中国科学技术信息研究所--国家工程技术数字图书馆

[学位论文] 梁霞福建农林大学 2004年硕士导师: 马祥庆共67页

摘要 : 磷素不足是限制目前世界农林业生产的重要因素,传统的农林业生产主要通过施肥和土壤改良来满足植物对磷的需求,很少从提高植物对土壤的磷素利用效率考虑,因此发掘磷高效利用植物来替代传统方法提高磷的利用效率成为当前林业生产中急需解决的重大课题.... 展开磷素不足是限制目前世界农林业生产的重要因素,传统的农林业生产主要通过施肥和土壤改良来满足植物对磷的需求,很少从提高植物对土壤的磷素利用效率考虑,因此发掘磷高效利用植物来替代传统方法提高磷的利用效率成为当前林业生产中急需解决的重大课题.针对目前杉木连栽生产力下降防治研究主要是从改良土壤条件来适应杉木生长、而不是通过选择养分高效利用杉木来适应土壤条件的现实,该研究在对从全国收集到125个杉木无性系及其子代林速生性、耐肥性调查基础上,初选14个不同的杉木无性系,通过土培和水培的磷素胁迫试验,分析测定磷胁迫条件下不同杉木无性系的形态学和生理学指标,比较各指标间的相关性和不同杉木无性系对养分胁迫的生理生态学反应差异,研究不同杉木无性系对磷素胁迫的形态学和生理学响应,寻求杉木无性系通过形态学及生理生化过程适应性改变来调节自身养分吸收的机制,并选择磷高效特异性指标,为高磷素利用效率的杉木无性系的筛选提供科学依据.主要研究结果如下:1、对磷素胁迫条件下不同杉木无性系地径、苗高和根冠比等形态学指标的研究.2、对磷素胁迫条件下不同杉木无性系的生理生态学指标的研究.3、对磷素胁迫条件下不同杉木无性系的形态和生理生态学指标的相关性研究.4、土培磷胁迫的研究结果表明:在磷胁迫条件下不同杉木无性系的生理生态指标变化存在明显差异.5、对土培条件下杉木无性系干物质积累量、磷素吸收和利用效率之间的相关关系以及影响这三项指标的形态、生理学指标进行筛选.6、营养液培养磷胁迫的研究结果表明:在磷胁迫条件下不同杉木无性系的生理生态指标变化存在明显差异.7、综合上述研究发现:不同杉木无性系能明显感受到环境的磷胁迫,并能引起杉木产生一系列生理生化过程的改变来适应环境的磷胁迫,形成了适应环境磷胁迫的机制. 收起

关键词 : 杉木无性系磷胁迫适应机制

2. NIGST1介导褐飞虱适应抗性水稻的机制研究

[学位论文] 李一萌信阳师范学院 2023年硕士导师: 刘清松共62页

摘要 : 褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)是主要的水稻害虫，主要通过直接取食和间接传播病毒等方式为害水稻，严重影响粮食生产和安全。实践证明，培育抗虫品种是防控褐飞虱最为经济和有效的措施，但褐飞虱致害性的快速变异对抗性水稻品种的持续利用构成重大... 展开褐飞虱(Nilaparvata lugens St?l)是主要的水稻害虫，主要通过直接取食和间接传播病毒等方式为害水稻，严重影响粮食生产和安全。实践证明，培育抗虫品种是防控褐飞虱最为经济和有效的措施，但褐飞虱致害性的快速变异对抗性水稻品种的持续利用构成重大威胁。然而，褐飞虱对抗性水稻的适应机制至今未能阐明。因此，解析褐飞虱对抗性水稻的适应机制，对于延长抗虫品种的使用及发展褐飞虱绿色防控新措施均具有重要意义。本课题以在YHY15水稻(含BPH15抗性基因)胁迫饲养的生物型Y褐飞虱及在TN1水稻饲养的生物型1褐飞虱为试验材料，首先通过生物测定试验，对比分析两种褐飞虱的生态适应性，明确生物型Y褐飞虱的致害特征。随后通过实时荧光定量PCR技术分析谷胱甘肽S-转移酶(glutathione S-transferase,GST)基因在两种褐飞虱中的表达，获得可能参与调控褐飞虱寄主适应性的候选基因NlGST1。最后探究NlGST1在褐飞虱适应抗性水稻过程中的功能，获得主要结果如下: 1.褐飞虱的致害特征规律研究从两种生物型褐飞虱在感性水稻TN1和抗性水稻YHY15上的生长发育、繁殖、寄主选择以及水稻品种的苗期抗感反应等方面开展研究。结果显示:生物型1褐飞虱在YHY15水稻上的若虫发育历期显著长于在其在TN1水稻的发育历期，生物型Y褐飞虱在两种水稻上的若虫发育历期没有显著差异;生物型1褐飞虱成虫在YHY15水稻上雌雄虫寿命和繁殖力显著低于其在TN1水稻上，生物型Y褐飞虱成虫在两种水稻间的寿命和繁殖力没有显著差异;生物型1褐飞虱显著偏好在TN1水稻取食和产卵，而生物型Y褐飞虱在两种水稻间的选择没有显著差异;生物型1褐飞虱初羽化雌虫在YHY15水稻上蜜露和体重增量百分比显著低于其在TN1水稻，生物型Y褐飞虱初羽化雌虫在两种水稻间的蜜露和体重增量百分比没有显著差异;苗期抗性鉴定结果显示，生物型1褐飞虱仅能致害TN1水稻，而生物型Y褐飞虱对TN1和YHY15水稻均具有较强的致害性。上述结果表明生物型Y褐飞虱已经完全适应YHY15抗性水稻，为进一步探究褐飞虱适应抗性水稻的机制奠定基础。 2.褐飞虱NlGST1基因克隆及生物信息学分析通过荧光定量PCR技术分析11个GST基因在两种生物型褐飞虱中的表达，结果表明NlGST1基因在生物型Y褐飞虱中显著上调表达，而NlGST3和NlGST4在生物型Y褐飞虱中表达量显著降低，其余基因在两种生物型褐飞虱中的表达没有显著差异。基于此，推测NlGST1基因可能参与褐飞虱适应抗性水稻。通过基因克隆获得NlGST1序列，其CDS序列长618 bp,编码205个氨基酸，理论等电点为8.72,分子量为23.91 kDa。多序列比对结果显示，NlGST1含有GSTs特有的供体结合位点和底物结合位点,在N端有sigma家族特有的“Y8”催化残基。系统发育分析表明,NlGST1与灰飞虱LsGSTs1亲缘关系较近。发育表达谱显示，NlGST1在褐飞虱1龄和雄虫表达显著高于其它龄期;组织表达谱显示，NlGST1在唾液腺表达显著高于其它组织。本结果为进一步阐明NlGST1参与褐飞虱对抗性水稻的适应提供依据。 3.褐飞虱NlGST1基因功能研究鉴于NlGST1可能参与褐飞虱对抗性水稻的适应性，我们进一步探究了其潜在功能。首先在体外合成靶向NlGST1的双链RNA(dsRNA),进而通过RNA干扰和生物测定试验开展研究。RNA干扰结果表明，生物型Y褐飞虱虫体注射dsGST1后的24、48和72 h,与对照组相比，NlGST1表达水平均显著降低。褐飞虱NlGST1基因沉默后，分别置于TN1和YHY15水稻，观察其生长发育情况。结果表明:与注射dsGFP相比，生物型Y褐飞虱NlGST1基因沉默后，不管在抗性水稻还是敏感水稻，存活率均显著降低，羽化后雌成虫蜜露分泌量和体重增量也显著降低。综上，NlGST1在褐飞虱的致害性变异过程中发挥了重要作用，其通过促进褐飞虱的生存和取食介导褐飞虱适应抗性水稻。本课题有助于阐明褐飞虱对抗性水稻的适应机制，为发展褐飞虱绿色防控技术奠定理论基础。收起

关键词 : 抗性水稻褐飞虱适应机制

3. 渗透胁迫下盐藻的部分适应机制

[学位论文] 卢山南京大学 1996年博士导师: 刘志礼共109页

关键词 : 盐藻适应机制蛋白质成分

4. 紫外辐射对不同海拔高原林蛙的影响及其生理机制研究

[学位论文] 吴娟兰州大学 2023年硕士导师: 陈强共74页

摘要 : 随着大气臭氧的消耗，近年来到达地球表面的紫外辐射强度（UVR）逐年增强。其造成的皮肤损伤等危害已成为目前威胁人类健康的主要因子之一。青藏高原作为典型的强紫外环境，其土著生物已进化出相应的紫外适应性。其中两栖类高原林蛙（Rana kukunoris）... 展开随着大气臭氧的消耗，近年来到达地球表面的紫外辐射强度（UVR）逐年增强。其造成的皮肤损伤等危害已成为目前威胁人类健康的主要因子之一。青藏高原作为典型的强紫外环境，其土著生物已进化出相应的紫外适应性。其中两栖类高原林蛙（Rana kukunoris）由于皮肤对外界环境敏感，且分布范围广等特点，可作为研究高原动物紫外适应机制的理想材料。本实验选取高低海拔种群的高原林蛙，分别进行为期8天的紫外辐射（UVBR）处理，以探讨紫外辐射对不同海拔种群高原林蛙的形态、体色、血液学参数、免疫系统及氧化应激系统及紫外损伤修复基因等方面的影响以及高海拔种群高原林蛙适应紫外辐射的可能机制。实验结果表明，1.8 mW/cm2的UVBR使高原林蛙的血浆总皮质酮含量显著增加，说明实验条件下的 UVBR 均引起了两个海拔种群的应激反应。形态学结果显示，低海拔种群的高原林蛙在经过紫外照射后，体色加深，肥满度和脂肪体系数降低；而高海拔种群无显著差异。这表明低海拔种群可能需要通过增加色素沉着等一系列表型改变来降低紫外辐射对机体造成的负面影响，而高海拔种群可能已经适应了UVBR。 WBC和细胞因子定量结果显示，低海拔种群的高原林蛙在经过紫外照射后血液中的WBC和NLR数值、血浆和皮肤中细胞因子IL-6、TNF-α浓度水平均增高；而高海拔种群除了血浆中细胞因子水平的升高，其它指标无显著差异。这些结果说明低海拔种群对 UVBR 更敏感，遭受的细胞损伤更严重，诱发的炎症反应更强烈。基础免疫学实验结果表明，无紫外处理下，相较于低海拔种群，高海拔种群高原林蛙的血浆中IgM和IgY含量、PHA肿胀反应均较低，说明高海拔种群体液免疫和细胞免疫能力更弱。经过紫外照射后，低海拔种群血浆中的IgM和IgY含量以及对 PHA 的响应程度均显著降低，而在高海拔种群无显著差异。说明UVBR更容易抑制低海拔种群高原林蛙的细胞免疫和体液免疫应答。氧化应激实验结果表明，紫外照射后，高低海拔种群高原林蛙肝脏中MDA、羰基蛋白含量均显著上升，而SOD活性、CAT活性、总抗氧化能力（T-AOC）均显著下降。说明 UVBR 对高低海拔种群肝脏中氧化损伤影响相似。UVBR 也在肌肉组织中造成了不同程度的氧化应激损伤。无紫外处理下，相较低海拔种群，amp;nbsp;高海拔种群的高原林蛙肌肉中T-AOC含量较低。在相同程度的UVBR下，低海拔种群高原林蛙肌肉中MDA含量显著升高，T-AOC降低，说明低海拔种群的脂质损伤更严重，总抗氧化能力较低；而高海拔种群T-AOC含量升高，总抗氧化能力更强。紫外损伤相关修复基因的表达水平结果显示，USP1 和 CPD 基因的表达在高原林蛙中具有显著的组织特异性。经紫外照射后，高海拔种群肝脏中USP1、CPD 基因相对表达量上升水平约为低海拔种群的 4 倍。高海拔种群皮肤中只有的USP1、CPD基因表达水平也出现升高。上述结果表明相较于低海拔种群，高海拔种群高原林蛙的基因修复能力更强，这种修复机制有利于高海拔种群适应高原各种严峻的极端环境。综上所述，与低海拔种群相比，高海拔种群高原林蛙在遭受紫外辐射时表现为修复基因的高表达，基本消除了紫外诱导的DNA损伤，仅引起了轻微的炎症反应，不影响正常细胞免疫和体液免疫。虽然 UVBR 显著引起了肝脏的氧化损伤，但是维持了正常肌肉组织的抗氧化系统的平衡。说明高海拔高原林蛙种群对强紫外辐射有着强大的适应能力。本研究结果有助于揭示高原物种的紫外适应规律和机制，为其它两栖动物的研究和保护策略提供科学依据，同时也为人类的紫外损伤医疗提供线索。收起

关键词 : 高原动物紫外辐射适应机制

5. 冷蒿对干旱胁迫适应机制的研究

[学位论文] 吴建华内蒙古农业大学 2009年硕士导师: 高岩共36页

摘要 : 为了探讨冷蒿（Artemisia frigida Willd）在干旱草场的适应机制，本研究以盆栽天然草场冷蒿为试材，采用自然干旱胁迫法，分析了干旱胁迫对冷蒿叶片相对含水量、可溶性糖与蛋白质含量、光合作用、叶片膜透性、MDA含量、保护酶活性以及总酚含量的影响... 展开

关键词 : 干旱胁迫适应机制酶活性

6. 绵羊瘤胃上皮对高谷物日粮的适应机制研究

[学位论文] 徐磊南京农业大学 2018年博士导师: 毛胜勇共187页

摘要 : 在现代集约化养殖中，为提高反刍动物的生产性能及生产效率，生产者往往采用高谷物日粮的饲喂模式。与以粗饲料为主的日别目比，高谷物日粮在瘤胃内被瘤胃微生物快速发酵，导致瘤胃内VFA累积和pH值降低。为适应上述瘤胃内环境的变化，绵羊瘤胃生理结构... 展开在现代集约化养殖中，为提高反刍动物的生产性能及生产效率，生产者往往采用高谷物日粮的饲喂模式。与以粗饲料为主的日别目比，高谷物日粮在瘤胃内被瘤胃微生物快速发酵，导致瘤胃内VFA累积和pH值降低。为适应上述瘤胃内环境的变化，绵羊瘤胃生理结构会发生相应改变。然而，目前人们对于瘤胃上皮对高谷物日粮的适应性机制仍不清楚。因此，本论文从组织、细胞和分子层面，系统研究了绵羊瘤胃上皮对持续性饲喂高谷物日粮的适应机制，并探索此适应性过程中瘤胃上皮生长的细胞信号传导机制。 1.绵羊瘤胃上皮对高谷物日粮的形态适应性研究本章旨在研究绵羊瘤胃上皮对高谷物El粮的形态适应性。试验选用20头绵羊(体重25.60±0.41kg，180日龄左右)，随机分为4组，每组5头。根据饲喂高谷物日粮的持续时间不同，4组分别为CON组(对照组，饲喂干草)、G7组(饲喂高谷物E1粮7天)、G14组(饲喂高谷物日粮14天)和G28组(饲喂高谷物日粮28天)。预饲期为28天，正式试验期为28天，分别于高谷物饲喂后7天、14天、28天屠宰各组，采集绵羊瘤胃液及瘤胃上皮组织样品进行分析。结果发现，饲喂高谷物日粮28天时((328组)绵羊日增重显著高于G7组(P=0.015)。G7、G14和G28三组间绵羊的干物质采食量无显著差异(P=0.367)。G14组的瘤胃千重占体重比显著高于CON组(P=0.018)。随着高谷物日粮饲喂时问的延长，瘤胃液pH值(P＜0.001)呈线性降低，而TVFA(P=0.001)和丁酸(P＜0.001)呈线性增加，而戊酸浓度(P=0.029)呈二次方影响。与对照组比较，饲喂高谷物日粮14天后，瘤胃上皮乳头的长度(二次方，P=0.004)、宽度(三次方，P=0.015)和表面积(线性，P=0.003)均显著增加。随着高谷物日粮饲喂时间的延长，瘤胃上皮角质层细胞层数(P＜0.001)、角质层厚度(P＜0.001)、颗粒层，棘突层厚度(P＜0.001)和基底层厚度(P=0.028)均呈三次方变化。结果说明，饲喂高谷物日粮改变了绵羊瘤胃发酵模式，增加了TVFA产量，绵羊瘤胃上皮可通过形态学的改变来适应高谷物日粮饲喂模式。 2.基于蛋白组学技术研究绵羊瘤胃上皮对高谷物日粮的功能适应性机制本章利用液质联用(LC-MS/MS)无标记法蛋白组学，探究绵羊瘤胃上皮对高谷物日粮的功能适应性机理。试验设计同第二篇第一章，试验结束后采集绵羊瘤胃上皮组织进行蛋白组学鉴定及分析。结果发现，按FDR＜0.05和VIP值＞1.5的筛选条件，共筛选出146个差异显著蛋白。根据这些差异蛋白的表达趋势，将其分为3类，在此基础上，根据生物进程和KEGG通路分析结果，再挑选出56个差异性表达蛋白，这些蛋白主要富集于四个功能区:细胞生长调节;细胞肌动蛋白骨架调节;紧密连接调节以及代谢调节。运用RT-PCR技术，对其中的29个差异性蛋白的基因进行了验证。结果发现，功能区一中PTGIS、CRYAB、ITGA5、ITGB1、FLNA、PPP1R12A、ILK、VCP和STAT3蛋白对应的基因表达趋势与蛋白表达趋势一致，这些蛋白主要功能涉及调控细胞周期、阻抑细胞凋亡和促进细胞增殖过程;功能区二和功能区三中ARPC4、APRC5L、PFN2、ACTN1、ACTN4蛋白对应的基因表达与蛋白表达相一致，这五个蛋白主要与屏障功能及细胞紧密连接相关;功能区四OXCT1、UGT1A1、PFKM、DDOST、P4HB蛋白对应的基因表达与蛋白表达一致。结果表明，随着饲喂高谷物日粮时间的延长，绵羊瘤胃上皮发生功能性变化，主要过程涉及到细胞增殖、细胞凋亡、细胞周期调控、细胞肌动蛋白骨架调节、细胞紧密连接调节和代谢调节。 3.持续饲喂高谷物日粮对绵羊瘤胃上皮细胞增殖与细胞凋亡的影响本章旨在探究持续饲喂高谷物日粮对绵羊瘤胃上皮细胞增殖与细胞凋亡影响的研究。试验同第二篇第一章。试验结束后采集瘤胃上皮，通过流式细胞术研究瘤胃上皮细胞增殖和细胞凋亡的情况。结果发现，随着高谷物日粮饲喂时间的增加，绵羊瘤胃上皮细胞G0/G1期细胞比例呈线性下调(P＜0.001)，处于S期的瘤胃上皮细胞比例呈线性上调(P=0.006)，绵羊瘤胃上皮细胞G2/M期细胞比例呈三次方上调(P=0.004)。采用Real-time PCR定量与瘤胃上皮细胞周期相关基因mRNA相对表达量的结果显示，随着饲喂高谷物日粮的时间增加，CyclinE1的mRNA表达量呈线性下调(P=0.021)，CDK-2的mRNA表达量呈线性下调(P=0.001)，同时，CyclinE1蛋白表达量与基因表达的变化趋势一致。随着高谷物日粮饲喂时间增加，瘤胃上皮细胞凋亡比例呈二次方下降(P＜0.001)。对绵羊瘤胃上皮细胞凋亡相关基因定量发现，随着高谷物日粮饲喂时间增加，Caspase8基因相对表达量呈二次方下调(P=0.012)，瘤胃上皮Bad基因相对表达量呈趋势下降(P=0.053)。结果说明，持续性饲喂高谷物日粮可影响瘤胃上皮细胞周期蛋白CyclinE1和细胞周期蛋白激酶CDK2的表达，加快瘤胃上皮细胞周期进程，减弱瘤胃上皮细胞凋亡，进而导致瘤胃上皮乳头发生适应性变化。 4.持续饲喂高谷物日粮对绵羊瘤胃上皮IGF-1信号通路的影响本章主要研究高谷物日粮影响绵羊瘤胃上皮细胞增殖与凋亡的分子机制。动物试验设计同第二篇第一章。试验过程中采集血液，用于检测IGF-1浓度，试验结束后采集瘤胃上皮组织，用于IGF-1通路中相关基因及蛋白的检测。结果发现，随着饲喂高谷物日粮时间的增加，绵羊血浆中IGF-1浓度呈线性增高(P=0.002)，绵羊瘤胃上皮细胞IGF-1信号通路中相关基因的表达量发生变化，瘤胃上皮IGF-1基因相对表达量呈二次方上调(P＜0.001)，IGF-1R的mRNA表达量呈线性上调(P＜0.001)。1RS-1基因表达量呈三次方变化(P=0.029)，Ray]mRNA的表达量呈线性上调(P＜0.001)。同时，随着饲喂高谷物日粮时间的延长，瘤胃上皮MAPK基因、1GFBP2和1GFBP5基因(P＜0.01)相对表达量呈线性上调，而1GFBP3的相对表达量呈线性下调(P=0.002)。对IGF-1信号通路上的重要蛋白的定量结果发现，持续性饲喂高谷物日粮对绵羊瘤胃上皮p-ERK和p-AKT蛋白表达无显著影响(P＞0.001)，但线性上调了瘤胃上皮p-p38的蛋白表达(P=0.003)。相关性分析发现，瘤胃内丁酸和血液中的IGF-1含量与瘤胃上皮细胞增殖和细胞凋亡相关蛋白或基因呈显著相关。结果说明，高谷物E1粮可通过提高瘤胃丁酸含量和血液中IGF-1浓度，从而激活瘤胃上皮细胞IGF-1信号通路，进而影响瘤胃上皮细胞增殖和凋亡，进而促使瘤胃上皮生长。综上，持续饲喂高谷物日粮导致绵羊瘤胃内丁酸浓度和血液中IGF-1含量增高，二者可能通过Ras/Raf/MEK/ERK、PI3K/AKT和p38/MAPK信号通路，调控瘤胃上皮细胞周期、细胞凋亡以及细胞增殖等相关蛋白的表达，从而实现瘤胃上皮各个细胞层的变化，继而增大瘤胃乳头吸收表面积，最终达到调控瘤胃内环境稳态的作用，促使绵羊瘤胃适应高谷物日粮的持续性饲喂。收起

关键词 : 绵羊瘤胃上皮高谷物日粮适应机制

7. 不同小麦基因型对铝、锰毒害的适应机制研究

[学位论文] 林咸永浙江大学 1997年博士导师: 陶勤南共124页

关键词 : 小麦基因铝毒害锰毒害适应机制

8. 刺参生殖代价与适应机制研究

[学位论文] 茹小尚中国科学院大学 2018年博士导师: 杨红生共97页

摘要 : 仿刺参，又称刺参，是中国重要海洋经济物种。繁殖期是动物重要的生活史阶段，在繁殖期动物会出现一系列特殊的行为学与生理学模式以保障配子或胚胎发育，这种亲代依靠牺牲自我而保障繁殖的现象为生殖代价。本研究以刺参生殖代价为切入点，采用生物能... 展开仿刺参，又称刺参，是中国重要海洋经济物种。繁殖期是动物重要的生活史阶段，在繁殖期动物会出现一系列特殊的行为学与生理学模式以保障配子或胚胎发育，这种亲代依靠牺牲自我而保障繁殖的现象为生殖代价。本研究以刺参生殖代价为切入点，采用生物能量分析技术、行为定量分析法与超高效液相色谱与质谱联用技术等，系统分析了刺参在繁殖阶段的能量代价、行为代价、代谢生理代价与消化生理代价特征。主要研究结果与内容如下: 1.刺参繁殖期能量代价与适应机制研究研究刺参在不同繁殖阶段的摄食特征与能量利用模式。结果表明，随着性腺发育，刺参摄食量、摄食率和表观消化率分别由4.49g ind-1day-1、0.4g g-1day-1和14.73％下降至2.6g ind-1day-1、0.13g g-1day-1和10.92％，即繁殖会抑制刺参食物获取能力。刺参繁殖期各阶段能量收支情况整体呈动态变化，能量摄入逐渐降低，用于性腺发育比例逐渐由1.76％增加至15.61％，而用于躯体生长能逐渐由17.1％下降至5.64％，表明刺参通过调节体内能量分配以适应性腺发育所需的高能量需求。 2.刺参繁殖期行为代价与适应机制研究研究刺参在不同繁殖阶段的昼夜总运动距离、昼夜总运动时间、昼夜总运动频率、最大速度变化以及肌肉代谢生理。结果表明，随着性腺发育，刺参总运动距离和总运动时间由32.04m和12h逐渐下降为15.82m和6.46h，而运动频率无变化，且最大运动速度呈现上升趋势，即繁殖会抑制刺参运动耐力。采用超高效液相色谱与质谱联用技术，共筛选出10种非繁殖期与繁殖期刺参肌肉代谢差异物质，其中，9种代谢物在繁殖期出现明显上升，主要为溶血卵磷脂和左旋肉毒碱等，而溶血乙醇胺出现明显下降，表明刺参在繁殖期的运动行为变化主要由氧化应激与脂质代谢所调控，而行为可塑性是适应繁殖期肌肉组织能量不足的重要生活史策略。 3.刺参繁殖期代谢生理代价与适应机制研究研究刺参在不同繁殖阶段的的耗氧率、呼吸频率和呼吸树代谢生理。结果表明，随着性腺发育，刺参耗氧率和呼吸频率由11.84μg g-1h-1和6.22次/min增加至23.34μg g-1h-1和10.15次/min，即繁殖会造成刺参基础代谢率增大，而刺参通过调节呼吸频率以适应高代谢需求。呼吸树中ATP含量在繁殖期下降，而Na+/K+-ATP酶活力显著上升。采用超高效液相色谱与质谱联用技术，筛选出23种非繁殖期与繁殖期代谢差异物质，去氧皮质酮等13种代谢物水平在繁殖期上升;而二十碳三烯酸等10种代谢物水平显著下降，表明刺参为维持繁殖期高呼吸频率需消耗大量能量，通过提高Na+/K+-ATP酶活力以加速ATP分解水平，呼吸行为的变化由氧化应激所调控，而行为与生理的协同模式是适应繁殖期高氧气需求的生活史策略。 4.刺参繁殖期消化生理代价与适应机制研究研究刺参在不同繁殖阶段的有机质消化率、消化酶活力和肠道代谢生理。结果表明，随着性腺发育，刺参粪便中碳氮有机质含量由1.66％和0.39％增加至2.68％和0.48％，即繁殖会抑制刺参对有机质的消化能力。刺参肠道组织中淀粉酶与胰蛋白酶活力在繁殖期由2.96U mg-1protein-1和119.45U mg-1protein-1降低至1.41U mg-1protein-1和42.78U mg-1protein-1;采用超高效液相色谱与质谱联用技术，共筛选出31种非繁殖期与繁殖期肠道组织代谢差异物质。其中，5-羟色胺与溶血卵磷脂等8种物质含量在性腺生长期与成熟期都出现上升;而尿苷磷酸等4种物质含量在性腺生长期与成熟期都出现下降，表明刺参繁殖期消化酶活力的下降主要由肠道退化与氧化损伤所导致的，而摄食选择性可能是适应繁殖期肠道退化的生活史策略。收起

关键词 : 刺参繁殖阶段生殖代价适应机制

9. 玉米根系属性对保护性耕作的响应

[学位论文] 吕秋爽中国科学院大学 2020年硕士导师: 王朋共90页

摘要 : 根系生物量、形态和构型属性是作物的核心功能性状特征，且这些属性能显著影响作物产量，并能反映作物对保护性耕作的响应。然而，关于玉米根系属性和产量如何响应和适应免耕土壤物理环境，仍缺乏整体性的认知，并且长期免耕秸秆覆盖条件下玉米根系属... 展开根系生物量、形态和构型属性是作物的核心功能性状特征，且这些属性能显著影响作物产量，并能反映作物对保护性耕作的响应。然而，关于玉米根系属性和产量如何响应和适应免耕土壤物理环境，仍缺乏整体性的认知，并且长期免耕秸秆覆盖条件下玉米根系属性的响应模式还不清楚，因此，本研究首先通过整合分析方法，旨在探讨免耕对玉米根系生长和产量以及土壤物理性质的影响;其次，通过中国科学院沈阳应用生态研究所保护性耕作研发基地的长期定位控制实验，探明免耕秸秆覆盖对玉米根系生物量、形态和构型特征的影响。主要结果如下: (1)通过对49篇相关文献进行整合分析发现，免耕(NT)显著降低根长(RL)、根长密度(RLD)和根表面积密度(RSD)，降幅分别为13.8％、15.7％和22.8％，而免耕对根系生物量（RM）、生物量密度(RMD)和比根长(SRL)影响不显著;免耕显著降低玉米产量，降幅达8.4％。免耕显著增加土壤容重和穿透阻力，增幅为3.5％、13.0％，而减少土壤含水量。沿土壤剖面，除表层(0-10cm，p＞0.05)外，免耕对对RMD的影响从负效应(10-20cm，-22.2％)，无影响(20-30cm，P＞0.05)到正效应(30-40cm，33.3％)，而对RMD在水平分布上无影响;此外，免耕显著增加了土壤容重(0-20cm)和穿透阻力(0-10cm)。 (2)根系生物量、形态和构型属性对长期免耕(NT)和免耕秸秆覆盖(NTS)的响应不同，空间分布受生育期影响。相比常规耕作(CT)，NT降低拔节期总根生物量、节根和须根生物量，增加开花期总根生物量和节根生物(p＞0.05)，而NTS显著降低了拔节期根系总生物量和节根生物量(p=0.037，p=0.008);节根和须根生物量(0-5cm)由拔节期NT低于CT转为开花期显著高于CT，并且NTS也产生相同的趋势(p=0.008，p=0.04)。与CT相比，NT和NTS降低了节根和须根的根长(RL)和根表面积(SA)，而提高了比根长（SRL）和比表面积(SRA)(p＞0.05)，其中，NT对拔节期须根RL和SA(20-40cm)、SRL(5-10cm)，以及NTS对拔节期须根RL(20-40cm)、SA(10-20cm，20-40cm)和SRL(5-10cm，20-40cm)有显著的负效应(p＜0.05);另外，NT降低了拔节期节根SA和须根体积(RV)(p=0.047，p=0.045)，而NTS显著降低拔节期节根RL、SA和RV(p＜0.05)。在根系构型与分布上，节根RMD、RLD和RSD(0-5cm)由拔节期NT和NTS低于CT转为开花期高于CT，该层须根也表现出相同的趋势，而对于下层须根(20-40cm)，NT显著降低了拔节期RMD、RSD和开花期RLD、RSD(20-40cm)(p＜0.05)。 (3)长期免耕和秸秆覆盖条件下，玉米根系属性与产量和土壤物理性质存在明显的关联。CT、NT和NTS处理玉米产量分别为12.5t ha-1、12.8t ha-1和12.6tha-1(p＞0.05)，NTS显著降低拔节期株高和地上生物量以及开花期根冠比，而显著增加拔节期根冠比和开花期地上生物量(p＜0.05)，NT比CT只在开花期表现显著增加地上生物量，其他时期无明显差异;NTS降低土壤穿透阻力(PR)，尤其是拔节期和开花期下层土壤（10-20cm和20-40cm）差异达显著水平(p＜0.05)，而NT和CT在各时期对PR影响差异不明显。玉米产量与开花期须根比根长显著负相关(p=0.022)，而与节根和须根生物量密度正相关，但未达显著水平(p＞0.05)。PR与开花期根生物量、表面积和体积等形态属性以及RMD、RLD和RSD等构型指标均呈显著负相关(p＜0.05)，而与SRL显著正相关(p=0.001，p=0.007)。此外，土壤容重(BD)对开花期节根与须根RL同样具有显著负效应(p=0.028，p=0.035)。综上所述，鉴于整合分析免耕对玉米产量和土壤物理环境的负效应，结合长期免耕秸秆覆盖对玉米根系属性及其与产量和物理性质的关联，建议实践中由常规耕作转变为免耕后同时结合秸秆覆盖（或还田）策略，未来应加强研究作物根系属性对保护性耕作的响应与适应机制，以及免耕/秸秆等多策略的长期观测试验研究，为农业可持续发展提供理论和实践参考。收起

关键词 : 玉米根系属性保护性耕作适应机制

10. 西葫芦介导的棉花型棉蚜对黄瓜寄主的适应机制研究

[学位论文] 徐蔚利中国农业科学院 2021年硕士导师: 崔金杰共59页

摘要 : 棉蚜在进化过程中由于取食寄主种类不同而分化形成了不同的寄主专化型，常见的棉蚜寄主专化型主要有棉花型和黄瓜型。棉花型棉蚜不能直接在黄瓜上建立种群，但经过取食西葫芦诱导后可在黄瓜上建立种群。本研究利用生物学、转录组学、微生物组学等技术... 展开棉蚜在进化过程中由于取食寄主种类不同而分化形成了不同的寄主专化型，常见的棉蚜寄主专化型主要有棉花型和黄瓜型。棉花型棉蚜不能直接在黄瓜上建立种群，但经过取食西葫芦诱导后可在黄瓜上建立种群。本研究利用生物学、转录组学、微生物组学等技术手段，研究棉花型棉蚜(Hap1型)通过西葫芦寄主转接后的生物学特性，揭示中间寄主西葫芦对棉花型棉蚜寄主间适应的分子机制。为棉蚜的表型调控以及抗性治理提供科学依据。研究取得以下主要结果: 1.明确了棉花型棉蚜(Hap1型)连续取食西葫芦5个世代后可在黄瓜寄主建立种群。棉花型棉蚜取食西葫芦寄主1-10代，记为T1-T10。通过分析T1-T10各代棉花型棉蚜在棉花、西葫芦、黄瓜上的生命表数据，发现棉花型棉蚜通过西葫芦寄主转接后，在黄瓜寄主上第10d的存活率呈逐渐上升的趋势。棉花型棉蚜取食西葫芦寄主转接5代后，在黄瓜寄主上，净增值率R0＞1，内禀增长率rm＞0，由此可知，棉花型棉蚜表现为增长型种群，可以在黄瓜寄主上稳定建立种群。 2.明确了取食西葫芦寄主对棉花型棉蚜转录组的影响。通过比较取食棉花、西葫芦不同代别的棉花型棉蚜转录组，发现取食西葫芦寄主的棉花型棉蚜与取食棉花寄主之间的差异表达基因数量从T5开始逐渐增多，T6-T7之间共有828个(上调577个，下调251个)，而在T7-T8之间差异表达基因又减少为9个(上调4个，下调5个)，T8-T9之间有14个(上调9个，下调5个)，T9-T10之间有35个(上调7个，下调28个)。KEGG富集分析结果显示，棉花型棉蚜从棉花寄主转接到西葫芦寄主后能量代谢通路相关的差异基因显著下调，说明棉花型棉蚜为了更好地适应新寄主，减少了能量代谢;氨基酸、碳水化合物、脂肪、维生素等生长发育需要的营养物质代谢通路相关的差异基因显著上调;甾类激素等其他次生代谢产物的合成相关通路的差异基因显著上调，细胞色素P450的异种生物代谢通路相关的差异基因显著上调。 3.明确了取食西葫芦寄主对棉花型棉蚜共生菌组成和相对丰度的影响。通过比较取食棉花、西葫芦不同代别的棉花型棉蚜体内的微生物，发现取食西葫芦的棉蚜样品微生物群落中的优势菌属主要有布赫纳氏菌属、杀雄菌属和不动杆菌属;与取食棉花寄主相比，取食西葫芦寄主的棉花型棉蚜体内布赫纳氏菌属的相对丰度显著增加，次生共生菌不动杆菌属、寡单胞菌属、假单胞菌属、黄杆菌属、新鞘脂菌属显著减少。收起

关键词 : 棉蚜黄瓜寄主西葫芦介导适应机制