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摘要:为研究羊草(Leymus chinensis)和冷蒿(Artemisia frigida)在不同磷环境下的种间关系以及对磷素适应策略的变化,采用室内沙培模拟试验,在不同磷处理(P1=2.5 mg/kg、P2=25mg/kg)下设置羊草单种、冷蒿单种和两者混种的种植方式,测定了不同处理下羊草和冷蒿的生物量、氮磷含量和氮磷吸收及利用效率.结果表明:(1)低磷环境下,混种处理中羊草的生物量增加了61.23%,其氮、磷吸收效率分别提高46.00%和24.29%,冷蒿的生物量增加了95.77%,其氮、磷吸收效率分别提高了71.00%和115.87%.表现为羊草和冷蒿混种后出现正相互作用,且对冷蒿的正向影响更大.低磷环境下冷蒿可能有较强的生存能力,通过调整策略积极地适应胁迫环境,最终成为草地退化群落的优势物种;(2)高磷环境下,混种处理中羊草的生物量提高了46.59%,其氮、磷吸收效率分别提高了30.71%和12.53%,冷蒿的生物量下降了29.27%,其氮、磷吸收效率分别下降了29.80%和12.09%.两植物的相互关系表现为负相互作用,羊草较冷蒿能更有效获取并同化资源,竞争能力相对较强,可能是成为典型草原优势物种的原因之一....
摘要:刈割是一种重要的草地管理措施,刈割留茬高度直接影响草地生产力及群落结构,在牧草生产中具有重要意义.为研究羊草在不同刈割强度下的转录响应,利用Illumina HiSeq-PE150高通量测序技术,对不同刈割留茬高度(0,2,4,8,12 cm)处理下羊草再生叶片进行了转录组测序.共得到139767803条读长(reads),41.94 Gb原始数据.经过过滤、质控与从头组装后,总共得到转录本270207条,总长度为191.6 Mb.通过与多种数据库比对得到48097条单基因簇(Unigene)注释结果.筛选出了所有刈割强度处理与不刈割对照组显著差异基因共2579条,经过生物信息分析,将其定位到碳水化合物代谢、损伤应答、过氧化氢分解、植物激素信号转导等功能与代谢通路.利用聚类方法得到了随着刈割强度增强,表达量规律变化的基因,分别富集到了过氧化物酶体、光合作用等代谢途径.对羊草在不同刈割高度下的转录组进行了研究,为草本植物分子生物学研究提供了宝贵的数据资源,对于解析羊草响应刈割的分子调控机制及相关基因挖掘具有重要指导意义....
摘要:植物形态及生物量分配变化是天然草原退化过程中的主要表现之一,通过研究植物形态及生物量分配对环境的响应规律有助于揭示草原退化及植被演替的内在机理.本试验研究了羊草形态、生物量累积及分配对土壤供磷能力的可塑性响应.试验采用有效磷含量低于3 mgP2O5/kg的土壤设置0,30,90,180 mg P2O5/kg 4个磷肥添加梯度,形成4种具有不同供磷能力的土壤,用于对羊草植株的培养,并于后期进行各项指标的测定.结果表明,1)土壤供磷能力的减弱明显减小了羊草的株高、各构件生物量,表现为高磷添加量显著高于低磷添加量,株高、叶生物量、茎生物量、根生物量、总生物量的降低幅度分别达到了14%,50%,51%,79%,63%.2)羊草个体形态及生物量分配对土壤供磷能力的响应并不完全一致,生物量累积对供磷量的敏感度最大,生物量分配次之,形态的敏感度最差,可塑性指数分别为0.58,0.31,0.19;单个性状指标以根干重最为敏感,可塑性指数达到了0.79.3)相关分析表明,羊草地上干重与叶宽、节间数、株高达到了极显著水平,此3个形态指标对羊草地上生物量的贡献率分别为30%,27%,26%,是形态指标中解释羊草地上生物量产生差异的主要因子.本试验在课题组前期研究的基础上,进一步从个体水平上探索羊草对土壤供磷能力的响应,与课题组前期试验结果相结合,可有助于探索天然草原退化和植被演替的内在原因....
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北大核心 CSTPCD CSCD
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摘要:生物多样性影响生态系统的多种功能。生物多样性的急剧丧失使得对其影响评定尤为重要和紧迫,因此,生物多样性与生态系统功能关系成为生态学研究的热点问题之一,其中功能多样性与生态系统功能关系的研究成为近十年该领域研究的重点。文章首先概括了植物功能多样性的多种定义,并详细介绍了目前被广泛接受的定义“功能多样性是某一群落内物种间功能特征的变化范围或指特定生态系统中所有物种功能特征的数值和范围”。其次重点阐述了围绕植物功能多样性开展的5个重要研究论题:(1)分别从功能丰富度、功能均匀度、功能离散度3个方面介绍了功能多样性算法,并强调要注重多指数相结合以综合描述功能多样性;(2)植物功能性状间主要体现为权衡关系,植物功能性状受到了气候、土壤、海拔、地形地貌、放牧、土地利用方式等一系列因素的影响;(3)基于植物功能性状更有利于探讨环境过滤和相似性限制对群落构建的驱动作用;(4)功能多样性与物种多样性间呈现正相关、负相关和饱和曲线等一系列关系,之所以呈现不同关系与资源状况和外界干扰密切相关;(5)尽管很多研究都证明了功能多样性对生态系统功能具有正效应,但依然存在两个主要的争议,一方面是物种多样性、功能多样性在生态系统功能维持中的相对重要性,另一方面是选择效应与互补效应在功能多样性与生态系统功能关系中的适用性。最后,提出了该领域需要进一步深入开展的4个研究方向:开展多尺度研究、重视多营养级研究,加强野外观测与受控实验相结合的研究、深化生态系统多功能性的研究。...
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北大核心 CSTPCD CSCD AJ CA CBST
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摘要:昆虫中肠氨肽酶N是Bt毒素的重要受体之一,与Bt毒素的杀虫机制及昆虫Bt抗性的产生密切相关.本研究通过简并引物PCR结合RACE技术克隆并获得大螟Sesamia inferens Bt受体蛋白——氨肽酶N(aminopeptidase N,APN)基因的cDNA序列全长,经NCBI同源比对分析,认为该基因为APN3基因,并将其命名为SiAPN3(GenBank登录号为HQ636624).序列分析表明,该基因的cDNA序列全长为3 411 bp,开放阅读框为3 018 bp,编码1 006个氨基酸;预测蛋白质分子量为114 kD,等电点为4.95;其推导的氨基酸序列中具有鳞翅目昆虫氨肽酶N典型的结构特征,即含有1个N-和12个O-连接的糖基化位点,N-末端具有18个氨基酸的剪切信号肽,谷氨酸锌化氨肽酶保守结构GAMEN,锌结合位点HEXXHX18E,C-末端具有22个氨基酸的糖基磷脂酰肌醇(GPI)锚信号肽.采用实时定量PCR研究了SiAPN3在大螟4龄幼虫肠道不同部位和幼虫不同龄期的转录表达谱.结果表明,该基因在幼虫中肠中的表达量最高,其次为后肠,前肠中表达量最低,且中肠和后肠中的表达量显著高于前肠(P<0.05);SiAPN3在3龄幼虫中的表达量最高,1龄幼虫中最低,虽然3、4日龄之间的表达量没有显著差异,但二者均显著高于其他日龄,1,2和5日龄之间不存在显著差异(P>0.05).该研究为阐明APN基因的功能及大螟对Bt抗性产生的分子机制奠定了基础....
摘要:随着Bt Cry作物在我国的广泛应用和推广,靶标害虫对其抗性风险已成为Bt Cry作物生态安全研究的重要内容.氨肽酶N(Aminopeptidase N,APN)是位于昆虫中肠刷状缘膜囊泡(Brush Border Membrane Vesicles,BBMV)上Bt Cry毒素重要的受体蛋白之一,它与Bt Cry毒素的结合能力决定了Bt Cry毒素的杀虫活性及昆虫对Bt抗性的产生.本文从APN的结构特征与分类、APN与Bt Cry毒素的结合特异性、结合位点、结合过程中的分子互作机制及APN变异导致昆虫抗性产生几方面系统综述了鳞翅目昆虫中肠Bt Cry受体蛋白-氨肽酶N与Bt Cry 毒素的结合及其与Bt抗性关系的研究进展....
[博士论文] 马文静
草地资源利用与保护 中国农业科学院 2019(学位年度)
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