国家自然科学基金(31070350)
- 作品数：8 被引量：124H指数：7
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- 过量表达拟南芥AtGCS可以提高E.coli的重金属耐受性及富集能力(英文)
- 2013年
- 谷胱甘肽(GSH)是一类在生物体内广泛存在,并且是十分重要的重金属毒害保护剂之一。本研究将编码拟南芥γ-谷氨酰半胱氨酸合成酶基因AtGCS(GSH合成的关键酶之一)转化到大肠杆菌(BL21)中,通过IPTG诱导过量表达TrxA-AtGCS融合蛋白来分析AtGCS在提高大肠杆菌重金属耐受性方面的作用。过量表达TrxA的大肠杆菌被用作对照。研究结果表明,在1 mmol.L-1Cd2+、Zn2+或Cu2+重金属胁迫下,过量表达TrxA-AtGCS的大肠杆菌细胞的生长状态要明显优于表达TrxA的对照细胞。同时,过量表达TrxA-AtGCS的大肠杆菌表现出超出对照细胞5倍以上的Cd2+、Zn2+和Cu2+累积量和4倍以上的GSH含量,其中,高于对照10倍的Cd2+富集量尤为明显。因而可以得出结论,拟南芥AtGCS的大量表达大大提升了大肠杆菌的谷胱甘肽含量,从而使GSH可以直接或间接地富集更多的重金属离子,进而提高了大肠杆菌对重金属逆境的抗性。
- 刘大丽毛子军安志刚马龙彪鲁振强
- 关键词：大肠杆菌GSH
- 蒙古栎幼苗光合作用以及叶绿素荧光对温度和降水交互作用的响应被引量：18
- 2013年
- 为了阐明未来温度升高和降水格局变化对蒙古栎幼苗光合作用和叶绿素荧光特性的影响,通过人工模拟温度升高(2、4、6℃)和降水变化(+30%、-30%)的实验方法对蒙古栎幼苗光响应曲线及其特征参数、叶绿素荧光参数和光合色素含量进行了分析。结果表明:温度处理除了对表观量子效率(AYQ)和7月所测非光化学淬灭系数(qN)没有显著影响之外,对其他参数均有极显著影响;降水处理仅对9月所测实际光化学效率(Yield)、光化学淬灭系数(qP)以及叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量有显著影响;温度和降水的交互作用对最大净光合速率(Pmax)、7月的Yield、qN和qP、9月的最大光化学效率(Fv/Fm)、Yield、qN和qP以及叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量有显著影响。温度增加4℃时多数表征蒙古栎幼苗生长状况的参数表现出了一些优势,而当温度增加6℃时,所有降水处理的Pn、Pmax、AYQ以及7月所测Fv/Fm、Yield和qP均低于温度对照组。在降水处理+30%或-30%的范围内,适度的增温有利于蒙古栎幼苗的生长,其中以温度升高4℃对幼苗生长的促进作用最大。
- 赵娟宋媛毛子军
- 关键词：气候变化光合作用叶绿素荧光
- 红松和蒙古栎种子萌发及幼苗生长对升温与降水综合作用的响应被引量：11
- 2012年
- 研究气候变暖导致的温度升高和降水格局的变化对典型植被类型建群种植物种子萌发和幼苗存活的影响,对于预测森林群落的发展趋势、种质资源保育及森林抚育更新具有重要意义。以寒温带针阔混交林的建群种和优势种红松Pinus koraiensis、蒙古栎Quercus mongolica种子和幼苗为研究对象,采用空间替代法模拟温度升高和降水变化,观察其种子萌发和幼苗生长情况。结果表明:与种源地相比,蒙古栎种子在温度升高与降水增加(年均温+4.9℃,+330 mm)或降水减少(年均温+2.8℃,-249 mm)的条件下萌发率分别下降了13%和18%,但差异不显著。红松种子在温度升高与降水增加的情况下萌发率比种源地提高了2.29倍,而降水减少时则下降了64%,不同的地点对红松的萌发率差异极显著;不同的温度、降水组合对红松和蒙古栎幼苗的生长均产生不同影响,在温度升高与降水增加与降水减少的情况下,1年生蒙古栎幼苗的株高、基径和主根长度均有明显下降,与种源地差异显著,而对红松幼苗生长的影响差异不显著;温度升高和降水增加或降水减少的交互作用使蒙古栎幼苗和红松幼苗总生物量下降,尤其是在温度升高与降水增加的条件下两种幼苗的生物量最小,分别比种源地下降了62%和20%。但统计分析表明,红松幼苗生物量在3个样地间没有显著差异。温度升高和降水变化均降低了两种幼苗的根冠比,而比叶面积没有显著差异。
- 赵娟宋媛孙涛毛子军刘传照刘林馨刘瑞鹏侯玲玲李兴欢
- 关键词：生物量根冠比比叶面积
- 小兴安岭4种典型阔叶红松林土壤有机碳分解特性被引量：26
- 2013年
- 土壤有机碳分解是陆地生态系统碳循环的重要组成部分。主要采用土壤有机碳释放速率的室内培养实验的方法,并根据三库一级动力学模型,对小兴安岭地区4种典型阔叶红松林的土壤有机碳分解特征及各组分含量进行研究。实验结果如下:(1)土壤有机碳的分解趋势表现为前期迅速,后期缓慢,并且土壤腐殖质层(A)大于淀积层(B);在4种阔叶红松林中,云冷杉红松林土壤有机碳的分解速率最大,枫桦红松林最小;土壤有机碳的分解速率与土壤总有机碳、活性碳及土壤的C/N呈显著的正相关关系(P<0.05)。(2)在土壤A层和B层,4种阔叶红松林的活性碳分别占总有机碳的0.89%—1.78%和1.91%—2.87%,平均驻留时间为12—35 d和27—58 d。缓效性碳占总有机碳的22.58%—28.44%和23.87%—42.63%,平均驻留时间为4—19 a和18—37 a。惰性碳占总有机碳的69.98%—76.24%和54.50%—74.22%,平均驻留时间为173 a;土壤有机碳各组分含量及驻留时间的大小顺序均为:云冷杉红松林>椴树红松林>枫桦红松林>蒙古栎红松林。
- 宋媛赵溪竹毛子军孙涛侯玲玲
- 关键词：活性碳
- 小兴安岭十种典型森林群落凋落物生物量及其动态变化被引量：29
- 2013年
- 在小兴安岭地区选取10种典型森林群落分别设置样地,研究该地区不同群落类型凋落物的年产量、月动态变化以及组成特征。结果表明:10种群落类型中年均凋落物量大小依次为椴树红松林(4.08t·hm-.2a-1)>蒙古栎红松林(3.83 t·hm-.2a-1)>云冷杉红松林(3.55 t·hm-.2a-1)>云冷杉林(3.44t·hm-.2a-1)>枫桦红松林(3.43t·hm-.2a-1)>山杨次生林(3.26 t·hm-.2a-1)>白桦次生林(3.04 t·hm-.2a-1)>枫桦次生林(2.96 t·hm-.2a-1)>杂木林(2.95 t·hm-.2a-1)>白桦落叶松林(2.91 t·hm-.2a-1)。凋落物各组分中均以落叶为主,约占凋落总量的60%以上,枝仅占凋落量的5.7%—9.4%.凋落物月动态模式主要有两种:单峰型的有蒙古栎红松林、椴树红松林、枫桦红松林、枫桦次生林、山杨次生林、白桦次生林、杂木林,高峰期在8—10月份;双峰型的有云冷杉红松林、云冷杉林、白桦落叶松次生林,前两种群落的凋落高峰期在4月和9月,后者高峰期在8月和10月。不同群落类型年凋落量差异显著,原始红松林凋落量高于天然次生林,且凋落高峰出现时间以及各组分所占比例与群落类型有关,同时也与树种生物学特性有关。
- 侯玲玲毛子军孙涛宋元
- 春、秋季节树干温度和液流速度对东北3树种树干表面CO_2释放通量的影响被引量：10
- 2011年
- 为探明温度与液流速度对树干表面CO2释放通量的影响,采用红外气体分析法(IRGA)原位连续测定白桦、兴安落叶松和水曲柳树干表面CO2释放通量,同时测定树干液流速度及树干温度。3树种树干CO2释放通量和液流速度在昼夜变化和季节变化上有一定规律,春、秋季节树干表面CO2释放通量昼夜动态均呈明显的单峰型曲线,但是峰值出现的时间有所区别:6月份树干表面CO2释放通量峰值出现在夜间,温度峰值则在白天;9月份树干表面CO2释放通量和液流速度及树干温度在昼夜间的变化规律总体上呈相同趋势,均为白天升高,晚上降低,呈单峰曲线,峰值基本在中午出现。3树种树干表面CO2释放通量有明显的季节性规律,即6月份的CO2释放通量明显高于9月份。9月份和6月份白桦、兴安落叶松和水曲柳的日平均树干表面CO2释放通量分别为0.82,3.32μmol.m-2.s-1;0.74,3.78μmol.m-2.s-1和1.98,4.98μmol.m-2.s-1;6月份和9月份日平均液流速度分别为2.48,10.02g.cm-2.h-1;4.78,10.71g.cm-2.h-1和2.69-7.93g.cm-2.h-1。树干表面CO2释放通量与树干温度和液流速度相关关系显著,6月份和9月份树干表面CO2释放通量与树干温度均呈正相关;树干表面CO2释放通量与液流速度间的相关关系6月与9月份不同,6月份液流速度与树干表面CO2释放通量呈负相关,而9月份呈正相关。实验发现,除落叶松外,同1株树24h周期内水曲柳和白桦液流上升期和下降期液流速度对树干表面CO2释放通量的影响不一致,可能是由于上、下午之间温度不同,导致树干内部CO2溶解度不同,使上下午树干内部CO2与表面通量的平衡发生改变,这种改变存在种间差异,表明温度和液流的共同作用影响树干CO2释放通量。水曲柳月份间树干表面CO2释放通量的差异受液流速度影响较大,白桦和兴安落叶松树干表面CO2释放通量的月份间变化则是液流速度和温度的共同作用的结果。�
- 王秀伟毛子军孙涛吴海军
- 关键词：兴安落叶松水曲柳白桦
- 不同地理种群两针松光合和生长特性的差异被引量：7
- 2010年
- 为认识两针松中的赤松（Pinus densiflora）、长白松（Pinus sylvestrisvar.sylvestriform is）和樟子松（Pinus syl-vestrisvar.mongolica）光合作用对环境变化的响应和适应特征,在其自然分布区内选择地理和气候差异显著的9个地理种群,采集成熟种子并播种于东北林业大学温室,2 a后,测定针叶的光合能力及其相关因子,并同时测定幼苗的株高和基径,比较种间和地理种群间差异。结果表明：赤松、长白松和樟子松种间最大光合速率（p=0.34）、呼吸速率（p=0.15）和表观量子效率（p=0.18）的差异均不显著;地理种群间表观量子效率（AQY）差异显著（p=0.08）,其中兴凯湖种群表观量子效率最高,为0.084 5±0.002 4 mol CO2.mol-1photons,较其他种群高13.10%159.23%。地理种群间呼吸速率（Rd）差异显著（p=0.01）,黑河和兴凯湖种群的呼吸速率最高（分别为1.62±0.18μmol CO2.m-2.s-1,1.52±0.30μmol CO2.m-2.s-1）,安图和东宁种群的呼吸速率最低,分别为0.40±0.01μmol CO2.m^-2.s^-1,0.34±0.03μmol CO2.m^-2.s^-1。地理种群间最大净光合速率（Pm ax）差异显著（p=0.02）,其中兴凯湖、东宁、韩国、鸡东、二道白河、红花尔基种群的最大光合速率差异不显著,均值为18.36±1.81μmol CO2.m^-2.s^-1,高于安图、漠河、黑河种群。安图、漠河、黑河种群间最大光合速率差异不显著,均值为12.57±0.86μmol CO2.m^-2.s^-1。地理种群间的株高和基径差异均显著,其中韩国种群株高最高,黑河种群最低;基径兴凯湖种群最高,安图种群最低。株高和基径最大值约为最小值的3倍。两针松针叶的光合能力及其一些相关因子的地理种群间差异可能是其光合机构对种源地环境条件长期生理适应的结果。
- 马立祥王秀伟毛子军刘林馨孙涛
- 关键词：地理种群光合特性
- 小兴安岭不同林龄天然次生白桦林凋落物分解及养分变化被引量：25
- 2012年
- 在2009年5月到2010年10月。以小兴安岭地区3种林龄的天然白桦次生林(20a,36a,82a)为研究对象,采用网袋分解法研究不同林龄的白桦林凋落物分解过程中的残留量和养分动态变化。结果表明:不同林龄白桦林在分解过程分为两个阶段:快速分解阶段(0～150 d)和缓慢分解阶段(150～540 d)。凋落物残留量随时间呈指数变化趋势。年分解常数k值在0.584～0.657,凋落物分解50%和95%所用的时间分别为1.06～1.19 a和4.56～5.13 a。3种林龄白桦天然次生林分解速率从大到小依次为82 a>36 a>20 a。在凋落物分解过程中,C和K元素浓度不断释放,而N和P元素浓度先上升后下降,最终N元素为富集,P元素为释放模式。
- 侯玲玲孙涛毛子军吕海亮赵娟宋元
- 关键词：白桦凋落物分解养分动态
