生物学基础学科

2015-01-31 06:25生物多样性综合评价方法研究
中国学术期刊文摘 2015年15期
关键词:生物多样性微生物土壤

生物多样性综合评价方法研究

万本太,徐海根,丁晖,等

生物学基础学科

生物多样性综合评价方法研究

万本太,徐海根,丁晖,等

2002年召开的《生物多样性公约》第六次缔约方大会确定了“到2010年在全球范围内大幅度降低生物多样性丧失的速度”的目标,并要求各国制定生物多样性评价指标,开展生物多样性评估。该文作者根据科学性、代表性和实用性的原则,提出了生物多样性综合评价的5个指标,即物种丰富度、生态系统类型多样性、植被垂直层谱的完整性、物种特有性、外来物种入侵度,确立了生物多样性综合评价方法;并以全国31省(市、区)为单元,开展了全国生物多样性综合评价,将各省(市、区)生物多样性分为四个等级。云南、四川、广西的生物多样性属“优”,贵州、湖北、广东、湖南、重庆、福建、西藏、江西、浙江、海南、甘肃、新疆、陕西的生物多样性属“良”,河南、安徽、山东、山西、河北、北京的生物多样性属“一般”,吉林、内蒙古、上海、辽宁、宁夏、青海、江苏、黑龙江、天津的生物多样性为“较差”。

2010年生物多样性目标;评价指标;物种丰富度;生态系统类型多样性;植被垂直层谱的完整性;物种特有性;外来物种入侵度

来源出版物:生物多样性,2007,15(1): 97-106入选年份:2012

土壤微生物多样性影响因素及研究方法的现状与展望

周桔,雷霆

摘要:土壤微生物是土壤生态系统的重要组成部分,在土壤有机物质分解和养分释放、能量转移等生物地化循环中起着重要作用。随着人们对生物多样性重要性认识的不断深入及研究方法的不断改进,土壤微生物多样性,尤其是功能多样性的研究工作逐渐受到生态学家的重视。该文从土壤微生物多样性的影响因素以及研究方法等方面阐述了目前国内外土壤微生物多样性的研究现状,并对其未来研究方向进行了展望。

关键词:生物多样性;微生物;土壤

来源出版物:生物多样性,2007,15(3): 306-311入选年份:2012

从线粒体控制区全序列变异看短颌鲚和湖鲚的物种有效性

唐文乔,胡雪莲,杨金权

摘要:经克隆测序获得我国七丝鲚(Coilia grayii)、凤鲚(C.mystus)、刀鲚(C。nasus)和短颌鲚(C.brachygnathus)以及太湖湖鲚(C.nasus taihuensis)等4个种和1亚种32尾个体的mtDNA D-loop区全序列,以日本鳀(Engraulis japonicus)和秘鲁鳀(E.ringens)为外类群构建了中国鲚属的分子系统发育树,并讨论了短颌鲚和湖鲚的物种有效性。结果显示,七丝鲚的D-loop区全序列长1,208 BP,凤鲚1,279-1,361 BP,刀鲚1,252-1,290 BP,短颌鲚1,214-1,252 BP,湖鲚1,252-1,442 BP,除七丝鲚外的其他种类个体间均表现出序列长度的多态性。短颌鲚、刀鲚和湖鲚三者间的平均K 2-P遗传距离仅为0.011~0.020,明显小于它们与凤鲚、七丝鲚及外类群间的遗传距离(0.051~0.349)。以邻接法和最大简约法构建的系统发育树表明,刀鲚、短颌鲚及湖鲚均未各自构成单系,而是共同构成一个单系群,三者并未发生显著分化。研究表明,短颌鲚和湖鲚为刀鲚的淡水生态型种群,并非有效物种。系统发育分析表明,中国鲚属3个有效物种间以凤鲚最为原始,刀鲚和七丝鲚为姐妹群,处于较进化的位置。推测凤鲚可能是鲚属祖先种最早从起源中心扩散到西北太平洋的后裔,而刀鲚和七丝鲚则是凤鲚在演化过程中分别适应寒冷和温暖气候而分化出的物种。

关键词:鲚属;物种有效性;线粒体控制区;分子系统发育

来源出版物:生物多样性,2007,15(3): 224-231入选年份:2012

ROC曲线分析在评价入侵物种分布模型中的应用

王运生

摘要:目的:生态位模型(ecological niche models,ENMs)作为外来入侵物种的风险分析提供了重要的定量化分析工具,已广泛应用于物种潜在分布区预测。因此,如何评价不同模型之间的预测效果成了当今研究的热点问题。作者介绍了受试者工作特征(ROC)曲线分析的应用原理和分析方法,以模拟相似穿孔线虫(Radopholus similis)的分布为例,探索ROC曲线分析在评价不同生态位模型预测效果中的应用。

方法:从文献中收集相似穿孔线虫的地理分布数据,转换成经纬度信息,随机选取部分物种“存在”点(如75%)作为训练集(train),剩下的物种“存在”点与随机抽取的背景物种“拟不存在”点作为验证集(test),采用训练集进行模型预测。作者共选择BIOCLIM,CLIMEX,DOMAIN,GARP和MAXENT 5种模型进行比较,得到适生指数分布图。最后提取验证集中各点的预测值,按设定的系列阈值计算灵敏度与假阳性率(1-特异度),计算并比较各模型的曲线下面积(area under curve,AUC)。

结果:BIOCLIM 、CLIMEX 、DOMAIN 、GARP和MAXENT 5种模型的AUC均值分别为0.810,0.758,0.921,0.903和0.950,均显著大于随机分布模型的AUC值(0.5),表明应用这5种模型对相似穿孔线虫的适生区进行预测,效果均优于随机分布模型。其中以MAXENT模型的AUC值最大,可以更准确地预测相似穿孔线虫的潜在地理分布。F检验结果表明,5种模型AUC值之间的差异显著;多重比较结果表明:除GARP与DOMAIN之间差异不显著(P=0.215)外,其他模型两两之间均差异显著。将5种模型的AUC值与对应的最大Kappa统计量(MaxKappa)作 AUC-MaxKappa双向标准误散点图,除DOMAIN和GARP模型外,其他模型的MaxKappa值与AUC值之间呈现正相关。选取 AUC 最大的MAXENT模型对相似穿孔线虫的中国适生区进行预测,结果显示,相似穿孔线虫在我国适生区主要集中在南方各省区,如广东、广西、福建、海南、台湾、云南等省。

结论:AUC值与MaxKappa都可用来评价模型预测效果。其中 MaxKappa统计量是系列阈值判别能力的最大值,反映的是点判别能力,而AUC值反映的是系列阈值判别能力的综合值。模型在某一阈值的判别能力强并不表示在其他阈值的判别能力也一定强。AUC值因不受判断阈值的影响,可用于不同模型的比较研究:模型的AUC值越大,表示环境变量与预测的物种地理分布模型之间相关性越大,越能将该物种有分布和无分布判别开,其预测效果也就越好。

来源出版物:生物多样性,2007,15(4): 365-372入选年份:2012

采用定量蛋白质组学技术筛选小鼠肝癌淋巴道转移相关蛋白

孙成荣,唐建武,孙明忠,等

摘要:淋巴道转移是上皮来源恶性肿瘤转移的早期阶段,其发生机制不清,一直是肿瘤学研究面临的难题,为寻找淋巴道转移相关蛋白,以一对来源于同一亲本细胞,且淋巴道转移潜能显著不同的小鼠肝癌腹水型细胞株为研究对象,其中HCA-F为高淋巴道转移力细胞株,HCA-P为低淋巴道转移力细胞株,采用定量蛋白质组学技术-荧光差异双向凝胶电泳,建立了高低淋巴道转移力小鼠肝癌细胞荧光差异蛋白表达图谱,高通量筛选与肿瘤淋巴道转移相关的蛋白质。经DECYDE软件分析,共得到163个有统计学差异的蛋白质点,选择2倍以上的差异性蛋白质点23个,经质谱鉴定得到17个蛋白质,在HCA-F中高表达的蛋白质有7个:转羟乙醛酶、波形蛋白、肌酸激酶(脑)、膜联蛋白7、膜联蛋白5、烯酰辅酶A水合酶1(过氧化物酶体)、核内异质核糖核蛋白A2/B1异构体1。而在HCA-F中低表达的蛋白质有10个:真核翻译延长因子2、ERO1样蛋白、乙醛脱氢酶2(线粒体)、苹果酸盐脱氢酶2(NAD)、β-内酰胺酶2、谷胱甘肽S转移酶ω1、泛素C末端水解酶同工酶L3、内质网蛋白29(前体)、溶血磷脂酶1、微管不稳定蛋白。这些差异性蛋白质的功能涉及到代谢、蛋白质分泌、蛋白质结合、核苷酸结合,钙离子结合、凋亡和调节生长等过程。对这些蛋白质功能的进一步验证,将有助于解析肿瘤淋巴道转移的分子机制。

关键词:肝癌;淋巴道转移;定量蛋白质组;荧光差异双向凝胶电泳;质谱

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2007,34(8): 856-864入选年份:2012

土壤生物多样性的研究概况与发展趋势

傅声雷

摘要:该文概括性地介绍了土壤生物类群的多样性及其在生态系统中的作用;同时简要地回顾和比较了国内外在土壤生物学方面的研究动态,分析了土壤生物学今后的发展趋势。鉴于土壤生物在生态系统中的重要性以及我国在土壤生物学研究方面的不足,《生物多样性》本期刊登了一系列有关土壤生物的文章,目的是为了使国内科学家对土壤生物多样性在生态系统中的作用有更好的认识,并希望能够唤起更多的年轻学者加入到土壤生物学研究的行列,以推动土壤生物学在我国的迅速发展并将土壤生物学的研究成果应用于国民经济的发展中。

关键词:土壤生物;生物多样性;生态系统功能

来源出版物:生物多样性,2007,15(2): 109-115入选年份:2012

土壤微生物学特性对土壤健康的指示作用

周丽霞,丁明懋

摘要:土壤健康是陆地生态系统可持续发展的基础。作者通过概述土壤微生物学特性(土壤微生物群落结构、土壤微生物生物量、土壤酶活性)与土壤质量的关系,阐明了土壤微生物对土壤健康的生物指示功能。研究表明:土壤中细菌、真菌和放线菌的组成及其所占比率在一定程度上反映了土壤的肥力水平:在土壤性质和肥水条件较好的土壤中,细菌所占比率较高。土壤微生物生物量与土壤有机质含量密切相关,而且土壤微生物生物量碳与土壤有机碳的比值(Cmic︰Corg)和土壤微生物代谢熵(QCO2)的变化在一定程度上反映了土壤有机碳的利用效率。一般情况下,土壤酶活性高的土壤中,土壤微生物生物量碳、氮含量也高。因此,土壤微生物学特性可以反映土壤质量的变化,并可用作评价土壤健康的生物指标。

关键词:土壤微生物群落结构;微生物生物量;土壤健康;生物指示

来源出版物:生物多样性,2007,15(2): 162-171入选年份:2012

洞庭湖湿地与农田土壤动物多样性研究

韩立亮,王勇,王广力,等

摘要:为探讨洞庭湖退田还湖工程的生态恢复进程,2005年10月对洞庭湖退田还湖区3类典型生境7个样地土壤动物群落结构进行了调查,共获土壤动物标本8484头,隶属于5门11纲32个动物类群。其中,还湖湿地捕获土壤动物类群26类,优势类群为线虫类、蜱螨目;未还湖农田生境捕获土壤动物类群 28类,优势类群为线虫类、蜘蛛目;原始湿地(对照)仅捕获土壤动物13类,优势类群为腹足类。对Shannon-Wiener多样性指数(H'')、Pielou均匀性指数(E)、Simpson优势度指数(C)、MARGALEF丰富度指数(D)和复杂性指数(CJ)5个多样性指标进行分析,结果表明:(1)与Shannon-Wiener多样性指数(H'')相比,复杂性指数(CJ)表征的土壤动物多样性更能客观地反映土壤动物分布的真实情况;(2)群落多样性与均匀度显著相关(P < 0.05),而与其他指数关系不密切;(3)在类群数上,还湖湿地和未还湖农田都多于对照的原始湿地,有极显著差异(P < 0.01);个体数量上看,未还湖农田多于原始湿地,存在极显著差异(P < 0.01),还湖湿地与原始湿地相比却没有显著差异(P > 0.05)。这说明:洞庭湖退田还湖后生态恢复较慢,恢复效率较低。

关键词:退田还湖;生态恢复效率;复杂性指数;生物评价

来源出版物:生物多样性,2007,15(2): 199-206入选年份:2012

香蕉EST-SSRs标记的开发与应用

王静毅,陈业渊,刘伟良,等

摘要:从NCBI搜索的2282条香蕉EST中,发掘出含有SSR的EST序列110条,共有122个SSR位点,检出率为5.3%。SSR位点可分为37种重复单元,平均长度为20BP,其中二、三核苷酸重复单元的SSR占主导地位,分别占总SSR的33.1%和47.6%。GA和GAA是二、三核苷酸中的优势重复类型,分别占二、三核苷酸重复类型的75.7%和36.0%;其他重复类型所占比例均不足10%,而四核苷酸重复类型最少,为4.0%。设计的63对EST-SSRs引物中,有41对EST-SSRs引物对巴西蕉基因组DNA能扩增出产物,占总引物数的65.1%。应用进一步筛选出的重复性好、多态性高的19对引物对49个香蕉品种(系)进行PCR扩增。每对引物扩增的多态性带数目为4~12个,平均7.58个;引物多态信息量变化范围为0.3572~0.8744,平均0.7324。在相似系数为0.63的水平可将49个品种聚为2个类群:一类为含B基因组香蕉品种;另一类为不含B基因组的香蕉品种,表明EST-SSR引物可以应用于香蕉品种资源分类的研究。

关键词:香蕉;EST;EST-SSR;遗传多样性;聚类分析

来源出版物:遗传,2008,30(7): 933-940入选年份:2012

稻草覆盖与间作三叶草对丘陵茶园土壤微生物群落功能的影响

徐华勤,肖润林,宋同清,等

摘要:不同的土壤管理方式对土壤的质量有重要影响,而土壤微生物群落功能多样性是反映土壤质量变化的重要指标之一。本研究旨在利用 Biolog微孔板鉴定系统研究不同培肥措施下茶园土壤微生物群落功能多样性的变化。比较 6种处理的结果发现,与NPK肥+清耕(CK)相比,平均吸光值(average well color development,AWCD)的变化速度(斜率)和最大值顺序为:饼肥+PK+间作三叶草 > NPK肥+稻草覆盖 > 饼肥+PK+稻草覆盖 > 饼肥+PK+清耕 > NPK肥+间作三叶草 > CK。可见间作三叶草与稻草覆盖不同程度地提高了微生物整体活性和丰富度,其中饼肥+PK+间作三叶草处理处理效果最好。分析多样性指数发现,虽然稻草覆盖与间作三叶草对土壤常见微生物种类影响并不大,但微生物群落均匀度有所降低。对碳源利用主成分起分异作用的主要是糖类和羧酸类物质。

关键词:丘陵茶园;Biolog;土壤微生物群落;功能多样性

来源出版物:生物多样性,2008,16(2): 166-174入选年份:2012

日本血吸虫未成熟卯单链抗体库的构建、筛选及初步应用

何卓,汪世平,肖小芹,等

摘要:运用噬菌体展示技术构建日本血吸虫未成熟虫卵可溶性抗原(SIEA)单链抗体(SCFV)表达文库,以天然分子候选疫苗SIEA26~28 KU为靶抗原筛选SIEA单链抗体库,获得特异性单链抗体。并将该SCFV基因亚克隆至原核高效表达载体PET32A,诱导SIEA26~28 KU特异性SCFV大量表达。随后以此为探针筛选日本血吸虫尾蚴CDNA文库,以期获得SIEA26~28 KU天然分子候选疫苗相关的编码基因。结果显示,所获得的SIEA26~28 KU特异性SCFV,表达量高,采用该探针初步筛选出相关基因核糖体蛋白S4。SIEA26~28 KU特异性SCFV的获得,为进一步筛选、分析鉴定抗日本血吸虫病天然分子候选疫苗SIEA26~28 KU的编码基因奠定了基础。

关键词:日本血吸虫;未成熟虫卵可溶性抗原(SIEA);单链抗体(SCFV);噬菌体展示抗体库;CDNA文库

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2008,35(8): 921-928入选年份:2012

白藜芦醇甙对大鼠心脏缺血/再灌注损伤的保护作用

张利萍,杨长瑛,王莹萍,等

摘要:该文利用冠脉结扎/放松方法和 Langendorff灌注技术,建立在体和离体大鼠心脏缺血/再灌注(ischemia/reperfusion,I/R)损伤模型,探讨白藜芦醇甙(polydatin)对大鼠I/R心肌损伤的保护作用及其机制。观察白藜芦醇甙对缺血和再灌注心律失常、心肌梗死面积、心脏收缩功能、心肌超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)活性、丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量、NO含量以及一氧化氮合酶(nitric oxide synthase,NOS)活性的影响。结果显示:与对照组相比,白藜芦醇甙组大鼠缺血和再灌注心律失常明显降低(P < 0.05,P < 0.01);心肌梗死面积显著减少(P < 0.01);I/R心脏左心室发展压(left ventricular developedpressure,LVDP)、左心室压力上升和下降最大变化速率(±LVdp/dmax)、冠脉流量(coronary flow,CF)明显改善(P < 0.05,P < 0.01);心肌SOD活性升高,MDA含量降低(P < 0.05);NO含量和NOS及ENOS活性也明显升高(P < 0.05);此外,NOS抑制剂L-NAME拮抗白藜芦醇甙对I/R心肌的保护作用。结果提示:白藜芦醇甙具有明显的抗心肌I/R损伤作用,此作用主要由CNOS产生的NO增加所介导。

关键词:白藜芦醇甙;心脏;缺血/再灌注;保护作用;大鼠

来源出版物:生理学报,2008,60(2): 161-168入选年份:2012

诱导性多潜能干细胞(iPS cells)——现状及前景展望

申红芬,姚志芳,肖高芳,等

摘要:主要从IPS细胞发展历程、获得IPS细胞的几个关键步骤F如基因导入方式、诱导IPS细胞所需凶子组合与小分子化合物运用和体细胞种类选择等、病人或疾病特异性 IPS细胞、IPS细胞体内外诱导分化与其衍生物的临床应用和制各无遗传修饰的(genetic modification-free)IPS细胞的可行性与前景等方面对IPS细胞最新研究进展做评述。日本和美国研究小组先后用4种基因将小鼠(2006年8月)和人(2007年11~12月)的体细胞在体外重编程为诱导性多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,IPS cells),此后在短短两年多时间内,IPS细胞的研究和关注度呈爆炸式增长。体细胞重编程、去分化和多潜能干细胞来源等一系列热点问题再次成为干细胞和发育生物学等研究的热点和焦点。与胚胎干细胞(embryonic stem cells,ES cells)一样,IPS细胞在体内可分化为3个胚层来源的所有细胞,进而参与形成机体所有组织和器官。迄今,在体外已由IPS细胞定向诱导分化出功能性的多种成熟细胞。因此,IPS细胞研究不仅具有重要理论意义,而且在再生医学、组织工程和药物发现与评价等方面极具应用价值。

关键词:体细胞重编程;胚胎干细胞;诱导性多潜能干细胞;分化;细胞治疗;无遗传修饰的重编程方法;小分子

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2009,36(8): 950-960入选年份:2012

局域和区域过程共同控制着群落的物种多样性:种库假说

方精云,王襄平,唐志尧

摘要:解释群落的物种多样性大小是生态学研究的一个重要的理论和实践问题。人们提出了群落物种多样性的多种假说,Zobel等人提出的种库假说(species pool hypothesis)是生物多样性理论研究的重要发展。该假说认为,一个群落的物种多样性不仅与环境条件和生态过程(ecological process)(如竞争、捕食)有关,也受区域种库(regional species pool)的限制。区域种库是指一个地区可进入某一群落的潜在物种数量,它由地史过程(如冰期、地质年代)和区域过程(物种形成、迁移扩散以及消亡)所决定。按照种库假说,某一生境类型的面积越大,地质年代越古老,物种形成的机会也就越多,因而能适应和分布于该生境的物种也就越多,实际群落中的物种丰富度也就越高。种库在空间上主要有两个层次:区域种库和实际种库,前者指某一生境所拥有的潜在物种数量,主要由生物地理过程(biogeographic processes)所决定;后者则为调查的群落中实际出现的物种数量,主要由竞争等生态过程和区域种库共同决定。本文对种库假说的基本概念、主要内容、种库确定方法等作了介绍,并阐述了作者对这些问题的理解和认识。

关键词:竞争;干扰;物种丰富度;物种库;生境;群落生产力;局域过程;区域过程

来源出版物:生物多样性,2009,17(6): 605-612入选年份:2012

生物多样性分布格局的地史成因假说

唐志尧,王志恒,方精云

摘要:生物多样性的大尺度分布格局是现代环境与地史过程共同作用的结果。本文从影响机制、参数选择及与现代气候假说的关系等方面回顾了地史成因假说的最新进展,并得出以下认识:(1)地史过程对生物多样性的分布格局有显著影响,但地史过程与现代环境之间强烈的共线性使得两者的影响常叠加在一起;(2)与广域物种的多样性相比,地史过程更有利于解释狭域物种(或特有物种)的多样性;(3)地史过程的参数选择是地史假说所面临的挑战之一,日前所用的指标与现代环境具有显著的共线性,难以直观地体现地史过程对生物多样性的影响,对不同区域内物种系统发育过程的对比或者物种形成速率及灭绝速率分布格局的分析可能有助于评价地史成因假说的影响。

关键词:多样性;区域过程;现代气候;地质历史

来源出版物:生物多样性,2009,17(6): 635-643入选年份:2012

中国陆地生态系统土壤有机碳变化研究进展

黄耀,孙文娟,张稳,等

摘要:通过文献资料,对中国陆地生态系统土壤有机碳变化研究进行评述。20世纪80年代初至21世纪初,中国森林、草地、灌丛和农田土壤有机碳库合计年均增加(71±19)Tg/a,三江平原沼泽湿地垦殖导致土壤有机碳损失(6±2)Tg/a。该结果存在极大的不确定性,尤其是对森林、灌丛和草地碳库变化的估计。未来研究需重点关注土地利用变化及其碳源、碳汇效应,放牧管理对草地土壤有机碳库的影响,灌丛和非森林树木(经济林、防护林及四旁绿化造林)土壤有机碳变化估算,深层土壤有机碳变化的测定和估算,中国土壤的固碳潜力及陆地生态系统碳收支模型开发。

关键词:中国;陆地生态系统;土壤有机碳;变化;不确定性

来源出版物:中国科学(C辑),2010,40(7): 577-586入选年份:2012

中国草地生物量地上-地下分配格局:基于个体水平的研究

王亮,牛克昌,杨元合,等

摘要:生物量的地上-地下分配反映了植物的生长策略,并且生物量地上-地下分配会影响土壤碳输入进而影响陆地生态系统碳循环。然而,根系采样的困难使得作为陆地生态系统碳循环模型中重要参数的地下-地上生物量比(R/S)存在很大不确定性。2006—2007年,分别对内蒙温带草地19个样地中的42个优势物种,以及青藏高寒草地16个样地中53个优势物种的地上生物量与地下生物量进行了调查,试图揭示个体水平上草地生物量的地上-地下分配格局及其与环境因素的关系,同时与群落水平的观测结果进行比较。总体上,中国草地物种的地下-地上生物量比的中值为0.78,其中青藏高寒草地植物个体的RIS低于内蒙温带草地,青藏高寒草地植物个体地上生物量与地下生物量相关生长关系的斜率显著低于内蒙温带草地植物。中国草地植物个体水平的地下-地上生物分配并不支持等速生长假说。中国草地植物个体水平的地下-地上生物量比随年均温和年降水没有明显变化趋势。群落水平与个体水平的R/S存在很大差异,可能的原因是个体水平根系采样不全而低估了RIS,而群落采样低估了地上生物量同时高估了地下生物量致使RIS被高估。结果表明,如果用之前报道的R/S可能会高估草地地下生物量。

关键词:温带草地;高寒草地;地下-地上生物量比;根冠比;相关生长;等速生长;内蒙古;青藏高原

来源出版物:中国科学(C辑),2010,40(7): 642-649入选年份:2012

微囊藻毒素在滇池鱼体内的积累水平及分布特征

吴幸强,龚艳,王智,等

摘要:为了解富营养化水体中鱼体内微囊藻毒素(MC)的积累水平及其分布特征,2003年4月和9月份两次在滇池试验区采集了鲢、鳙和草鱼等鱼种,用ELISA方法对鱼体中肝、肾、空肠、胆、肌肉等不同组织中MC的含量进行了检测。结果表明,MC在所有样品中均能检测到,且主要分布在鱼体的肝肾脏和消化道等器官,而肌肉和非消化道器官中毒素含量相对较低。不同鱼种不同组织对MC的富集程度也明显不同,鲢鳙中肝脏和肾脏这两个主要的靶器官对MC的蓄积能力就远高于草鱼。同时,不同季节MC在鱼体内的积累水平也明显不同,4月份鱼样中MC的含量普遍低于9月份鱼样中MC的含量。最后按照WHO生活饮用水安全标准的建议进行推算,所有鱼肉中的MC均没有超过其推荐的人体每日可允许摄人量(≤0.04 μg/kg人体重),初步推断鱼肉中MC暂时还未危及到人体健康,但仍具有潜在的风险性。

关键词:滇池;鱼体;微囊藻毒素;积累水平;分布特征

来源出版物:水生生物学报,2010,34(2): 388-393入选年份:2012

饲料中添加甘草酸对刺参生长、免疫及抗病力的影响

陈效儒,张文兵,麦康森,等

摘要:以初始体重为(6.80±0.00)g左右的刺参(Apostichopus japonicus Selenka)为研究对象,在室内循环水系统中进行8周饲喂实验,研究饲料中添加不同梯度的甘草酸对刺参生长、免疫及其抗病力的影响。以基础饲料为对照组,在基础饲料中分别添加50、100和200 mg/kg的甘草酸,共配制4种实验饲料。结果表明:饲料中添加甘草酸对刺参的成活率没有影响,各处理组均为100%。饲料中添加200 mg/kg甘草酸可显著提高刺参的特定生长率(SGR)(P < 0.05)。当饲料中甘草酸添加量为200 mg/kg时,刺参体腔细胞一氧化氮合酶(NOS)活性和溶菌酶(LZM)活性显著高于对照组及其他添加组(P < 0.05)。当饲料中甘草酸添加量为100和200mg/kg时,刺参体腔细胞O2-产量(COP)、超氧化物歧化酶(SOD)活性及酸性磷酸酶(ACP)活性均显著高于对照组及50 mg/kg添加组(P < 0.05)。100 mg/kg的甘草酸同时还显著提高了刺参体腔细胞NOS活性和LZM活性(P < 0.05)。50 mg/kg添加组以上各免疫指标与对照组差异不显著(P > 0.05)。养殖实验结束后,通过注射刺参腐皮综合症致病菌灿烂弧菌(Vibrio splendidus)进行刺参攻毒实验,攻毒后14 d内对照组与50 mg/kg添加组的累计发病率(分别为38.3%和36.7%)显著高于100和200 mg/kg添加组(分别为30.0%和26.7%)(P < 0.05)。实验可得到以下结论:(1)饲料中添加200 mg/kg甘草酸可以提高刺参养殖的产量,同时可以提高刺参的非特异性免疫力和抗病力;(2)在研究中,全周期养殖期间投喂甘草酸不会产生免疫疲劳或其他副作用。

关键词:刺参;甘草酸;免疫力;抗病力;免疫增强剂

来源出版物:水生生物学报,2010,201(4): 4入选年份:2012

太湖不同解有机磷菌株胞外碱性磷酸酶活性对蓝藻碎屑的响应

周纯,宋春雷,曹秀云,等

摘要:浮游细菌胞外碱性磷酸酶在湖泊磷循环过程中具有关键作用,但其与生物可利用性磷和颗粒态有机质之间的关系尚未得到充分的研究。研究以从太湖沉积物分离的3株解有机磷细菌(OPB)和东湖水中OPB菌群为实验对象,以蓝藻干物质为颗粒态有机质,系统分析了模拟条件下OPB的数量、不同大小颗粒所表现的胞外碱性磷酸酶活性(APA)与不同形态磷的浓度及其相互关系。从总体上讲,APA与OPB数量显著正相关,且明显反比于溶解反应性磷(SRP)浓度,在模拟实验过程中,不同菌株(群)所对应的SRP浓度均显著不同,故其解磷能力各异。从绝对活性及其在总活性中所占的比例来看,各处理间小颗粒(0.22~3.0 μm)APA亦明显不同,而大颗粒( > 3.0 m)APA和溶解态( < 0.22 μm)APA则无显著差异,因此,不同OPB种类解磷能力的差异主要由自由生活菌来体现。模拟实验初期(1~5 d)不同处理SRP浓度均剧减,细菌APA随之显著升高,其数量亦达峰值(6.2× 108CFU/mL),SRP浓度逐渐增加。实验后期(20~33 d)细菌数量大幅度减少,且伴随SRP和溶解态有机磷浓度的显著升高。因此,在缺磷且富含颗粒态有机质的条件下,OPB将产生胞外碱性磷酸酶,分解有机磷,进而满足其大量生长的需要,同时有效改变溶解态磷的形态与生物可利用性。

关键词:解有机磷细菌;碱性磷酸酶;生物可利用性磷;蓝藻;富营养化

来源出版物:水生生物学报,2012,36(2): 119-125入选年份:2012

鲤饲料转化率性状的QTL定位及遗传效应分析

王宣朋

摘要:数量性状(QTL)定位是实现分子标记辅助育种、基因选择和定位、培育新品种及加快性状遗传研究进展的重要手段。饲料转化率是鲤鱼的重要经济性状和遗传改良的主要目标,而通过QTL定位获得与饲料转化率性状紧密连锁的分子标记以及相关基因是遗传育种的重要工具。研究利用SNP、SSR、EST-SSR等分子标记构建鲤鱼(Cyprinus carpio L.)遗传连锁图谱并对重要经济性状进行QTL定位。选用174个SSR标记、41个EST-SSR标记、345个SNP标记对德国镜鲤F2代群体68个个体进行基因型检测,用JoinMap4.0软件包构建鲤鱼遗传连锁图谱。再用MapQTL5.0的区间作图法(Interval mapping,IM)和多QTL区间定位法(MQM Mapping,MQM)对饲料转化率性状进行QTL区间检测,通过置换实验(1000次重复)确定连锁群显著性水平阈值。结果显示,在对饲料转化率性状的多QTL区间定位中,共检测到15个QTLs区间,分布在9个连锁群上,解释表型变异范围为17.70%~52.20%,解释表型变异最大的QTLs区间在第48连锁群上,为52.20%。HLJE314-SNP0919(LG25)区间标记覆盖的图距最小,为0.164 cM;最大的是HLJ1439-HLJ1438(LG39)区间,覆盖图距为24.922 cM。其中区间HLJ1439-HLJ1438、HLJ922-SNP0711解释表型变异均超过50.00%,可能是影响饲料转化率性状的主效QTLs区间。与饲料转化率相关的15个QTLs的加性效应方向并不一致,有3个区间具有负向加性效应,平均为-0.027;12个正向加性效应,平均值为0.06。研究检测出的与鲤鱼饲料转化率性状相关的QTL位点可为鲤鱼分子标记辅助育种和更进一步的QTL精细定位打下基础。

关键词:鲤鱼;饲料转化率;数量性状定位;MapQTL5.0

来源出版物:水生生物学报,2012,36(2): 177-196入选年份:2012

诱导多潜能干细胞(iPSCs)的研究与应用进展

付玉华,周秀梅,徐凤青,等

摘要:诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSCs)是体细胞在外源因子作用下,经直接细胞核程序重整而重新获得多潜能的干细胞。iPSCs在疾病的模型建立与机理研究、细胞治疗、药物的发现与评价等方面有着巨大的潜在应用价值。在过去几年中,科学家们致力于改进体细胞重编程技术并取得许多突破。然而,为实现其在临床上的应用,必须克服体细胞重编程效率低和iPSCs成瘤风险两大挑战,而且重编程机制有待进一步阐明。结合iPSCs最新研究成果,评述了有关领域国内外研究进展,重点讨论当前存在问题,并展望未来研究方向。

关键词:体细胞重编程;诱导多潜能干细胞;疾病模型;细胞治疗;小分子

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2011,38(2): 101-112入选年份:2012

小凹蛋白-1下调人脐静脉内皮细胞外钙敏感受体介导的钙内流

王振焕,胡清华,钟华,等

摘要:为了探讨小凹蛋白-1(caveolin-1,Car-1)在人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cells,HUVECs)细胞外钙敏感受体(extracellular Ca2+-sensing receptor,CaR)介导Ca2+内流中的作用,本实验研究了细胞膜穴样凹陷(caveolac)结构破坏剂Filipin或Cav-1基因沉默后对CaR介导Ca2+内流的影响。Fura-2/AM负载检测细胞内Ca2+浓度(intracellular Ca2+concentration,[Ca2+]i)。结果显示,HUVECs中CaR对不同浓度细胞外Ca2+刺激无反应。无论细胞外为零钙液或含钙液时,精胺(Spermine,2mmol/L)刺激CaR时均引起[Ca2+]i;升高(P < 0.05),其中细胞外液为含钙液时,[Ca2+]i升高较细胞外为零钙液时更明显(P < 0.05),CaR的负性变构调节剂Calhex231(1 μmol/L)均可完全阻断Spermine刺激引起的[Ca2+]i升高(P < 0.05);相反,Spermine升高[Ca2+]i作用可被Filipin(1.5 μg/mL)或Cav-1基因沉默进一步加强(均P < 0.05)。免疫荧光技术检测显示HUVECs中有CaR和Cav-1表达,两者共定位于膜上。Western blot检测结果显示Cav-1干扰后,Cav-1蛋白表达降低,同时CaR的膜蛋白表达也降低(P < 0.05),CaR的总蛋白表达无变化(P > 0.05)。上述结果表明:Cav-1和CaR共定位于HUVECs膜,Cav-1对CaR介导的Ca2+内流有下调作用,其机制可能与Cav-1影响CaR膜定位及减弱其对激动剂反应性有关。

关键词:小凹蛋白-1;内皮细胞;钙敏感受体;钙信号

来源出版物:生理学报,2011,63(1): 39-47入选年份:2012

白藜芦醇甙对大鼠心室乳头状肌动作电位的影响及其离子机制

张利萍,魏燕,宋胜利,等

摘要:有研究表明白藜芦醇甙(polydatin)具有抗缺血性心律失常作用,但其电生理学机制尚未明了。本研究旨在应用细胞内记录和全细胞膜片钳方法,探讨白藜芦醇甙对大鼠心室乳头状肌动作电位的影响及其离子机制。结果显示:(1)白藜芦醇甙(50和100 μmol/L)可剂量依赖性地缩短正常乳头状肌动作电位复极化50%时间(APD50)和90%时间(APD90)P < 0.01)。白藜芦醇甙对正常乳头状肌静息电位(resting potential,RP)、动作电位幅值(amplitude of action potential,APA)、超射值(overshoot,OS)和0期最大上升速度(Vmax)无影响(P > 0.05)。(2)对部分去极化的乳头状肌,白藜芦醇甙(50 μmol/L)不但缩短APD90,而且还降低动作电位OS、APA和Vmax(P < 0.05)。(3)ATP敏感钾通道阻断剂格列本脲(10 μmol/L)可部分阻断白藜芦醇甙(50 μmol/L)的电生理效应。(4)一氧化氮合酶抑制剂L-NAME(1 mmol/L)对白藜芦醇甙的上述效应无影响。(5)白藜芦醇甙(25、50、75、100 μmol/L)可浓度依赖性降低L-型钙电流。(6)白藜芦醇甙(50 μmol/L)可增加ATP敏感钾电流。以上结果提示,白藜芦醇甙可浓度依赖性缩短正常乳头状肌动作电位复极化过程,抑制部分去极化乳头状肌动作电位,此作用与L-型钙通道阻断、ATP敏感钾通道开放有关。

关键词:白藜芦醇甙;动作电位;乳头状肌;L-型钙通道;ATP敏感钾通道;大鼠

来源出版物:生理学报,2011,63(1): 48-54入选年份:2012

5-HT2C受体亚型参与易化大鼠内嗅区-海马通路的突触传递:平面微电极阵列记录技术研究

许燕,金建慧,王燕,等

摘要:本实验旨在运用64通道(8×8)平面微电极阵列记录技术(MED-64系统)探讨5-HT2C受体在调节内嗅区-海马突触传递和突触联系中的作用。将急性分离的大鼠海马脑片置于MED-64系统的电极平皿中,持续灌流通入95%O2和5% CO2混合气的人工脑脊液,孵育2h后进行多电极阵列同步记录。选一个电极进行电刺激(刺激强度30~199 μA,正负双波脉冲,单波宽0.1 ms,频率0.1 Hz),其余63个电极作为记录电极。最佳有效刺激部位恰好位于前穿质通路(perforant path,PP)上,电刺激结果可以分别在海马CA1区和齿状回(dentate gyrus,DG)记录到兴奋性突触后场电位(field excitatory post-synaptic potential,fEPSP)。我们以往研究结果已显示内嗅区-CA1和内嗅区-DG直接突触联系是由谷氨酸非NMDA受体所介导的兴奋通路。在稳定地诱导出网络fEPSP后,分别给予5-HT2C受体激动剂DOI和选择性拮抗剂SB242084,观察与计算fEPSP的反应幅值与斜率变化。同时利用双线性内插法计算出64个点的电流源(current source)与电流井(current sink),并将其转换为二维电流源密度(two-dimensional current source density,2D-CSD)分布图。结果显示,结合fEPSP波的极相与2D-CSD成像,可见电刺激PP纤维在CA1区(腔隙分子层、锥体细胞层)和上部DG的分子层均发生突触兴奋引起的去极化,fEPSP为负向波,在空间上形成2D-CSD成像的电流井(蓝色区域)。同时,可在DG的颗粒细胞层和门部检测出正向波,形成2D-CSD成像的电流源(黄色区域),这反映了颗粒细胞在树突部位发生去极化后很快沿门向CA3传播电信号。在此基础上,给予5-HT2C受体激动剂DOI后,海马内有效突触联系( >基线 20%的 fEPSP)的空间网络范围显著扩大,突触传递效能显著增强。而相对应的是,给予 5-HT2C受体的选择性拮抗剂SB242084,则海马内有效突触联系空间网络范围显著缩小,突触反应强度减弱。以上结果提示,内源性5-HT作用于5-HT2C受体可易化内嗅区-海马突触传递效能,扩大有效突触联系,引起突触反应的兴奋作用。

关键词:5-TH2C受体;内嗅区-海马通路;突触传递;平面微电极阵列记录技术;大鼠

来源出版物:生理学报,2012,64(3): 259-268入选年份:2012

糖抗原sTn是Ⅰ型子宫内膜癌的新型标记物

安云鹤

摘要:目的:Sialyl-Tn(sTn)是肿瘤相关糖抗原的一种,在多种上皮来源的肿瘤组织中都存在sTn的过表达。但是,关于sTn在子宫内膜癌中的表达情况目前研究的很少,而且仅有的报道也互相矛盾。为了弄清这一问题,我们制备了一株抗sTn的抗体,并在大量的临床样本中阐述了糖抗原sTn在子宫内膜癌中的表达情况,及与子宫内膜癌发生、发展和预后的关系。

方法:首先我们利用杂交瘤技术,得到一株特异识别肿瘤组织的抗体,并命名为mAb 3P9。通过过碘酸消化,免疫竞争抑制ELISA以及细胞流式等方法确定,mAb 3P9所识别的抗原表位是肿瘤相关糖抗原sTn。接下来,我们选取了111例临床样本,其中包括82例子宫内膜癌,16例非典型增生内膜,13例正常内膜,利用mAb 3P9通过免疫组化的方法分析了sTn的表达情况。

结果:我们的结果表明,sTn在正常子宫内膜和非典型增生组织中的表达率很低,分别为31%和44%,而在子宫内膜癌中高表达,为76%(62/82)。但这种高表达仅限于I型子宫内膜癌(子宫内膜样癌,80%),而在II型子宫内膜癌(子宫乳头状浆液性腺癌和透明细胞癌)中表达率仅为45%,二者具有显著性差异(p < 0.05)。这有利于解释过去前后不一的矛盾结果。由于之前的研究没有对子宫内膜癌进行I型和II型的划分,因此造成不同的学者产生不同的研究结果。在非典型增生组织中,sTn的表达率较正常组织高,这说明sTn参与了子宫内膜癌的发生发展。sTn的表达部位在不同类型的组织中也有变化,在正常子宫内膜和非典型增生组织中,着色大多局限于细胞膜,而在子宫内膜癌组织中,sTn的定位扩散到癌细胞的胞浆甚至组织的腺腔中。同时,我们的结果表明,sTn的表达与年龄,FIGO分期,肌层的浸润深度等都没有相关性,而仅与肿瘤的临床病理亚型和组织分级具有相关性,其在高中分化的肿瘤组织中表达率明显高于低分化的肿瘤组织。这预示着sTn可能与子宫内膜癌的良好预后相关。

结论:我们的研究为诊断I型子宫内膜癌提供了一个新的标记物和诊断试剂,同时提示我们,将来对于子宫内膜癌的研究,有必要对I型子宫内膜癌和II型子宫内膜癌区别对待。

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2012,39(6): 548-555入选年份:2012

绿脓杆菌特有的Tsi2三维结构—— 一种全新卷曲螺旋构象的类抗毒素蛋白

王维,丁璟珒,王大成

摘要:绿脓杆菌(Pseudononas aeruginosa)利用六型分泌系统(T6SS)向其他竞争性细菌分泌毒素效应分子Tse2,这是一种新发现的绿脓杆菌获得生存优势的分子机制。为了避免同类间的误杀,绿脓杆菌合成一种特异结合Tse2的抑制蛋白Tsi2来保护自己。序列分析显示,Tsi2是绿脓杆菌特有的一种新型类抗毒素蛋白。我们利用SAD方法成功地解析了Tsi21.8(A)分辨率的晶体结构。Tsi2的三维结构采用一种规则的卷曲螺旋的结构特征,这是抗毒素分子中的一种全新的折叠方式,不同于经典的抗毒素分子在没有结合毒素分子状态下采用无规则构象的结构特征;二聚体是Tsi2的功能单位,二聚体内两个Tsi2单体通过广阔的疏水相互作用紧密结合,形成“夹子”状独特的二聚体组装方式;位于二聚体界面上的两个凹槽分别结合对称分子的两段螺旋,提供了Tsi2与Tse2结合可能的分子部位。该研究工作结果对于认识Tsi2抗毒素蛋白的分子本质,揭示其发挥抗毒素活性的结构基础,并为进一步开展Tse2-Tsi2复合物的结构与功能研究奠定了坚实的基础。

关键词:绿脓杆菌;六型分泌系统;Tsi2-Tse2;抗毒素;卷曲螺旋

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2012,39(7): 640-646入选年份:2012

内蒙草原不同植物功能群及物种对土壤微生物组成的影响

陈颖,李肖肖,应娇妍,等

摘要:为了分析不同植物群落组成对内蒙古典型草原土壤微生物群落组成的影响,本研究利用植物功能群剔除处理实验平台,采用荧光定量PCR(real-time PCR)和自动核糖体间隔区基因分析(automated ribosomal intergenicspacer analysis,ARISA)技术,对不同植物功能群组成的非根际土壤和常见物种的根际土壤中细菌和真菌的数量及群落结构进行了分析。结果表明,在非根际土壤中,不同植物功能群组成对细菌数量有显著影响,而对真菌数量及细菌和真菌的群落结构影响不明显;在根际土壤中,不同植物物种对细菌、真菌的数量都有显著影响。此外,聚类分析表明,不同物种的根际土中细菌和真菌的群落结构也有所不同,尤其以细菌的群落结构变化较为明显。研究结果表明不同植物物种可以通过根系影响土壤微生物群落组成。

关键词:植物多样性;根际微生物;real-time PCR;ARISA

来源出版物:生物多样性,2012,20(1): 59-65入选年份:2012

不同氮素水平下入侵种豚草与本地种黄花蒿、蒙古蒿的竞争关系

王晋萍,董丽佳,桑卫国

摘要:已有研究表明,土壤氮素增加可提高外来植物的入侵性,降低本地植物的竞争力。为揭示全球氮沉降对入侵种与本地种之间竞争关系的影响,我们于2010年5~8月在中国科学院北京森林生态系统定位研究站温室内,采用取代系列实验方法(standard replacement experiment),研究了3个氮素水平下入侵种豚草(Ambrosia artemisiifolia)与本地种黄花蒿(Artemisia annua)、蒙古蒿(Artemisia mongolica)的生长特征及种内、种间竞争关系的变化。实验采用双因素-随机区组设计,设置了低氮、中氮和高氮3个氮素水平,每一氮素水平分别设置豚草和黄花蒿、豚草和蒙古蒿组成的竞争实验,生长90 d后测量株高和生物量。结果表明:单栽情况下,随氮素水平的增加3个物种的株高均增加,而生物量均无显著变化;混栽情况下,3个物种株高和生物量随氮素水平的增加变化各异,豚草呈极显著增加趋势,而黄花蒿无明显变化,蒙古蒿则先增加后减少。豚草的快速生长使其在竞争中处于优势地位,对本地种黄花蒿和蒙古蒿产生明显的竞争效应。但不同氮素水平下,豚草对本地种的竞争力不同:低氮素水平下,豚草 < 两个本地种;中氮素水平下,黄花蒿 < 豚草 < 蒙古蒿;高氮素水平下,豚草 > 两个本地种。氮素添加显著提高了豚草的种间竞争力,改变了豚草与本地种之间的竞争关系,使竞争有利于入侵种。据此推测,在全球变化的背景下,氮沉降的增加将会促进外来种豚草的入侵,增加本地群落的可入侵性。

关键词:豚草;黄花蒿;蒙古蒿;种间竞争;生物入侵;氮素水平

来源出版物:生物多样性,2012,20(1): 3-11入选年份:2012

中国野生大豆的遗传多样性和生态特异性分析

丁艳来,赵团结,盖钧镒

摘要:野生大豆(Glycine soja)是栽培大豆的祖先,为东亚特有种,大部分分布在中国。我们采用52对SSR引物和10个植物学性状,以遗传丰富度和Simpson多样性指数为指标,对来自中国3个地理生态区域涉及24个省区的196份野生大豆所构成的代表性样本的遗传变异进行了研究,以期从分子水平和表型水平两个层面上揭示中国野生大豆遗传多样性和地理生态特异性。结果表明:中国野生大豆群体SSR位点的等位基因平均丰富度(na)和平均Simpson多样性指数(H)分别为16.1和0.852,高于栽培大豆(NA=11.4,H=0.773),野生群体的遗传多样性明显高于栽培群体。3个地理生态群体中南方群体多样性最高(NA=12.9,H=0.842),黄淮海群体最低(NA=11.4,H=0.805),东北群体居中(NA=12.5,H=0.834)。群体间存在遗传分化,不同群体具有不同的特异等位基因,位点AW132402(A2连锁群)、Satt522(F)、Satt150(M)、sat_332(D1A)、Satt046(K)、sct_190(K)等的一些等位基因只在特定群体出现,表现出群体分化后的生态特异性。中国野生大豆植物学性状的群体变异丰富,平均 Simpson多样性指数为0.710。地理群体问存在分化,最明显的是生育期性状的分化,反映了地理、光照和温度等生态因子的选择作用,其中南方地理群体多样性最高(H=0.671)。SSR分子标记和植物学性状所获结果相对一致,表明中国野生大豆地理群体间性状分化有其遗传分化的基础。

关键词:Glycine soja;SSR标记;植物学性状;遗传多样性;遗传分化

来源出版物:生物多样性,2008,16(2): 133-142入选年份:2013

植物群落清查的主要内容、方法和技术规范

方精云,王襄平,沈泽昊,等

摘要:植物群落是不同植物在长期环境变化中相互作用、相互适应而形成的组合。它提供着人类赖以生存的主要物质资源,维系着地球生态系统的健康和功能,也为各种动物和其他生物提供食物来源和栖息地,是人类生存和发展不可或缺的物质基础,具有不可替代的作用。我国植物群落类型多样,在世界上首屈一指,但我国至今尚没有一次全面和系统的植物群落清查,不仅影响了人们对我国植物资源的了解、利用和保护,也不利于我国生态学、环境科学和地理学等相关学科的发展。采用统一的方法体系和技术规范开展我国植物群落的清查工作势在必行,并具有紧迫性。本文基于作者长期的野外工作实践和国内外的群落调查方法,首先简要定义了与植物群落清查有关的重要概念,在此基础上,论述了调查样地的设置原则和体系、群落清查的技术指标和方法、主要优势种生态属性的测定方法和规范,并介绍了大样地调查的主要步骤。通过本文的介绍、归纳和总结,试图为制定我国植物群落清查的技术规范提供基础材料和技术储备。

关键词:植物群落;样地设置;群落特征;物种重要性;生态属性

来源出版物:生物多样性,2009,17(6): 533-548入选年份:2013

森林种子雨研究进展与展望

杜彦君,马克平

摘要:种子雨阶段是植物更新的关键环节,它连接着繁殖生产与植物后续生活史阶段,对群落结构有着重要的影响。虽然早在19世纪中叶达尔文就认识到种子扩散的重要性,然而对种子雨的广泛研究于20世纪80年代初才开始。本文聚焦于森林木本植物种子雨研究,首先介绍了种子雨监测方法,包括收集器的布置,种子雨的收集、分离和鉴定。然后综述了种子雨的4个主要研究方向:种子产量的时间和空间变化格局(包括季节变化、年际变化和空间变化)、增补限制及其在物种多样性维持中的作用、验证负密度效应假说、种子雨与其他生活史阶段(土壤种子库、幼苗、幼树及母树)的比较。未来还需要加强对种子雨的长期监测,开展增补限制的跨纬度比较研究,探讨植物早期更新阶段负密度效应沿纬度梯度的变化规律,加强数学模型以及分子标记和稳定同位素技术等新手段的运用。

关键词:负密度效应;增补限制;种子产量;物种共存;种子扩散

来源出版物:生物多样性,2012,20(1): 94-107入选年份:2013

气候变化对鸟类影响的研究进展

吴伟伟,徐海根,吴军,等

摘要:气候变化对生物多样性的影响已成为热点问题。本文以鸟类为研究对象,根据鸟类受气候变化影响的最新研究成果,综述了气候变化对鸟类的分布、物候和种群等方面的影响。结果表明,在气候变化影响下,鸟类分布向高纬度或高海拔区移动,速度比以往加快,繁殖地和非繁殖地的分布移动变化并不相同,并且多数分布范围缩小,物候期发生复杂变化,种群数量下降明显。文章还讨论了该领域主要的预测和评估方法,以及进化适应等生物因素对气候变化预测结果的影响,除了以往单一的相关性模型外,目前应用最多的是集成模型,而未来最具发展潜力的是机理模型。进化适应方面的研究近来取得新进展,证实了生物个体积极应对气候变化影响的事实,从而对人为模型预测的准确性带来挑战。文章最后进行了总结和展望,结合国外研究经验和我国实际情况,提出一些建议:由于气候变化的影响及其研究是长期性的,从而对鸟类的历史监测数据提出很高的要求,当前我国急需建立一套长期、全面和可靠的鸟类数据监测系统;此外,人们需要综合评估现有各种预测模型的可靠性,在此基础上探索新的研究方法。

关键词:气候变化;鸟类;分布;物候;种群

来源出版物:生物多样性,2012,20(1): 108-115入选年份:2013

合成生物学生物安全风险评价与管理

关正君,裴蕾,马库斯·施密特,等

摘要:合成生物学(synthetic biology)已迅速发展为生命科学最具发展潜力的分支学科之一,但它同时也会给生态环境和人类健康带来潜在的风险。结合国内外合成生物学发展现状,本文综述了基因回路(DNA-based biocircuits)、最小基因组(minimal genome)、原型细胞(protocells)、化学合成生物学(chemical synthetic biology)等涉及的风险评价、合成生物学与生物安全工程(biosafety engineering)、合成生物学对社会伦理道德法律的影响以及当前热点议题,如生物朋(黑)客(biopunk(or biohackery》)、家置生物学(garage biology)、DIY生物学(do-it-yourself biology)、生物恐怖主义(bioterrorism)等方面的新进展。分析讨论了世界各国合成生物学以自律监管或技术为主的安全管理原则和基于5个不同政策干预点的5P管理策略的合理性与潜在不足。同时结合我国合成生物学当前研究进展以及现有的安全管理规范,提出了建立以安全评价为核心的法规体系、生物学生物安全规范以及加强研发单位内部管理和生物安全科普宣传等我国合成生物学安全管理制度与措施等建议。

关键词:合成生物学;生物安全;生物安保;风险评价;风险管理

来源出版物:生物多样性,2012,20(2): 138-150入选年份:2013

中国1334种兰科植物就地保护状况评价

秦卫华,蒋明康,徐网谷,等

摘要:作者通过对中国543个自然保护区内兰科植物数据的分析,对我国1334种兰科植物的就地保护状况进行了逐一评价。我们根据有记录分布保护区的数量,通过专家咨询的方式,将兰科植物就地保护水平划分为“有效保护”、“较好保护”、“一般保护”、“较少保护”、“保护状况不明”和“未予评价”6个等级。结果发现:有676种兰科植物在自然保护区内得到了不同程度的就地保护,占所评价兰科植物总数的51.9%;但有626种兰科植物保护状况不明,尚未受到就地保护,占总数的46.9%。另外有32种仅分布在香港、澳门和台湾地区,本研究中未予评价,约占总数的2.4%。根据评价结果,就兰科植物就地保护中存在的基础调查不足、受关注程度低、受保护率低等问题进行了深入的讨论,提出 5条有针对性的建议对策:(1)加强兰科植物的调查监测;(2)提高兰科植物的保护级别与受关注程度;(3)进一步完善兰科自然保护区建设;(4)规范自然保护区综合科学考察;(5)定期评价我国兰科植物保护成效。

关键词:兰科植物;珍稀濒危;就地保护;评价;建议

来源出版物:生物多样性,2012,20(2): 177-183入选年份:2013

淀粉样肽Aβ导致线粒体功能紊乱的体内和体外研究

刘玲玲

摘要:目的:阿尔茨海默症(AD)是临床老年人中最常见的神经退行性病变之一,其主要病理特征包括脑细胞胞外淀粉样斑(老年斑,S Ps)和胞内神经纤维缠结(NFTs)。其中SPs的主要成分是淀粉样前体蛋白(APP)切割产生的β淀粉样肽(Aβ),NFTs的主要成分是超磷酸化的Tau蛋白。AD的发病机理至今仍不清楚。有关AD机理的诸多学说中,Aβ学说是影响最大的一个。此外,在散发性AD和家族性AD中均观察到线粒体功能异常,线粒体功能障碍逐渐被认识到与AD病理相关。但相关机制仍不清楚,AD发病机理的Aβ学说与线粒体功能障碍学说之间的关联也有待进一步阐明。本文以AD模型细胞和模型小鼠为材料,研究了AD中线粒体功能障碍与Aβ过量产生的关系。

方法:本文所用AD模型细胞均为小鼠来源神经瘤母细胞(N2a),包括同时稳定表达Swedish 突变APP及Δ9突变PS1的双转N2a细胞(N2a swe.Δ9)、稳定表达人野生型淀粉样前体蛋白(APP)的N2a细胞(N2a APP)和转入空质粒的野生型N2a细胞。本文所用AD模型小鼠包括转人Swedish突变APP和人M146V突变PS1的双转小鼠、只转入Swedish 突变APP的Tg2576小鼠和没有进行任何转基因操作的野生型小鼠。细胞培养条件均为:培养基由体积分数为 0.475的 DMEM、体积分数为 0.475的Opti-MEM和体积分数为0.05的胎牛血清组成,37℃,5% CO2。小鼠均为SPF级(无特定病原体)。首先利用Western blot实验和细胞免疫荧光的方法确认模型细胞较野生型细胞中Aβ量是否有显著增加,同时利用硫磺素S染色的方法确认模型小鼠脑组织中皮层和海马两个重要的学习记忆相关区域的淀粉样斑块较野生动物是否有显著增加。最后,用基于蔗糖梯度离心的方法将细胞或组织中的线粒体提取出来,检测线粒体细胞色素氧化酶(COXIV)活性、线粒体膜流动性、细胞和组织ATP含量以及细胞线粒体膜电位(MMP),用这些表征线粒体活性的参数的变化来反映Aβ的量与线粒体功能的相关性。

结果:同时稳定表达人Swedish 突变APP及Δ9突变PS1的双转N2a细胞(N2a swe.Δ9)产生Aβ的量多于稳定表达人野生型淀粉样前体蛋白的N2a细胞(N2a APP),两种转基因细胞相比于转入空质粒的野生型N2a细胞,都产生了过量的Aβ.N2a swe.Δ9细胞的线粒体功能膜电位、细胞色素c 氧化酶活性、线粒体膜流动性、细胞ATP含量均明显低于N2a APP细胞,而N2a APP细胞又明显低于对照的野生型N2a细胞。在转基因小鼠上也得到类似结果:同时转入人Swedish突变APP和人M146V突变PS1的双转小鼠皮层和海马中的淀粉样老年斑的量高于只转入Swedish突变APP的Tg2576小鼠,两种转基因小鼠皮层和海马中的淀粉样老年斑均高于野生型小鼠;同时表达人Swedish突变APP和人M146V突变PS1的双转小鼠脑组织中细胞色素c氧化酶活性和脑组织中ATP含量比只转入Swedish突变APP的Tg2576小鼠更低,两种转基因小鼠都低于野生型小鼠。

结论:线粒体功能膜电位、细胞色素c 氧化酶活性、线粒体膜流动性、ATP含量都是用于表征线粒体功能的重要指标。根据模型细胞和模型小鼠脑组织中Aβ产量的变化趋势与这些指标相应的变化趋势,本文结果证明了AD 模型细胞和模型小鼠脑组织中线粒体功能损伤程度与Aβ产量之间存在正相关关系。

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2010,37(2): 154-160入选年份:2013

新一代高通量RNA测序数据的处理与分析

王曦

摘要:目的:随着新一代高通量DNA 测序技术的快速发展,将RNA反转录成为cDNA进而测序的研究方法已成为基因表达和转录组分析的新的重要手段。这种新的研究方法也简称为RNA测序或RNA-Seq。由于新一代测序技术高通量、低成本等特点,一次RNA测序实验通常会产生数十到数百GB的短序列读段数据,如何处理、分析和解释这些海量数据已经成为从中获取新发现、创造新知识过程中的瓶颈,为生物信息学带来了新的机遇和挑战。

方法:由于数据平台、研究目的和兴趣重点等的不同,合理有效、有针对性地对测序数据进行生物信息学处理和分析,是 RNA测序技术能否在生命科学和医学探索中发挥重大作用的关键。例如,在 RNA测序数据的基本处理中,需要综合评估数据处理方法及工具的有效性、可靠性和运行效率来选取适合的方法或软件;在数据的高层分析中,只有合理有效地运用统计学方法或机器学习方法来分析 RNA测序数据,才能保证所得生物学结论的正确性。同时,辅以数据可视化分析,避免陷入统计分析误区并及时调整分析策略,也是RNA测序数据处理和分析中避免做出错误生物学结论的保障。

结果:在扼要介绍高通量RNA测序原理、实验流程和数据格式的基础上,以新一代Illumina/Solexa测序平台所产生的数据为例,对RNA测序数据各层次的处理和分析方法进行了系统性的梳理,对现有数据处理和分析软件进行了整理和分类。特别地,在RNA测序数据的基本处理中,着重围绕测序读段定位、基因表达水平估计、选择性剪接事件识别和剪接异构体表达水平推断、新基因检测等问题,分类总结了各种数据分析方法的原理并系统整理了相关软件工具;在多类样本 RNA测序数据的比较分析中,特别针对差异表达基因识别、差异表达剪接异构体识别和对样本的分类分析、基因富集和通路分析等任务,归纳总结了常用的数据分析方法和软件工具,并通过图示实际数据分析结果来说明 RNA测序数据用识别差异表达基因的有效性和灵敏性。此外,通过可视化RNA测序原始数据,强调了可视化分析在大规模RNA测序数据分析中的重要性,并整理了适用于RNA测序原始数据可视化的软件。最后,对剪接结合区读段定位和测序数据中系统噪声和偏好等目前尚待解决的问题做了深入的分析,并探讨了解决对策。

结论:以Illumina/Solexa测序平台为例,对新一代高通量RNA测序数据的处理和分析方法做了较全面的梳理,并对各环节中的已有软件进行了汇总,以期能为生命科学和医学研究工作者提供参考。此外,还针对高通量 RNA测序数据处理和分析中有待进一步研究的问题进行了探讨,并对RNA测序技术在现代组学研究乃至整个生命科学和医学研究中的作用进行了展望。

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2010,37(8): 834-846入选年份:2013

海马注射β-淀粉样蛋白前体蛋白抗体诱导神经元的退行性变及学习记忆障碍

许玉霞,王洪权,赵红,等

摘要:探讨海马内注射淀粉样蛋白前体蛋白(APP)抗体诱导细胞表面APP的铰链是否影响大鼠的水迷宫行为学以及是否诱导神经元的退行性改变,并进一步探讨其可能的机制。成年雄性SD大鼠海马内分别注射生理盐水、对照IgG和APP抗体。水迷宫行为学检测测试动物的学习和记忆能力。Cresyl Violet(CV)和Fluoro-Jade B染色观察神经元的退行性变。免疫组织化学方法检测MAP-2和磷酸化paxillin及磷酸化tau蛋白在海马的异常表达和分布,海马内注射APP抗体可延长动物的寻台潜伏期,减少大鼠在平台所在象限的探索时间和穿梭次数。CV和Fluoro Jade-B染色结果显示,海马注射APP抗体可导致海马锥体细胞的死亡和退变。同时伴MAP2免疫染色的减少和磷酸化paxillin及磷酸化tau的免疫染色的增加。上述结果表明,海马内注射APP抗体可诱导学习和记忆功能障碍及神经元的退行性改变,其机制可能与MAP-2和磷酸化paxillin及磷酸化tau的异常表达分布有关。

关键词:淀粉样蛋白前体蛋白;水迷宫;神经元退行性变;海马;paxillin;tau

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2011,38(10): 908-918入选年份:2013

脑衰老与阿尔茨海默病症状出现前阶段

崔德华,田小生,王贺成,等

摘要:脑衰老可分为生理性增龄变化与病理性变化,后者与阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)等神经退行性疾病的发生有关。生理性脑衰老与AD在发病早期具有相似的表现形式、病变特征、生化改变和发病机制。其共开的分子机制是异常蛋白质蓄积,提示两者有着相似的病理学基础,脑衰老可能是AD等神经退行性改变的最初级阶段,病理性脑衰老因素可能促进AD等神经退行性疾病的发生发展。临床前期AD(preclinical AD,PCAD)患者的脑、血液和脑脊液中可以检测到AD特定的生物标记物,但AD的临床症状并没有出现,因此也被称为“症状出现前AD(presymptomatic AD)”。PCAD和对照组比较,氧化应激指标和高度不溶性Aβ42并没有显著性升高,寻找早期PCAD发病过程中新的可用于临床早期诊断的生物标记物、药物靶点将成为我们的关注重点。

关键词:脑衰老;临床前期阿尔茨海默病;β-淀粉样蛋白;磷酸化Tau

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2012,39(8): 741-746入选年份:2013

橡胶树EST-SSR标记的开发与应用

安泽伟

摘要:目的:我国的橡胶树种植始于20世纪初,现在主要集中在海南和云南两省,天然橡胶种植业已成为我国热区农业的重要支柱产业。目前国内外还没有关于橡胶树EST-SSR分子标记研究的相关文献报道,本研究通过开发橡胶树EST-SSR分子标记,旨在为橡胶树遗传图谱构建、重要性状的分子标记和基因克隆等遗传研究提供一种新型的高效工具。

方法:对橡胶树胶乳EST序列采用CAP3软件进行EST拼接,从而获得Unigene。通过SSRIT软件对Unigene进行SSR位点搜索。在GenBank中用Blastn对含有SSR位点的Unigene进行序列比对分析,预测其功能。。选择具有SSR位点,且串联重复长度大于15bp的Unigene,用PRIMER5.0设计SSR引物。通过梯度PCR反应确定引物最佳复性温度,PCR产物用6%变性聚丙烯酰胺凝胶分离。用POPGen软件计算各位点的杂合度。在NTSYSpc 2.0软件中依据简单匹配系数法(Simple matching coefficient)计算参试材料的遗传相似度(Genetic similarity,GS),并用UPGMA法进行聚类分析。

结果:通过对橡胶树10778条EST序列进行拼接,共得到Unigene 3090条,从中发掘出分布于353条Unigene的430个EST-SSR位点,SSR发生频率为11.42%,平均分布距离为3.93 kb。在橡胶树EST-SSR中,二核苷酸和三核苷酸重复是主要的重复类型,分别占63.49%、32.09%。TC/AG、CT/GA和CTT/GAA、AAG/TTC、AGA/TCT是二、三核苷酸的优势重复类型。利用PRIMER5.0设计引物148对,随机挑选21对引物进行合成,并用其中15对扩增较好的引物对44个橡胶树无性系进行了遗传多样性分析。结果表明,15对引物共扩增出53条带,平均每对引物可扩增出3.5条带,多态性条带占92.5%。每个位点的等位基因有2~7个不等,实际观察杂合度从0.0455至0.8286,期望杂合度从0.2038至0.8393。对经扩增验证的含有SSR位点的15个Unigene在GenBank中进行了核酸比对分析,结果表明,只有一个Unigene未找到高度同源序列,其余的14个Unigene都找到了高度同源的EST序列,其中有4个功能不明。44份橡胶树无性系的遗传基础狭窄,相似系数在0.64~0.98之间;RRIM600和Reyan78-3-5的相似系数最大,为0.98。从UPGMA法聚类图中可知,参试品种可分为A、B、C三个组,A组包括28个品种,其中多数品种的亲本之一是RRIM600;B组包括6个品种,它们的亲本之一是IAN873或PB86;C组包括8个品种,多数品种的亲本之一是PR107。

结论:研究结果表明,从橡胶树EST中开发SSR标记是有效、可行的,文章所开发的EST-SSR引物可用于橡胶树遗传分析研究。

来源出版物:遗传,2009,31(3): 311-319入选年份:2013

幼年大鼠青霉素点燃后慢性认知功能缺陷的分子机制研究

倪宏,姜玉武,丁美丽,等

摘要:在建立发育期大鼠青霉素点燃模型的基础上,探讨点燃后至成年期不同发育阶段空间学习记忆能力改变,以及对海马记忆分子钙/钙调蛋白依赖的蛋白激酶Ⅱα(CaMKⅡα)、突触可塑性相关基因3(PRG-3)、抗惊厥脑肠肽胆囊收缩素(CCK)、锌离子转运体1(ZnT-1)和3(ZnT-3)表达的远期影响。生后29天(P29)的SD大鼠随机分为青霉素点燃模型纽(RS组,n=39)及生理盐水对照组(NS组,n=21)。RS组隔日腹腔注射青霉素,按体重5.60×106U/kg,连续6次,NS组以同样方法腹腔注射生理盐水。于末次惊厥后1.5、3、6和12 h透射电镜观察海马凋亡及自噬,于末次惊厥后1 h进行脑电记录,于末次惊厥后24 h原位末端标记凋亡法(Tunnel)检测海马凋亡细胞。分别于P51~P56、P81~P84、P92~P95进行3次Morris水迷宫实验,检测大鼠的学习记忆能力,最后,采用Timm染色观察海马苔藓纤维发芽,实时定量RT-PCR测定海马CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-1和ZnT-3的表达。结果如下:A.电镜显示末次惊厥后1.5~12 h可见人鼠海马本部神经元内溶酶体被激活,自噬小体形成,12 h自噬和凋亡同时存在;Tlinnei,显示凋亡细胞明显增多(P < 0.05)。B.RS组末次惊厥后3~5 min脑电图记录显示额叶丛集放电,棘波和尖波阵发。C.Morris水迷宫实验显示,第1次测试各组逃避潜伏期均呈逐渐下降趋势,但RS组第5天潜伏期明显高于NS组,具有显著性差异(P < 0.05),RS组第2次水迷宫测试中第1天潜伏期明显高于NS组,具有统计学意义,第3次水迷宫第2天的潜伏期仍明显高于NS组,具有统计学意义。D.在Morris水迷宫搜寻策略分析中采用秩和检验,第1次水迷宫对照组在第4天和第5天成绩明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.01),第2次和第3次水迷宫中对照组3天成绩均明显优于RS组,具有统计学意义(P < 0.05)。E.Moms记忆实验显示:3次记忆测试平台象限路径与总路径之比,RS组3次记忆测试均明显低于NS组,有显著性差异(P < 0.05)。F.Timm染色显示,RS组海马齿状回内分子层和CA3区锥体细胞层可见明显异常增生苔藓纤维,对照组未见发芽。G.在实时定量RT-PCR试验中,方差分析显示RS组海马CaMKⅡα和ZnT-1表达明显低于NS组(P < 0.05),聚类分析和相关分析表明,NS组CaMKⅡα、PRG-3、CCK、ZnT-3这4个基因具有共聚特征,并且各个基因之间具有显著相关性,而RS组仅海马CaMKⅡα和ZNT-1具有明显的共聚现象且呈正相关。本研究表明,幼年大鼠青霉素点燃后不仅能够造成海马神经元早期损伤(包括自噬和凋亡增加),而且产生远期的学习和记忆功能损害,并可能与海马记忆分子CaMKⅡ及ZNT-1表达下调有关。

关键词:青霉素点燃;癫痫模型;认知障碍;分子机制;CaMKⅡα;ZnT;CCK;PRG-3

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2009,36(4): 480-490入选年份:2013

淀山湖浮游植物群落特征及其演替规律

王丽卿,施荣,季高华,等

摘要:为探明淀山湖浮游植物群落结构演变与富营养化之间的关系,于2004—2006年对上海市最大天然淡水湖泊淀山湖的浮游植物进行逐月采样调查,分析其群落结构特征。共采集到淀山湖浮游植物84属205种,主要由绿藻(种类数占50%)、硅藻(20%)、蓝藻(13%)、裸藻(13%)等组成。相邻两月之间种类相似性系数呈现冬春季高、夏秋季低的趋势:优势种为银灰平裂藻(Merismopedia glauca)、小席藻(Phormidium tenus)、铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa)、具缘微囊藻(M.marginata)、湖泊鞘丝藻(Lyngbya limnetica)、微小色球藻(Chroococcus minutus),颗粒直链藻最窄变种(Melosira granulata var.angustissima)、啮蚀隐藻(Cryptomonas erosa)、小球藻(Chlorella vulgate)和四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)等。浮游植物群落细胞数量主要由蓝藻(42.73%)、绿藻(37.75%)、硅藻(12.67%)和隐藻(6.06%)组成;生物量主要由硅藻(36.75%)、蓝藻(16.78%)、绿藻(16.36%)和隐藻03.53%)等组成。淀山湖浮游植物群落结构季节演替模式不同于PEG(Plankton Ecology Group)模型,其中蓝藻从春末开始大量出现,夏季大量繁殖,一直延续到秋初。综合文献资料看出,淀山湖浮游植物群落已从1959年的硅藻一金藻型、1987—1988年的隐藻-硅藻型演变为2004—2006年的蓝藻-绿藻型;数量由1959年的103ind./L上升至2004—2006年的1.11×107cells/L。演替的总体趋势表现为:贫中营养型的金藻、甲藻比例下降,富营养型的蓝藻、隐藻和微型绿藻增加。浮游植物数量和群落结构的演变指示了淀山湖水体的富营养化进程。

关键词:浮游植物;优势种;群落结构;演替;富营养化

来源出版物:生物多样性,2011,19(1): 48-56入选年份:2013

内源性甲醛异常蓄积与记忆衰退

童志前,韩婵帅,苗君叶,等

摘要:近期,本实验室报道了内源性甲醛浓度与认知功能损伤程度之间的关系(Neurobiol Aging,2011,32(1): 31-41)。观察到转基因痴呆小鼠(APP、APP/PS1)及衰老加速型(SAMP8)小鼠脑内甲醛浓度较对照组显著升高。参照痴呆鼠脑内甲醛浓度,实验人员对正常成年小鼠进行注射,导致其视觉空间记忆能力减退。注射甲醛消除剂可以降低老龄大鼠体内甲醛浓度、减少APP痴呆模型小鼠脑内的老年斑,且能观察到记忆功能的改善。临床观察显示,老年痴呆患者尿甲醛浓度与认知功能损伤程度之间呈正相关。甲醛的过量蓄积造成脑慢性损伤,可能是散发性老年记忆衰退的机制之一。

关键词:痴呆;甲醛应激;内源性甲醛;视觉空间记忆;记忆衰退

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2011,38(6): 575-579入选年份:2013

聚丙烯酰胺凝胶快速、高效银染方法的建立

梁宏伟,王长忠,李忠,等

摘要:聚丙烯酰胺凝胶电泳目前已经广泛应用在SSR标记、SNP标记以及遗传图谱的构建等过程中。但是一直以来凝胶银染方法由于染色时间长、染色步骤繁琐,使得对于开展大批量的实验研究极为不利。文章通过对常规方法的改良,建立了一个银染步骤只需要10 min,整个染胶过程只需约20 min的快速、高效的银染方法。

关键词:银染方法;DNA;聚丙烯酰胺凝胶

来源出版物:遗传,2008,30(10): 1379-1382入选年份:2013

流感病毒感染介导的免疫病理损伤研究进展

吕进,王希良

摘要:流感病毒感染(如暴发性流行或高致病性禽流感H5N1感染)可以造成广泛的病理损伤及严重的并发症,其肺部病理损伤以肺水肿及广泛的炎性渗出为特点,并伴有大量的中性粒细胞、巨噬细胞、淋巴细胞浸润及促炎因子和趋化因子的产生。组织学及病理学研究表明,过度的宿主应答反应是介导病理损伤的丰要原因之一,而这些在流感病毒感染过程中介导组织损伤的免疫分子与细胞,在病毒的有效清除过程中同样至关重要。主要对甲犁流感病毒感染过程中免疫系统的多种效应成分如何引发及加重病理性损伤等有害方面加以综述。为深入了解流感病毒感染防御机制及寻找并设计出既无害又能有效地治疗流感病毒感染的策略提供理论指导。

关键词:流感病毒;免疫病理损伤;免疫防御

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2009,36(8): 961-967入选年份:2013

多倍体银鲫克隆多样性和双重生殖方式的遗传基础和育种应用

桂建芳,周莉

摘要:单性物种一般是多倍体,且通过单性生殖方式如雌核生殖、杂种生殖或孤雌生殖繁殖。与其他单性和多倍体物种相比,银鲫具有更高的倍性,为六倍体。它经历了几轮连续的基因组多倍化,还经历了一次额外的、在较近年代发生的基因组复制事件。更为重要的是,银鲫已被证实同时存在雌核生殖和有性生殖双重生殖方式。本文综述了银鲫的多倍化起源、克隆多样性和双重生殖方式的遗传基础,概述了其新品种培育和有关其生殖与早期发育相关基因鉴定的研究进展。已有实验证据表明,银鲫正处于二倍化的进化轨道中。作为一个新的进化发育(Evo-Devo)生物学模型,重点论述了银鲫在重复基因的功能歧化和单性动物的有性起源和进化等方面的研究前景。

关键词:银鲫;多倍化起源;克隆多样性;雌核生殖;有性生殖;双重生殖方式;品种培育

来源出版物:中国科学(C辑),2010,40(2): 95-103入选年份:2013

中国人群家族性高胆固醇血症LDLR基因突变研究进展

代艳芳,孙立元,张新波,等

摘要:家族性高胆固醇血症(Familial hypercholesterolemia,FH)主要是由于低密度脂蛋白受体(Low-densitylipoprotein receptor,LDLR)基因突变导致的单基因显性遗传性疾病。FH患者LDLR基因突变导致细胞膜表面LDLR减少或缺如,机体代谢胆固醇能力降低,血浆胆固醇增高并沉积在不同的组织和器官,常伴有全身黄色瘤和早发冠心病,因此FH也是最常见的严重代谢性疾病。世界范围内对LDLR基因突变的报道总共有1741种,经整理我国目前报道的140例FH指示病例,包括108种LDLR基因突变类型。文章对已报道的中国FH患者LDLR基因突变特点进行系统分析和综述,旨在为FH诊断治疗提供参考依据。

关键词:高胆固醇血症;家族性;低密度脂蛋白受体;基因突变;中国人群

来源出版物:遗传,2011,33(1): 1-8入选年份:2013

建鲤生长激素受体基因分离、转录子多态性以及组织表达特性

俞菊华,李红霞,唐永凯,等

摘要:使用PCR、RT-PCR和RACE方法分离克隆了建鲤基因组内的4个jlGHRs基因,同源性分析和系统树表明它们两两分属于鱼类GHR1和GHR2,命名为jlGHR1a、jlGHR1b;jlGHR2a、jlGHR2b。jlGHR1s和jlGHR2s的两个旁系同源基因间氨基酸差异分别为5%和11%,但功能保守区FGVFS基序、Box1、Box2基本一致,jlGHR1s和jlGHR2s氨基酸差异为41%。jlGHRs和斑马鱼GHRs基因结构相同,在阅读框内存在7个内含子,两旁系同源基因间内含子长度或序列存在差异。jlGHR1s、jlGHR2s与不同鱼类GHR1、GHR2同源性高低与传统分类地位一致。实验过程中发现建鲤肝脏存在jlGHRs的多种转录子,包括丢失了外显子4的jlGHR1b''、保留了内含子3的jlGHR2a''、丢失了部分外显子8的jlGHR2as。实时定量RT-PCR组织表达结果显示4个jlGHRs在脑、肝、心、头肾、肾、肠、脾、肌肉各组织中均有表达,但表达量差异明显,其中肌肉组织中4个基因表达量均最高,脑中4个基因的表达水平相当,其余各组织中 jlGHR2b的表达量均最高。从多转录子和较低表达量推测 jlGHR2a所受的选择压力低于jlGHR2b。鲤鱼基因组内分离到GHR1、GHR2的两个旁系同源基因在功能基因方面证实了鲤鱼体内存在两套基因,表明鲤鱼是研究同源基因变异分化的好材料,也为今后正确查找jlGHRs基因上的SNP位点奠定了基础。

关键词:建鲤;生长激素受体基因;旁系同源基因;组织表达

来源出版物:水生生物学报,2011,35(2): 218-228入选年份:2013

三聚氰胺对花鲈的急性毒性实验研究

刘海燕,张伟,薛敏,等

摘要:该文以花鲈(Lateolabrax japonicus)为实验对象,采用接触、腹腔注射及口服三种致毒方式,进行了非蛋白氮物质-三聚氰胺对花鲈的急性毒性实验研究。口服急性毒性实验中,通过在饲料中添加不同浓度的三聚氰胺(0、500、2000、5000及10000 mg/kg),进行了21 d的花鲈养殖实验。实验结果表明:三聚氰胺溶解度较低,其水溶液没有表现出急性毒性,LC50> 3500 mg/L;而在腹腔注射致毒方式下,三聚氰胺对花鲈的半致死剂量LD50=890.07 mg/kg·w;LD5095%可信限为:778.63~1017.45 mg/kg·w;在口服急性毒性实验中,10000 mg/kg组三聚氰胺降低了花鲈的摄食与生长(P < 0.05),饲料系数显著升高(P < 0.05);三聚氰胺对花鲈的存活率、肥满度、肝体比及脏体比均无显著影响(P > 0.05)。饲料中添加三聚氰胺没有显著影响花鲈血清的丙氨酸氨基转移酶、天冬氨酸氨基转移酶、总蛋白、葡萄糖、胆固醇、甘油三酯及尿素氮(P > 0.05),但显著影响了花鲈血清的碱性磷酸酶活性,10000 mg/kg组的碱性磷酸酶活性显著高于其他各处理组(P < 0.05),其他各组间无显著差异(P > 0.05)。三聚氰胺对花鲈21D的最大未观察到有害作用剂量(NOAEL,no-observed-adverse-effect-level)为131.99 mg/kg·w·d。

关键词:三聚氰胺;花鲈;急性毒性实验

来源出版物:水生生物学报,2009,33(2): 157-163入选年份:2013

中国油松林生态服务功能评估

郭浩,王兵,马向前,等

摘要:森林生态服务功能评估是国内外研究热点之一,评估指标体系和评估方法不统一是诸多问题产生的根源。该文在颁布的森林生态系统服务功能评估标准的框架下,采用森林生态系统定位研究网络(CFERN)台站多年连续观测数据和森林资源清查数据及公共数据对中国油松林生态服务功能物质量和价值量进行了详细的动态评估。结果表明:“九五”期间中国油松林生态服务功能总价值为1144.9640亿元/年,单位面积价值为5.2074万元/(hm2·年);“十五”期间油松林生态服务功能总价值1190.5461亿元/年,单位面积价值为5.2101万元/(hm2·年)。“十五”期间中国油松林每年涵养水源40.40亿立方米,固土0.67亿吨,固碳0.09亿吨,生产有利于人体健康的负离子1.96×1020个,吸收二氧化硫5.02亿公斤,滞尘759.10亿公斤。“九五”期间在中国油松林分布的15个省份中,生态服务功能受益最大的省份是辽宁省,受益最小的是湖南省。

关键词:生态服务功能;油松;物质量;价值;评估

来源出版物:中国科学(C辑),2008,38(6): 565-572入选年份:2013

植物DNA条形码研究进展

宁淑萍,颜海飞,郝刚,等

摘要:DNA条形码(DNA barcoding)已成为近5年来国际上生物多样性研究的热点,即通过使用短的标准DNA片段,对物种进行快速、准确的识别和鉴定。该技术在动物研究中已得到广泛的应用,所采用的标准片段是线粒体COI基因中约650 BP长的一段。然而在植物中DNA条形码的研究进展相对缓慢,目前尚处于对所提议的各片段比较和评价阶段,还未获得一致的标准片段。由于植物中线粒体基因组进化速率较慢,因此条形码片段主要在叶绿体基因组上进行选择,被提议的编码基因片段主要有rpoB,rpocI,matK,rbcL,UPA,非编码区片段有tmH-psbA,atpF-atpH,psbK-psbI,此外还有核基因 ITS。已有的研究表明以上任何一个单片段都不足以区分所有植物物种,因而不同的研究组相继提出了不同的片段组合方案,目前被广泛讨论的组合主要有5种。该文综述了 DNA条形码序列的优点、标准、工作流程、分析方法和存在的争议,重点论述了植物条形码研究中被提议的各序列片段和组合的研究现状。

关键词:DNA条形码;物种识别;分析方法;条形码评价

来源出版物:生物多样性,2008,16(5): 417-425入选年份:2013

内蒙古温带草地生物量及其与环境因子的关系

马文红,杨元合,贺金生,等

摘要:利用实际观测的113个地面数据,估算了内蒙古温带草地地上、地下生物量的大小,揭示了其空间分布和地下生物量的垂直分布规律,并探讨了不同环境因素对地上、地下生物量的调控作用。主要结果如下:(1)3种草地类型(荒漠草原、典型草原和草甸草原)的生物量存在显著差异;其地上生物量分别为56.6,133.4和196.7 g/m2,地下生物量分别为301.0,688.9和1385.2 g/m2;(2)地上生物量和地下生物量均呈现自西南向东北增加的空间分布特征;3种草地具有相似的地下生物量垂直分布特征;总体上,温带草地表层(0~10 cm)地下生物量约占总地下生物量的一半;(3)降水是导致内蒙古温带草地生物量空间变异的主要因子。地下生物量的垂直分布与降水关系密切,而受土壤质地和草地类型的影响较弱。

关键词:温带草地;地上生物量;地下生物量;空间分布;垂直分布;降水

来源出版物:中国科学(C辑),2008,38(1): 84-92入选年份:2013

中国北方草地生物量动态及其与气候因子的关系

马文红,方精云,杨元合,等

摘要:草地生态系统在全球碳循环中扮演重要角色。中国草地约占中国陆地面积的1/3,但对其碳库大小、动态及其与气候变化的关系缺乏系统研究。基于341个样地调查的地上、地下生物量资料和19822006年的卫星遥感数据,利用地上生物量与遥感数据之间及地上生物量与地下生物量之间的关系,估算了中国北方草地生物量碳库及其空间分布,分析了过去25年生物量碳密度和碳库的时间动态及其与气候变化的关系。结果显示:(1)中国北方草地生物量碳库为557.5 Tg C,地上、地下生物量密度分别为39.5和244.6 g C/m2,地下部分占总生物量碳库的86%;(2)1982—2006年间中国草地生物量碳库呈微弱增加趋势,平均年增量为0.2 Tg C,但自20世纪80年代末,草地生物量并未呈现显著的变化趋势;(3)草地生物量的年际波动主要受1~7月降水的影响,而与温度关系较弱。不同草地类型之间生物量-气候关系存在一定差异,较为干旱的荒漠草原和典型草原的生物量波动与降水关系密切;高寒草甸的生物量则与1~7月均温显著正相关,而与降水的关系较弱。结果表明,不同草地生态系统对未来气候变化的响应可能存在差异。

关键词:温带草地;寒草地;地上生物量;地下生物量;碳库;均一化植被指数(NDVI)

来源出版物:中国科学(C辑),2010,40(7): 632-641入选年份:2013

基于芸香科的植物通用DNA条形码研究

罗焜,陈士林,陈科力,等

摘要:植物DNA条形码研究是近10年来进展最迅速的学科之一,其通用序列的筛选一直是该领域研究的热点问题。2009年,生命条形码联盟植物工作组推荐rbcL+matK组成复合序列作为植物通用条形码,但其研究对象中近缘属、种较少,且物种水平鉴定成功率仅为72%,所以仍在进行验证和新序列的研究工作。本研究选取nrDNA ITS2序列,利用其具有11级结构的特性、通过不同物种类型模型判定全长,将其和目前热点候选序列(matK,rbcL,psbA-trnH,rpoCl,ycf5)及nrDNA ITS序列针对芸香科72属192种300个样本进行比较,试图在同一科属下更多近缘种存在时,真实判定候选序列的鉴定能力。结果表明,自行设计引物的ITS2序列具有较好的PCR扩增和测序成功率,在所考察的候选序列中具有最大的种间变异和较小的种内变异,且两者存在极显著差异,同时物种鉴定成功率最高,各评价指标均优于其他候选序列。证实ITS2序列在单一科属内的“高效性”,故推荐其作为植物DNA条形码通用序列之一。

关键词:DNA条形码;ITS2;芸香科;鉴定

来源出版物:中国科学(C辑),2010,40(4): 342-351入选年份:2013

异育银鲫幼鱼对饲料中维生素B6需求量的研究

王锦林,朱晓鸣,雷武,等

摘要:通过8周的生长实验,研究饲料中维生素B6的含量对异育银鲫(Carassius auratas gibelio)(初始体重3.3 g)生长、饲料利用及生化指标的影响。配制7组等氮等能的饲料,饲料中维生素B6的含量分别为0、1.11、3.29、5.41、12.7、13.3和27.3 mg/kg。实验结果表明,饲料中缺乏维生素 B6会显著降低异育银鲫的特定生长率、饲料转化效率、蛋白质效率、存活率、肝体指数,但对摄食率没有显著影响。饲料中维生素B6的含量为12.70 mg/kg时,肝脏谷草转氨酶活性(GOT)活性最强,并且显著高于对照组(P < 0.05)。在饲料中维生素B6含量为5.41 mg/kg时,肝脏谷丙转氨酶活性(GPT)活性显著提高。当饲料中维生素B6含量为12.7 mg/kg时,肝脏中维生素B6的沉积最高。通过折线法,根据特定生长率和饲料中维生素B6含量的关系,得出异育银鲫最大生长时饲料维生素B6的适宜含量为0.95 mg/kg;而以肝脏GOT和GPT活性为指标时,其饲料维生素B6的适宜含量分别为11.36和7.62 mg/kg。

关键词:异育银鲫;特定生长率;维生素B6需求量;谷丙转氨酶活性;谷草转氨酶活性

来源出版物:水生生物学报,2011,35(1): 98-104入选年份:2013

新型长链非编码RNA(lncRNA)的生物信息学研究进展

原佳沛,张浩文,鲁志

摘要:非编码RNA(noncoding RNA,ncRNA)是指不被翻译成蛋白质的一类RNA,近几年来关于它们的功能研究越来越引起人们的重视。现在已经发现了一些中小型ncRNA,比如microRNA、snoRNA、tRNA等,但是关于长ncRNA(lncRNA)的研究还不够完善。本篇综述回顾了ncRNA特别是lncRNA的生物信息学研究进展,包括它们的研究历程、基本特点、与疾病的关系,以及对已有的预测非编码RNA的计算机方法进行了分析和比较,并且介绍了利用机器学习模型整合新一代高通量测序数据的方法。

关键词:非编码RNA;长链非编码RNA;非编码RNA预测;机器学习

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2013,40(7): 634-640入选年份:2013

2型糖尿病患者尿核糖浓度显著高于正常

苏涛,辛亮,赫英舸,等

摘要:自从Chevreul ME发现糖尿病患者尿液中的糖是葡萄糖,近200年的时间,糖尿病被视为一组以葡萄糖慢性增高为特征的代谢性疾病,而体内广泛存在的核糖与糖尿病之间的关系却被忽略。研究发现核糖可以降低血葡萄糖浓度,曾报道糖尿病患者可以口服核糖。本实验室前期工作表明,核糖能够迅速与蛋白质发生非酶促糖基化,形成具有强烈细胞毒性的糖基化终末产物(advanced glycation end products,AGEs),引起细胞(包括神经细胞)死亡。进一步的实验证明,虽然在给小鼠注射核糖时,血葡萄糖浓度有所降低,但是糖基化血清蛋白和 AGEs均显著升高,说明核糖浓度的升高更容易使机体发生非酶促糖基化反应,产生AGEs,从而造成危害。本文采用1-(4-羧基苯基)-3-甲基-5-吡唑酮(MOPBA)结合高效液相色谱,对明确诊断的2型糖尿病患者(n=30)和同龄健康人(n=30)尿核糖进行了定量分析,结果显示,MOPBA-核糖衍生物与尿核糖浓度之间呈线性相关(r2=0.999),回收率达99%。经质谱分析显示,HPLC分离的糖尿病患者尿样品中含569.19 u MOPBA衍生物峰(核糖,C27H29N4O10)和599.20 u MOPBA衍生物峰(葡萄糖,C28H31N4O11)。2型糖尿病组尿核糖浓度(男性:(134.28±35.09)μmol/L;女性:(97.33±23.68)μmol/L)显著高于正常对照组(男性:(35.99±5.64)μmol/L;女性:(33.72±6.27)μmol/L)(P < 0.001),同时,其尿葡萄糖浓度也显著高于正常对照(P < 0.001)。糖尿病患者尿核糖显著高于正常人的现象提示,2型糖尿病不但葡萄糖代谢异常,同时核糖代谢也发生了异常。

关键词:2型糖尿病;核糖;葡萄糖;非酶促糖基化;并发症;代谢性疾病

来源出版物:生物化学与生物物理进展,2013,40(9): 816-825入选年份:2013

地形、邻株植物及自身大小对红楠幼树生长与存活的影响

童跃伟,项文化,王正文,等

摘要:在山地森林中,树木生长不仅受地形的影响,也与邻株植物存在各种相互作用,而且具有个体大小依赖性。然而这些影响都具有物种特异性,即不同物种即使在同类地形或与同种植物相邻也会受到不同乃至相反的影响。此外,不同物种个体生长的自身大小依赖性也存在差异。作者利用中欧合作项目“中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究(BEF)”实验样地,以渐危的常绿阔叶木本植物红楠(Machilus thunbergii)为研究对象,连续两年观测了存活的1452株红楠幼树基径和树高,分析坡向和坡度等地形、邻株植物丰富度及其功能群组成、红楠自身大小对红楠幼树生长和存活率的影响。结果表明:(1)红楠幼树位于阴坡时比位于阳坡具有更高的生长速率和存活率,而坡度只对树高生长量有显著影响;(2)邻株植物物种丰富度对红楠幼树的基径、树高和存活率影响不显著;(3)邻株植物功能类型对红楠幼树生长具有极显著的影响,影响程度大小依次为落叶阔叶型 > 落叶阔叶与常绿阔叶的混交型 > 常绿阔叶型 > 常绿针叶型,而对存活率无显著影响;(4)红楠幼树的生长与自身大小呈正相关幂函数关系,即基径和树高的生长速率都会随着其自身大小的增加而增加。可见,构建树木生长模型,不仅要考虑地形等环境因子差异,而且要充分考虑邻株植物的功能类群差异、邻株植物相互作用的性质和程度,以及自身个体大小等因素,为渐危和濒危树种的保护提供更为可靠的理论依据。

关键词:中国亚热带森林生物多样性与生态系统功能实验研究;功能类群;Machilus thunbergii;邻株植物效应;大小依赖;物种丰富度;地形;树木生长模型

来源出版物:生物多样性,2013,21(3): 269-277入选年份:2013

中国草地生物多样性监测网络的指标体系及实施方案

万宏伟

摘要:目的:建立生物多样性监测网络是生物多样性保护和研究的基础。我国森林生物多样性监测的网络已经初具规模,但国家尺度上的草地生物多样性监测网络尚未建设。为推动我国草地生物多样性尤其是植物多样性的连续监测,提出一套符合我国国情的监测与研究草地生物多样性的指标、方法体系及实施方案,构建国家尺度上的草地生物多样性监测网络是当前的重要任务之一。方法:基于我国草原生物多样性监测与研究现状,结合国际研究前沿,首先明确了我国草原生物多样性监测的总体目标、科学问题及多样性指标体系设置的三个基本原则。在此基础上,确立了草原生物多样性监测的指标和方法体系。并在综合考虑监测样点布设的两种常规方法(即按照群落类型进行布设或系统随机布设)的利弊和我国国情的基础上,提出了我国草原生物多样性监测的样点选取和布设方案。最后,以中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室2012年组织的我国首次草原植物多样性考察的实践经验,给出了野外考察工作的具体工作流程和注意事项,并以一个调查样地野外获取数据为例进行了案例分析。

结果:(1)从生物多样性的研究和保护两个层面提出了我国草原生物多样性监测与研究拟解决的10个科学问题。其中,前五个科学问题从生物多样性保护的层面出发,主要针对草原生物多样性变化的关键驱动因子和机理的识别,以期为草原生物多样性保护实践提供理论指导;后五个科学问题从研究的层面出发,主要针对我国草原植物多样性的形成和维持机制、尺度依赖性及多样性和生态系统功能之间关系等问题。(2)根据本方案的总体目标和具体科学问题,本文提出了一个以草原植物多样性研究为核心,兼顾草原生态系统健康和功能的共计3类27项82个具体指标的监测指标体系。其中1-8项为植物组成多样性野外调查内容,9-19项为生态系统健康和关键生态系统功能指标,20-27项为关键环境和人类活动干扰指标。(3)提出我国监测样地布设方案:首先按照系统布点原则将我国陆地生态系统分成100 km×100 km的方格,然后通过植被图、近年的高分辨率遥感图和行政区划图整合信息,在每个方格内综合考虑植被类型、遥感植被信息和空间位置(行政区域、交通便利程度)等信息,选取适当数量的监测样点。对选取的样地进行标记,以提高不同的时空序列调查数据的可比性,然后通过金属探测器和高精度手持GPS的配合使用,实现对每个调查样地中心点的精确定位。另外,本方案在考虑野外考察可行性的同时,根据各类生物空间分布特征以及活动范围对其调查取样空间尺度进行了相应的设置,以保证各类生物多样性指标均具有较高的检出概率。

结论:针对我国草地生物多样性监测研究的不足,在综合考虑我国基本国情的基础上,作者以草原植物多样性为中心,并兼顾其他关键生态系统健康指示指标,提出了一套监测与研究草原生物多样性的指标、方法体系及实施方案。

来源出版物:生物多样性,2013,21(6): 639-650入选年份:2013

编辑:张宁宁

猜你喜欢
生物多样性微生物土壤
土壤
灵感的土壤
为什么土壤中的微生物丰富?
识破那些优美“摆拍”——铲除“四风”的土壤
关于湿地生物多样性保护措施的探讨
利用生物多样性防治园林植物病害的可行性分析
红树林微生物来源生物碱的开发利用
微生物对垃圾渗滤液中胡敏酸降解和形成的影响