Institutional Repository of Xinjiang Institute of Ecology and Geography, CAS
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拟诺卡氏菌 YIM 90087T盐胁迫下的转录组及四氢嘧啶代谢通路的研究
No full text嗜盐放线菌具有独特形态结构和特殊代谢机制，能产生多种具有独特性质和应用前景的生物活性分子，对高盐环境有极强的适应性，是一类极具研究价值的极端微生物类群。采用先进的多组学手段对其生态适应机理和分子机制进行深入研究，有助于阐明嗜盐微生物的嗜极机制和生命进化机制，并为嗜盐放线菌的资源收集与开发利用提供新的理论依据和科学指导。基于前期，对拟诺卡氏菌的比较基因组学分析，发现四氢嘧啶合成途径是古老的、进化过程中长期存在于嗜盐拟诺卡氏菌株中的；长期盐胁迫下膜蛋白的比较蛋白组学研究发现，随着外界盐浓度的增加，四氢嘧啶 ABC 转运蛋白显著上调。因此，推测四氢嘧啶在拟诺卡氏菌适应高盐环境的过程中发挥了极其重要的作用。本研究利用转录组技术对耐盐拟诺卡氏菌 YIM 90087T盐胁迫下转录组的变化进行了分析，并对其四氢嘧啶代谢通路进行了研究，主要的研究成果如下：通过对 YIM 90087T菌株长期盐胁迫下转录组的比较分析发现，在 0-15%盐浓度胁迫下基因的转录主要受细胞生长发育和盐胁迫两方面的影响。0-5%的盐浓度范围内，与细胞生长发育相关的调控是主要因素；10-15%NaCl 浓度范围内，与细胞生长发育相关的基因表达水平开始下调，细胞生长缓慢；与盐胁迫调控相关基因的表达逐渐上调。盐胁迫下，YIM 90087T 菌株的差异表达基因主要集中在 ABC 转运蛋白(ko02010) 和甘氨酸、丝氨酸以及苏氨酸代谢途径(ko00260)等代谢途径中。与本课题组研究的一株嗜盐拟诺卡氏菌 YIM 90004T盐胁迫下的转录组比较发现，1、在高盐胁迫下，两株拟诺卡氏菌的四氢嘧啶羟化酶(EctD)基因和相容性溶质（四氢嘧啶、胆碱）转运蛋白的基因均发生了显著上调；耐盐菌 YIM 90087T中转录调控因子(WhiB)基因呈现明显上调；2、耐盐菌 YIM 90087T的丙酮酸脱氢酶基因显著下调；而嗜盐菌 YIM90004T中磷酸盐转运和脯氨酸分解途径的相关基因显著下调。四氢嘧啶的合成和转运途径是 YIM 90087T高盐胁迫下上调的主要代谢途径，对其研究发现，四氢嘧啶是其胞内最主要的相容性的溶质，胞内积累量随盐浓度的升高而增加；高盐胁迫下，外源添加四氢嘧啶/羟基四氢嘧啶可以缩短停滞期，显著提高菌株的生长速率。YIM 90087T的四氢嘧啶合成基因簇具有独特的遗传结构，将 ectABC基因导入到大肠杆菌 BW25113 中，通过全细胞催化的方式成功合成了四氢嘧啶。通过不同盐浓度下重组菌株合成四氢嘧啶的产量发现，其初始合成速率和持续合成能力受外界盐浓度的影响，同时表明来源于耐盐菌 YIM 90087T的 EctABC 的酶活和稳定性也受外界盐浓度的影响。本研究通过对耐盐拟诺卡氏菌 YIM 90087T长期盐胁迫下的转录组研究，探讨了YIM 90087T 的盐环境适应机制；对其四氢嘧啶代谢通路及其合成途径中相关蛋白功能的研究，揭示了四氢嘧啶在其盐环境适应过程中发挥的作用及其变化机制，为研究盐胁迫下拟诺卡氏菌调控进化、蛋白功能和物种多样性奠定基础
刚毛柽柳 AP2/ERF 转录因子 ThCRF1 响应盐胁迫的调控机理研究
No full text乙烯响应因子（ERFs， Ethylene-Responsive factors） 是植物所特有的一类转录因子（TF， Transcription factors）， 涉及多种生物学过程， 尤其是在非生物胁迫方面起重要调控作用。然而，木本盐生植物的 ERFs 很少被研究。本研究中，我们以来自刚毛柽柳（Tamarix hispida）的一个应答于盐胁迫的 ERF 类转录因子成员细胞分裂素应答因子 ThCRF1（CRF， Cytokinin response factor）为研究对象，对其调控耐盐的机制进行了系统研究。（1） ThCRF1 基因的 cDNA 长度 1140 bp，编码 379 个氨基酸的蛋白，该蛋白包含一个典型的 AP2/ERF 保守结构域，且在氨基端存在一个 CRF 保守结构域和一个 TEH 区间，于是我们将这条 ERF 序列命名为 ThCRF1。（2） 利用基因枪、酵母单杂交和双杂交技术，研究发现 ThCRF1 蛋白可以与 TTG、 DRE 和 GCC-box 等顺式作用元件相结合，并具有转录激活结构域的核定位蛋白。（3） 通过瞬时转化的方式获得 ThCRF1 转基因的刚毛柽柳，利用基因获得和功能缺失的方法研究该基因的功能，研究发现 ThCRF1 在刚毛柽柳中过表达（pROKII-ThCRF1-flag）后显著提高了植物对盐胁迫的耐受性；反之， ThCRF1基因的抑制表达（RNAi-ThCRF1） 显著降低了植物对盐胁迫的耐受性。进一步的定量 PCR 实验表明， ThCRF1 蛋白通过诱导脯氨酸合成酶（P5CS，Pyrroline-5-carboxylate synthetase）、海藻糖-6-磷酸合成酶（Trehalose-6-phosphatesynthase， TPS）、海藻糖-6-磷酸磷酸酶（TPP， Trehalose-6-phosphate phosphatase）、超氧化物歧化酶（SOD， Superoxide dismutase）和过氧化物酶（POD， Peroxidase）合成相关基因的表达，导致植物体内脯氨酸和海藻糖含量水平升高， SOD 和POD 活性增加。通过稳定转化获得了过表达的 ThCRF1 转基因拟南芥，对转ThCRF1 基因株系进行了与上述刚毛柽柳抗逆机制类似的研究，结果进一步证实了刚毛柽柳的研究结果。（4） 通过对 ThCRF1 转基因拟南芥株系和野生型拟南芥进行转录组测序（RNAseq） 和免疫共沉淀实验（Chromatin immunoprecipitation assay， ChIPassay） 发现， ThCRF1 转录因子可以通过与 TTG， DRE 和 GCC-box 等顺式作用元件相结合从而诱导抗逆相关基因的表达。综上所述， ThCRF1 转录因子通过增强海藻糖和脯氨酸生物合成来调节渗透势，提高 SOD 和 POD 活性来增强活性氧清除能力，从而提高植物对盐胁迫的耐受性
中国阿尔泰山全新世气候变化的泥炭记录
No full text阿尔泰山位于欧亚大陆中部， 横跨中国、 哈萨克斯坦、 俄罗斯和蒙古。 该山脉不仅是东亚季风系统和西风系统相互作用的地区， 也是东方文化和西方文化交融的重要地带。 近年来， 随着“草原丝绸之路” 沿线考古研究的兴起， 阿尔泰山以及周边地区的气候变化吸引着学术界的兴趣。 已有的古气候研究结果显示， 阿尔泰山及其周边地区全新世气候记录存在复杂性和不一致性。 这些记录的复杂性和不一致性意味着： 学界应在建立新的全新世气候记录的基础上，以更为广阔的视野重新审视和研究已有的全新世古气候序列， 以期揭示阿尔泰山及其周边地区全新世气候变化的时空规律及驱动机制。 为此， 本文首先在中国阿尔泰山建立三根泥炭-湖相序列（娜仁夏、 克拉沙子和三道海子） 的全新世植被和气候变化历史。 其次， 本文重新整理阿尔泰山及其周边地区的 31 个全新世孢粉序列， 并依据位点的分布将其划分为五个区域： 哈萨克丘陵（a） 、 西伯利亚南部（b） 、 阿尔泰山-萨彦岭区（c） 、 蒙古高原西部（d） 和新疆北部（e）。基于三个新序列的建立和区域资料的集成， 本文得出以下主要结论：（1） 娜仁夏序列孢粉资料揭示， 约 11,500 cal. yr BP 前该区域气候相当冷干， 裸露的基岩地形是当时的主导景观； 约 11,500 至 7000 cal. yr BP 时段泰加林快速扩张， 气候变得温暖湿润； 接下来的 3000 年（约 7000 至 4000 cal. yr BP），泰加林明显萎缩， 气候变得相对冷干； 约 4000 cal. yr BP 开始泰加林再次扩张，气候再次变得暖湿； 过去 1200 年气候变得相对冷干。 娜仁夏泥炭莎草纤维素碳和氧同位素（δ13Ccellulose 和δ18Ocellulose） 可能是区域湿度变化的代用指标， 它们揭示， 约 8000 年前之前是干旱的， 而 8000 年前之后逐渐变的湿润了。 与基于孢粉定量计算的干旱指数（RDI） 的对比显示， δ13Ccellulose 和δ18Ocellulose 记录的湿度变化趋势与 RDI 较为相似， 而 RDI 是基于孢粉定量重建的温度和降水的。 这种相似性暗示， 全新世以来湿度的持续增加是温度和降水共同作用的结果。（2） 克拉沙子序列孢粉资料揭示约 10,000 cal. yr BP 前植被为苔原或者冷沙漠草原， 气候相对寒冷干燥； 约 10,000 cal. yr BP 后泰加林开始扩张， 气候变得暖湿， 泰加林生物群落得分（biome score）的最大值出现在约 8200 至 5500 cal.yr BP 之间； 约 5500 至 3200 cal. yr BP， 泰加林萎缩， 草原植被扩张， 气候再次变得冷干。通过与基于孢粉定量重建的干旱指数相对比， 泥炭藓纤维素δ13Ccellulose和δ18Ocellulose 也应该被看做是区域湿度的代用指标。 泥炭藓纤维素δ13Ccellulose 和δ18Ocellulose 显示， 气候经历三个阶段： 低湿度出现在约 9600 至 7800 cal. yr BP 阶段， 高湿度出现在约 10,500 至 9600 cal. yr BP 和约 7800 至 3200 cal. yr BP 阶段。（3） 三道海子序列孢粉资料揭示约 8700 至 4200 cal. yr BP 植被是草原， 气候较为暖湿； 约 4200 至 2300 cal. yr BP 植被是高山草甸和苔原， 气候变得冷湿；约 2300 至 700 cal. yr BP 以莎草主导的草甸植被增加， 而蒿属和藜科主导的草原植被下降， 气候变得冷干。（4） 中国阿尔泰山泥炭植物（莎草和泥炭藓） δ13Ccellulose 和δ18Ocellulose 是区域湿度变化的代用指标， 整体揭示中国阿尔泰山气候经历了干旱的全新世早期（约 7000 cal. yr BP 前） 、 湿润的全新世中晩期（约 7000 cal. yr BP 以来） 。 此湿度重建得到周边其他代用湿度指标的广泛支持。 中国阿尔泰山全新世湿度变化主要受到西风急流南北移动的调控。 详细来说， 全新世早期暖阶段， 偏干的气候主要与偏北的西风急流输送的高纬度区域的远源的低水汽通量有关。 全新世中晚期随着气候的变冷， 西风急流南移。 南移的西风急流将更多来自中、 低纬区域（地中海、 黑海、 里海一线） 的水汽输送到阿尔泰山地区。 而西风急流的南移是与全新世以来偏负的北大西洋涛动（NAO） 和极地涛动（AO） 耦合在一起的。（5） 阿尔泰山及其周边地区孢粉资料的集成结果揭示， 集成的区域平均温度在约 12,000 至 9000 cal. yr BP 时段是持续增加的， 而随后自约 9000 cal. yr BP开始逐渐变冷了。 低海拔地区全新世温度敏感地响应了北半球的夏季辐射。 但是森林上限以上位点记录到的温度对太阳辐射有一定的延迟， 这种延迟可能是由高海拔的冻土融化引起的。 集成的区域平均干旱指数在低海拔地区（即哈萨克丘陵、 西伯利亚南部、 蒙古西部和新疆北部） 呈现持续变湿的趋势。 但高海拔区（即阿尔泰山-萨彦岭区）干旱指数变化在全新世早期（约 10,000 至 6500 cal.yr BP） 与低海拔地区明显不同。 再次， 如此的明显不同也可能与高海拔的冻土融化有关。 此外， 推导的全新世降水指数表明阿尔泰山及其周边地区全新世以来湿度的逐渐增加是下降的温度和增加的降水共同作用的结果
基于遥感的滑坡和洪水对土地覆盖变化影响的研究——以吉尔吉斯斯坦纳伦河盆地为例
No full text目前，包括吉尔吉斯斯坦在内的世界各国受突发事件的风险逐年增加。在吉尔吉斯斯坦，共有 5000 个山体滑坡区， 3103 条河流受泥沙影响。现有的风险和新的威胁要求在预防和应对紧急情况时寻求新的方法。本文介绍了自然灾害带来的后果：洪水和山体滑坡对纳伦河流域土地覆盖的影响。洪水和山体滑坡是造成人类，财产和环境灾难性损失的自然灾害之一。 不能避免和阻止它的发生，但可以通过有效途径减少其影响，如建立预警防范系统、基于社区的灾害管理培训等。通过绘制用于识别高风险区域的洪水和滑坡地图可以达到实现预警防范的目的。风险评估有利于城市基础设施建设者和风险管理者在极端天气中制定应对自然灾害的应急措施。本研究的目的是利用遥感卫星图像和地理信息系统工具结合气候，地质和河流流量数据，为纳伦河流域创建山体滑坡和洪水路线的风险图。在本研究中，使用了 Landsat TM / ETM + / OLI 和 SRTM DEM 数据。对洪水，滑坡和土地覆盖变化进行了准确性评估。最终所有使用的数据都叠加到ArcMap 中，以便为研究区编制滑坡和洪水风险地图。研究结果表明，洪水是研究区的主要自然灾害。根据结果显示，大约 10％的面积被归类为洪水高危区， 43％被归类为中等风险区， 34％被类归为低风险区，而只有 15％被归类为没有已知洪水风险区。对于山体滑坡测绘，对滑坡发生的 8 个因素（斜率，曲率，海拔， TWI， NDVI， NDSI，土地覆盖，降水）进行了统计分析。频率比模型和对比预测模型分别利用总数据的 72.1％和 69％进行预测分析。最后，对不同年份的土地覆盖变化进行了评估。创建了 500 米和 1000 米的河岸带缓冲区。结果显示： 500 米缓冲区发生了 39％-42％的变化， 1000 米缓冲区发生了 18％-21％。没有发生变化的区域约为 33％-37％
漫溢区胡杨（塔里木河）和白桦 （额尔齐斯河）树轮宽度的气候水文响应研究
No full text树轮的宽度可以准确的反映环境因素对于树木生长的影响，不同区域树木年轮的生长受不同环境因子的制约。因此，本研究选取塔里木河干流和阿勒泰地区的典型树种，基于树轮标准化要求，分别构建了新疆塔里木河与额尔齐斯河两岸（海拔 500-1000 ma.s.l）胡杨和白桦树轮宽度年表，通过 Pearson相关性检验，对树轮生长宽度与温度、降水、土壤湿度以及径流之间的相关性进行研究，分析了不同气候因素对于树木年轮年代变化的响应差异。研究结果如下：1.在阿勒泰地区。 1-3 月与 5-7 月，降水与土壤湿度都与白桦树轮宽度存在正相关性，在 4 月份，温度与树轮宽度存在负相关性。出现这一现象的原因是由于在 1-3 月，植物的光合作用水分来源主要为土壤水，因此降水量影响土壤湿度，从而影响了树木的生长。在 4 月份，降雨减少以及温度的升高加剧了植物叶片蒸腾作用与土壤水分的蒸发，使得植物光合作用受阻。而 5-7 月份，植物对于温度的适应与降水的增加，使得降水又成为影响植物生长的主要因素。2.在塔里木盆地， 10 月到次年 2 月， 胡杨树木年轮的径向生长与温度存在正相关关系，这可能是由于冬季水分的不足影响了树木的生长。 3 月到 5 月树木年轮的径向生长与温度存在负相关关系。 7 月到 10 月份， 这是由于夏季的温度升高，冰雪融水补给河水。地表径流与树木年轮的生长具有显著的相关性。3.胡杨与白桦的生长与气候因素有关，其中，树轮的宽度与土壤湿度以及径流的相关性较其他气候因素更高。4.通过光谱分析发现气旋流动的周期为 2-10 年，这可能与大尺度海洋—大气—陆地环流所引起的厄尔尼诺 - 南方涛动现象以及对流层年振荡有关
新月形沙丘对荒漠化地区地表风蚀的影响机制研究
No full text新月形沙丘是风蚀荒漠化过程中伴随的重要风积地貌类型，在以往的研究中主要侧重于沙丘体表面动力学过程，而关于沙丘在风蚀荒漠化过程中的作用鲜有报道。本文选择风沙活动频繁的台特玛湖的干涸湖盆（曾经的塔里木河尾闾湖）为研究区， 实地测定了该区典型新月形沙丘形态参数，采用测钎法，监测了新月形沙丘的移动速度及周围地表的蚀积变化。 依据风沙运动相似理论，制作不同高度的新月形沙丘模型，在不同风速、不同沙源供给的条件下，进行风洞模拟实验，系统的探究了沙丘周围区域地表蚀积变化、气流分布模式、风沙流饱和度和输沙率等参数。 分析了风蚀荒漠化过程中新月形沙丘对地表风蚀的影响，揭示了新月形沙丘对地表风蚀影响的机理。 本文主要研究结论如下：（1）野外监测结果显示，新月形沙丘体对周围地表的风蚀和堆积产生了较大影响，出现了沙丘周围地表蚀积强度分布空间不均匀的现象：沙丘迎风坡前区、沙丘左翼和右翼蚀积强度较 CK 略大，沙丘背风坡以风积为主，而背风侧尾流区以风蚀为主。沙丘迎风坡前区风蚀量略大于风积量，左右翼角附近处于相对平衡状态（同 CK），背风侧尾流区以风蚀为主，其净风蚀量随着沙丘体积的增加而增大。沙丘体积越大，移动速度越慢，对背风侧尾流区的风蚀影响越明显，净风蚀量越大。将沙丘周边地表蚀积总量分摊到沙丘下伏压埋地面和周围影响区，单位面积的蚀积强度值与 CK 相仿。（2）通过风洞模拟实验对新月形沙丘周围区域的蚀积分布的变化进行探究，发现在新月形沙丘背风侧，存在 3 个相互关联的区域，依次为风蚀区（A）、相对平衡区（B）、尾流风蚀区（C） ， 其中尾流风蚀区（C 区） 加速了地表风蚀。沙丘高度、风速大小、沙源供给的改变，均会对沙丘背风侧尾流风蚀区（C 区）范围产生影响，其中尾流风蚀区的范围随着沙丘高度的增加呈倍数增大；随着风速的增加，其增加效果不明显；随着沙源供给充足，尾流风蚀区的范围略有减小。尾流风蚀区（C 区）的风蚀强度随着风速增加显著加剧；随着沙丘高度的增加，风蚀强度变化不明显；沙源供给充足时，风蚀强度明显减弱。 不同风速、不同沙丘高度、不同沙源供给条件下，沙丘影响区域整体地表的平均风蚀率与平沙地表（CK）较为接近。（3） 通过风洞模拟实验对新月形沙丘流场结构进行探究，根据风速廓线的变化特征，将沙丘背风侧分离气流分为外流区和内流区、内边界层。内流区又可分为涡流区、气流重附着点、保护区、尾流恢复区。 在沙丘迎风坡前区至坡顶，风速廓线呈对数分布；在沙丘背风侧涡流区，风速廓线呈分段函数；在保护区，呈复合函数；尾流恢复区，风速廓线呈对数函数。 风速的变化对沙丘周围流场结构的影响较为微弱，其主要影响沙丘背风侧保护区的长度，随着风速增加，保护区的长度将变短。在风速一定时，随着沙丘高度的增加，沙丘流场结构变化明显，其中背风坡涡流区、保护区、尾流恢复区的长度与沙丘高度呈正比， 背风坡涡流区长度为 4H 左右；保护区长度为 1-2H 左右；尾流恢复区长度为 9-10H 左右。（4）新月形沙丘主要通过改变周围区域气流分布、风沙流饱和度及输沙率来影响地表蚀积分布。 在沙丘背风侧涡流区（A 区），气流迅速衰减， 输沙率降低， 风沙流处于过饱和状态，同时受反向涡流的影响地表呈“先风积，后风蚀”现象。 在保护区（B 区），近地表气流附着并恢复，输沙能力较弱， 气流对地表沉积物的影响极小。 在尾流恢复区（C 区） ， 近地表气流加速率逐渐增加， 风沙流处于极度不饱和状态，且输沙率增强，地表风蚀发生。 沙丘高度越大，沙丘背风侧尾流恢复区的饱和路径长度增长，导致风蚀影响面积越大； 当风速增加时，尾流恢复区风沙流饱和路径长度变化明显， 床面输沙能力增强时，导致地表风蚀增加
新疆野苹果腐烂病病原菌鉴定及诱导宿主抗病相关基因表达分析
No full text近十年来，由于多种原因，新疆野苹果林遭受了毁灭性的生态危害，大面积的野苹果纯林衰败甚至死亡，腐烂病的爆发成为野苹果林大面积死亡的重要原因之一。苹果树腐烂病不仅是天山野果林中新疆野苹果的主要病害，也是我国乃至世界性的栽培苹果生产中的毁灭性病害，是制约我国苹果安全生产和危害世界苹果产业的主要限制因子。已有研究对分离自栽培苹果（Malus domestica）的腐烂病菌进行了分离与鉴定，认为主要是黑腐皮壳菌（Cytospora mali，又名 Valsa mali）对宿主栽培苹果造成了危害，但是，对新疆野苹果腐烂病的研究很少。本研究一方面对新疆野苹果腐烂病病原菌进行分离、鉴定及致病力分析，并建立快速接菌鉴定新疆野苹果腐烂病抗性株筛选方法；另一方面系统研究了新疆野苹果侵染腐烂病不同时间点病程相关基因表达动态，以期为后续新疆野苹果腐烂病发生机制及防控研究作出贡献。本研究以实验室获得的 5 株苹果腐烂病病原菌（EGI1、 EGI2、 EGI3、 EGI4、EGI5）以及黑腐皮壳菌 C. mali 标准菌株（03-8-1 西北农林科技大学馈赠），和C. parasitica 分离株（1342 新疆农业大学馈赠）共 7 个菌株进行研究，取得主要结论如下：1. 通过培养菌落形态观察及 SEM扫描电镜菌株气生菌丝形态观察，发现 EGI1、EGI3 和 03-8-1 形态一致，而 EGI4、 EGI5 和 1342 菌株形态一致；2. 进一步进行分子生物学鉴定，利用 ITS， tef1-α 和 tub2 基因片段，以 Diaporthevaccinia 为外群，分别通过单基因片段和多基因片段联合分析构建系统进化树。结果表明， 结合邻接树（NJ）、 最大似然构树（ML）和最大简约树（MP）联合分析， EGI1， EGI2， EGI3 与 C. mali 03-8-1 菌株聚为一支，而 EGI 4，EGI 5 和 1342 与 C. parasitica 菌株聚为一支。说明从新疆野苹果腐烂病病枝上分离并鉴定出 C. mali 和 C. parasitica 两个主要腐烂病病原菌种；3. 通过致病力鉴定，室内病原菌回接新疆野苹果 3 年生实生苗枝条和叶片并检测各分离株致病性，发现所分离的 5 株菌 EGI1、 EGI2、 EGI3、 EGI4、 EGI5均为致病菌，且三株 C. mali 菌株（EGI 1、 EGI2 和 EGI 3 菌株）为强致病性菌株， C. parasitica（EGI 4、 EGI 5 和 1342 菌株）为弱致病性菌株。进一步在新源野果林苗圃地进行病原菌接菌及致病力鉴定验证，得到一致结论。在此基础上，申报发明专利 1 项：一种苹果树腐烂病病原菌快速接菌及致病力快速鉴定的方法。该方法包括对枝条以及叶片 2 个体系的快速接菌及鉴定，具有快速、高效而准确的特点，尤其适用于田间大样本量操作；4. 研究了新疆野苹果侵染腐烂病不同时间点病程相关基因表达动态，其中包括水杨酸（Salicylic acid, SA）、 茉莉酸（Jasmonic acid, JA） 合成及信号传导关键基因和病程相关（Pathogen Related gene, PR gene）PR 基因。通过菌株 EGI1侵染新疆野苹果枝条，对其进行 qRT-PCR，定量获得抗病相关基因表达模式，发现 SA（MsPAL, MsNPR1）， JA（MsLOX, MsCOI1, MsAOS, MsAOC） 合成及信号传导关键基因经腐烂病菌侵染后有明显上调， MsPR5， MsPR8，MsPR10 基因也有显著上调，从转录水平说明植物激素和 PR 基因积极响应新疆野苹果腐烂病
基于树轮年表的新疆和塔吉克斯坦北部历史气候变化反演
No full text在本研究中，基于 Picea Shrenkiana 和 Juniperus turkestanica 两种树种的树轮年表利用树轮年代学理论重建了塔吉克斯坦北部（天山西南部和西北部帕米尔 - 阿莱山脉）与中国西部（天山东部）的气候，并相互比较，找出异同点。研究的目的是：1、建立树轮年代表2、揭示气候条件对树木生长的影响3、重建和揭示历史时期的气候变化趋势4、气旋对树木生长的影响5、比较采样点的树轮年表。不同地区的树木生长趋势比较有助于了解大尺度气候变化和气候对树木生长的影响。 Juniperus turkestanica 和 Picea Shrenkiana 的轮宽对气候和水文变化敏感。SWC站点的树轮宽度年表和水文特征具有较好的相关性，选择 5 - 6月期来重建 SnowSpruce（Picea Shrenkiana）年表的降水。 温度是影响 TTT 样点树轮宽度的最大因素之一，Juniperus turkestanica 的最佳生长期取决于凉爽的夏季月份，因为我发现Juniperus turkestanica 的树轮宽度年表与最低温度的关系良好，因此我基于树轮桧柏Juniperus turkestanica 宽度年表重建了 6 月至 9 月的最低温度。虽然 TPA 样点的树轮宽度年表与初夏降水有很好的关系，但该地区夏季降水较少，所以我利用 Juniperusturkestanica 宽度年表重建了的 4 - 8 月降水量。在塔吉克斯坦地区，TPA 和 TTT 的树轮年表显示出显著的正相关性，相关系数为 0.307（p <0.01），说明气候因素和气旋对树木生长的具有相似的影响，而同时具有 TPA 与 SWC、TTT 与 SWC 的树轮宽度年表具有负相关性，相关系数分别为-0.536（p<0.01）和-0.790 （p <0.01）。在三地树轮宽度年表的比较中，甚至发现其中一些具有负相关系数显示相似的高/低生长期，在 1910 年-1960 年、1990 年- 2010 年出现了高增长，在 1850 年-1860 年、1880 年1900 年、1930 年和 1980 年出现了低增长。基于高频周期，发现在我的研究区域中，树轮宽度生长受到了厄尔尼诺 - 南方涛动（ENSO）变率、南亚夏季风（SASM;也被称为印度夏季风）的热带双年振荡和沃克环流的影响，而在低频周期仅有北大西洋冬季的振荡能被检测到。空间相关性强调大区（即蒙古，新疆，哈萨克斯坦，吉尔吉斯斯坦，乌兹别克斯坦，土库曼斯坦，伊朗，阿富汗，巴基斯坦和塔吉克斯坦）的重建地理重要性的一致性。我的重建也有类似的代用资料记录，并证实了在中亚，南约旦，蒙古和中国的其他调查。我在全球气候变化报告和一些研究报告中发现研究结果与我的研究领域降水量增加/减少的趋势一致。对这些领域的工作和随后的工作仍在继续，我希望这些领域的研究能够帮助我更好地理解全球变暖的条件和过去的气候变化在亚洲的变化
北山羊（Capra sibirica）集群特征及其对警戒行为的影响
No full text许多动物具有集群的习性，动物能够通过集群降低捕食风险、提高采食成效，进而提高个体适合度，但集群同时也会加剧个体对有限资源的竞争、增加个体间的疾病传染风险等。警戒是动物发现捕食者、降低捕食风险，提高生存几率的重要手段。作者于 2014 年 10 月至 2017 年 9 月，采用样线法和焦点动物取样法采集数据， 研究了新疆天山中部乌鲁木齐河源区北山羊（Capra sibirica） 的集群特征与警戒行为。 将北山羊群划分为雄性群、雌幼群、混合群和羊等 4 个类型，揭示了北山羊不同群类型群大小的月变化模式，以及不同群类型出现频率。 分析了群大小、群类型、性别、 不同生活史阶段、年龄及其交互作用对北山羊警戒行为的影响。本研究进一步丰富了与动物集群和警戒行为相关的理论和假说，同时也为北山羊的管理和保护提供科学指导。研究结果如下：（1）北山羊集群特征本研究共观察到北山羊 3406 群/次，合计 38118 只/次。北山羊多集小群，其群大小呈右偏态分布，由 1-10 只个体组成的群数量最多，达到 65.50%。 但大多数北山羊个体栖息于大群中， 小群中（1-10 只） 的个体仅占 28.41%。 北山羊年平均群大小为 26.01 ± 0.13 只， 5 月最大， 7 月最小。 其中雌幼群在 6 月达到最大， 12 月最小；雄性群在 9 月达到最大，在食物匮乏期保持在较低水平； 混合群在 5 月达到最大， 7 月最小。 混合群群大小（35.26 ± 0.24 只）显著高于雄性群（19.837 ± 0.32 只）和雌幼群（18.91 ± 0.11 只）。 从全年来看，雌幼群出现的频率最高（52.64%），其次为混合群（26.92%）、雄性群（12.74%）和独羊（7.7%）。在发情期（11-12 月），混合群出现频率达到最高， 之后逐渐下降。（2） 集群特征对北山羊警戒行为的影响本研究共观察北山羊 596 群次，群大小为 1-59 只。北山羊平均警戒时间比例为 4.84 ± 0.11%（0 - 37.67%）。 不同生活史阶段北山羊警戒时间比例差异显著（t = 20.03, P 0.05），发情期雄性高于雌性，育幼期雌性高于雄性。 研究表明， 捕食风险和生活史是造成北山羊雌雄两性警戒水平差异的主要原因
莫索湾地区白梭梭幼苗的发生和生长与环境因子的关系
No full text白梭梭幼苗的发生与生长受不同环境因子等条件的限制表现不同，本研究通过了解古尔班通古特沙漠白梭梭的萌发特性、幼苗生长及与环境因子之间的关系， 对白梭梭种群更新与环境因子之间的关联有重要理论意义，以及在白梭梭的物种保护方面提供科学依据， 同时对北疆沙漠的生态系统稳定起到支撑的作用。 选取古尔班通古特沙漠南缘莫索湾地区发育近 SN 向的纵向沙垄，按照植被盖度分布的不同，依次选取植被总盖度为 10%（沙丘 A） 、 15%（沙丘 B） 、30%（沙丘 C）的沙丘作为实验样地，其中，沙丘 A 和沙丘 B 群落主要以白梭梭为主的半固定沙丘， 伴随有少量的沙拐枣，沙丘 C 主要以红柳为主，白梭梭数量占整体盖度的 2%~5%。所选样地包括 3 条沙垄，每两沙垄垄顶间距约 200m，沙垄顶部与垄间地的最大落差为 8 m。 运用动态生命表观察和分析苗期幼苗的存活状况，了解环境因子对白梭梭幼苗在发生与生长期间的作用。结果表明：白梭梭幼苗大量分布在半固定沙丘的迎风坡上部、坡顶和背风坡，随着白梭梭植被总盖度的增大，其幼苗的数量亦成增大的趋势。 固定沙丘由于白梭梭群落密度较少， 幼苗的数量显著地小于半固定沙丘。将环境因子指标与白梭梭幼苗的密度进行显著性检验， 结果发现， 土壤细沙的含量与白梭梭幼苗的数量成极显著的正相关（R2=0.996），与土壤 pH（R2=0.72）和电导率（R2=0.58）、土壤有机质（R2=0.64）、土壤全 N（R2=0.80）呈显著的正相关。不管是半固定沙丘还是固定沙丘，白梭梭幼苗更新的共同影响因子有坡度、坡向、坡位、土壤含水量、土壤养分、物种的多样性。坡度、坡向改善局部的土壤水分、光照以及养分，在条件较好的情况下，白梭梭幼苗的生长状况较好，更新的数量也较多。用典范排序（CCA）的方式对该地区样方、环境因子以及物种多度之间进行对应分析，了解物种多样性对白梭梭幼苗发生与生长的影响，结果表明， 物种与环境因子之间存在显著的相关关系， 土壤粒度是影响物种分布一个较为敏感的指示性因子，物种大量分布在土壤砂粒所在的排序轴上，与白梭梭生长立地相似的物种有倒披针叶虫实、鹤虱、天芥菜、三芒草、土大戟等，这些种与白梭梭幼苗共同竞争水分、养分等。 地形因子中，坡向主要影响物种丰富度指数 simpson；土壤理化因子中，砂粒和土壤有机质主要影响优势度指数 shannon,土壤含水量和 pH 主要影响均匀度指数 pielou。该区域物种分布状态是由地形和土壤因子共同作用所控制的。在各沙丘苗期动态生命表以及幼苗期存活率曲线可知，白梭梭在幼苗期存活率各沙丘表现不同，但是开始大幅度死亡的时期相差不多。白梭梭幼苗的第一死亡高峰期从 4 月 15 日~5 月 25 日，主要死亡的原因是早期幼苗脆弱，抵抗外界环境胁迫的能力弱；幼苗第二死亡高峰期发生在 6 月 15 日~8 月 5 日，该阶段导致幼苗大量死亡的原因是土壤水分的供应不足。在植被盖度为 10%的半固定沙丘，白梭梭幼苗苗期总死亡率达到 74%，该时段的死亡率达到了 44.4%；植被盖度为 15%的沙丘，死亡率达到 80.9%，幼苗苗期的总死亡率为 95.5%；在植被盖度为 30%的固定沙丘，幼苗苗期死亡率为 50%；幼苗第三阶段的死亡主要在 10 月份以后，由于沙鼠采食，白梭梭幼苗无法越冬，完成一个生长季。总体上，半固定沙丘白梭梭幼苗的数量在早期（4~6 月）大于固定沙丘，但是后期（9~10 月）存活率小于固定沙丘。通过多元线性回归模型的方法综合分析了不同植被覆盖度下的各沙丘环境因子与白梭梭更新苗数量和植株生长量之间的关系， 结果发现： 土壤含水量、沙丘的坡度、坡向、坡位是白梭梭更新共同的影响因子，由于不同的微地形下，环境因子产生差异， 在条件较好的情况下，白梭梭幼苗的生长状况较好，更新的数量也较多。在沙区，风沙、干旱、虫害对幼苗的危害非常严重，种子的成苗受多种因素的影响，该地区保存下来的幼苗数量极少并且幼树的株数也较少，白梭梭天然更新状况不良