙调素类蛋白SvCML1是Zn2+特异结合蛋白,对SvCML1在植物Zn2+依赖生长方面的生理功能进行了探索。本研究工作主要内容和结论如下:
  (1)从内蒙古四个地区,以及甘肃、青海、陕西三个沙地柏原生态分布区,收集到总共221份种质资源,在扩繁基地生长3年半以后,对49个株系匍匐茎长度进行测量,每个株系至少取10株进行测量,并计算其平均值及标准差,结果表明来自陕西衡山、内蒙古陶利的沙地柏,生长最快,枝条长度1.5到2米;来自内蒙古贺兰山、甘肃天祝祁连山的沙地柏生长速度较慢,枝条长度0.5-1米。
  (2)2015年开始,分别对其中49个株系进行干旱处理6和11个月,同时以复水1个月以后材料为对照,收集扦插苗的地上部分进行抗旱指标的测定。每个株系,至少选择3株长势一致的枝条采样测量。对其枝条进行了脯氨酸(Pro)和丙二醛(MTA)含量测定,以及过氧化物酶(POD)和超氧化物歧化酶(SOD)酶活测定。基本抗旱能力判断依据为:在干旱处理条件下,Pro含量,SOD和POD活性,升高幅度越高,MDA含量升高幅度越低,植物越抗旱;反之,Pro含量,SOD和POD活性,升高幅度越小,MDA含量升高幅度越高,植物越干旱敏感。按照这个标准,大多数株系的四个指标之间没有明显规律,无法判断抗旱性。
  (3)具有明显抗干旱特征的株系包括来自内蒙古图克的#7,干旱处理以后,MDA没有显著升高,但是Pro含量和SOD酶活显著升高;来自内蒙古同德格尔的#30株系、内蒙古陶利的#8株系、陕西衡山的#5株系,干旱处理以后,MDA含量没有显著变化,但是Pro含量升高幅度在群体中位于前5位。
  (4)具有明显干旱敏感特征的株系包括来自内蒙贺兰山的#30株系和来自甘肃祁连山的#7株系:干旱处理以后,这两个株系的Pro含量、POD和SOD酶活都没有显著升高;但是,MDA含量升高幅度位于群体前2位。
  (5)以内蒙古陶利#8株系和内蒙古锡林浩特阿巴嘎旗的#2株系根为材料,进行了转录组测序。最初重点分析了沙地柏特有的编码Ca2+结合蛋白的基因,鉴定到SvCML1,预测编码Ca2+结合钙调素类蛋白。但是,利用体外表达纯化的SvCML1蛋白和等温滴定分析技术,SvCML1被证实不是Ca2+结合蛋白,而是Zn2+特异结合蛋白。
  (6)SvCML1蛋白被发现定位于植物细胞内的内质网。在相对高【Zn2+】培养条件下,SvCML1提高了转基因拟南芥根组织和根细胞内质网内的Zn含量。
  (7)在拟南芥体内过量表达SvCML1使转基因植物在相对高【Zn2+】和低【Fe2+】培养条件下,表现生长被抑制的表型。低【Fe2+】显著诱导拟南芥根积累Zn2+;在低Fe2+条件下,SvCML1转基因植物根Zn2+含量显著高于野生型。降低培养基的【Zn2+】,可以完全恢复SvCML1转基因拟南芥的低【Fe2+】敏感表型。
  (8)SvCML1抑制编码Zn2+转运蛋白AtZIF2(Zinc-Induced Facilitator2,At2g48020)和AtMTP1(Metal Tolerance Protein1,At2g46800)基因的表达。以前的研究发现,缺失AtZIF2和AtMTP1基因的拟南芥突变体,在相对高【Zn2+】培养条件下,有生长受抑制的表型。
  (9)以SvCML1为诱饵蛋白,利用拟南芥酵母cDNA文库,进行了酵母双杂交实验,筛选得到SvCML1互作蛋白AtCLC2(Clathrin Light Chain2,At2g40060)。缺失AtCLC2或其同家族基因AtCLC3(AT3G51890)的拟南芥,同SvCML1转基因拟南芥类似,在低【Fe2+】培养条件下,表现生长受抑制的表型。
  综上所述,在种质资源收集和生长、干旱性状评价的基础上,在沙地柏转录本中鉴定到一个编码钙调素类蛋白的基因,该蛋白体外实验和体内实验证明为Zn2+结合蛋白,具有提高植物Zn含量的功能,从多个途径调节植物Zn依赖的生长。本研究成果一方面对在生态绿化中沙地柏的应用提供了种质选择的力量依据,另一方面为通过分子育种改善作物Zn营养提供了具体的功能基因。
[博士论文] 杜超
植物学 内蒙古大学 2018(学位年度)
摘要:WRKY转录因子家族是植物体内最大的转录因子家族之一,在植物生长发育以及响应环境胁迫的过程中起到重要的调控作用。目前有大量的研究探索了WRKY转录因子家族的调控机理,然而关于WRKY转录因子家族中WRKY1和WRKY23蛋白的研究仍然很少,WRKY1和WRKY23蛋白在植物响应盐胁迫和生殖发育过程中发挥的生物学功能未见报道。长叶红砂(Reaumuria trigyna,R.trigyna)是一种具有泌盐盐生植物特征的濒危双子叶小灌木,生长于中国的东阿拉善-西鄂尔多斯地区。长叶红砂对盐渍化荒漠环境具有很好的适应性,是防风固沙、改良荒漠区域的优良资源植物。目前关于长叶红砂的研究多集中在其形态特征和生理特征方面,而关于长叶红砂适应盐渍化荒漠环境的分子机理的研究却较少。本研究分析了两个长叶红砂WRKY转录因子基因RtWRKY1和RtWRKY23在多种非生物胁迫和ABA处理条件下的表达模式,将RtWRKY1和RtWRKY23基因在拟南芥中进行过表达,探索了它们在植物响应盐胁迫过程中以及生长发育过程中所发挥的生物学功能。并利用qPCR、基因芯片分析、酵母单杂交等技术,对其调控机理进行了深入研究,发现RtWRKY1和RtWRKY23基因能够通过调控抗氧化系统、离子转运系统以及脯氨酸代谢相关基因的表达,增强了植物在盐胁迫条件下的抗氧化系统效率和渗透平衡调节能力,提高了植物的盐胁迫耐受性。另外,RtWRKY23基因不经能够调控植物的盐胁迫响应过程,而且还调控了植物的生殖发育过程。具体研究结果如下:
  1.经qPCR分析,RtWRKY1和RtWRKY23基因主要在长叶红砂的茎中表达,在叶中表达量次之,而在根的表达量低。RtWRKY1基因的表达受盐胁迫、冷胁迫和ABA处理诱导,而被热胁迫抑制。RtWRKY23基因的表达能够受到盐胁迫、干旱胁迫、冷胁迫、紫外胁迫和ABA处理诱导,而被热胁迫抑制。
  2.在拟南芥中过表达RtWRKY1和RtWRKY23基因,均能够提高转基因拟南芥对盐胁迫的耐受性。相对于野生型拟南芥,RtWRKY1和RtWRKY23转基因拟南芥在盐胁迫条件下具有更高的根长、鲜重和叶绿素含量。同时在正常的生长条件下,RtWRKY1转基因拟南芥的生长状况和鲜重同样显著高于野生型拟南芥。
  3.RtWRKY1转基因拟南芥在盐胁迫条件下的抗氧化酶SOD、POD、CAT和GSH-Px的活性以及脯氨酸含量显著高于野生型拟南芥植株,而Na+和MDA含量显著低于野生型拟南芥植株。与野生型拟南芥相比,与抗氧化酶、离子转运和脯氨酸新陈代相关的基因AtAPX1、AtCAT1、AtSOD1、AtP5CS1、AtP5CS2、AtPRODH1、AtPRODH2和AtSOS1的表达量发生显著变化。
  4.RtWRKY23转基因拟南芥的基因芯片分析结果显示,在盐胁迫条件下,与野生型拟南芥相比,共有449条基因的表达量在RtWRKY23转基因拟南芥中发生显著变化,其中上调DEGs102条,下调DEGs347。GO和KEGG富集分析显示,这些DEGs富集到了多个与植物生长发育、植物激素以及响应环境胁迫相关的途径当中,例如“Plant hormone signal transduction”、“Peroxisome”、“Starchand sucrose metabolism”等KEGG途径,以及“Response to stress”、“Response tohormone”、“Response to abiotic stimulus”等GO分类。
  5.在RtWRKY23转基因拟南芥的基因芯片分析结果中筛选到3条表达量显著升高的POD基因POD、POD22和POD23,1条表达量显著降低脯氨酸降解途径基因PRODH2。qPCR和酵母单杂交实验结果显示,RtWRKY23蛋白能够结合在POD22、POD23和PRODH2基因的启动子序列上,从而调控了这3个靶基因的表达量。RtWRKY23转基因拟南芥体内的超氧阴离子清除率、POD酶活性和脯氨酸含量在盐胁迫条件下显著高于野生型拟南芥,而过氧化氢含量显著低于野生型拟南芥。
  6.RtWRKY23转基因拟南芥的基因芯片分析、qPCR分析和酵母单杂交实验分析发现,RtWRKY23蛋白能够结合在MAF5、HAT1和ANT基因的启动子序列上,并调控了这3个靶基因的表达量。与野生型拟南芥相比,RtWRKY23转基因拟南芥出现了开花延迟、种荚数目和长度减小和种子产量降低的现象。
[硕士论文] 李志民
生态学 东北林业大学 2018(学位年度)
摘要:树木叶经济和水力性状的变异性及权衡策略对评估和预测气候变化对树木的存活、生长及分布至关重要,而且对于揭示植物碳水耦合、扩展叶经济谱系均具有重要作用。在帽儿山森林生态站27年生兴安落叶松(Larix gmelinii)人工林从山谷到山脊设立一条由5个样地组成的全坡位样带,通过测定不同立地条件下兴安落叶松叶养分、结构、光合和水力性状,分析了种内叶经济和水力性状的变异性和相关性。主要研究结果如下:
  (1)不同立地条件下兴安落叶松的种内叶经济性状差异显著(p<0.05)。从山谷到山脊,比叶质量(LMA)、基于叶质量的叶氮含量(Nmass)和基于叶质量的暗呼吸速率(Rmass)均呈现出“低-高-低”的格局,基于叶质量的光合速率(Amass)则逐渐降低,但仅LMA与Nmass呈现正相关。基于叶面积的叶经济性状,包括基于叶面积的光合速率(Aarea)、叶氮含量(Narea)和暗呼吸速率(Rarea),在不同样地间同样呈现差异显著的“低-高-低”格局,而且彼此间存在成对的相关关系。LMA变异范围是全球尺度的1.3%,Amass为5.3%,Nmass为11.3%。以上结果表明兴安落叶松叶经济性状响应于不同立地条件而表现出显著的表型变异,且不可忽略种内变异对构建全球叶经济谱系的影响。与全球相比,其较低的LMA和落叶性呈现出“快速”投资收益策略,这与一般的针叶植物相反。整体上兴安落叶松基于叶面积比叶质量的经济性状间关系更紧密,因此利用基于叶面积的经济性状预测叶寿命差异较小的落叶树种的种内变异可能更准确。土壤养分含量是驱动叶经济性状的主要因子,而与土壤水分供应无关。
  (2)响应于不同立地条件,兴安落叶松叶水力性状同样表现出显著差异(p<0.05;叶水容除外)。在土壤水分供应较好(黎明前叶水势(Ψpre)较高)的山谷中,兴安落叶松叶水力导度较高(Kleaf高),但抗栓塞能力较弱(P50高),而在土壤水分供应较差的山脊中(Ψpre较低)则相反。无论基于叶面积(Karea)还是基于叶质量(Kmass)的水力导度均与抗栓塞能力(P50)均存在显著负幂函数关系(p<0.01),表明种内存在水力效率和安全的权衡。P50与膨压丢失点水势(TLP)显著正相关,指出在一定程度上木质部内和木质部外水分运输路径之间存在协同性。随着土壤水分供应的增加(Ψpre增加),Kleaf和P50增加,这表明在水分充足的地区,植物具有更高的水分运输效率,但应对干旱胁迫更加脆弱。兴安落叶松种内叶水力性状的协同作用为其更好的适应不同水分条件提供了生理基础。
  (3)虽然兴安落叶松叶经济和水力性状在各器官内性状间表现出强相关性,但叶经济和水力性状间关系不强。整体上看,分离树高对叶水力性状的影响后,仅Kmass与Rmass存在显著正相关关系,表明兴安落叶松种内碳水的解耦。主成分分析进一步表明,叶经济性状(Aarea、Nmass、Narea、LMA等)在PCA轴1上有较强的正载荷,而叶水力性状(Kmass、Karea、P50等)和水分利用效率在PCA轴2上较强的负载荷。这些发现均表明兴安落叶松种内叶经济和水力性状的独立。多维的叶性状组合为兴安落叶松更好的适应环境变化提供了更多的生存策略选择。
  (已选择0条) 清除
公   告

北京万方数据股份有限公司在天猫、京东开具唯一官方授权的直营店铺:

1、天猫--万方数据教育专营店

2、京东--万方数据官方旗舰店

敬请广大用户关注、支持!查看详情

手机版

万方数据知识服务平台 扫码关注微信公众号

万方选题

学术圈
实名学术社交
订阅
收藏
快速查看收藏过的文献
客服
服务
回到
顶部