新水缸潜水模型在斑马鱼焦虑及应激行为研究中的进展

新水缸潜水实验(novel tank diving test)是专门针对模式动物斑马鱼或其他小型鱼类的焦虑行为研究设计的评价范式,是介于活体和细胞测定之间的药物筛选模型。该模型从小鼠迷宫实验模型发展而来,在行为测试的便捷性上具有一定优势。斑马鱼与人类具有较高的基因同源性,药物介导的斑马鱼焦虑和攻击行为与其内分泌系统中下丘脑-垂体-肾间腺(HPI)轴密切相关,类似于人体下丘脑-垂体-肾上腺(HPA)轴的作用。因此该模式对人类焦虑行为的研究具有重要的指导意义。总的来说,新水缸潜水实验是一种高效、可靠的高通量行为筛选模型,主要应用于动物社会性、成瘾性、睡眠、学习与记忆等研究领域。本文综述了过去15年间,新水缸潜水模型从形成雏形到不断完善,最后广泛应用于各种场景,从模型起源、测定参数、用途、存在问题和未来发展趋势等5个方面进行综述,并与明/暗水缸实验进行比较分析,以期扩宽斑马鱼焦虑及应激行为评价实验的研究范畴和应用范围。     

基于土地利用变化与生态系统服务供需的中国野生亚洲象时空迁移特征分析

2021年4月,我国15头野生亚洲象(Elephas maximus)从西双版纳一路北迁至昆明市受到了全世界的关注,分析我国野生亚洲象分布区土地利用变化、生态系统服务供需关系如何影响野生亚洲象分布,对保护亚洲象与提高当地人类福祉具有重要的意义。利用生态系统服务价值当量因子法和生态系统服务需求模型计算中国野生亚洲象分布区1990、2005、2015年生态系统服务供给价值与需求指数,通过空间标准化匹配出四种生态系统服务供需模式,探究我国野生亚洲象偏好分布的供需模式。结果表明,林地、草地和耕地是最主要的土地利用类型,1990—2015年,林地、草地和耕地的面积变化率分别为1.09%、-4.82%、-4.86%。1990、2005、2015年生态系统供给总价值分别为6108.55亿元、7434.41亿元、13973.37亿元;生态系统服务需求不断提高,整体呈现中间高,四周低的分布格局。在研究的25年内,亚洲象分布于高供给-高需求与高供给-低需求区域,且有向高供给-高需求区域迁徙的趋势。     

基于生态调控的小麦害虫综合治理研究进展

中国是小麦种植面积最大的国家。近年来,受全球气候变化、农业产业结构调整等因素的影响,小麦虫害问题趋于严重。而目前化学农药是小麦害虫防治的主要手段,过度依赖化学农药带来了环境污染、害虫抗性等一系列问题。针对这些问题,我国科学家在阐明小麦害虫区域性灾变规律和机理的基础上,发展了小麦害虫生态调控技术,并构建了基于农田景观设计的生态调控工程。本文综述了我国小麦害虫治理的新进展,并基于国际上小麦害虫治理的发展趋势,展望了我国小麦害虫治理的未来发展方向。     

瓢虫种群对棉花-玉米农田景观格局的响应

本文研究了华北棉花-玉米农田景观格局中龟纹瓢虫Propylaea japonica(Thunberg)和异色瓢虫Harmonia axyridis(Pallas)种群动态,发现农田景观格局中作物类型(棉花与玉米)对两种瓢虫种群密度动态有显著的影响,两种天敌瓢虫都趋向在玉米斑块上栖息。两种瓢虫在棉花斑块上呈现出时间分化,其中龟纹瓢虫在棉花种植的前中期种群密度较大,后期较少;而异色瓢虫在棉花前中期种群密度较少,后期较多,表明农田景观中种植玉米有利于增强瓢虫对棉花害虫的控制作用。进一步的研究表明,农田景观系统中玉米斑块所占的面积比对龟纹瓢虫和异色瓢虫种群密度均产生显著影响。这说明在农田景观系统中开展区域性生态调控的时候,需要考虑到各类斑块组合的面积比例,从而有利于增强多种天敌昆虫的协调控害作用。     

基于广义可加模型的昆虫种群动态非线性分析及R语言实现

昆虫种群受到气候、天敌和土壤等多种生态因子的综合作用,其动态具有复杂性、不确定性和非线性等特征。广义加性模型(generalized additive models,GAM)就是适用于响应变量与解释变量之间的关系是非线性或非单调的数据分析。本文以1973—1990年稻纵卷叶螟种群数量与降雨持续天数和降雨量的相关性分析为例,介绍了广义可加模型的应用及其R语言实现步骤,为研究昆虫种群动态及其驱动因子提供了有效的分析工具。     

菌根真菌对土壤呼吸以及凋落物分解的影响

土壤呼吸是植物固定的碳由陆地生态系统进入大气的主要途径之一; 凋落物分解是养分循环的重要环节。陆地植物的90%以上可同菌根真菌形成共生关系, 菌根真菌对于植物获取环境中的养分具有重要的作用。然而, 其对土壤呼吸和凋落物分解的影响却经常在生态系统对环境变化的响应研究中被忽视。本文系统地综述了国内外相关研究进展, 对菌根真菌如何影响土壤呼吸和凋落物分解这两个过程及这种影响如何受到环境变化的制约做了全面的分析, 并对以往研究中存在的问题以及未来的研究方向提出了展望。     

定量评价天敌昆虫控害功能的铷元素标记技术

【目的】自然天敌对害虫种群起着重要的生态调控作用,定量地阐明天敌昆虫的取食关系及转移扩散规律,可为客观地评价天敌的控害功能提供依据。【方法】本文以苹果树与蛇床草Cnidium monnieri(L.) Cuss组成的微景观系统为研究对象,以蛇床草-胡萝卜微管蚜-异色瓢虫为研究主线,对植物和昆虫体内的铷元素含量进行检测。【结果】利用铷元素标记手段,结合室内和大田取样两种途径,通过测定天敌昆虫体内铷元素含量,可定量地评价种植功能植物提高果园天敌控害的作用。【结论】铷(Rb)元素标记技术是追溯天敌昆虫在农田生态系统中取食及转移扩散规律的重要手段。     

TNFalph 和 IL-1bet 靶点抗炎药物筛选细胞模型的构建

目的:构建两个高表达人TNFα和IL-1β细胞系,建立抗炎药物筛选细胞模型。方法:运用PCR的方法从载体pCMVSport-TNFα和p CMVSport-IL1β上扩增目的基因,以亚克隆方法将目的基因分别插入真核表达载体pcDNA3.1和pFLAG-CMV中,用单酶切、PCR扩增和基因测序的方法鉴定重组效果,然后将重组成功的质粒转入HEK293细胞系内,挑选能够稳定表达并遗传的单克隆细胞株,用蛋白免疫印迹(Western blot)法分析其表达效果。结果:三种鉴定方法均显示重组质粒构建成功。Western blot结果显示,细胞株T3、T4均能较高表达炎症因子TNF-α;细胞株I2、I3、I5均能较高表达炎症因子IL-1β。结论:成功构建了TNFα和IL-1β靶标的药物筛选细胞模型,为筛选具有抗炎作用的中药提供了一个新平台。     

非人灵长类局部脑缺血动物模型研究现状

非人灵长类动物在种系发生上较啮齿类更接近于人类,用来制备局部脑缺血模型可以更好的拟合临床症状和机理。通过对国内外非人灵长类动物局部脑缺血模型的制备方法和应用现状进行收集、分类和述评,展望非人灵长类动物模型的应用前景,尤其是利用低等灵长类动物树鼩研究缺血性中风的优势。