杂色山雀双亲差异性育雏策略

社会性单配制鸟类的配偶双方在抚育子代时常存在性别差异,不同鸟种的雌雄双亲往往采取不同的育雏策略。以杂色山雀(Sittiparus varius)为研究对象,2017年3—7月对繁殖巢箱进行录像监测,记录杂色山雀育雏期亲代投入情况。分析结果显示:1)双亲递食率在育雏前期(4—6日龄)无显著差异,而育雏后期(10—12日龄)雌性的递食率显著高于雄性。2)雌性亲鸟后期递食率较育雏前期显著增加;而雄性亲鸟育雏前期和后期递食率无显著差异。3)雌性递食率与自身喙宽呈极显著正相关,雄性递食率与双亲体征参数均无相关关系。总的来说,在育雏阶段,杂色山雀雌性亲鸟的递食率随着雏鸟的需求和自身身体质量发生调整,雌性在育雏后期递食率显著升高,而雄性亲鸟递食率无变化,这可能与育雏期双亲投入分工不同有关。     

荒漠伯劳的递食位置与同胞竞争

亲鸟递食位置可以调控雏鸟之间的竞争,而异步孵化会使不同孵出顺序雏鸟的体况产生等级差异。雏鸟可以通过竞争巢中有利位置来获得更多的食物资源,从而提高自身生长发育速度和存活率。本研究于2013和2014年两年的4至8月对甘肃安西荒漠保护区桥子片区22巢荒漠伯劳（Lanius isabellinus）的递食行为进行研究。结果发现,荒漠伯劳亲鸟递食的位置主要集中在1个（n = 13,比例超过50%）或2个（n = 9,合并比例超过60%）位置上,具有一定的可预测性;处于亲鸟递食位置直线方向上的雏鸟获食次数显著高于两侧位置（n = 22,P < 0.001）。但异步孵化雏鸟的孵出顺序与其在巢内占据直线（df = 4,F = 0.211,P > 0.05）和两侧位置（df = 4,F = 0.068,P > 0.05）的次数都不具相关性;并且不同孵出顺序雏鸟间平均获食次数无明显差异（df = 4,F = 0.090,P > 0.05）;拟合不同孵出顺序的雏鸟生长曲线发现,不同孵出顺序雏鸟的体重生长率也没有表现出明显差异（df = 4,F = 0.637,P > 0.05）。研究结果表明,荒漠伯劳亲鸟趋于固定递食位置并向直线方向递食;但雏鸟间具有较小的同胞竞争,出飞等级差异不显著,这可能与繁殖地短暂的食物丰富度和雏鸟本身对于乞食与获食之间的利弊权衡有关。     

繁殖期杂色山雀应激水平的皮质酮浓度 与繁殖投入的关系

皮质酮是鸟类重要的糖皮质激素,在其适应环境变化及压力应激反应中起重要的调节作用。非应激状态时,鸟类血浆皮质酮浓度处于基线水平,当鸟类面对应激刺激时,血浆皮质酮浓度迅速升高,应激水平的皮质酮对鸟类个体生存至关重要。然而,目前繁殖季鸟类血浆应激水平的皮质酮浓度变化及其与繁殖投入关系的研究结果存在种间差异,仍需在不同的物种中进行实验研究。本研究分析了繁殖季杂色山雀（Sittiparus varius）血浆应激水平的皮质酮浓度在繁殖阶段的变化,及育雏期亲鸟血浆应激水平的皮质酮浓度与繁殖参数和亲鸟育雏投入的关系。结果显示,与求偶期相比,育雏期杂色山雀亲鸟血浆应激水平的皮质酮浓度极显著升高（P < 0.001）,雌性与雄性亲鸟之间无显著性差异（P > 0.05）;雌性与雄性亲鸟血浆应激水平的皮质酮浓度与繁殖参数、亲鸟递食投入、巢防卫行为均无显著相关性（P > 0.05）。     

大鵟繁殖期的行为及时间分配

2015年4～9月,采用焦点动物取样法,通过人工观察及监控设备记录,在青海省祁连县研究了2窝在人工巢中繁殖的大(鵟)(Buteo hemilasius)行为.构建了大(鵟)亲鸟及雏鸟在繁殖期的行为谱,将亲鸟繁殖期内的行为划分为12项30种,将雏鸟的行为划分为9项25种.研究发现,大(鵟)繁殖期开始于4月中下旬,持续至8月中旬结束,平均(112.0±2.0)d(n=2);将繁殖期划分为孵卵前期、孵卵期、育雏期及雏鸟成熟期.利用单因素方差分析(One-way ANOVA)比对了雌雄亲鸟之间,以及不同时期间亲鸟、雏鸟的行为时间分配.结果显示,(1)雌雄大(鵟)之间的行为时间分配在孵卵前期及孵卵期差异不显著(P＞0.05),在育雏期及雏鸟成熟期差异显著(P＜0.05).在这两个时期,雌性栖停行为所占比例显著高于雄性(P＜0.01),而捕食行为占比显著低于雄性(P＜ 0.01).(2)雌性大(鵟)行为时间分配在不同时期均变化显著(P＜ 0.05),雄性大(鵟)行为时间分配在育雏期与雏鸟成熟期间差异不显著,其余各个时期间差异显著(P＜ 0.05).(3)大(鵟)雏鸟行为时间分配在育雏期与成熟期之间差异显著(P＜0.05).     

大■繁殖期的行为及时间分配

2015年4~9月,采用焦点动物取样法,通过人工观察及监控设备记录,在青海省祁连县研究了2窝在人工巢中繁殖的大■(Buteo hemilasius)行为。构建了大■亲鸟及雏鸟在繁殖期的行为谱,将亲鸟繁殖期内的行为划分为12项30种,将雏鸟的行为划分为9项25种。研究发现,大■繁殖期开始于4月中下旬,持续至8月中旬结束,平均(112.0±2.0)d(n=2);将繁殖期划分为孵卵前期、孵卵期、育雏期及雏鸟成熟期。利用单因素方差分析(One-way ANOVA)比对了雌雄亲鸟之间,以及不同时期间亲鸟、雏鸟的行为时间分配。结果显示,(1)雌雄大■之间的行为时间分配在孵卵前期及孵卵期差异不显著(P0.05),在育雏期及雏鸟成熟期差异显著(P0.05)。在这两个时期,雌性栖停行为所占比例显著高于雄性(P0.01),而捕食行为占比显著低于雄性(P0.01)。(2)雌性大■行为时间分配在不同时期均变化显著(P0.05),雄性大■行为时间分配在育雏期与雏鸟成熟期间差异不显著,其余各个时期间差异显著(P0.05)。(3)大■雏鸟行为时间分配在育雏期与成熟期之间差异显著(P0.05)。     

两种雀形目鸟类的窝雏数处理实验:检验Lack假说

于1997—1999年在位于青海省北部的中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站进行。选择地面筑巢的小云雀(Alauda gulgula)和灌丛筑巢的黄嘴朱顶雀(Acanthis flavirostris)为代表进行窝雏数处理实验。根据Lack假说的预报检验(1)常见窝卵数是否是最大生产力窝卵数;(2)窝雏数处理对雏鸟质量和亲鸟投入是否产生影响;(3)两种鸟的响应方式是否相同。其结果如下：①小云雀和黄嘴朱顶雀的常见窝卵数分别是3和5枚。年间变化不明显,用幼鸟出飞率作为生产力,两种鸟的扩增窝幼鸟出飞率下降,常见窝卵数(分布频率最高)等同于最大生产力窝卵数;②小云雀的幼鸟的生长参数不随窝雏数的改变而变化．而黄嘴朱顶雀有明显变化．说明窝雏数处理对后者幼鸟质量有明显影响。③用递食率作为亲鸟投资指标,小云雀亲鸟的递食率随窝雏数的增加而增加,但雏期不变;而黄嘴朱顶雀递食率不变,但雏期延长。④扩增窝雏数后,两种亲鸟表现出不同的响应方式,小云雀表现为提高单位时间递食次数,而黄嘴朱顶雀延长育幼时间。这两种方式不是通过影响雏鸟质量就是通过影响亲鸟存活率来降低子代和亲代的适合度。结果支持了自然选择将窝卵数调节到亲鸟能喂活最大数量子代的限度。即常见窝卵数就是最大生产力窝卵数的Lack假说。     

繁殖期两种百灵科鸟类对捕食风险的行为响应

生活史理论认为亲代对捕食风险的不同响应影响亲代资源在繁殖中的分配比例,为检验这一理论,于2002—2004年的4—9月以青藏高原高寒草甸的角百灵(Eremophilaalpestris)和小云雀(Alaudagulgula)为研究对象,通过捕食风险处理实验,研究了两种鸟对不同强度捕食压的响应。结果表明在自然条件下,二者繁殖行为存在显著差异,而在捕食压力下二者的行为反应没有差异。在捕食风险下,二者亲鸟缩短伴巢时间,减少递食率,延长消失时间;二者雄性的风险容忍度均低于雌性。此外,角百灵亲代对人类活动的响应较小云雀敏感。以上结果表明,这两种百灵科鸟类通过降低当前的繁殖投入和提高未来存活概率来响应捕食风险,支持上述生活史理论的观点。     

不同性别杂色山雀血浆活性氧和超 氧化物歧化酶与繁殖成效的关系

氧化应激是指活性氧等氧化剂的产生大于抗氧化防御系统清除能力时的不平衡状态,是个体应对内外环境刺激的适应性生理机制,是衡量个体身体状况的综合性生理指标。为探究氧化应激对鸟类繁殖的预测作用,本研究测量了育雏前期(雏鸟6～8日龄)杂色山雀(Sittiparus varius)亲鸟血浆氧化应激分子活性氧和超氧化物歧化酶含量,通过巢箱监测获得了杂色山雀的繁殖参数,采用偏最小二乘回归法分析杂色山雀氧化应激对其雏鸟出飞率和繁殖成功率的预测作用。结果显示,雌性杂色山雀亲鸟血浆活性氧浓度与雏鸟出飞率(n=13,P 0.05)、繁殖成功率(n=13,P 0.01)均呈显著负相关关系,即血浆活性氧水平越低的雌性杂色山雀,其繁殖巢雏鸟出飞率和繁殖成功率越高;雌性杂色山雀亲鸟血浆超氧化物歧化酶浓度与雏鸟出飞率(n=13,P0.05)、繁殖成功率(n=13,P 0.05)无显著相关关系。本研究中这两项血浆氧化应激标记物与杂色山雀雄性亲鸟繁殖成效间均无显著的相关关系。该结果表明,杂色山雀雌性亲鸟活性氧水平对其繁殖成效具有显著的预测作用。     

洞庭湖区自然野化麋鹿种群的偏性扩散行为

大多数鹿科动物表现出偏向雄性的扩散行为。麋鹿(Elaphurus davidianus)于20世纪初在中国灭绝,1985年被重引入中国。1998年长江流域特大洪水导致部分麋鹿个体从湖北石首麋鹿国家级自然保护区围栏内外逸,最终在洞庭湖区形成自然野化种群。野化麋鹿是否也存在偏性扩散行为?1995—2012年,采用样带调查法、分区直数法、特殊个体识别法和访问调查法,按性别组成将扩散群分为雄性群、混合群和雌性群,对洞庭湖区自然野化麋鹿种群的扩散行为进行了研究,共记录到118次扩散。其中,有65次扩散可确认扩散群的类型;60次可确认扩散群准确的个体数。结果显示:(1)雄性麋鹿较雌性更倾向于扩散。雄性群的扩散频次高于雌性群和混合群;50%的雄性扩散群仅由单一成年雄体组成。(2)雄性麋鹿的扩散能力最强,雄性群、混合群和雌性群的平均扩散距离分别为(13.73±8.74)km、(11.05±4.16)km和(8.95±2.16)km,但三者之间的差异不显著(χ2=1.896,df=2,P=0.387)。雌性群和混合群的扩散距离均短于25km,而5.88%的雄性群扩散距离长于25 km。(3)雄性群的平均个体数与混合群的差异显著(F=5.324,df=24,P=0.000.05),与雌性群的差异不显著(F=9.830,df=35,P=0.813),而混合群与雌性群之间的差异显著(F=48.085,df=55,P=0.000.05)。(4)50.00%的雄性群和53.57%的混合群选择芦苇草地作为扩散目的地的生境。洞庭湖区自然野化麋鹿种群与其他野生鹿科动物一样,也存在"雄鹿较雌鹿更倾向于扩散"的现象,雄性的扩散能力比雌性强,雌性的扩散可能依赖于雄性。以上结果对麋鹿的野外放归和自然野化种群的管理与保护具有重要的意义。     

青海海北高寒草甸黄嘴朱顶雀亲鸟递食率

中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站的黄嘴朱顶雀（Acanthis flavirostris)雌雄亲鸟的育幼行为数据收集于1999－2001年的3个繁殖季节（5－8月）。观察使用了一个闭路电视系统,包括放在鸟巢附近5－10cm处的摄像头和35－40m外的监视器。数据分析表明：亲鸟的递食率无年间变化;雌、雄鸟递食率没有差异;总递食率不随雏鸟日龄和日间不同时段改变,但雌鸟在傍晚以前的递食率低于雄鸟并在傍晚高于雄鸟。在雏鸟6日龄前,雌鸟总递食率低于雄鸟,且二者逐步逼近,然后稳定在同一水平。此种性别差异与雌鸟在递食以外所承担的,为雏鸟保温、遮阳以及清除雏鸟粪便等事务有关。这些结果与单配制鸟类亲本投资理论一致。     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

Morphine-potentiated platelet aggregation in in vitro and platelet plug formation in in vivo experiments

The detailed mechanisms underlying morphine-signaling pathways in platelets remain obscure. Therefore, we systematically examined the influence of morphine on washed human platelets. In this study, washed human platelet suspensions were used for in vitro studies. Furthermore, platelet thrombus formation induced by irradiation of mesenteric venules with filtered light in mice pretreated with fluorescein sodium was used for an in vivo thrombotic study. Morphine concentration dependently (0.6, 1, and 5 microM) potentiated platelet aggregation and the ATP release reaction stimulated by agonists (i.e., collagen and U46619) in washed human platelets. Yohimbine (0.1 microM), a specific alpha(2)-adrenoceptor antagonist, markedly abolished the potentiation of morphine in platelet aggregation stimulated by agonists. Morphine also potentiated phosphoinositide breakdown and intracellular Ca(2+) mobilization in human platelets stimulated by collagen (1 microg/ml). Moreover, morphine (0.6-5 microM) markedly inhibited prostaglandin E(1) (10 microM)-induced cyclic AMP formation in human platelets, while yohimbine (0.1 microM) significantly reversed the inhibition of cyclic AMP by morphine (0.6 and 1 microM) in this study. The thrombin-evoked increase in pH(i) was markedly potentiated in the presence of morphine (1 and 5 microM). Morphine (2 and 5 mg/g) significantly shortened the time require to induce platelet plug formation in mesenteric venules. We concluded that morphine may exert its potentiation in platelet aggregation by binding to alpha(2)-adrenoceptors in human platelets, with a resulting inhibition of adenylate cyclase, thereby reducing intracellular cyclic AMP formation followed by increased activation of phospholipase C and the Na(+)/H(+) exchanger. This leads to increased intracellular Ca(2+) mobilization, and finally potentiation of platelet aggregation and of the ATP release reaction.     

Changes in aquatic vegetation in Rhine floodplain streams in Alsace in relation to disturbance

Abstract. Changes are described in aquatic vegetation in oligotrophic, groundwater-fed Rhine floodplain streams in Alsace (eastern France), resulting from disturbance. Disturbance factors include changes in nutrients, either permanent ones - effluent from a waste water treatment plant or trout hatcheries - or periodic ones: flooding. Regular inputs of high levels of phosphate and ammonia modified the macrophyte vegetation in these streams. The floristic composition, which was characteristic of oligotrophic waters upstream of the eutrophicated sector, changed to that of a eutrophic situation as originally found downstream. Periodic disturbance by floods which normally occur once a year, irregularly eutrophicates the small streams, causing the development of a mixture of eutrophic and oligotrophic species. Six macrophyte communities are distinguished, indicating different trophic levels. The aquatic vegetation is adapted to the variations of phosphate and ammonia levels. Hence, aquatic macrophytes can be used as bio-indicators of fluctuations in water nutrient levels in relation to the type of disturbance.     

Progress in glial cell studies in some laboratories in China

Glial cells in the central nervous system(CNS) consist of a heterogeneous population of cell types,each characterized by distinct morphological features,physiological properties,and specific markers.In contrast to the previous view that glial cells were passive elements in the brain,accumulating evidence suggests that glial cells are active participants in various brain functions and brain disorders.This review summarizes recent progress of glial cell studies from several groups in China,ranging from studie...