水稻Rubisco和RCA的日变化及其细胞定位

采用免疫胶体金标记电镜技术对水稻(0ryza sativa subsp.indica cv.浙农952)叶片中的Rubisco及其活化酶(RCA)进行细胞器定位和定量,同时用免疫扩散法进行叶片含量分析,研究了这两种酶含量及活力的日变化.结果表明Rubisco主要分布于叶绿体,RCA分布于叶绿体和线粒体中;光合速率(Pn)、Rubisco初始活力和RCA活力与光合日变化密切相关;在光照最强的13时,出现光合"午休",叶绿体中Rubisco的密度有一定程度降低,而全叶的总Rubisco保持稳定,Rubisco初始活力也有明显的"午休",这意味着体内Rubisco的活力除受RCA调节外,可能还与叶绿体中Rubisco的分布有关.RCA活力变化与叶绿体中RCA含量变化较为一致,表明RCA在叶绿体中的分布对调节其本身活力和Rubisco活性有重要作用.     

转Bt基因玉米对甜菜夜蛾幼虫存活和发育的影响

在室内测定了2种转Cry1Ab基因的Bt玉米MON810和Bt11不同组织对甜菜夜蛾 Spodoptera exigua （Hübner）初孵幼虫以及心叶对4龄幼虫存活和发育的影响,在田间比较了甜菜夜蛾幼虫取食Bt 和非Bt玉米雌穗的存活和为害情况。结果表明,转Cry1Ab基因的Bt玉米的不同组织对甜菜夜蛾初孵幼虫都具有明显的杀虫活性,取食Bt玉米心叶、苞叶、籽粒时甜菜夜蛾均在幼虫期死亡; 取食MON810和Bt11雄穗的初孵幼虫化蛹率分别为5.2%和2.1%,羽化率为2.1%和1.0%;取食MON810和Bt11花丝的初孵幼虫化蛹率分别为1.0%和2.1%,但不能羽化。4龄幼虫取食MON810玉米心叶的化蛹率与对照差异不显著,而取食Bt11的化蛹率与对照差异显著; 取食两种Bt玉米心叶的４龄幼虫化蛹后的雌、雄蛹重和羽化率与对照组差异显著,但蛹期和平均单雌产卵量差异不显著,虽然对照组羽化的成虫平均产卵量高于Bt玉米组。田间接种初孵幼虫10 天后的调查结果表明,在MON810和Bt11玉米花丝上幼虫存活率分别为1.3%和0.3%, 而对照组分别为12.9%和16.2%;MON810和Bt11玉米雌穗被害率分别为18.3%和5.0%,而对照组分别为93.3%和95.0%,均显著低于对照组。     

黄河流域生态环境质量时空格局与演变趋势

黄河流域是我国重要的生态功能区，在我国经济社会发展和生态安全方面的作用举足轻重。如何及时、准确的获取黄河流域生态环境质量的时空格局与演变趋势，对黄河流域生态环境保护和建设具有重要意义。利用Google Earth Engine（GEE）平台，筛选目标年份及其前后各1年的夏季（6-9月）Landsat遥感影像，去除有云像元，掩膜水体信息，采取中值合成提取绿度、湿度、热度和干度4个生态指标，通过主成分分析快速构建遥感生态指数（RSEI）。结果表明：（1）绿度（NDVI）、湿度（Wet）、热度（LST）和干度（NDSI）4个指标在第1主成分（PC1）上的平均贡献率为89.60%，依据PC1构建遥感生态指数（RSEI）在黄河流域是可行的。（2）1990-2019年，黄河流域RSEI总体呈现出"快速变好→缓慢转好"2个阶段，1990-2000年增长趋势平均为0.005/a，增长率为11.69%，生态环境质量等级由差转为较差（10.18万km²）、较差转为中等（5.69万km²）、中等转为良（7.08万km²）贡献较大；2000-2019年增长趋势平均为0.001/a，增长率仅为3.86%，生态环境质量等级由较差转为差（6.10万km²）、良转为中等（4.09万km²）贡献较大。（3）1990-2019年，黄河流域生态环境质量提升的面积占黄河流域总面积的76.38%，其中显著提升的面积占26.14%；生态环境质量降低的面积占黄河流域总面积23.62%，其中显著降低的面积仅占1.46%。30年来黄河流域生态环境质量整体向好，实施生态工程的黄河上中游地区生态环境质量提升最快，而一些国家重点经济开发区生态环境质量有所恶化，使用GEE平台可以及时、准确的获取黄河流域生态环境质量的时空格局与演变趋势。     

基于InVEST模型的金沙江流域干热河谷区水源涵养功能评估

以金沙江流域干热河谷区1990年、2000年、2010年和2019年4期Landsat遥感影像为基础数据,通过目视解译和最大似然相结合的方法进行土地利用类型分类,定量分析金沙江流域干热河谷区土地利用类型的时间变化与空间转移过程;采用InVEST模型,结合气象、土壤和地形等数据评估了1990-2019年金沙江流域干热河谷区及不同土地利用类型的产水功能和水源涵养功能。结果表明：1）1990-2019年金沙江流域干热河谷区土地利用类型以草地、乔木林地和耕地为主;近30年来,灌木林地、建设用地、交通运输用地和水域的面积不断增加,建设用地面积增幅最大;草地、乔木林地、耕地和裸地面积均减少。2）1990-2019年,建设用地、灌木林地、交通运输用地和水域面积的增加来源于草地、耕地和乔木林地。3）金沙江流域干热河谷区多年平均产水量为26.09×10⁸ m³,水源涵养量为7.26×10⁸ m³,产水量的变化与分布直接影响着区域的水源含养量;平均水源涵养能力68.74 mm,呈现上升-下降-上升的波动变化趋势。4）1990-2019年不同土地利用类型的水源涵养量变化明显,不同地类平均水源涵养量的大小依次为耕地 > 草地 > 建设用地 > 乔木林地 > 交通运输用地 > 灌木林地 > 裸地 > 水域。     

不同氮磷浓度下周丛生物对水体中磺胺和恩诺沙星的去除

周丛生物膜是一种对水体污染物净化的新兴生物技术。有关水体不同氮磷营养水平下周丛生物对水体抗生素类污染物去除作用的研究还未见报道。本研究设置4个氮磷营养盐浓度水平[N-P (mg·L^-1):2-0.2、5-0.5、8-0.8、11-1.1],用塑料筐装置在室外培养周丛生物膜,对其生长、光合活力、物种组成以及对磺胺和恩诺沙星去除作用进行中型模拟试验。结果表明: 各处理组中周丛生物的生物量随培养时间的增加而升高,光合色素含量和光合活力则呈现先降低后上升的“单峰”模式,表明生物膜中的藻类会受到抗生素的胁迫,但可快速适应并恢复活力。除此之外,不同氮磷浓度处理造成各组生物群落组成差异,随营养盐浓度的升高,周丛藻类物种丰富度逐渐下降,但各处理胶网藻和小球藻都具有较高的相对丰度;16S rRNA高通量测序发现,根瘤菌科、放线菌门和莫拉氏菌科菌群在(N-P)2-0.2组显著富集,而几丁质嗜菌科在4个处理中的相对丰度都处在最高水平。所有处理的磺胺去除率均高于50%,而恩诺沙星去除率均达到90%以上,其中,(N-P)2-0.2 mg·L^-1组对磺胺的去除率(65.8%)显著高于其他各组,但各处理对恩诺沙星的去除率差异不显著,表明周丛生物在较宽的N-P营养水平范围内对磺胺和恩诺沙星均具有良好的去除能力。各处理组对水体可溶性氮的去除效果不明显,但对可溶性磷的去除效果显著。本研究为水体磺胺和恩诺沙星的生态去除提供了基础数据,为研发水体抗生素类新型污染物生态去除技术提供了新思路。     

大鼠Mocs2基因跳跃型外显子可变剪接保留率的检测

可变剪接是真核生物基因表达调控的一种重要方式,它通过剪接位点调控ORFs (Open reading frames)区域外显子或内含子的表达,产生不同的mRNA剪接体,进一步翻译成具有相同或不同功能的蛋白质,从而对诸如发育、疾病、环境响应等生物学过程产生重要影响.已有文献报道,人类Mocs2基因exon 1a与exon 1b外显子发生互斥型可变剪接,产生的两个剪接体分别编码钼喋呤合酶的大小亚基,参与钼辅因子生物的合成过程.基于本课题组前期大鼠肺部组织RNA-seq测序的结果,发现Mocs2基因2号外显子转录后可被剪接或保留,产生两个不同的剪接体.为验证测序结果的准确性,本研究利用半定量PCR与实时荧光定量PCR两种方法检测大鼠脑、海马、肺组织中Mocs2基因2号外显子的保留率.半定量PCR方法检测大鼠肺、海马、大脑组织中Mocs2基因的保留率分别为(88.28±3.09)％、(99.44±0.24)％、(99.54±0.19)％.实时荧光定量PCR检测的保留率分别为(66.76±20.47)％、(75.60±12.44)％、(87.28±16.4)％.实验结果表明,Mocs2基因2号外显子在大鼠中存在可变剪接现象,且不同组织具有一定差异.本工作进一步验证了两种PCR方法检测前体mRNA可变剪接保留率的可行性.     

新冠肺炎疫情期间人群心理焦虑抑郁水平与差异分析及与SARS等疫情特点对比

自2019年末,新型冠状病毒肺炎(corona virus disease 2019, COVID-19)疫情在武汉发生以来,我国医疗卫生事业经历着巨大的考验,除了关注新冠肺炎治疗效果、预防措施等之外,人群在疫情下的心理健康状态也值得重视。为了调查疫情期间人群心理状态及相关影响因素,并与既往严重急性呼吸综合征(severe acute respiratory syndrome, SARS)等疫情环境下的特点对比,本研究将自编调查表与已有信效度良好的量表整合,制成问卷,进行网络平台随机发放并抽样调查。结果发现,新冠肺炎疫情下人群焦虑检出率为24.49%,抑郁检出率为50.92%;焦虑及抑郁水平均呈现无差别群体性,结果均具有统计学意义;与SARS相比, COVID-19的传染力更强、传播范围更广,同时疫情期间国家管控规模更大。总的来讲,新冠肺炎疫情对人群心理状态影响呈现无差别群体性,初步推测疫情本身并不是造成心理影响的主要因素,还应考虑长期居家、经济影响等社会因素,加强对人群心理状态的监测和疏导。此外,本文从突发原因、疫情严重程度、国家响应等方面比较了新冠肺炎疫情与SARS等既往传染病疫情的异同,提供了更加科学全面的疫情防控研究视角。     

棉花大田植株叶柄组织培养体系的建立

以早熟棉花品种'中棉所24'为材料,通过对大田棉花植株叶柄灭菌条件、叶柄愈伤组织诱导与分化、胚状体的萌发及植株再生所需的培养基等进行研究,以建立棉花大田植株叶柄组织培养体系.结果表明:棉花植株叶柄经0.1%HgCl2灭菌4～5 min后,横切成0.8 cm左右的小段,在MSB+0.05 mg·L-1IAA+0.05 mg·L-1KT+0.05 mg·L-12,4-D+25 g·L-1葡萄糖+2 g·L-1Gel(pH 5.8)培养基上培养,易获得分化的愈伤组织;愈伤组织在添加有KT/IAA(MSB+0.08 mg·L-1IAA+0.08 mg·L-1KT+25 g·L-1葡萄糖+2 g·L-1Gel,pH6.5)或ZT/IBA(MSB+0.1 mg·L-1ZT+0.1 mg·L-1IBA+25 g·L-1葡萄糖+2 g·L-1Gel,pH 6.5)的分化培养基中,均可以获得胚性愈伤组织.胚性愈伤组织在MSB+0.05 mg·L-16-BA+0.05 mg·L-1IAA+25 g·L-1蔗糖+2 g·L-1Gel(pH 6.5)培养基上,形成胚状体、生长发育成再生植株.     

高致病性H7N9禽流感病毒神经氨酸酶R292K、E119V突变型耐药株感染MDCK细胞转录组学研究

人感染高致病性H7N9禽流感病毒（Highly pathogenic avian influenza H7N9,HPAI H7N9）神经氨酸酶抑制剂（Neuraminidase inhibitors,NAIs）耐药株在哺乳动物细胞中适应性较好,是其导致病死率高的原因之一。本文研究HPAI H7N9耐药株对流感病毒敏感细胞MDCK细胞转录的影响。用0.1 MOI含NAIs耐药突变位点（NA R292K,E119V）的HPAI H7N9重组病毒及其敏感株感染MDCK细胞,于感染后0h、7h和24h取样,进行RNA测序并分析。结果三株病毒感染细胞0h和7h时,各组差异表达基因（Differentially expressed genes,DEGs）较少。24h时敏感株、R292K株和E119V株感染后的DEGs均显著增加,数量相似,分别为10 508、10 663和10 711,其中三者共同DEGs为83%～85%,每组特有DEGs为3%～8%。3株病毒感染细胞24 h时DEGs涉及的KEGG通路分类及各通路下基因个数及所占比例均较相似,且3者前20条KEGG通路中多数（11条）通路相同。结...