多足动物亚门主要类群的谱系发生与谱系年代分析——基于形态、化石和分子的综合数据

多足动物可能是最早入侵陆地环境的无脊椎动物之一。随着泛甲壳动物大类的确立,多足动物亚门的谱系发生问题已成为节肢动物研究中的焦点。基于表型性状的系统学研究中,多足动物亚门在节肢动物门中的系统分类和单系性等问题一直存在争议;化石记录的稀少又使多足动物的起源及演化历史变得迷雾重重。近年来分子系统学的进展为深入探讨多足动物谱系发生问题开辟了新的途径;分子定年的应用为探讨多足动物起源、登陆等早期演化问题提供了新的手段。谱系年代学综合了化石记录和分子定年两方面的优势,为更加精确地讨论多足动物起源、内部类群分歧时间及其地质背景奠定了基础。谱系年代分析显示,多足动物类起源于寒武纪晚期或更早;多足动物内部类群的分歧不晚于奥陶纪;而化石证据显示,多足动物的登陆事件也可能发生在这一时期,多足动物内部类群的分歧事件(及食性分化)可能与登陆过程有关。精确的多足动物亚门谱系发生关系以及谱系年代学细节还有待于进一步综合系统学、多基因和多重化石参照点的合理分析加以深入和完善,进而为早期陆地复杂生态系统的建立提供新的证据。     

不同年龄阶段马占相思( Acacia mangium)人工林营养元素的生物循环

对马占相思人工林6种营养元素(N、P、K、Ca、Mg、S)的含量、积累、分布和生物循环特点以及随林分年龄的变化趋势进行了研究.结果表明(1)林木不同组分营养元素含量的大小次序为树叶＞干皮＞活枝＞枯枝或树根＞干材;各组分和凋落物中营养元素含量以N最高,其次是Ca或K,然后是S和Mg,P最低;林地土壤中,以K的含量最高,其次是Ca、Mg、N和P,S最低;随林龄的增加,0～40cm土壤N、P和S含量呈增加趋势;(2)4年、7年生和11年生林分营养元素总积累量分别为1022.08、1997.08和2633.45 kg·hm-2,其中乔木层营养元素贮存量依次占73.64%、82.39% 和83.65%,林下植被层依次占13.74%、8.74%和6.20%,地表现存凋落物层依次占12.62%、8.87%和10.16%;乔木层以N积累量最大,占总贮存量的53.90%～60.07%,P最小,仅占0.90%～1.23%;(3)马占相思林中不同组分营养元素积累量的分配随林龄的增长发生变化,由4年生以树叶和树枝占主导,逐渐转移到7年生和11年生以干材和树皮为主导;(4)林分营养元素年积累量依次为7年生(235.06 kg·hm-2·a-1)＞11年生(200.26 kg·hm-2·a-1)＞4年生(188.16kg·hm-2·a-1);林木各组分营养元素年积累量总的变化趋势为树干＞树叶＞树枝＞根系＞树皮,同一组分各营养元素年积累量与各组分营养元素积累量变化顺序一致,即为N＞Ca＞K＞S＞M＞P;(5)林分营养元素年吸收量分别为382.35、432.04 kg·hm-2·a-1和403.15 kg·hm-2·a-1,年归还量分别为194.19、196.98 kg·hm-2·a-1和202.89 kg·hm-2·a-1,营养元素的循环系数分别为0.51、0.46和0.50,利用系数为0.51、0.26和0.18,周转期为3.88、8.35和10.86.可见,马占相思人工林早期营养元素利用率低,归还速率较快,林分生长到近熟期(11a)时营养元素的周转期较长,但其归还速率仍然较快,有利于林地地力的恢复、维持和提高.     

动态监测Toll样受体4 CD14在大鼠急性肝衰竭中的变化

目的观察toll样受体4(toll like receptor 4,TLR4),CD14在D-氨基半乳糖介导的急性肝衰竭模型中的动态变化律规。方法用D-氨基半乳糖剂量造成大鼠急性肝衰竭模型,用RT-PCR方法检测toll样受体,CD14 mRNA在D-氨基半乳糖介导的大鼠急性肝衰竭6、12、24、48、72、120和148 h的表达。结果Toll样受体4mRNA在急性肝衰竭的12 h有显著升高,与正常组差异有显著性(P<0.05),CD14 mRNA在6 h与正常组差异有非常显著性(P<0.01),两者均在48 h达到高峰,72、120和148 h逐渐下降。LPS、ALT和AST在6 h有轻度升高,至24 h与正常组差异有显著性(P<0.05),48 h(P<0.01)达高峰,72 h(P<0.01)、120 h和148 h逐渐下降。结论Toll样受体4,CD14与LPS、ALT和AST有显著正相关。Toll样受体4,CD14与D-氨基半乳糖介导的急性肝衰竭有着密切的联系,可能成为临床上治疗急性肝衰竭的新靶点。     

乳鼠成骨细胞体外培养

目的建立乳鼠成骨细胞体外培养方法,探讨该方法的可行性和应用价值。方法用出生1~3 d乳鼠颅骨,采用多次胶原酶消化法进行细胞体外培养。倒置显微镜观察细胞形态,对其碱性磷酸酶(ALP)活性及矿化能力进行鉴定,并测定细胞生长曲线。结果原代培养24 h后,大量细胞贴壁生长,细胞呈圆形,48 h后,贴壁细胞呈长梭形、三角形或不规则多边形,并且贴壁细胞伸出2~3个突起,胞质透亮、饱满,7 d后细胞铺满整个平皿底面。经鉴定,培养细胞具有体内成骨细胞的生物学特性。细胞接种后第1与第2个24 h为细胞的潜伏适应期,第3与第7个24 h生长曲线基本为线性曲线,是细胞的对数生长期。结论采用胶原酶消化法分离培养成骨细胞的方法切实可行。     

结核分枝杆菌吡嗪酰胺耐药性检测方法的研究进展

吡嗪酰胺(pyrazinamide,PZA)是重要的一线抗结核药物,与异烟肼、利福平和乙胺丁醇构成治疗方案的核心。因其疗效较好,被广泛应用于结核病的治疗过程。然而,近年来随着耐多药结核病的出现,PZA耐药导致部分患者治疗失败,因此常规开展PZA药物敏感性试验对于减少耐药性的发生显得极为重要。由于PZA在酸性条件下才能发挥作用,而结核分枝杆菌在酸性环境下生长不良,故PZA耐药性检测一直是临床中的难题。本文结合国内外最新研究进展,就结核分枝杆菌PZA耐药性检测方法的研究进行阐述,期望能为更有效地诊治结核病提供新思路。     

基于PacBio测序数据的蜜蜂球囊菌转录因子、融合基因及RNA编辑事件的鉴定

【目的】本研究旨在利用已获得的PacBio单分子实时(single molecule real-time, SMRT)测序数据对蜜蜂球囊菌Ascosphaera apis菌丝(AaM)和孢子(AaS)中的转录因子(TF)、融合基因和RNA编辑事件进行鉴定和分析,以期丰富蜜蜂球囊菌的相关信息,并为进一步探究它们的功能提供理论依据。【方法】利用BLASTx工具将AaM和AaS的全长转录本序列比对到Nr, Swiss-Prot和KEGG数据库以获得一致性最高的蛋白序列,再利用hmmscan软件将上述蛋白序列比对到Plant TFdb数据库以获得TF的分类及注释信息。采用TOFU软件中的fusion_finder.py程序进行融合基因的预测,进而分析融合基因的序列和位置信息。使用SAMtools预测AaM和AaS中的RNA编辑事件,再利用ANNOVAR软件对RNA编辑事件进行注释,进而采用相关生物信息学软件对RNA编辑位点基因进行GO功能和KEGG通路注释。【结果】在AaS中共鉴定到17个TF家族的213个TF,其中C2H2家族包含的TF成员最多。在AaM和AaS中分别鉴定到921和510个融合基因,二者共有的融合基因为510个,特有的融合基因分别为411和0个。在AaM和AaS中分别鉴定到547和191次RNA编辑事件,其中AaM中同义单核苷酸突变的数量最多,AaS中非同义单核苷酸突变的数量最多。此外,在AaM中鉴定到12种碱基替换类型,其中发生C->T的RNA编辑事件数量最多,达到158次;在AaS中鉴定到9种碱基替换类型,其中发生C->T和G->T的RNA编辑事件数量最多,均有42次。AaM和AaS中RNA编辑位点基因分别涉及19和24个GO功能条目;此外还能注释到11和20条KEGG通路。【结论】蜜蜂球囊菌的菌丝和孢子中含有丰富的TF、融合基因和RNA编辑位点;转录因子C2H2家族与蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长发育和细胞活动具有潜在关联;RNA编辑事件的碱基替换类型在蜜蜂球囊菌和其他物种中具有物种特异性;RNA编辑可能在蜜蜂球囊菌菌丝和孢子的生长和代谢中发挥作用。     

极端降雨下黄土高原草被沟坡浅层滑坡特征及其对产流产沙的影响

植被恢复作为黄土高原防治水土流失的重要措施,但极端降雨诱发的浅层滑坡在植被恢复的沟坡上频繁发生,影响流域的产流产沙过程。基于野外原位模拟降雨试验,在60 mm/h降雨强度下,研究草被沟坡浅层滑坡发生特征及其发生前后的产流产沙差异。结果表明：（1）极端降雨所诱发的草被沟坡上的浅层滑坡深度为14-36 cm,与自然强降雨所导致的浅层滑坡深度相贴合,均是低于50 cm。（2）植被根系与土壤容重、孔隙度等土壤性质显著相关（P<0.05）,致使滑坡面上、下层土壤物理性质差异显著（P<0.05）。由于土壤性质的差异,在极端降雨下滑坡面上层土壤水分更快达到饱和（饱和度>90%）,导致浅层滑坡的发生。（3）草被坡面浅层滑坡后的径流与产沙均显著增大（P<0.05）。三个小区的平均径流率在滑坡后增大了4.0-13.1倍,其平均含沙量和产沙率在滑坡后分别增大了9.9-54.9倍和70-841倍。研究结果有助于加深了解植被沟坡的侵蚀产沙机理,并为浅层滑坡防治提供科学依据。     

黄土高原典型退耕区生态系统服务权衡与协同关系研究——以延安市为例

在退耕还林的背景下,从多尺度分析黄土高原生态系统服务的时空变化及权衡协同关系对促进该区经济发展和生态效益多赢具有重要意义。以黄土高原退耕还林典型区延安市为例,运用InVEST模型评估1988-2018年农作物生产、碳储量、生境质量、土壤保持、产水量5种关键生态系统服务物质量,采用偏相关分析法探讨生态系统服务间的权衡与协同关系及其时空变化特征。研究结果表明：（1）受土地利用变化影响,延安市农作物生产水平、土壤保持年际变化趋势波动较大,农作物生产水平呈波动增加的趋势,土壤保持退耕还林前呈减少,退耕还林后呈波动增加的趋势,碳储量和生境质量呈逐渐增加的趋势,产水量呈逐渐减弱的趋势。（2）生态系统服务与土地利用格局联系紧密。碳储量、生境质量的高值区域以及产水量的低值区域随林地分布格局变化而变化。（3）协同关系是延安市生态系统服务间相关关系的主体,主要发生在碳储量、生境质量、土壤保持、农作物生产之间,权衡关系主要存在于产水量和其他生态系统服务之间。（4）市、县域生态系统服务间关系的差异主要发生在生境质量和土壤保持之间。     

难培养菌的多条带PCR产物产生原因分析

【目的】分析严重威胁柑橘产业发展的毁灭性病害——柑橘黄龙病的强致病性病原亚洲种“Candidatus Liberibacter asiaticus”的种群多样性研究中出现多条带PCR产物的原因,为难培养菌的分子生物学研究提供参考。【方法】通过使用PCR、聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)和测序相结合分析“Ca. L. asiaticus”基因组上2个短串联重复(Short tandem repeats,STR)基因的PCR产物。【结果】单个菌株可扩增获得多个PCR条带且其扩增产物多态性受寄主品种影响;这2个STR基因的PCR产物在菌株间呈明显的多态性;扩增所获得的序列可来自“Ca. L. asiaticus”本身,也可来自其寄主或内生菌。【结论】难培养菌的STR基因PCR产物多态性产生的主要原因是该基因内部的串联重复序列数目存在差异,但目的菌及外源物种(寄主或内生菌等)基因组的非特异性扩增也是影响其多态性的因素。     

中国野生百合叶表皮特征及系统学意义

利用光学显微镜和扫描电镜对20个野生百合种或变种的叶表皮进行了系统观察和比较分析,结果表明:(1)20种野生百合气孔器均分布于叶片远轴面,气孔器的长轴与远轴面细胞长轴方向一致,均位于远轴面细胞的端点处。气孔器形状从长椭圆形到近圆形不等;保卫细胞均为肾形,无副卫细胞,保卫细胞表面角质层均具条纹;表皮细胞角质层近于光滑或具条纹,均具蜡质,蜡质纹饰呈膜片状晶体或颗粒状;气孔密度、气孔器大小、近轴面远轴面细胞、垂周壁样式差异较大。(2)聚类分析表明,兰州百合、川百合、卷丹百合、紫斑百合、乳头百合、宝兴百合、山丹百合、大理百合、绿花百合、毛百合和有斑百合聚为类群Ⅰ;淡黄花百合、岷江百合和玫红百合3个野生种聚为类群Ⅱ;青岛百合单独为类群Ⅲ;宜昌百合、紫脊百合、通江百合、百合和野百合聚为类群Ⅳ,聚类结果总体上支持形态学分类的结果。(3)叶表皮形态对于区分野生百合不同种具有重要的分类学价值。