向日葵 (Helianthus annuus L.) 种质资源相关的基础研究

向日葵原产自北美,通过人工培育,形成了具有不同遗传多态性的品种,是一种集观赏、药用、食用、油用于一体，经济价值很高的资源植物。前人已经利用传统育种、辐射育种以及现代生物技术手段对向日葵种质资源的开发和保护进行了深入研究，这也加速了向日葵新品种的选育。随着离子注入等新型辐射方式的出现，离子注入对向日葵的诱变育种研究逐渐成为向日葵新品种选育的一个新增长点。另外，作为世界四大油料作物之一，向日葵种子老化问题一直存在于向日葵种质资源保存过程。向日葵种子作为向日葵的主要物质储存库，除了含有丰富的油、脂肪酸外，还含有丰富的维生素E资源。提高向日葵种子维生素E含量可以延长向日葵种子保存时间，也可以提高向日葵的经济价值。本文以向日葵种子为实验材料，分别用蛋白质组学的方法和生理方法对N+注入后向日葵种子、人工衰老向日葵种子以及向日葵种子成熟过程中维生素E代谢进行了初步分析。 对N+注入后向日葵种子蛋白质组变异研究发现，对照种子蛋白中的No.29特异蛋白与MADS盒转录因子HAM59有23.48%的匹配率;处理种子中的No.279特异蛋白与亮氨酸拉链蛋白的同源蛋白HAHB-4有23.20%的匹配率。说明离子注入能引起向日葵种胚蛋白质组水平上的变异，以期对离子注入的诱变机制进行初步探讨，为进一步探讨离子注入对于DNA及蛋白质的是否存在诱变热点提供一些初步的证据。 种子在高温和高含水量情况下曝露数天诱发的加速衰老比一般衰老引起更多的生化分解;另一方面，在长期贮存条件下的低温贮存环境和种子低含水量可能使种子处于玻璃态。种子胞质的极高粘度和低分子运动能够阻止或抑制很多有害过程。尽管种子衰老的生理机制已有大量研究，但衰老过程中的主要过程和相互作用仍未完全清楚。本文报道向日葵种子在较宽范围的含水量和温度条件下的脂过氧化、非酶蛋白糖基化对种子衰老的影响;同时，对种子玻璃态在长期贮存中对生化分解的阻滞作用并由此延长种子存活力也进行了探讨;与此同时我们借用蛋白质组学手段对加速老化的向日葵种子进行蛋白质组变异分析，结果发现随着老化程度的加深，出现部分蛋白含量随之增加，同时老化速率随之下降。通过质谱鉴定发现其中两个蛋白分别与resistance gene analog NBS4和 NBS5具有一定的同源性。因此我们推测，在加速老化过程中，亦可出现一些延缓老化的蛋白质，同时这些蛋白的出现是否标志着加速老化过程中也存在“玻璃态”有待于进一步的证实。 另外，我们以20份向日葵种质资源为实验材料，通过对维生素E含量、含油率、皮壳率以及百粒重的测定及统计分析，试图了解向日葵种质资源中维生素E含量变异及相关数据。结果表明，在20份向日葵种质资源中，油葵的维生素E含量和含油率明显高于食葵;含油率与维生素E含量在0.01水平呈极显著正相关，含油率与百粒重在0.05水平呈显著负相关;百粒重与皮壳率在0.01水平呈极显著负相关。通过初步评价，发现3份富含天然维生素E的向日葵种质。为了提高向日葵种子中维生素E含量，我们对向日葵胚胎发育过程中维生素E的积累以及短时高温对维生素E代谢的影响做了分析。我们发现，生育酚含量在开花后12到33天期间呈线性增长，并于33天后基本达到最大值，直至种子成熟。在上述生育酚增长期，我们将以每7天作为一个时间单位，对向日葵种胚发育过程进行高温处理。我们发现，高温对维生素E积累具有明显的刺激作用（以干重为基础）。但是由于在开花后12到19天之内高温处理会极大的影响干重的增加，因此当温度超过35℃时，生育酚总量还是大大下降的。然而，35℃的高温在向日葵开花后12到19天内并没有影响种胚的干重，而大大提高了单粒种子中的生育酚含量。因此，这些结果说明，我们可以调整播种时间提高向日葵中生育酚的含量，从而提高向日葵油的品质和向日葵种质的价值。

神农架地区米心水青冈林和锐齿槲栎林的格局与过程

本文对神农架地区广泛分布的米心水青冈林和锐齿槲栎林的种群和群落学特征、干扰历史、更新策略、生物量、生产量及元素循环特征进行了研究。得到如下结论： 1 米心水青冈林是神农架地区山地垂直分布的地带性植被类型，主要群落学特征为：（1）建群种明显，该区域主要有2种类型，即米心水青冈林和米心水青冈、锐齿槲栎林;（2）群落结构简单，但物种组成丰富，在6600m~2样地中出现高等植物（不含苔藓植物）77科150属271种，组成种类以蔷薇科、百合科、忍冬科、虎耳草科、樟科、杜鹃花科和壳斗科为主;（3）群落乔木层（占重要值的12％）和灌木层（占盖度的15％）中含有一定比例的常绿树种;（4）群落生活型以高位芽植物（70.89%）占绝对优势，其次为地面芽植物（15.50%）和地下芽植物(12.92%)。 2 米心水青冈是多主干的树种，萌枝现象普遍，但萌枝数量不同地点差异较大。通过萌枝产生的枝群体平均密度为257 ± 99.3n•hm~(-2)。枝群体的年龄结构表现为“幼龄个体数目较多型”和“中国年龄阶段数目较多型”，并且有较多的枝群体表现出一致的年龄结构。从整个群落米心水青冈的年龄结构来看，表现出发展型种群的特点。枝群体的分布格局为随机分布。9丛米心水青冈完整的年轮分析结果表明，它们萌枝的时间不是边疆的，而与森林的受干扰有关。根据83个圆盘和生长锥芯资料，米心水青冈在萌枝后成长为乔木层或林冠层的过程中，径向生长表现为5种模式。这是丛株内竞争的结果。萌枝在米心水青冈林的维持和发展过程中，具有重要的生态学作用。 3 锐齿槲栎林是神农架地区山地垂地分布的地带性植被类型，主要群落学特征为：（1）建群种明显，该区域主要有2种类型，即锐齿槲栎林和锐齿槲栎、米心水青冈林;（2）群落乔木层和灌木层中含有一定比例的常绿树种，和暖温带的落叶栎林有较大差异;（3）群落物种组成丰富，不仅具有典型的温带科属，还有典型亚热带分布的科属，组成种类主要以蔷薇科、百合科、忍冬科、虎耳草科、山茱萸科、杜鹃花科、壳斗科和樟科;（4）生活型以高位芽植物（66.32%）占绝对优势，其次为地面芽（23.51%）和地下芽（9.47%）植物。 4 通过样地调查、树干解析及直径分析法，对米心水青冈林和锐齿槲栎林受压和释压历史及更新策略进行了研究。米心水青冈直径生长表现为5种模式。而锐齿槲栎只表现为2种模式。85.9 ± 6.9%的米心水青冈有过受压过程，平均受压2.1 ± 0.8次，平均受压时间为47 ± 24.1a，最长受压时间73a，平均释压次数为1.6 ± 0.7次，平均释压时间为23 ± 21.5a，而60.83%的锐齿槲栎都均有1次受压。平均受压时间为19 ± 14a，受压后没有表现出释压过程。结合高生长和径向生长，认为米心水青冈是耐阴树种，它的更新策略是在林下形成苗性萌枝，在有林窗形成时释压生长进入乔木层;而锐齿槲栎是不耐阴树种，它的更新策略是通过产生大量种子，当有大的林窗时，幼苗在林窗内生长逐步进入乔木层。 5 神农架地区102-130a成熟米心水青冈林的生物量在251.31-358.63T•hm~(-2)之间，平均为288.70 ± 48.30T•~(-2)，20-60a锐齿槲栎林群落生物量在134.85-301.20T•hm~(-2)，平均为231.60 ± 78.10T•hm~(-2)。虽然米心水青冈林和锐齿槲栎林灌木层草本层及藤本植物组成很丰富，但二种类型森林生物量的95％以上集中在乔木层。乔木层生物量主要集中在少数优势种中。在米心水青冈林生物量从大到小的序列中，前5种植物分别占乔木层总生物量58.67%-96.37%不等，同样锐齿槲栎林前5种植物占群落生物量的68.13%-95.26%。常绿植物占乔木层生物量的比例变化较大，米心水青冈林中占2.85-18.70%，锐齿槲栎林中一般常绿植物占0.8-9.98%，只有1个锐齿槲栎林样地常绿植物（主要是粉白杜鹃）占乔木层生物量的44.04%。米心水青冈林生物量根冠比为0.27 ± 0.05，锐齿槲栎林为0.21 ± 0.06。神农架地区米心水青冈林的生物量，在成熟的欧洲水青冈林及日本的水青冈林生物量范围之内，而锐齿槲栎林生物量远远大于我国温带落叶栎林的生物量。 6 神农架地区102-130a米心水青冈林生产量范围在1857-2786g•m~(-2)•a~(-1)，平均为2330 ± 397 g•m~(-2)•a~(-1)。20-60a锐齿槲栎林的生产量范围在1319-2521 g•m~(-2)•a~(-1)，平均为1930 ± 498 g•m~(-2)•a~(-1)。米心水青冈林和锐齿槲栎林乔木层生产量占群落总生产量的95％以上，乔木层各器官生产量大小顺序为叶> 树干> 枝和根，其中叶生产量占乔木层的一半以上，达53.87 ± 2.72%（米心水青冈林）和57.31 ± 6.23%（锐齿槲栎林）。在乔木层生产量从大到小的序列中，前5种植物平均占乔木层总生产量的81.03 ± 13.94%（米心水青冈林，范围在62.75%-92.66%）和84.23 ± 9.68%（锐齿槲栎林，范围在68.54-95.11%）。米心水青冈林和锐齿槲栎林群落地下部分生产量占总生产量的比例分别为11.29 ± 1.02%和9.22 ± 2.72。和我国其它地区地带性植被类型相比。米心水青冈林和锐齿槲栎生产量是较高的，和亚热带绿阔叶林生产量接近，但在器官分配上两者差异较大。 7 米心水青冈林和锐齿槲栎林土壤均呈酸性。其中锐齿槲栎林地土壤酸性更强。土壤元素特征表现为Al>C>K>Mg>Ca>N>S、P的特点，富铝化作用明显。8种元素在群落优势植物不同部位含量差异较大，N、P、K、Ca、Mg基本上是以叶片含量最高，树干或根中最低。仅从叶片来看，元素特征表现为C>Ca、N>K>Mg>S>P、Al。优势植物的C/N和C/P显著高于暖温带落叶阔叶林优势植物。8种元素在米心水青冈林和锐齿槲栎林中积累量分别为147.09 ± 25.60和116.00 ± 37.63 Mg hm~(-2)a~(-1)，其中97％以上积累在群落乔木层。两种森林类型各元素的积累量都表现为C>Ca, N> K> Mg> P> S> Al的特点。米心水青风林和锐齿槲栎林8种元素的年存留量分别为6263 ± 90.8和5946 ±246 kg hm~(-2)a~(-1),其中N、P、K、Ca、Mg 5种主要营养元素的存留量分别为179.7 ± 18.2和169.4 ± 23.5kg hm~(-2) a~(-1)。两种森林类型各元素的存留量都表现为C> N> Ca> K> Mg> S> P> Al。

北方农牧交错区土地利用（管理）方式对土壤氮素转化的影响

土壤氮素矿化是陆地生态系统氮素转化的重要组成部分。不同的土地利用（管理）方式会改变土壤氮素转化过程，影响土壤肥力的保持，进而可能造成土壤内氮素渗漏流失。为系统了解内蒙古农牧交错区土壤氮素转化的特点，本实验采用原位培养顶盖埋管法进行野外培养，每间隔一个月定期取样，于2004年7月-2006年10月在植物所恢复生态学实验站进行了两个试验，1：选择农牧交错区四种有代表性的土地类型（围封样地：FS，放牧样地：GS，弃耕地：AF，和农田：CF），比较土地利用方式之间氮素矿化的异同;2：在施肥样地通过不同施肥处理(F0: 1g N m-2, F1: 1g N m-2, F2: 2g N m-2, F3: 4g N m-2, F4: 8g N m-2, F5: 16g N m-2, F6: 32g N m-2, F7: 64g N m-2) 的土壤氮素转化动态，确定过度放牧的典型草原围封禁牧后，植被恢复过程中最适宜的施肥量。主要结论如下： 1. 与试验初期相比，整个非生长季围封样地、弃耕地和农田的铵态氮和无机氮含量逐渐降低，培养结束时铵态氮含量分别减少了67.04％，77.31％和70.54％，而放牧地的含量增加1.63％。围封样地、放牧地、弃耕地和农田的硝态氮含量分别增加了61.61%，376.43%，199.75%和133.16%。非生长季四种土地类型的土壤氮素转化速率主要受温度影响。围封样地、放牧地、弃耕地和农田非生长季矿化速率均值分别为-0.016，0.0429，-0.0051和-0.0030 μg g-1 d-1。硝化速率均值变幅为-0.43-0.17 μg g-1d-1。 2. 与没有冷冻而融化的土壤相比，冻融显著影响土壤无机氮含量的变化。只有在较低的土壤温度条件下冷冻以后，融化才会促进土壤氮素矿化。不同的冷冻时间长度下融化均会促进土壤硝化速率。土壤温度、土壤含水量变化是影响氮素转化速率的重要因子。 3. 四种土地类型的年日均矿化速率为放牧样地>农田>弃耕地>围封样地，分别为0.25，0.11，0.10，0.06μg g-1d-1，其年平均速率分别为11.65，5.50，5.00和2.46g m-2 y-1，而年日平均硝化速率分别为0.27，0.095，0.097和0.05μg g-1d-1。其中生长季日均矿化速率和日均硝化速率均为其年日均速率的两倍。因此，生长季形成的矿化氮是全年的93％，而形成的硝态氮占全年的86％。四种土地类型年均矿化氮的累积量平均为615.04 kg ha-1，而硝化作用的累积量变幅为230.44-1218.86 kg ha-1。四种土地类型的矿化速率和硝化速率的季节动态变化与气候因子的变化一致。 4. 不同施肥处理对典型草原土壤氮素转化均有显著影响。与对照相比，少量施肥（F1，F2）土壤铵态氮，硝态氮和无机氮含量分别减少20.57％，11.18％和17.18％。当施肥量大于F4（8g N m-2）时，随施肥量增加土壤铵态氮，硝态氮和无机氮含量增加18％-1191％。除F5（16g N m-2）外，与对照相比，随施肥量增加，土壤矿化速率增加了5-21倍。4 g N m-2 (F3)左右是典型草原生态系统比较合适的施肥量。 5. 氨气挥发速率的季节动态特征与气象因子的变化一致，其速率变幅为17.65 - 1228.39µg m-2 d-1，其中7月挥发量占全年的37％。与对照相比，少量施肥氨气挥发速率降低了1-2％，施肥量大于F3 (4g N m-2)，速率增加了1-4倍。实验期间总的流失量变幅为23.76-84.91mg m-2，而且通过氨气挥发流失量低于土壤全氮的3%。氨气挥发不是典型草原过量氮素流失的主要方式。 6. 氮素限制的典型草原，植被恢复过程中外源氮素添加阈值为：4 g N m-2 (F3)。与对照相比，短期施肥（3年）不会显著影响根系碳储量和土壤碳氮储量。施肥处理的土壤硝态氮和无机氮含量显著增加，说明施肥显著刺激硝化作用。典型草原60%植物根系主要分布在地下0-10cm，这里的碳储量占地下储量（0-50cm）的63%以上。随土壤深度增加，土壤全氮，全碳，无机氮储量降低。而铵态氮储量和可利用的无机氮含量随土壤深度增加，说明植物根系主要吸收利用上层可利用氮素，而且下层氮素矿化速率降低。

Diversity, abundance distribution and secondary production of intertidal and subtidal benthic macrofauna of Bushehr Province with emphasis on annelida groups

The present investigation was undertaken to establish a reference situation for future use, to identify temporal and spatial composition of macrofauna and estimate some ecological indices in the sub tidal waters along the Bushehr coastal waters in Persian Gulf. Six transects were selected including Genaveh, Farakeh, Shif, Bandargah, Rostami and Asalouyeh, at each transect 3 station were sampled in depths of zero, 5 and 10 metres. Sampling was seasonally carried out by a VAN VEEN grab 0.0225 m2, during summer 2008 until spring 2009. Samples were wet sieved immediately using 0.5 mm mesh size sieves and sediment retained in the sieve was preserved in 4% buffered formalin solution. Macrofauna specimen were separated from the sediments using decantation and elutriation methods, enumerated and identified up to the Genus level. Environmental factors such as temperature. pH, and salinity were recorded in field using sensitive probs and refractometer (for salinity) and also sediment samples were taken for TOM and grain size analysis in all the stations. 5611 specimens belonging to 66 genera were collected during the present study. Polychaetes were dominant both in terms of genus number (31) and relative abundance (74 % of total macrofaunal abundance). The other dominant groups were Artheropoda, (16.1%), Molusca (2.8%), Echinodermata (1.29%) and others including Nematoda, Nemertina, Echiura and Turbellaria (5.8%). Thirty one Genera belong of 27 families of polychaeta, one genus and family of Subphylum Chlicerata,19 genera belong to 14 families of Crustacea, 8 genera belong to 6 families of Molusca, were indentified in the studied region. 1 family (Polygordidae) and 3 genera (Flabeligera, Pilargis and Polygordius) of Polychaeta, 1 family (Nymphonidae) and genus (Nymphon) of Chelicerata, 1 Family (Nematoplanidae) and genus (Nematoplana) of Turbellaria, were identified for the first time in Persian Gulf area. The result indicated that macrofauna organism have strong relationship with the grain size characteristics of the sediments they inhabit. The most surface deposit feeder specimens such as Prionospio and Cossura were found in zero meters depth of Genaveh, Farakeh, Bandargah, Rostami and Asalouyeh stations with sandy substratum, however the most burrowing deposit feeder and scavenger specimens such as Capitella and Petaloproctus were collected in 5 and 10 meter depths of stations with silty–clay substratum. The annual mean abundance, Shanon- weiner diversity and evenness of macrofauna were estimated1152.73 N/ m² , 2.72 and 0.792 respectively .The annual average biomass and secondary production were computed 1.797 gDW m² and 3.594 gDW m² y-1 .The average of water temperature, salinity, pH and oxygen concentration were recorded between 16.37-36.05 °C, 38-42 g/l, 7.89-8.76 and 4.23-8.23 mg/l, respectively during this study in 6 studied region. Among of investigated stations Asalouyeh adjacent of effluent canal of Gas and petrochemical industry sewage and Farakeh regions adjacent the Helleh estuary had the lowets and the highest community indices. The average of diversity and density in 5 meters depth stations with moderate of sand, silt and clay were slightly more than 2 other depths stations, it seems that 5 meters stations are made a transition habitats between 2 sandy and clay habitats, that can be used by 2 groups of surface and borrowing deposit feeders. Based on the data provided in this survey, the temperature variation, sediment texture, TOM, type habitat and manmade factors of Gas and petrochemical industries have had the most effect on the macrofauna community structure in the studied region during sampling periods.

茸卷象属（Coleoptera：Attelabidae）分类与系统发育研究及寄主识别机制初探

本文选取卷叶象甲科昆虫为研究对象，以形态分类学为基础，辅之以分子生 物学手段，对中国特有的茸卷象属（Euscelophilus）进行了系统发育学的研究。 并在此基础上，对该属昆虫进行了亚显微结构的研究，该研究不仅对其分类学观 点进行了验证，对属内分种的有效形态学性状进行了补充，而且从感受器亚显微 形态的角度讨论了卷象与寄主植物的化学识别机制，明晰了其结构基础。最后， 本文首次从力学角度对卷象与其寄主植物的物理识别机制进行了探讨。 在分类学研究中，本文首先整理了中国卷叶象甲鉴定科、亚科、族、属的检 索表，同时对其中的18 个常见属的分种检索表进行了整理，并对其中中国特有 属Euscelophilus 进行了深入的分类学研究。将Euscelophilidius、Cureuscelophilus 两属和Euscelophiloides 亚属定义为Euscelophilus 的新异名，并提供了该属物种 检索表，同时为该属新增三个物种，分别是Euselophilus longispinus Xie & Liang, sp. n.，Euselophilus gaoligongensis Xie & Liang, sp. n.和Euselophilus caperratus Xie & Liang, sp. n.，并对两物种E. denticulatus 和 E. gibbicollis 的雄性外生殖器 进行了描绘。 分子生物学研究以该属内9 种和4 个外群种共23 个个体为材料，对其COII 基因进行了扩增，并对所得的核苷酸序列使用PAUP 和贝叶斯两种方法构建分子 系统发育树。结果表明，中国茸卷象属是一个单系群，其内部可分为三支，分别 以E. niger，E. gibbicollis 和E. rugolosus 为代表，建议将该属分为三个亚属，对 于该属有争议的物种T. (E.) qinni，依照本研究获得的数据，建议将其移回 Euscelophilus 属。亚显微结构研究选取本属内8 个物种作为研究对象，分别对其头部、胸部、 腹部及前足的形态性状，使用扫描电子显微镜进行了观察拍照。同时，选取了复 眼、触角、下唇须、外颚叶、腹部、跗节等部位分布的各种感受器进行了亚显微 结构的研究。结果表明，形态相似的近缘物种在亚显微结构上可显示出更大的形 状差异，同时，首次证明额的形态特征可作为该属内分种的有效依据。感受器结 构研究表明卷象识别寄主植物的主要感受器为毛状、锥状、乳突状化学感受器， 其次为刺状、毛状的听觉（物理）感受器以及六棱形小眼组成的视觉感受器（复 眼）。 力学研究部分选取Apoderus 属一种卷象及其寄主植物马桑（Coriaria nepalensis Wall.）为研究对象，首先以人工模拟卷叶的形式对卷象卷叶所需的力 进行了分析，其次以纳米压痕手段对卷象上颚和马桑叶片的硬度和弹性模量分别 进行了研究。结果表明，先切叶后卷叶是更省力更进化的卷叶模式，同时卷象选 择寄主植物的机制中，两者的物理性能呈一定的相关性。

分子生态学在野生动物保护中的作用

　分子生态学是一门具有活力的新兴学科, 在解决野生动物的保护中潜力巨大。野生动物的保护目前仍然处 于初级阶段, 仅仅使用一些宏观保护策略和描述性的研究手段。而要理解野生动物进化灭绝的内在机理, 掌握野 生动物的遗传结构、基因变异以及保护和繁育濒危物种的分子与基因, 分子生态学理论与技术将发挥不可估量的 作用。利用分子标记研究野生动物的进化和繁衍、生物多样性的遗传机理以及濒危物种遗传物质与环境的关系, 将对野生动物的保护产生深远意义。

尖吻蝮(Agkistrodon acutus)蛇毒凝血酶样成分的研究Ⅲ:蛇毒凝血酶止血效应的研究

将纯化的蛇毒凝血酶(TLE_(3)、TLE_(4)), 经家免试验表明, 2—3凝血酶单位/kg体 重剂量能显著地使家兔全血凝血时间短1/3—1/2。药后1h即有促凝作用, 以2—4h凝血(止血)效应最强, 12h已消失。经家兔及家犬实验性创伤止血实验表明, 对创伤出血有止血作用。表2参11

中国八种家鼠C-带核型的比较研究

对我国大陆八种家鼠的C-带核型进行了比较研究, 并将C-带差异数量化 进 行模糊聚类分析 结果表明: 八种家鼠的C-带核型相互间存在一定的差异, 通过 分析, 得到了八种家鼠的聚 类分析分支图, 分为二大组: 斯氏家鼠和环齿鼠为 一组 其余种类为另一组。图版1图1表4参23