为比较干旱荒漠区城市绿化灌木和荒漠乡土灌木在夏季热浪期的受损差异和其对高温和热浪冲击响应机理的不同,在新疆北疆 2022 年夏季热浪期末期,测定了 9 种荒漠乡土灌木和 8 种城市绿化灌木的 4 种水分相关功能性状(水力、叶片、光合和碳经济性状),同时调查植株受损程度.调查结果表明,荒漠乡土灌木接近 74%的个体在夏季热浪中未受损伤,但有 56%的城市绿化灌木个体受损;水力和叶片性状方面,荒漠灌木的枝叶水势、干物质含量和导管直径的平均值低于城市绿化植物,而枝比导率、准稳态导水率、胡伯尔值、比叶面积、导管密度呈相反态势.在碳经济和光合性状方面,荒漠乡土灌木的可溶性碳含量和水分利用效率高于城市绿化灌木(P＜0.05),但气孔导度成相反模式(P＜0.05),而淀粉和结构性碳含量、蒸腾速率无显著差异(P＞0.05);荒漠乡土灌木的性状整合度(G=0.39)高于城市绿化植物(G=0.20),且前者的关键节点个数,以及其与其他性状显著关联的个数均高于后者.结果表明,2022 年夏季热浪引起荒漠乡土灌木的受损程度低于城市绿化灌木;荒漠植物在水力性状和性状整合方面存在优势,其水分吸收、运输和减少蒸腾失水的能力要强于城市绿化灌木,热浪影响下更易存活;相对城市绿化灌木,荒漠灌木可以协调功能性状间的关系,采取更多样化的适应机理将降低夏季热浪的负面影响.本研究可为干旱地区城市绿化灌木筛选以及区域生态保护政策制定提供科学参考.

植物的形态结构和光合作用能够反映植物对城市空气污染的响应特性.探究城市道路机动车尾气中的典型污染物NO2气体,对植物叶片的生理光合响应特性.以二年生三角梅(Bougainvillea spectobilis)幼苗为对象,利用智能化人工熏气室模拟熏气(NO2体积分数分别为0 μL/L(自然空气)、4 μL/L,8 μL/L,记作CK、T1、T2),观察NO2胁迫后三角梅的叶片形态、微观结构和光合特征.结果表明:(1)通过叶片形态观察发现,与CK相比,低浓度T1组叶片变化不明显,随着NO2气体胁迫浓度的增加,高浓度T2组叶片逐渐出现失水、叶表面有明显的水渍状或烧灼状黄色斑点.(2)通过叶片微观结构解剖发现,高浓度NO2胁迫后气孔皱缩程度增加,气孔开度减小;叶绿体结构变形,尤其是类囊体结构疏松,膨胀等变化.(3)叶片光合特性分析发现,T1和T2组的NO2胁迫导致光饱和点(LSP)和最大净光合速率(Pnmax)下降、光补偿点(LCP)增加,表观量子效率(AQE)和暗呼吸速率(Rd)在4种光响应模型中变化规律存在一定的差异性.(4)4种光响应模型中,CK组决定系数(R2)越高,均方根误差(RMSE)越低,精度最高,尤以叶子飘等机理模型为最优,拟合效果最好,其次是直角双曲线模型.研究结果表明三角梅可通过自身的形态变化、调整光合特征参数,较好地适应不同浓度的NO2,尤其是高浓度急性胁迫下,该研究结果有助于促进不同道路绿地三角梅的推广应用,对探究三角梅的景观效益和生态效益,揭示其对环境异质性的适应机制具有重要意义.

在有性繁殖时期,潮间带海藻羊栖菜(Hizikia fusiformis)的叶状体与生殖托遭受低潮干出脱水的影响.为阐明羊栖菜在有性繁殖时期不同部位对干出脱水的耐受能力,研究了羊栖菜的叶状体和雌、雄生殖托在干出脱水过程中以及随后的沉水恢复状态下叶绿素荧光动力学参数变化.实验结果表明,羊栖菜叶状体及其生殖托的PS Ⅱ有效光化学量子产量[Y(Ⅱ)]分别在0-73％和0-60％的脱水率范围内未发生显著变化,而继续脱水则会显著降低藻体的Y(Ⅱ),表明羊栖菜叶状体和生殖托的Y(Ⅱ)下降的脱水界限值分别为73％和60％,对脱水耐受能力较强.在连续干出脱水过程中,叶状体和生殖托的最大相对电子传递速率(rETRm.)和光强耐受能力(Ik)都显著下降,且在严重脱水状态(失水率为75％)下,羊栖菜叶状体和雌、雄生殖托的Y(Ⅱ)分别比干出初始时降低了12％、31％和37％,且复水后其雌、雄生殖托的Y(Ⅱ)无法恢复,甚至持续降低.同时叶状体和生殖托的rETRmax、1k和光能利用效率(α)都显著下降,说明严重脱水使藻体不同部位的PSⅡ反应中心受到了不可逆的损伤.在持续大幅度脱水过程(失水率高于60％)中及随后的沉水恢复过程中,比较藻体各部位的Y(Ⅱ)值发现,叶状体＞雌生殖托＞雄生殖托,表明严重脱水对雄生殖托的影响最大,对叶状体的影响最小.在有性生殖阶段,为了羊栖菜能有性繁殖成功,应避免藻体,尤其是生殖托经受到严重的干出脱水胁迫.

维管植物从蕨类植物、裸子植物到被子植物的演化过程中,生理结构和功能都被认为更趋向于适应干旱的环境.但是关于3类植物是否提升了水分传导和水分利用效率的研究目前多基于叶脉和气孔的形态结构推断,而对水分传导速率的直接测量则集中于被子植物内部.因此,同时测定3类植物叶片和枝条尺度的水力性状,可以研究维管植物水力性状的演化趋势和协同演化关系.该研究测定了中国科学院华南植物园内的蕨类植物(芒萁(Dicranopteris pedata)、华南毛蕨(Cyclosorus parasiticus)、乌毛蕨(Blechnum orientale)),裸子植物(罗汉松(Podocarpus macrophyllus)、竹柏(Podoearpus nagi)、落羽杉(Taxodium distichum))和被子植物(海南木莲(Manglietia fordiana var.hainanensis)、东京油楠(Sindora tonkinensis)、羊蹄甲(Bauhinia purpurea))共9种植物的水力结构与功能的相关性状.发现9种植物从原始到更演化物种的枝条比导水率(KS)、叶片比导水率(KL)和叶片水力导度(Keaf)依次升高;叶片蒸腾速率(E)和潜在水分利用效率(WUEi)升高趋势不显著;气孔面积指数(SPI)和木材密度(WD)在3个类群间无明显变化趋势.水力功能性状在枝条(KS)和叶片(KL、Kleaf和E)尺度显著相关,但和两个结构性状并无显著相关性.对显著相关的性状进行系统发育独立差分析发现相关性依然存在,表明枝条导水和叶片导水、叶片失水的协同性独立于系统发育而存在.该文以9种维管植物为例,发现演化过程中水分传导相关的功能性状有显著提升,且导水和失水的性状存在着协同演化关系.上述维管植物水力性状演化趋势的结论需要对更多物种、更精细的水力结构性状的进行测定验证.

为探索DELLA蛋白缺失对拟南芥耐旱能力的影响,对拟南芥野生型Ler和DELLA蛋白缺失突变体della进行干旱处理,测定存活率、萌发率、离体叶片的失水率、脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量,并对发挥植物细胞脱水保护功能的胚胎晚期丰富蛋白编码基因LEA和ABA应答基因LOX3、COR15b、COR413的表达量进行了检测.结果表明:(1)干旱21d后复水,della突变体的存活率明显高于野生型Ler;(2)della突变体在含甘露醇的固体培养基上的萌发率显著高于Ler;(3)della突变体离体叶片的失水速率明显低于Ler;(4)干旱胁迫后,della突变体脯氨酸、可溶性糖和丙二醛含量的积累低于Ler;(5)干旱胁迫后,della突变体的LEA基因上调表达程度高于Ler,而ABA应答基因上调表达程度低于Ler.研究表明,DELLA蛋白的缺失有助于提高植物抗旱能力.

高钠血症是危重症患者常见的电解质紊乱之一.重度高钠血症发生率为0.6％～1.0％,然而病死率为58％～ 87％.传统治疗主要是限制钠的摄入及根据缺水和持续失水程度补充无盐液体.然而对于部分等容量和高容量高钠血症患者,传统治疗不能有效降低血钠浓度.连续性肾脏替代治疗(continuous renal replacement therapy,CRRT)能够有效清除钠离子,降低血钠浓度,而关于CRRT治疗高钠血症的研究较少.该文从高钠血症的流行病学和危害、传统治疗及不足、CRRT治疗的优势和现状、CRRT治疗高钠血症的经验4个方面介绍高钠血症的CRRT治疗.

玉米是我国第一大作物,提高玉米的抗逆性是玉米育种的重要目标性状之一.植物C2H2型锌指蛋白广泛参与植物各个时期的生长发育及逆境应答过程.本研究从玉米中分离了转录因子ZmC2H2-1基因并对其功能进行了初步研究.结果表明,ZmC2H2-1属于C2H2锌指蛋白转录因子家族,编码蛋白主要位于细胞核中,酵母自激活实验表明ZmC2H2-1不具有自激活活性;干旱、盐和ABA等逆境可抑制ZmC2H2-1基因在玉米中的表达;过表达ZmC2H2-1基因的拟南芥叶片失水速率更快,在PEG、高盐和ABA处理条件下,与对照相比转ZmC2H2-1基因拟南芥耐逆性降低,以上结果说明ZmC2H2-1基因是作为玉米抗逆的负调控因子参与了逆境胁迫应答.本研究为深入解析玉米ZmC2H2-1的调控网络和玉米的抗逆调控机制奠定了基础.

以云南哀牢山湿性常绿阔叶林中的附生苔藓植物为对象, 研究林内4种树干附生苔藓植物阿萨羽苔 (Plagiochila assamica Steph.) 、西南树平藓 (Homaliodendron montagneanum (Müll.Hal.) M.Fleisch.) 、刀叶树平藓 (H.scalpellifolium (Mitt.) M.Fleisch.) 、大羽藓 (Thuidium cymbifolium (Dozy et Molk.) Dozy et Molk.) 的吸水力、失水特征和脱水耐性, 稳定碳同位素 (δ13C) 值, 以及水分变化对苔藓净光合速率和荧光参数的影响.结果显示: (1) 4种附生苔藓植物均具有较强的吸水能力和较低持水力, 脱水耐性较强, 脱水后均可迅速复水;(2) 4种附生苔藓植物的δ13C值较低, 其水分利用效率小于其他维管束植物;除大羽藓外, 其余3种附生苔藓雨季的δ13C值与水分利用效率均高于干季;(3) 4种附生苔藓植物的净光合速率 (Pn) 随着含水量的降低而降低, 在含水量小于60％～80％时, 其最大光化学效率 (Fv/Fm) 急剧下降, 反映出这些附生苔藓植物的光合、荧光特性对水分变化非常敏感.

目的 研究不同干燥过程中光皮木瓜水分迁移变化规律.方法 利用低场核磁共振(LF-NMR)技术无损、非侵入的技术优势,监测不同干燥方式(热风干燥、蒸制后干燥、分段式干燥、阴干)下光皮木瓜的横向弛豫时间(T2)反演谱,分析水分迁移变化.结果 新鲜光皮木瓜片中含有3种状态的水,其含量为自由水＞结合水＞不易流动水,热风干燥、蒸制后干燥、阴干的规律相似,总水分逐渐散失,水分与非水组分的结合力会增强,蒸制加快了木瓜片的失水率,蒸制后干燥与热风干燥下木瓜片失水速率有显著性差异(P＜0.05).分段式烘干中,干燥的间歇阶段会发生不同状态水分之间的转换,以重新达到相对稳定的平衡状态.低温干燥对木瓜组织破坏较小,更利于组织中不易流动水转化为自由水,进而较快散失,而高温干燥在前期就对木瓜片组织结构造成破坏,组织收缩变形,水分与非水组织间的结合力出现短暂增强的现象.结论 光皮木瓜干燥过程中3种状态的水分含量与LF-NMR T2谱的峰面积有较高的相关性,LF-NMR技术为光皮木瓜中水分分布及变化规律研究提供了直观的参考依据,为木瓜的加工开发提供理论基础.

早产儿出生后常需要选择合适的肠道外营养输入途径.而早产儿静脉营养液的组成和配置也有特殊要求,以满足早产儿独特的生理特点和发育规律.早产儿出生后最初几天不显性失水较多,需要维持内环境稳定,而1周后则需要逐渐实现稳定的增长速率.静脉营养可能发生各种并发症,如感染、代谢性并发症等.注意监测指标,及时调整剂量,以及尽早过渡到全肠内营养,可以有效预防并发症的发生.