摘要: 利用微生物体内合成的聚羟基脂肪酸酯（polyhydroxyalkanoates,PHA）微球进行原位固定化酶，不仅可避免体外固定化步骤对酶活造成的影响，还可降低固定化酶的生产成本.然而，PHA微球同时固定化多酶的应用尚未开发.以来源于罗氏真养菌（Cupriavidus necator）的PHA前体合成相关酶β-酮基硫解酶（PhaA）、NADPH/NADH依赖型乙酰乙酰辅酶A还原酶（PhaB），来源于蜡样芽孢杆菌（Bacillus cereus）HBL-AI的PHA合成酶（PhaC,PhaR）和颗粒表面结合蛋白（PhaP）构建的PHA微球体系为基础，构建原位固定化双功能蛋白的PHA微球.采用分子生物学技术将绿色和红色荧光蛋白（EGFP和mCherry）分别与PhaC和PhaP进行融合表达，在重组大肠杆菌体内构建同时表达两个外源功能蛋白的PHA微球自组装体系；通过SDS-PAGE电泳、苏丹黑染色、扫描电镜、透射电镜以及倒置荧光显微镜验证微球固定化双酶的系统.结果显示，电泳分析检测到PHA微球表面含有PhaC-EGFP和PhaP-mCherry两种融合蛋白，说明成功构建了可在大肠杆菌体内原位固定化双酶的PHA微球.电镜结果显示菌体内PHA微球饱满，微球直径约为100-200 nm，呈规则球形，表面略为粗糙.纯化的微球在荧光显微镜下用单色光激发均可观察到红色或绿色荧光，且红绿荧光叠加后完全重合变为黄色，进一步说明红绿荧光蛋白均被成功固定化在PHA微球表面.本研究构建的微生物体内组装双功能酶的PHA微球体系为多酶的自组装研究提供了参考.（图6表1参20）

摘要: 唐鱼（Tanichthys albonube）是一种世界著名观赏鱼类，为我国二级重点保护水生野生动物，主要分布于我国华南地区和越南东北部.前期作者研究发现传统上的唐鱼实际是一个包含7个物种（唐鱼、深圳唐鱼、惠东唐鱼、陆河唐鱼、东兴唐鱼、桂平唐鱼、海南唐鱼）的物种复合体.进一步以唐鱼复合体为研究对象，依据栖息地的温度梯度特征选择唐鱼、东兴唐鱼和海南唐鱼为代表物种，通过升温和降温试验相结合的方法研究3种唐鱼的温度耐受能力，探究温度在驱动3种唐鱼物种形成中的作用.结果显示，唐鱼、东兴唐鱼和海南唐鱼的极限最高温度分别是36.75℃、35.25℃和35.75℃，极限最低温度分别是3.75℃、5.00℃和5.75℃，温度耐受范围分别为3.75-36.75℃、5.00-35.25℃、5.75-35.75℃.在25.0-37.0℃的升温条件下，3种唐鱼的呼吸频率随着水温的升高呈现增大的趋势，且3种唐鱼间呼吸频率存在显著差异（P<0.05）；在25.0-4.0℃的降温条件下，其呼吸频率呈现减小的趋势，且3种唐鱼间呼吸频率不存在显著差异（P≥0.05）.通过比较3种唐鱼在高温和低温环境下的呼吸频率变化量，发现海南唐鱼在高温环境下的适应能力更强，水温升高对其影响较小；东兴唐鱼在低温环境下的适应能力更强，水温降低对其影响较小.本研究明确了3种唐鱼温度耐受能力差异，暗示唐鱼复合体可能已经出现了对其栖息地温度的适应性分化；结果可为研究温度适应在驱动唐鱼复合体物种形成中的作用提供基础资料，同时为唐鱼复合体的保护提供科学参考.（图2表4参38）

摘要: 镉（Cd）是中国土壤中主要的重金属污染元素，锌（Zn）是植物生长发育的必需微量元素，但浓度过高会造成污染危害植物健康. Cd和Zn在土壤吸附、植物吸收中存在相互作用，关于锌镉交互作用对植物生长及重金属积累方面的研究已有诸多报告，但缺乏系统梳理.基于CiteSpace和VOSviewer软件，以中国知网（CNKI）和Web of Science(WOS)核心数据库检索到的227篇相关文章为研究对象，分析2000-2022年间植物对锌镉交互作用的响应、重金属积累及作用机制的研究进展，并展望未来研究趋势.学界对锌镉交互作用领域关注度逐渐增加；锌镉交互作用研究多为草本植物（92.70%），木本植物的研究较少（3.65%）；研究主要集中在锌镉交互对植物生长生理、重金属形态及分布的影响，关于锌镉交互对土壤理化性质、微生物等影响的研究较少.建议未来提高对木本植物的关注，加强重金属迁移途径、植物分子调控机制、转录组学等研究，深入探究土壤理化性质以及微生态对锌镉交互作用的响应，开发锌镉交互作用下提高植物修复重金属效率的外源（微生物、生物炭等）措施.（图4表3参104）

摘要: 有性繁殖作为植物的重要繁殖方式之一，在种群的建立、更新和扩张过程中起着关键作用.委陵菜属植物具有巨大的药用、经济和生态价值，研究委陵菜属植物如何顺利完成有性繁殖过程，不但可以促进其在植物育种、生态修复等实践中的应用，而且可为其后续广阔的资源开发利用以及预测全球气候变化下的种群更新、分布、适应性和开展多样性保护提供科学基础.全面综述国内外委陵菜属植物有性繁殖的研究进展：首先，概述委陵菜属植物的有性繁殖特征及其影响因素；其次，总结委陵菜属植物5个方面的繁殖策略和适应性反应：资源分配策略，繁殖物候对环境因子的响应，花寿命和花形态对环境因子和传粉的适应，果实和种子特征对环境因子和花粉限制的适应，以及种子萌发策略；最后，指出3个未来亟待突破的研究方向：（1）气候变化背景下委陵菜属植物的繁殖物候、策略及繁殖能力动态；（2）委陵菜属植物繁育系统及开花结实对传粉环境的适应性；（3）委陵菜属植物性分配和繁殖性状的权衡策略及其驱动机制.（图1表1参93）

摘要: 黄精在医药保健及食品开发生产等领域发挥着积极效用，但仍存在药用成分及功能研究欠充分、人工栽培质量欠佳等问题.黄精作为我国传统的大宗药材，具备极高的药用与营养价值，对黄精产业化的探究已成为近期的研究热点.通过梳理相关研究进展发现，因自身种质、生长年限以及所处地理环境的差异，黄精化学成分及含量产生变化.同时，尽管仿野生林下种植模式已成为黄精复合种养的优势模式，然而不规范的黄精栽培技术仍会引发一系列病害，造成药效不佳、产量低下.因此，一方面应强化黄精药用活性成分的功能及作用机理研究，并借助基因工程挖掘黄精药用成分关键调控基因，培育出经遗传改良的优质品种，以达成黄精药材更深入地开发和应用.另一方面，伴随现代化农业的发展，探索一套规范化的人工栽种黄精以及病害防治的高效流程，为黄精及其种质资源的可持续开发利用与工厂化生产奠定基础.（图1表2参88）

摘要: 热激蛋白20(HSP20)作为植物中的一类抗性蛋白，参与植物的生长发育与逆境响应等重要过程.运用生物信息学分析、转录组与定量PCR验证等方法和技术，鉴定水稻中的OsHSP20基因成员，并分析部分成员在生长发育与逆境响应中的表达调控，为阐明HSP20基因家族调控水稻生长发育与逆境响应等过程的分子功能奠定基础.从水稻基因组中鉴定获得34个OsHSP20基因，其中大部分成员位于第1-3号染色体上. Motif 1与2属于该家族中的保守基序.系统进化树显示27个成员分属于明确的亚家族.共线性分析表明水稻与拟南芥中存在2条同源序列，与大麦存在23条同源序列，物种内存在3对片段复制.顺式作用元件预测与转录组分析数据显示，OsHSP20参与了水稻的生长发育与逆境响应等多个生物学过程.随后的定量PCR证实，干旱诱导OsHsp20-8等基因上调表达、抑制OsHsp20-29基因的表达；低温诱导OsHsp20-32等基因上调表达、抑制OsHsp20-31等基因的表达.蛋白互作预测发现OsHsp20-31与多个OsHSP20家族成员互作.本研究表明Os HSP20基因可能参与调控水稻穗与种子的生长发育与形态建成以及对干旱与低温胁迫的响应；其中的OsHsp20-31基因可能同时参与调控以上生物学过程，在水稻分子育种中可能具有一定的应用潜力.（图9表2参32）

摘要: (-)-表没食子儿茶素3-O(3-O-甲基)没食子酸酯（EGCG3″Me）是茶叶中的一种甲基化儿茶素，与EGCG相比，它在抗氧化、抗过敏等方面都具有更强的保健功效.在前期工作基础上，利用生物信息学、分子生物学等技术，对筛选到的一个调控茶树EGCG3″Me生物合成的转录因子CsMYB3进行功能研究.生信分析显示，CsMYB3属于R2R3-MYB类转录因子；qRT-PCR结果表明，在高EGCG3″Me含量的茶树品种中，CsMYB3和EGCG3″Me生物合成相关基因CsFAOMT1的表达水平显著升高；亚细胞定位和酵母转录活性分析试验结果发现，CsMYB3蛋白定位于细胞核，具有转录激活活性，为转录激活子；酵母单杂交和双荧光素酶报告系统试验结果表明，CsMYB3可以结合EGCG3″Me生物合成关键基因CsFAOMT1的启动子并激活其表达.本研究表明，CsMYB3转录因子可以激活EGCG3″Me生物合成关键基因CsFAOMT1的转录活性，参与茶树中甲基化EGCG生物合成的调控.该结果可为进一步探索茶树中甲基化儿茶素的生物合成和转录调控机制提供研究基础.（图9表1参40）

摘要: 研究林窗对物种多样性和碳储量的动态影响，对揭示林窗在物种更新、生态恢复和碳汇林业发展等方面的作用具有重要意义.以赣中南丘陵地区的杉木低效林为研究对象，通过分析不同面积[林窗面积为：≤50 m²（小林窗）、50-100 m²（中林窗）、100-150 m²（大林窗）]和不同年龄（林窗形成时间：45年、30年、15年和4年）林窗以及非林窗对照（CK）的灌草物种多样性水平（物种丰富度指数R、Simpson优势度指数D、Shannon-Wiener多样性指数H、Pielous均匀度指数Jsw）和碳储量差异，阐明林窗面积、年龄对林下灌草物种多样性和碳储量的影响特征.结果显示：（1）在调查的不同面积和不同林龄林窗的灌、草样方中，共记录到植物125种，隶属66科108属.（2）林窗干扰对群落物种多样性水平的提高具有促进作用，R、H值高于CK且在各林窗间差异显著（P <0.05）,D值低于CK、Jsw值高于CK但在各林窗间无显著差异，总的来看，大林窗和45年林窗的物种多样性水平最高.（3）林窗内灌草碳储量显著高于CK,45年林窗下灌草层的碳储量最高.（4）林窗面积对灌草物种多样性存在显著影响，林窗年龄对灌草物种多样性和草本层碳储量存在显著影响，林窗面积和林窗年龄交互作用仅对草本层R值存在极显著影响（P <0.01）.可见，林窗干扰对促进林下物种更新和增加碳储量具有重要作用；100-150 m2林窗和45年林窗为提高杉木低效人工林灌草物种多样性和碳储量水平的最适宜林窗面积和年龄.（图5表4参43）

摘要: 五小叶槭（Acer pentaphyllum Diels）为国家二级保护植物，在野外天然分布极其稀少，近年来人为干扰较为剧烈，尤其是水电开发将显著改变五小叶槭生境，可能对其生长与种群发展造成致命威胁.然而，目前针对五小叶槭生长和生理功能对水位变化的耐受性研究极为匮乏.基于此，以3年生五小叶槭幼苗为研究对象，以土壤表面为基准设置5种地下水位[对照（-30 cm）：水位低于地表30 cm;-20 cm：水位低于地表20 cm;-10 cm：水位低于地表10 cm;0 cm：表面略微积水；10 cm：水位高于地表10 cm]连续处理70 d，探究植物地上、地下部分形态和生理特性及生长特征对水位变化的响应.结果显示：（1）轻度淹水（-20 cm）对五小叶槭生长无显著影响，中度（-10 cm）和重度淹水（0和10 cm）抑制植株生长，淹水超过地表10 cm情况下，30 d后导致植株死亡.（2）轻度淹水（-20 cm）处理70 d后植物的叶绿素含量、净光合速率、比叶面积、根活力和根呼吸速率均无显著变化，而在中度（-10 cm）和重度淹水（0和10 cm）处理中，70 d后这些性状随处理时间的增加明显下降.（3）相关性分析和结构方程模型研究表明，淹水对五小叶槭生长的抑制作用主要与其叶片形态（比叶面积）和生理特征（叶绿素、净光合作用）的变化直接相关，而根系生理特征（根呼吸、根活力）则主要通过影响叶片功能间接影响生长率.上述结果表明，五小叶槭对淹水胁迫的抗逆性较差，当水位深度超过地表10 cm情况下，短时间内即抑制其植株地上、地下的生理代谢与生长；本研究初步揭示了不同地下水位下五小叶槭生长发育的响应特征及其地上、地下器官形态和生理特性的关联调控机制，为五小叶槭生态风险评估和保护措施的制定提供了重要依据.（图5参47）

摘要: 为精准评价吉林省红松人工林立地质量，以4个地区90块样地450组优势木树高–年龄数据为基础，通过方差分析确定不同立地因子对红松树高生长的影响，分别建立多形和混合效应立地指数（SI）模型，并比较其精度及适用性.结果表明，坡向、坡度、坡位、海拔是影响树高生长的主导立地因子，依据极显著影响红松生长排名前两位的立地因子（坡向和坡度）划分立地类型分别拟合，筛选出幂函数方程H=aAb为基础模型（R²为0.749-0.921），确定立地指数与模型参数的最优回归关系，建立多形立地指数模型H=SI（A/50）-0.0193SI+0.912，得到17-23 m共7条立地指数曲线；以各主导立地因子组合作为随机效应，选择R2最大、平均绝对误差（MAE）和均方根误差（RSME）最小的Gompertz方程H=aexp [-bexp （-cA）]为基础模型，拟合混合效应立地指数模型，其中以4个主导立地因子的交互作用作为随机效应的混合效应模型的R²最大，将所有立地类型用K-means法聚类为4个立地类型组并作为随机效应，拟合得到最优混合效应模型，即H=（25.012+μi）exp[-1.638exp （-0.035A）],R2为0.922，提高了模型精度.经卡方检验和相关性分析确定两种立地指数模型的卡方值（Χ2）均小于卡方临界值，与多形立地指数模型相比，混合效应模型的卡方值和相关性解释度分别降低了50.75%和提高了4.39%.本研究表明混合效应立地指数模型模拟效果较好，更适用于评价红松人工林立地质量；结果可为红松人工林质量精准提升提供理论支撑.（图4表11参55）