黔西南北盘江镇喀斯特高原峡谷区植被演替阶段碳氮稳定同位素特征

为了探究森林不同演替阶段碳氮(C、N)、稳定碳氮同位素值(δ¹³C、δ¹⁵N)随演替发生的变化特征与内在联系,该文以喀斯特高原峡谷区草灌、灌木、乔灌和乔木4个演替阶段的森林植物群落为研究对象,测定了叶片-凋落物-土壤的C、N及稳定同位素值,并分析其在不同层次间的互作效应。结果表明:(1)喀斯特地区森林叶片-凋落物-土壤δ¹³C值分别为-31.31‰～-28.23‰、-29.96‰～-20.07‰、-26.83‰～-21.14‰,相应的δ¹⁵N值依次为-3.41‰～1.54‰、-2.61‰～0.99‰、5.36‰～8.63‰,总体上土壤表现出富集效应。(2)伴随着演替发生,叶片δ¹³C值与土壤δ¹⁵N值均为先减小后增大,土壤、凋落物δ¹³C值呈降低趋势,叶片和凋落物δ¹⁵N值均无明显变化规律。(3)乔灌阶段叶片-土壤δ¹⁵N值最低,表明该阶段生态系统N饱和程度较小,N含量相对亏缺。(4)叶片-土壤C、N及稳定同位素之间相关性较强,表明两者间养分循环紧密相关,具有显著抑制或促进效应。综上认为,该区生态系统修复时,应选择水分利用效率高的川钓樟(Lindera pulcherima)、圆叶乌桕(Triadica rotundifolia)、翅荚香槐(Cladrastis platycarpa)等树种,提高生态系统对资源利用和养分吸收的自调控能力。     

三峡库区小江库湾鱼类食物网的稳定C、N同位素分析

应用稳定碳(δ₁₃C)、氮(δ₁₅N)同位素探讨了三峡库区一级支流小江库湾枯水期(2010.7)和丰水期间(2010.12)鱼类食物网结构。研究结果显示：初级生产者颗粒有机物(POM)和固着藻类δ₁₃C、δ₁₅N值范围分别为-23.33‰～-21.05‰、-25.13‰～-24.54‰,3.99‰～6.25‰、4.64‰～4.79‰。POM和固着藻类构成了小江库湾食物网能量的主要来源,其中丰水期间陆生营养物质输入是其食物网能量来源的一种重要补充途径。小江库湾常见鱼类食性可分为杂食偏植物食性、杂食偏动物食性及动物食性3种营养类群。在不同时期(枯水期和丰水期)小江库湾鱼类食物网营养级长度均有三级并且存在4种主要营养路径,表明了在三峡工程运行初期小江库湾已经形成了相对稳定的食物网结构。研究为小江库湾鱼类资源管理及生态系统恢复提供了一定的指导意义。     

岩溶区不同植被类型下的土壤氮同位素分异特征

利用氮同位素自然丰度(δ¹⁵N)法研究了重庆青木关岩溶区不同植被类型下的土壤氮同位素分异特征及其影响因素。研究结果表明区内土壤δ¹⁵N受不同的植被、地质和土地利用等影响而具有明显的横向和垂向分异特征,具体表现为:0-20 cm层土壤δ¹⁵N与植物体δ¹⁵N具有显著相关性,该层土壤δ¹⁵N大小为草地土(4.79‰)> 退耕还林土(4.77‰)> 稻田土(4.28‰)> 旱地土(4.25‰)> 灌丛土(3.82‰)> 针叶林土(3.81‰)> 砂岩区针叶林土(3.40‰);20-40 cm层土壤δ¹⁵N大小为砂岩区针叶林土(5.21‰)> 退耕还林土(5.10‰)> 草地土(5.01‰)> 稻田土(4.88‰)>灌丛土(4.70‰)>旱地土(4.55‰)> 针叶林土(4.26‰);40 cm以下土壤δ¹⁵N差异较小,灌丛最高,旱地最低。总体上,砂岩区林地土壤除表层贫化¹⁵N外,其余各层均富集¹⁵N,且分异较小。而岩溶区土壤δ¹⁵N具有明显的垂直变异特征,特别是灌丛林,表现为40 cm以上的土壤贫化¹⁵N,且变化较大,其中0-10 cm土壤δ¹⁵N受植物凋落物影响而较低,10-20 cm土壤δ¹⁵N受微生物作用影响稍显偏高,20-30 cm土壤δ¹⁵N随微生物活动减弱而有所降低;40 cm以下土壤矿化程度较大而富集¹⁵N,且变化较小。除受植被类型影响外,岩溶区土壤δ¹⁵N还受其偏碱、富钙、高粘粒含量的物理化学特性以及农业施肥活动等因素共同影响。     

应用稳定同位素技术构建胶州湾食物网的连续营养谱

根据2011年春季和秋季在胶州湾进行的渔业资源综合调查,应用稳定同位素示踪技术,分析了胶州湾主要渔业生物的碳、氮稳定同位素比值(δ13C,δ15N),并计算其营养级,进而构建胶州湾食物网的连续营养谱。分析的生物种类包括浮游植物、浮游动物、大型无脊椎动物和鱼类,其生物量之和占总渔获量的95%。结果表明,胶州湾食物网的δ13C值范围是-25.63‰—-17.16‰,跨度为8.47‰,平均值为(-19.42±1.80)‰;δ15N值范围是4.15‰—14.11‰,跨度为9.96‰,平均值为(11.98±1.77)‰。胶州湾食物网中的主要生物种类可以划分为4个营养组群,即初级生产者、初级消费者、次级消费者以及顶级捕食者。δ15N值分析显示,胶州湾主要生物种类的营养级范围是1.10—4.03。与文献中基于胃含物分析计算的营养级相比较,37个种类中有29种的营养级分析结果基本一致(在0.5个营养级的误差范围之内)。因此,氮稳定同位素法是一种研究水生生态系统食物网营养位置的有效方法。其中,有8种鱼类的营养级与历史文献相比有所下降,分析方法的不同可能是原因之一,此外,这些鱼种摄食饵料生物营养级的下降也是导致其营养级降低的另一个主要原因。根据营养级计算的结果,构建了胶州湾食物网的连续营养谱,胶州湾食物网中,绝大多数生物种类都属于初级和中级肉食性种类。     

基于稳定同位素技术的长湖鱼类营养结构研究

本研究应用碳、氮稳定同位素技术分析了2017年秋季（10月）和2018年春季（3月）湖北省荆州长湖鱼类营养结构特征,构建了δ¹³C和δ¹⁵N稳定同位素双位图,并计算了7个相关的量化指标。结果显示：所采集的16种鱼类,δ¹³C均值范围为（-27.7±0.8）‰~（-24.8±0.1）‰,δ¹⁵N的均值范围为（11.4±0.3）‰~（16.6±0.5）‰。营养生态位分析显示,长湖鱼类以偏肉食性鱼类黄颡鱼的营养级最高（3.28±0.2）,草鱼的营养级最低（1.74±0.1）。稳定同位素的量化指标表明,长湖春季鱼类群落核心生态位空间（standard ellipse area, SEA）、生态位总空间（total area, TA）和基础食物来源（δ¹³C range, CR）均高于秋季,两个季度的营养多样性（centrifugal distance, CD）和鱼类群落的整体密度（mean nearest neighbor distance, MNND）相似,但春季的营养长度（δ¹⁵N range, NR）和鱼类群落营养生态位分布范围（standard deviation of nearest neighbor distance, SDNND）值低于秋季。说明春季长湖的生态位总空间（TA上升）和基础食物来源（CR上升）较为丰富,但因鱼类种类的食性相近,其群落的总食物链降低（NR下降）。该研究可为分析拆围后长湖鱼类群落结构特征积累基础数据,也为长湖的渔业管理策略提供依据。     

巢湖碳氮地球化学沉积记录揭示全新世以来的环境演化

通过对巢湖湖泊沉积物的总有机碳（TOC）、总氮（TN）、有机碳同位素（δ¹³C_org）、氮同位素（δ¹⁵N）和粒度参数的研究，重建了全新世以来湖泊初级生产力的变化，从而揭示了巢湖地区全新世环境变化历史。早全新世时期（10100-8200 cal a BP），较高的TOC和TN、在波动中逐渐升高的δ¹³C_org值以及高δ¹⁵N值、高黏土（<4 μm）含量指示了较高的湖泊初级生产力，反映气候温暖较湿；中全新世时期（8200-4200 cal a BP），TOC、TN、δ¹³C_org值和黏土（<4 μm）含量总体上较高但呈波动降低趋势，粉砂（4-64 μm）含量升高，δ¹⁵N值总体较低但变化幅度较大，指示初级生产力由较高水平开始逐渐降低，气候由温暖湿润逐渐向凉干方向发展；7300-5800 cal a BP和4300-3800 cal a BP的低δ¹⁵N和高TN值可能受到固氮蓝藻的影响，分别对应着7500-7000 cal a BP和4200-4000 cal a BP气候事件时期夏季风强度的减弱；晚全新世前期（4200-2000 cal a BP），TOC、TN、δ¹³C_org值、黏土（<4 μm）含量的低值和较高的δ¹⁵N值、高粉砂（4-64 μm）含量代表初级生产力继续降低，气候环境进一步向冷干转变。全新世以来湖泊初级生产力的逐渐下降反映了季风的逐步减弱，而逐渐减少的30°N夏季太阳辐射是驱动季风减弱的主要因素。晚全新世后期（2000 cal a BP至今），各环境代用指标的变化表现出不同于全新世环境演化趋势的异常，说明湖泊环境及沉积物受人类活动的影响加剧。     

浙江南部近海前肛鳗营养生态位变化研究——基于稳定同位素技术

基于2016年和2020年浙江南部近海收集的71尾前肛鳗样品,通过测定碳氮稳定同位素比值计算其营养生态位指标,对比分析前肛鳗不同发育过程、不同季节及不同年份营养生态位的差异,探究营养生态位的变动规律及对资源的利用情况。结果表明：（1）2016年和2020年前肛鳗平均δ¹³C值分别为（-15.19±0.31）‰、（-15.90±0.45）‰;平均δ¹⁵N值分别为（12.42±0.45）‰、（12.92±0.25）‰;（2）单因素方差分析表明,2016年前肛鳗不同发育过程δ¹³C值差异不显著（P>0.05）,δ¹⁵N值差异显著（P<0.05）,不同季节间δ¹³C值和δ¹⁵N值均存在显著差异（P<0.05）,而2020年前肛鳗不同发育过程δ¹³C值和δ¹⁵N值差异均不显著（P>0.05）,不同季节间δ¹³C值存在显著差异（P<0.05）,δ¹⁵N值差异不显著（P>0.05）;（3）从个体发育来看,2016年前肛鳗有向高营养级饵料生物摄食的趋势,而2020年前肛鳗摄食特化现象不明显,但均随个体发育过程生态位宽幅逐渐减小,表明个体发育过程营养生态位会出现资源竞争共存分化现象;（4）种群营养多样性指标结果显示前肛鳗在秋、冬两季食物来源较春、夏两季更广泛,春季营养多元化程度与秋季相似,夏季营养多元化程度与冬季相似,各季节间营养生态位重叠较小,存在明显的时间分化现象;（5）2020年前肛鳗种群营养结构多样性指标相比2016年均出现不同程度的降低,两年的SEAc未发生重叠现象。由于种内种间的竞争压力,研究发现前肛鳗在个体发育过程及不同时间段都出现了营养生态位分化现象,从而达到维持物种共存、保持食物网结构稳态的目的。     

马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖 δ13C值对气象因子的响应

通过测定亚热带马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ¹³C值的连日变化,及其对天气变化过程的响应,研究δ¹³C值对短期天气变化动态的响应特征。结果显示,春季马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ¹³C日均值分别介于-26.81‰到-26.49‰之间,以及-29.26‰到-27.47‰之间,平均值分别为(-26.58±0.12)‰和(-28.67±0.65)‰。进一步分析表明,马尾松树干韧皮部水溶性糖δ¹³C值与取样之前第4天的太阳辐射、水气压亏缺、相对湿度和空气温度显著相关(P≤0.05),杉木树干韧皮部水溶性糖δ¹³C值取样之前第3天的太阳辐射、水气压亏缺和相对湿度显著相关(P≤0.05),但与空气温度的相关性不显著(P≤0.05)。在所测定的环境因子中,太阳辐射是影响马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ¹³C值的首要因素。当天降水事件可能导致马尾松和杉木树干韧皮部水溶性糖δ¹³C值连日变化出现异常波动。马尾松和杉木韧皮部水溶性糖δ¹³C值可以敏感记录短期天气变化动态。     

流溪河水库颗粒有机物及浮游动物碳、氮稳定同位素特征

为了解影响流溪河水库颗粒有机物(POM)碳和氮稳定同位素(δ¹³C和δ¹⁵N)变化的主要因素,及其与浮游动物δ¹³C和δ¹⁵N之间的关系,于2008年5月至12月份对POM及浮游动物的δ¹³C和δ¹⁵N进行了研究。颗粒有机物碳稳定同位素(δ¹³C_POM)和氮稳定同位素(δ¹⁵N_POM)的季节性变化幅度分别为5.1‰和2.2‰,5月和7月份δ¹³C_POM较高,而在10月和12月份降低,这主要与降雨将大量外源有机物带入水库而引起的外源及内源有机物在POM组成上发生变化有关。δ¹⁵N_POM总体呈上升趋势,可能是由降雨引起的外源负荷、初级生产力、生物固氮等因素共同作用的结果。浮游动物的δ¹³C及δ¹⁵N总的变化趋势与POM的相似,也具有明显的季节性变化,食物来源的季节变化可能是造成其变化的主要原因。在5月份,浮游动物的食物来源为POM中δ¹³C较高的部分,也就是外源有机物,而在10月及12月份,其食物则可能主要为浮游植物。     

植被恢复十年喀斯特坡地细根对土壤碳氮存留与可利用性的影响

土壤碳氮存留与可利用性对恢复生态系统的稳定性和可持续性产生重要影响,研究其细根控制过程对深入理解植被恢复的作用及其针对性应用具有重要意义。依托中国科学院环江喀斯特生态系统观测研究站10年植被恢复平台,通过分析8种植被恢复模式植物（细根生物量、δ¹³C、δ¹⁵N）、土壤（有机碳、总氮、δ¹³C、δ¹⁵N、团聚体、砂粒、交换性钙、可溶性有机碳和氮、铵态氮、无机氮、微生物生物量碳和氮）理化性质的变化和关系,阐明细根对土壤碳氮存留与可利用性的影响。研究结果表明：细根对土壤碳氮存留的影响可能主要基于对土壤团聚体结构的改善,加强了对土壤原有机碳、氮的保护和存留,而细根有机质输入的影响是较弱的;细根可能通过影响微生物调控土壤可利用性碳和氮;因高的细根生物量和固氮植物,封育林和刈割草地模式具有较高的土壤碳氮存留效应。综上所述,喀斯特植被恢复过程中细根对土壤碳氮存留与可利用性产生积极的影响。因此,石漠化生态工程治理可以考虑根系发达与固氮植物共同引种。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.     

Detection of EBV and HHV6 in the Brain Tissue of Patients with Rasmussen’s Encephalitis

Rasmussen’s encephalitis (RE) is a rare pediatric neurological disorder, and the exact etiology is not clear. Viral infection may be involved in the pathogenesis of RE, but conflicting results have reported. In this study, we evaluated the expression of both Epstein-Barr virus (EBV) and human herpes virus (HHV) 6 antigens in brain sections from 30 patients with RE and 16 control individuals by immunohistochemistry. In the RE group, EBV and HHV6 antigens were detected in 56.7% (17/30) and 50% (15/30) of individuals, respectively. In contrast, no detectable EBV and HHV6 antigen expression was found in brain tissues of the control group. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in 20.0% (6/30) of individuals. In particular, a 4-year-old boy had a typical clinical course, including a medical history of viral encephalitis, intractable epilepsy, and hemispheric atrophy. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in neurons and astrocytes in the brain tissue, accompanied by a high frequency of CD8⁺ T cells. Our results suggest that EBV and HHV6 infection and the activation of CD8⁺ T cells are involved in the pathogenesis of RE.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.