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期刊信息/Journal information
应用与环境生物学报
应用与环境生物学报

吴宁

双月刊

1006-687X

biojaeb@cib.ac.cn

028-82890917

610041

成都市人民南路4段9号

应用与环境生物学报/Journal Chinese Journal of Applied & Environmental BiologyCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是有关应用生物学和环境生物学基础研究、应用基础研究和应用研究的全国性学术期刊. 主要发表: 生物学及其各分支学科在资源、能源、环境、农林、医药、轻化工、食品等领域的原始研究论文和简报;有关生物学新技术方法研究论文; 本刊特约的综述或述评等。
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    模拟雪被变化对红桦和四川红杉凋落叶碳氮磷释放动态的影响

    陈玉莲杜婷张玉游成铭...
    90-97页
    查看更多>>摘要:凋落叶碳和养分的归还是森林生态系统物质循环的重要环节,且可能受到气候变暖所引发雪被格局变化的影响.通过野外雪被控制(雪被减少和雪被去除)和凋落物分解实验,探究亚高山森林落叶树种红桦(Betula albosinensis Burkill)和四川红杉(Larix mastersiana Rehder & E.H.Wilson)凋落叶分解过程中碳(C)、氮(N)、磷(P)释放动态在各关键时期(雪被形成期、覆盖期、融化期和生长季)对雪被变化的响应.结果表明:红桦和四川红杉凋落叶在分解第一年呈现C释放和N、P累积,其中,C含量减少了8.7%-11.5%,N、P含量分别增加了25.0%-36.4%和21.2%-43.4%.分解一年后,相较于自然雪被,凋落叶C在雪被减少和去除条件下释放更快,而N、P累积更少.不同物种凋落叶在分解过程中表现出不同趋势,红桦凋落叶N、P在冬季即开始呈现富集,而四川红杉N、P的富集延后发生在生长季.另外,混合线性模型和相关性分析结果表明雪被、分解时期、物种及三者之间的交互作用显著影响了凋落叶C、N、P的变化,其释放率与日均温显著相关,且N释放率与凋落叶初始质量显著相关.综上所述,雪被的减少促进了红桦和四川红杉凋落叶早期分解过程中C的释放,但抑制了N、P的富集,表明气候变暖情境下雪被减少可能通过改变凋落叶碳和养分释放进而影响亚高山森林生态系统的生物地球化学循环过程.(图6表4参54)

    雪被减少凋落叶分解亚高山森林

    武夷山不同海拔蕨类植物细根碳氮磷化学计量特征

    郭嘉恒武盼盼李雪琴陈姝冰...
    98-104页
    查看更多>>摘要:植物细根的化学计量特征可以表征植物对外部环境的适应策略,蕨类植物作为地球上最古老的植物类群之一,对其细根化学计量研究有助于揭示植物对环境的适应策略.以武夷山不同海拔蕨类植物细根为研究对象,分析其细根的全碳、全氮和全磷化学计量特征沿海拔梯度的变化特征,及其对土壤元素含量的响应模式,结果显示:(1)蕨类植物细根碳、氮、磷平均含量分别为417.92±21.61 mg/g、8.73±3.43 mg/g和1.25±0.51 mg/g,细根碳氮比、碳磷比和氮磷比分别为65.43±41.48、415.74±256.71和8.23±5.59.(2)蕨类植物细根磷含量随海拔升高而降低,碳磷比随海拔升高而升高.(3)蕨类植物细根碳磷比与土壤碳含量、土壤碳氮比及土壤碳磷比均显著正相关,细根磷含量与土壤碳氮比呈显著的负相关关系.研究表明蕨类植物细根化学计量特征在不同海拔上存在显著差异,且与土壤元素含量存在显著相关关系,并且蕨类植物具有较低的营养需求和相对简单的资源获取策略,采取了简化组织结构、快速生长繁殖的环境适应策略.(图3表4参44)

    蕨类植物细根化学计量特征海拔梯度环境适应

    接种丛枝菌根真菌对石漠化地区桑树器官氮含量及其内稳性的影响

    邢丹张惠荣张芳石燕金...
    105-110页
    查看更多>>摘要:为揭示石漠化地区桑树对丛枝菌根(arbuscular mycorrhiza,AM)真菌介导土壤氮变化的适应性,选择AM真菌两种优势菌种摩西管柄囊霉(Funneliformis mosseae,Fm)和根内根孢囊霉(Rhizophagus intraradices,Ri)接种于桑树根系,分析接种和未接种处理下石漠化土壤剖面和桑树器官C、N含量变化及生态化学计量比和内稳性大小.结果显示:土壤总有机碳(total organic carbon,TOC)含量和C:N比值随剖面增加而降低,但相比CK,接种Fm和Ri使TOC含量和C∶N比值显著提升了0.93%-5.00%(P<0.05)和 1.81%-16.20%(P<0.05);对于土壤总氮(total nitrogen,TN)而言,其含量随土壤深度增加而增加,但相比CK,接种Fm和Ri使TN含量显著降低了 1.49%-9.48%(P<0.05).桑树叶片C含量与C∶N比值低于根和茎秆,N含量却高于根系和茎,接种AM真菌使叶片C含量和C∶N比值显著增加1.30%-3.64%(P<0.05)和1.78%-14.51%(P<0.05).桑树不同器官不同元素及计量比的内稳性存在差异,未接种时桑树根系和茎N、C∶N不具有内稳性,接种Fm使根系N内稳性增强(内稳性指数2.94),却使叶片C∶N内稳性降低(内稳性指数2.32),接种Ri使桑茎N内稳性增强(内稳性指数1.69).综上所述,接种AM真菌调节不同剖面石漠化土壤C、N变化,其中TOC含量增加、TN含量降低,C:N变化符合"缓慢分解"假说;同时,AM真菌促进桑树根系吸收N并将其转运至地上叶片部位,但对根系、茎和叶片N、C:N内稳性的调节受菌种类型影响.(图3表1参39)

    生态化学计量学内稳性丛枝菌根真菌石漠化桑树

    鸭茅真小孢帽菌的生物学特性及甘肃中部主栽玉米品种的抗性评价

    郭成张小杰周天旺王春明...
    111-117页
    查看更多>>摘要:为明确鸭茅真小孢帽菌(Eutiarosporella dactylidis)生物学特性及主栽玉米品种对其引起的叶枯病的田间抗病能力,从碳氮源、酸碱度及生长温度等方面对该病菌的生物学特性进行研究,并通过人工接种的方法对甘肃中部产区12个主栽玉米品种抗性进行分析评价.结果表明,该病菌的菌丝生长最适温度为25 ℃,形成分生孢子器的最适温度范围为15-25℃;菌落可在pH 4.0-12.0的培养基上生长,在pH 6.0时,菌落生长速度最快,偏酸条件有利于分生孢子器的形成;营养生长最适碳源和氮源分别为葡萄糖和酵母浸膏,氮源对产生分生孢子器的数量影响较显著,而碳源对其影响不显著;PDA和PSA有利于菌丝体生长和分生孢子器形成;14 h光照+10 h黑暗交替条件有利于菌丝扩展,而24 h紫外线有利于形成分生孢子器.12个供试玉米栽培品种对该病菌引起的叶枯病的抗性存在差异,病情指数为16.05-83.82;其中1个品种(登义2号)表现抗病(R),1个品种(诚信1号)表现中抗(MR),分别占8.33%;其余10个品种均表现感病(S),占83.33%.本研究表明鸭茅真小孢帽菌环境适应性广,生产上缺少抗病品种,该病害在甘肃玉米生产上存在潜在风险.(图6表5参16)

    玉米鸭茅真小孢帽菌生物学特性抗性鉴定

    印度梨形孢对香蕉抗旱性的影响

    陈春玲李金曼罗杰陈义挺...
    118-125页
    查看更多>>摘要:为了解印度梨形孢(Serendipita indica)对香蕉干旱胁迫下生长的影响以及提高香蕉抗旱性的生理生化机制,对正常浇水和干旱胁迫下的幼苗进行不加S.indica和加S.indica处理,比较香蕉苗表型、各项生长指标及相关生理生化指标的差异.结果显示,当土壤含水量适宜香蕉幼苗生长时,接种S.indica的香蕉苗仅叶片数和茎粗显著高于CK组,其他各项生长指标与CK组无显著差异;干旱胁迫时,接种S.indica的各项生长指标均优于未接种S.indica组,其中接种S.indica的根数量显著多于未接种S.indica,约为2.19倍(P<0.01),接种S.indica的干旱症状比未接种的香蕉苗轻,出现干旱症状的时间滞缓,接种S.indica的根中过氧化氢酶(CAT)活性为未接种S.indica组的1.58倍,叶片中过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、脯氨酸(Pro)含量、可溶性糖(SS)含量、脱落酸(ABA)、叶绿素含量分别为未接种S.indica的1.78倍、50.23%、1.61倍、1.83倍、1.39倍和1.15倍,均达到极显著水平(P<0.01).本研究表明干旱胁迫时,印度梨形孢主要通过提高香蕉叶片中POD活性和根系中CAT活性来降解、清除干旱胁迫产生的有害物质,减少香蕉叶片和根系中MDA的积累,促进香蕉叶片中Pro、SS合成及积累,减缓叶绿素的分解,加速ABA的合成与积累,进而提高香蕉抗旱性.(图7参34)

    干旱胁迫印度梨形孢生长生理生化抗旱

    外源脱落酸对水稻苗期根系形态建成及其诱导化感作用的影响

    王艳萍范宇浍马华燕胡锦弘...
    126-132页
    查看更多>>摘要:外源添加化学物质诱导可提高水稻化感潜力,是一种可被开发利用的可持续除草模式.在透明玻璃根箱中进行水稻/稗草共培种植,研究外源脱落酸对化感水稻PI312777和非化感水稻Lemont的根系形态建成及其诱导化感作用的影响.结果表明,3 μmol/L脱落酸诱导后的化感水稻PI和非化感水稻Le对稗草株高的总化感作用(TA)值较遗传化感作用(GA)显著提高,且Le的诱导化感作用(IA)占其TA的比值(23%-31%)趋近于PI的占比(24%-35%).诱导处理后两种水稻在地下的根系行为均由躲避模式变为侵入模式,且两种水稻的根系总根长、总表面积、总体积都显著提高.此外,诱导处理后化感水稻PI和非化感水稻Le水稻叶片中8种酚酸总含量均显著增加,分别提高了20.22%、20.47%.化感水稻PI32777根系总根长、总体积、叶片中8种酚酸总含量与稗草抑制率呈显著正相关,非化感水稻Lemont总根长、总根尖数、叶片中8种酚酸总含量与稗草抑制率呈显著正相关.上述研究结果表明外源脱落酸诱导促进了水稻的根系形态建成,提高了水稻酚酸类物质分泌释放,增加了水稻的化感潜力,更重要的是使非化感水稻的诱导化感作用趋于化感水稻.(图6表2参34)

    水稻诱导化感作用根系形态根系行为酚酸激素

    基于多花黄精转录组的HIPPs/HPPs基因家族鉴定与表达调控

    李小利朱田圆班景洁王庆爽...
    133-143页
    查看更多>>摘要:PcHIPPs/PcHPPs是一类细胞内可溶性金属结合蛋白,在调节植物重金属稳态、解毒机制、重金属耐受等方面发挥重要作用,目前关于HIPPs/HPPs基因家族在多花黄精中还未有人研究.基于多花黄精不同转录组数据,采用生物信息学进行理化性质分析、亚细胞定位和保守基序及系统进化树分析,并对其功能进行初步分析,研究HIPPs/HPPs基因在不同铅处理下的表达情况.结果表明:从多花黄精中鉴定出68个PcHIPPs和43个PcHPPs基因;PcHIPPs基因家族的氨基酸数为134-501,分子量介于15.53-53.09 ku之间,等电点介于5.12-9.88;PcHPPs基因的氨基酸数为101-352,分子量介于11.46-38.23 ku,等电点介于5.58-10.41;亚细胞定位预测表明,PcHIPPs/PcHPPs基因有73个分布在细胞核内;通过KEGG分析发现PcHPP3、PcHIPP28-5、PcHIPP28-6、PcHPP1-5参与到代谢过程;PcHIPPs/PcHPPs基因在多花黄精根状茎中主要发挥作用,在盐胁迫处理48 h下大部分PcHIPPs/PcHPPs基因表现出明显的下调现象;多花黄精组培苗在铅处理中叶片萎缩、枯黄逐渐加重,并且低浓度的铅胁迫对植物叶绿素含量具有一定的促进作用,而高浓度的铅胁迫对植物叶绿素含量具有抑制作用;此外,PcHIPPs/PcHPPs基因总体上随着铅浓度的增加呈现出先升高后降低的表达趋势.本研究表明PcHIPPs/PcHPPs基因在多花黄精铅胁迫中起重要调控作用,为PcHIPPs/PcHPPs基因在重金属胁迫响应中的功能奠定基础.(图7表3参43)

    多花黄精HIPPs基因HPPs基因生物信息学分析表达分析

    四环素对小球藻铜、锌毒性和富集的影响

    相满城于清男葛滢张春华...
    144-150页
    查看更多>>摘要:养殖废水同时含有重金属、抗生素等污染物.为明确微藻净化此类复合污染废水的潜力,需要系统研究抗生素与重金属对微藻的毒性作用,以及抗生素对微藻重金属富集规律的影响.基于此,以养殖废水中的典型重金属铜(Cu)、锌(Zn)以及抗生素四环素(tetracycline,TC)处理小球藻4 d,测定藻细胞的生长、叶绿素和胞外聚合物(extracellular polymeric substances,EPS)荧光类物质含量、以及对Cu、Zn的去除、吸附与吸收等指标.结果表明:Cu(0.1、0.5、1 mg/L)、Zn(0.5、5 mg/L)抑制了小球藻生长与叶绿素合成,诱导了EPS荧光类物质的分泌.1、5、10 mg/L的TC没有抑制小球藻生长,并且缓解了Cu、Zn对小球藻的毒性,使EPS中酪氨酸类蛋白物质的荧光强度降低.TC对小球藻去除Cu、Zn的影响存在差异:TC、Cu复合处理1 d后,相较于单一Cu处理,Cu的去除率由25.9%显著上升至43.5%,而TC对Zn的去除率无显著影响.TC也影响了Cu、Zn富集方式:Cu、Zn单一处理下,Cu、Zn吸附占富集的比例分别为16.89%、51.6%,TC的添加使两者增加至44.49%、86.73%.本研究表明,TC改变了Cu、Zn在小球藻细胞内外的分布,通过增加Cu、Zn的胞外吸附促进了小球藻对Cu的去除,通过减少Cu、Zn的胞内吸收降低了Cu、Zn对小球藻的毒性.(图4表3参49)

    小球藻四环素毒性富集

    路德维希肠杆菌A18沿镰孢霉JK菌丝迁移的生态学效应

    杨埔王鹏然张鑫张犇...
    151-157页
    查看更多>>摘要:土壤细菌沿真菌菌丝的迁移可以扩大细菌的生境,增强其作用效果;然而,生防细菌的迁移对植物致病真菌的影响尚待深入研究.利用细菌-真菌共培养体系,研究生防细菌路德维希肠杆菌A18(Enterobacter ludwigii A18)沿植物致病真菌镰孢霉JK(Fusarium sp.JK)迁移的生态学效应.结果发现,在没有真菌菌丝存在的情况下,路德维希肠杆菌A18只能在3 g/L琼脂浓度的半固体培养基中游动,不能在更高浓度琼脂的培养基表面运动;而在镰孢霉JK存在的情况下,该细菌可以沿真菌菌丝迁移,在移动位点细菌的生物量可达108 CFU/g agar.在路德维希肠杆菌A18存在的情况下,镰孢霉JK的生长没有受到影响;然而,镰孢霉JK的产孢受到了路德维希肠杆菌A18的显著抑制,抑制率达90%.另外,路德维希肠杆菌A18可以黏附于镰孢霉JK菌丝表面形成生物膜,并利用镰孢霉JK分泌物生长,接种10 d后,路德维希肠杆菌A18的生物量从10607±0.09 CFU/mL增加到10907±0.10 CFU/mL.本研究表明路德维希肠杆菌A18沿镰孢霉JK菌丝迁移,不仅可以利用真菌分泌物生长,扩大其生境,而且可以抑制镰孢霉JK孢子的产生,减轻镰孢霉对农作物的危害.(图5表1参40)

    路德维希肠杆菌镰孢霉菌丝际孢子迁移土壤生防细菌

    一株具有氢自养能力的固氮粘质沙雷氏菌的分离鉴定、代谢特征与功能基因检测

    王浩然张礼霞高平李大平...
    158-166页
    查看更多>>摘要:氢氧化细菌(HOB)是能利用氧气氧化氢气供能以固定二氧化碳进行自养生长的一类细菌,但是目前对能够固氮的HOB研究甚少.在自然界中部分HOB常作为植物根际促生细菌(PGPR)存在,而固氮是可能的促生机制,有望从功能菌群中得到更多的固氮HOB,是否存在氢自养且可固氮的沙雷氏菌未知.从固氮氢氧化混合菌群中分离出一株产色素的固氮菌NF-HOB1,经16S rRNA基因测序鉴定为粘质沙雷氏菌(Serratia marcescens)(GenBank:OQ625884),通过碳源或氮源限制培养实验验证其具有异养固氮生长、氢自养固碳生长能力,氢气氧化速率为0.187 5 mmol/d.聚合酶链式反应(PCR)扩增发现其质粒DNA编码固氮酶铁蛋白结构基因nifH,基因组编码种特异性的核酮糖-1,5-二磷酸羧化酶(Rubisco)和氢化酶3的结构基因.基因组框架图测序进一步揭示了菌株的基因组特征,基因组长4 919 531 bp,蛋白编码基因4 778个.注释到氢化酶2、碳酸酐酶、GlnK型PⅡ蛋白等,提示存在二氧化碳浓缩机制和以NtrB-GInK-amtB/nifA为特征的全局氮调控机制.基因本体论(GO)和京都基因与基因组百科全书(KEGG)数据库分别注释到81.26%和48.13%的基因,结合数据库分析推测菌株可能具有多种植物促生功能.本研究表明沙雷氏菌NF-HOB1是氢氧化细菌,其丰富的代谢特性将拓展其作为菌种资源的应用前景.(图6表1参70)

    粘质沙雷氏菌氢氧化固氮功能基因基因组