聚果蜈蚣藻的修订——基于形态观察、早期发育及分子序列分析

基于分子辅助的形态分类学方法, 将采自山东省青岛市(模式标本产地)的聚果蜈蚣藻(Grateloupia sorocarpus Li et Ding)在蜈蚣藻属中的分类地位进行重新鉴定, 结果表明: (1) 藻体直立, 单生或丛生, 质地黏滑软骨质, 紫红色, 高5—15 cm, 主枝宽1.5—2 mm, 厚约1 mm, 1—2回羽状分枝, 具有扁平或棍棒状的小羽枝, 小枝基部缢缩, 对生、互生或偏生。(2) 雌配子体的生殖结构为典型的Grateloupia型, 果胞枝生殖枝丛主枝和辅助细胞生殖枝丛主枝分别由6个细胞和5个细胞组成(6cpb-5auxb型); 四分孢子体表面散落分布四分孢子囊, 呈十字形分裂。以上形态学特征均与亚洲蜈蚣藻(G. asiatica Kawaguchi et Wang)一致。(3)聚果蜈蚣藻孢子的早期发育类型为“间接盘状体”型, 与亚洲蜈蚣藻一致。(4)基于rbcL基因序列分析结果显示, 本研究的8个聚果蜈蚣藻样本之间无碱基差异, 与产自中国山东青岛和辽宁大连的亚洲蜈蚣藻无碱基差异, 形成独立的进化支, 与产自韩国的亚洲蜈蚣藻碱基差异为2 bp(0.124%), 与产自日本的亚洲蜈蚣藻碱基差异为3 bp(0.248%), 属于种内差异; 基于COⅠ基因序列构建的系统树显示, 本研究的8个聚果蜈蚣藻样本之间无碱基差异, 与产自韩国和日本的亚洲蜈蚣藻无碱基差异, 形成独立的进化支。根据形态学与分子系统学相结合的分类学方法, 证实聚果蜈蚣藻为亚洲蜈蚣藻的同物异名。     

应用BIGIS-4测序系统完成Glaciecola mesophilasp．nov．的全基因组测序和组装

BIGIS．4是中国新一代基于焦磷酸测序技术的测序仪．本实验利用BIGIS．4完成了对Glacielola mesophila sp．nov．（Gmn）的全基因组测序．Gmn是一株从海洋无脊椎动物体内分离到的革兰氏阴性菌．BIGIS-4测序得到152043个高质量的测序片段,平均读长406bp．测序片段由BIGIS-4系统后处理模块组装．除单核苷酸同聚体引起的测序错误外,测序结果中没有检测到其他低质量错误．Gmn基因组全长5144318bp,共注释得到4303个基因,其中有大量的代谢基因,与菌种在海洋表面非脊椎动物的生长环境相关．Gmn的冷适应和信号转导相关基因为其对海洋低温环境的适应提供了依据．     

好氧甲烷氧化耦合反硝化极限脱氮系统的效能及应用

【目的】探究甲烷浓度、温度和氮浓度对好氧甲烷氧化耦合反硝化(AME-D)极限脱氮系统的影响,分析该系统微生物群落结构,并对贵阳某污水处理厂尾水进行应用研究。【方法】采用阶段性实验研究甲烷浓度、温度和氮浓度对系统脱氮效能的影响,通过16SrRNA基因测序技术分析系统中微生物群落结构,利用共焦显微拉曼光谱仪分析实际废水水质变化特征。【结果】甲烷进气比为3%、温度为30°C、氮浓度为20 mg/L时脱氮效果最好,系统的总氮、氨氮和硝酸盐氮平均去除率分别为93.66%、96.13%和92.25%;系统中的主要甲烷氧化菌分别为Methylosarcina(1.84%)、Methylovulum(0.01%)和Crenothrix(0.14%),以及兼性甲烷氧化菌属Methylocystis(1.9%),主要的亚硝化菌为Nitrosomonas(0.008%),硝化菌为Nitrospira (0.42%),反硝化菌为Hyphomicrobium (1.19%)和Pseudomonas (0.61%);采用该系统处理贵阳某污水处理厂尾水时,出水总氮平均浓度达到0.96mg/L,能达到极限脱氮的目的,拉曼光谱分析显示系统对硝酸盐氮和亚硝酸盐氮有较高的去除,甲烷被氧化形成的中间产物可能为醇类或醛类物质,为反硝化菌提供所需碳源。【结论】AME-D极限脱氮由多种微生物协同实现,其功能微生物为甲烷氧化菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌,应用研究显示该系统在城镇污水处理系统中具有较大的应用潜力。     

北京市延庆区哺乳动物多样性、 分布及影响因素

2017和2018年,综合样线调查法、红外相机法、样方笼捕法、洞穴调查法和访问调查法五种方法对北京市延庆区哺乳动物多样性及分布进行调查,并分析了影响其多度与分布的因素。本次调查结果显示,北京市延庆区有哺乳动物7目15科21种。从相对丰富度指数(RAI)来看,野猪(Sus scrofa)占绝对优势(28.27%),其次猪獾(Arctonyx collaris)(21.47%)、亚洲狗獾(Meles leucurus)(13.79%),最少的是山东小麝鼩(Crocidura shantungensis)和东北鼢鼠(Myospalax psilurus)仅为0.17%。从分布上来看,野猪分布最广,占全部调查网格数的84.21%;其次是猪獾和亚洲狗獾,各占73.68%;山东小麝鼩等6个物种各只在1个网格中记录到,占全部网格的5.26%。所有工作区域中,延庆区西南的松山保护区及野鸭湖保护区物种丰富度最高,东北部的水头沟和九眼楼风景区物种丰富度最低。当前威胁哺乳动物多样性的因素主要是"水源情况"和"人类活动",为更好地保护该区域哺乳动物多样性,建议:(1)在缺水的区域进行人工引水或建立永久补水点;(2)在非保护区加强对野生动物的保护宣传,以减少旅游登山等对野生哺乳动物的干扰。     

东北地区中鼩鼱遗传多样性与分子系统地理学

本研究对我国东北地区3个种群（大兴安岭、小兴安岭和长白山山脉）的中鼩鼱（99个样本）Cyt b基因全序列进行分析,共获得81个单倍型。整体单倍型多态性为0.9940,显示东北地区中鼩鼱整体遗传多样性较高,3个种群的遗传多样性无明显差异。分子变异方差分析显示3个种群之间的分化占总分化的2.48%,种群内采样地的分化占总分化的0.34%,采样地内部遗传分化占总分化的97.19%。遗传分化结果显示中鼩鼱遗传分化与地理距离存在非正相关关系。结合GenBank下载欧亚其他地区中鼩鼱Cyt b基因全序列构建系统发生树,分化为3个分支：日本北海道分布的中鼩鼱构成1个小分支;韩国济州岛的中鼩鼱构成1个小分支;我国东北地区和其他欧亚大陆的中鼩鼱构成1个大分支,在这个大支上未显现进一步的遗传分化结构。中介网络分析也暗示除日本北海道和韩国济州岛外,欧亚大陆分布的中鼩鼱没有明显的地理系统分化,表现出遗传分化与地理关联性较弱。种群历史分析显示东北地区中鼩鼱经历过种群扩张。     

4种模式植物LRR VIII-2亚家族基因的鉴定和进化历史分析

全基因组重复与串联重复是发生基因重复的重要机制, 也是基因组和遗传系统多样化的重要动力。LRR-RLK编码富含亮氨酸重复的类受体蛋白激酶, 是被子植物进化史上发生大规模扩张而形成的多基因家族。拟南芥(Arabidopsis thaliana) AtLRR-RLK包含15个亚家族, AtLRR VIII-2是其中发生串联重复比例最高的亚家族。通过分析拟南芥、杨树(Populus trichocarpa)、葡萄(Vitis vinifera)和番木瓜(Carica papaya) 4种模式植物中LRR VIII-2亚家族基因的扩张及差异保留情况, 结果显示, LRR VIII-2在杨树中的扩张程度最高, 在拟南芥和葡萄中的扩张程度居中, 但在番木瓜中发生丢失。拟南芥、杨树和葡萄LRR VIII-2亚家族具有旁系同源基因对, 但在番木瓜中未发现旁系同源基因。除杨树中的1对旁系同源基因外, 4种模式植物中LRR VIII-2亚家族的旁系和直系同源基因都受到较强的纯化选择作用。对LRR VIII-2亚家族进化历史的深入分析有助于理解基因重复在植物进化中的作用和意义, 可为预测同源基因功能及解析其它基因家族进化历史提供参考。     

木麻黄共生固氮菌Frankia的分离鉴定及固氮效应

从浙江省短枝木麻黄(Casuarina equisetifolia)和细枝木麻黄(C.curninghamiana的根瘤中共分离获得14株共生菌株.形态观察表明,菌株具有分枝状菌丝、多腔孢囊、泡囊等典型的Frankia结构、16S rDNA测序结果表明,供试菌株均为Frankia,其中4株属于生理类群A,7株属于生理类群B,3株属于生理类群AB.固氮效应研究表明,菌株均具有固氨酶生物学活性,但菌株之间存在显著差异,其中菌株ZCN192固氨酶活性最强,可达2.897 μmol·mg-1·h-1,菌株ZCN199最低,固氮酶活性为0.056 μmol·mg-1·h-1.活体固氮试验显示,与阴性对照相比,供试菌株能显著提高苗高、地径和干重,且一般情况下,离体固氮酶活性强的菌株在活体接种时能获得更明显的固氮效应.     

生态系统修复国内外研究进展与展望

气候变化和人类活动的增加不仅导致生态系统退化、生物多样性丧失、生物圈资源供给能力降低, 而且极大地制约了社会经济的可持续发展。尽管在全世界范围内已实施了大量的保护工作, 但全球生态系统退化仍在继续, 逐渐成为备受关注的全球性问题。文章首先厘清生态系统修复的发展历程、相关概念与理论。其次, 归纳生态系统修复的全球议题, 涉及生态系统服务及其价值评估、生物多样性保护、应对气候变化与碳储存、自然保护地、监测体系与适应性管理、公平性与多主体参与等方面。然后, 总结我国森林、草原、河流与湿地、海洋与海岸带的生态系统退化问题与修复进展, 梳理生态保护红线、自然保护地生态系统修复和国土空间生态保护修复3种措施的进展与不足。最后, 对山水林田湖草沙一体化保护与系统治理、生态系统修复的多元融资政策与渠道、荒野生态保护修复的探索与实践、城镇生态系统修复的研究与应用以及生态系统修复对生物多样性的保护与维持等五个方面进行展望, 以期为我国进一步开展生态系统保护修复的相关研究与实践提供指导。     

日本地域景观的独特性及其可持续管理

日本国土面积虽小,却具备多样的地形条件和气候类型。经过长期磨合,日本各地人与自然的关系不尽相同,因此每个地域的景观也各具特色。从日本全国范围来看,景观的类型十分丰富。21 世纪之后,日本法律体系的调整强调了地域景观独特性的重要性,并将景观看作地域规划中的重要资源。为了适应这种景观价值观的变化,日本开始建立新的景观管理规划理论,并为景观管理提供新的思路和方法论,包括新的财务资源、执行组织等。根据这一趋势,风景园林师的职责和所需具备的素质能力也发生了改变。今后,风景园林设计师不仅需要能够创造新的景观（即景观设计）,而且需要具备读取当地景观独特性（即风景解读）的能力。     

玉米精氨酸甲基转移酶蛋白家族生物信息学分析

蛋白质精氨酸甲基转移酶(protein arginine methyltransferases,PRMTs)是真核生物基因组中重要的表观遗传调控因子之一,主要参与组蛋白精氨酸位点甲基化修饰,改变真核基因组的染色质结构,对基因的表达进行调控。本研究鉴定了8个玉米的PRMT蛋白序列,通过与两种模式植物(拟南芥和水稻)的全部PRMT蛋白序列的同源比对和系统发生关系分析,确定玉米PRMT蛋白主要分布在3个不同的亚家族中。运用生物信息学的方法和软件预测和分析了全部玉米PRMT蛋白氨基酸序列的理化性质、信号肽、跨膜结构域、疏水性和亲水性,以及蛋白质二级及三级结构等重要参数。这些数据对后续鉴定玉米PRMT蛋白的功能具有重要的意义。