基于多源数据的“安全公正空间”在大通湖流域环境管理中的应用

如何在确保生态系统安全的同时有效地开发和利用资源、保障人类福祉是当前面临的挑战。近年来兴起的“安全公正空间”(Safe and Just Operating Space, SJOS)理论框架为人类可持续发展提供了有效的评估方法, 即充分利用自然资源来提高人类社会福祉的同时确保环境生态安全。研究以长江中下游地区大通湖流域为例, 根据流域内的社会经济数据、环境监测数据和湖泊沉积记录, 从社会基础和环境系统两个方面构建该流域的SJOS框架, 并利用环境库兹涅兹曲线来揭示总体环境变化特征。结果表明: 流域内淡水利用、空气质量、水质均突破环境上限, 处于危险的状态, 此外流域内无贫困和产业创新两个社会基础维度的完成度相对较低。环境库兹涅兹曲线揭示了大通湖流域内社会-生态系统大致分为初始阶段(1950s—1980s)、严重退化阶段(1980s—2000s)和逐步改善(2000s后)三个阶段。研究为维持区域可持续发展提供了重要的参考信息, 同时也为区域SJOS框架的构建提供了一种有效的方法。     

植物根系分泌物在污染及沙化土壤修复中的应用现状与前景

近年来重金属污染等生态环境问题日益受到重视,而物理、化学修复方法存在的诸如成本高、二次污染等问题,使得利用植物、微生物等进行联合治理成为环境修复的重要手段。植物根系分泌物作为植物与土壤进行营养和信息交流的重要媒介,不但对植物的生长具有重要作用,其在污染及沙化土壤修复中作用的研究也得以广泛开展。本文对根系分泌物的组成、分泌机制进行了阐述,并对其在植物吸收重金属、化感作用、植物根系与根际微生物互作、改变土壤理化性质等过程中的作用及机理进行了总结。此外,本文还对利用根系分泌物和根际微生物在生态环境治理中的应用现状、面临的难题及未来的发展等进行了讨论。希望本文可为基于植物与微生物进行的环境修复技术的实际应用提供理论支撑。     

西南地区壳斗科物种丰富度和特有性分布格局模拟及其环境解释

如何准确地模拟物种宏观丰富度格局和特有性中心是生物多样性保护工作的重点,也是生物地理学的热点话题。西南地区是我国壳斗科植物最丰富的地区之一,但物种多样性格局及环境驱动机制尚不清楚。本研究基于西南地区161种壳斗科植物7258个分布点位数据,利用点格局法和物种分布模型两种方式构建了物种丰富度、加权特有性指数和校正加权特有性指数的分布格局,并采用空间自回归模型(SAR)分析上述3个多样性指数与环境因子间的关系。总体上看,物种分布模型模拟的3个指数在空间上比点格局法更为连续,但数值高低分布情况具有相似性: 两种方式模拟的物种丰富度高值区主要分布在滇南边缘、桂北部和桂西南部地区(62～89种);加权特有性指数最大值集中在滇南和桂西地区(1.77～5.02);藏东南、秦岭-大巴山、桂西南部和滇东南地区具有最高的校正加权特有性指数(0.07～0.17)。SAR模型结果显示:最干月降雨量、温度季节性变化标准差、海拔变幅和土壤有机碳含量对物种丰富度的影响均显著,最干月降雨量、温度季节性变化标准差、潜在蒸散量和海拔变幅对加权特有性有着显著影响,温度季节性变化标准差、最干月降雨量、历史温度变化、增强型植被指数变异系数和海拔变幅对校正加权特有性的影响显著;SAR模型对物种丰富度、特有性指数和加权特有性指数的拟合效果(R²=0.857、0.733、0.593)分别优于普通线性模型(R²=0.689、0.425、0.422)。综上,水分可获得性、气候季节性、生境异质性、历史气候变化和土壤状况是制约西南地区壳斗科丰富度和特有性分布的最重要因素。滇南、滇东南、桂西南、桂西、秦岭-大巴山以及藏东南地区是壳斗科物种丰富度中心或特有性中心,应受到重点关注和保护。     

钙稳态调节蛋白2 Q87A突变增加抑郁易感性

钙稳态调节蛋白2（calcium homeostasis modulator 2,Calhm2）参与钙离子活动和ATP释放的调控. 本实验室的前期工作已经证实,Calhm2可以介导星形胶质细胞ATP的释放,在抑郁症的发生发展中起到重要作用. 为了进一步探究Calhm2在抑郁症发生发展中的分子机制,本文首先预测了Calhm2的ATP结合位点,即位于第87位点的谷氨酰胺（Q87）,并将其突变为丙氨酸（A）,建立了一个携带calhm2突变（Q87A）的小鼠品系. 随后,通过对原代星形胶质细胞的胞内和胞外ATP检测,发现Calhm2 Q87A突变导致星形胶质细胞ATP的释放下降;此外,通过对小鼠大脑海马切片的ATP检测,发现Calhm2 Q87A突变小鼠海马组织的ATP释放较正常小鼠下降;最后,通过给予慢性温和不可预知应激（chronic unpredictable mild stress,CUMS）来诱发小鼠抑郁样行为,发现Calhm2 Q87A突变小鼠抑郁样行为相对野生型小鼠表现得更为严重. 综上所述,本文发现Q87位点对Calhm2介导的星形胶质细胞ATP释放发挥重要作用,该位点的突变增加了外界压力刺激诱导抑郁样行为的易感性,进一步明确了Calhm2蛋白在抑郁症发生发展中的分子机制,为抑郁症相关疾病的诊断和治疗提供了新的理论基础.     

唇形科苣叶鼠尾草的新分布及适生分布区预测

在野外调查的基础上,报道了苣叶鼠尾草在贵州和广西的省级新分布。基于苣叶鼠尾草16个分布数据和11个环境因子参数,运用最大熵(MaxEnt)模型对其适生分布区进行预测,并通过受试者工作特征(receiver operating characteristic,ROC)曲线对模型精度进行验证。结果表明:(1)ROC曲线下面积(AUC)均值为0.999,模型预测结果准确性较高,适合苣叶鼠尾草的潜在适生区预测。苣叶鼠尾草的适生区主要分布于中国西南地区以及与中国南部相邻国家的部分地区。核心适宜区集中在中国滇黔桂、四川东部和滇东南中越边境的石灰岩山区。(2)刀切法(Jackknife)检测结果表明,影响苣叶鼠尾草适生分布区的主要环境因子包括:最暖季降水量、最冷月最低温、平均气温日较差以及最冷季降水量等。适生区环境因子的统计分析结果显示,苣叶鼠尾草适宜生长在最暖季降水量650~1500 mm、最冷月最低温0~10℃、平均气温日较差6.5~8.5℃、最冷季降水量0~250 mm的地区。研究结果可为苣叶鼠尾草的资源调查和相关研究提供有利依据。     

免疫球蛋白联合B族维生素对癫痫症状及生活质量的影响

目的:探讨免疫球蛋白联合B族维生素对癫痫症状及生活质量的影响。方法:2017年2月至2020年1月选择在本院诊治的癫痫患者78例,根据随机数字表法把患者分为观察组与对照组各39例。两组都给予常规治疗,对照组给予维生素B12治疗,观察组给予免疫球蛋白联合维生素B12治疗,记录两组治疗后症状与生活质量情况。结果:治疗后观察组的总有效率为97.4%,显著高于对照组的84.6%(P<0.05)。两组治疗期间的腹胀、嗜睡、胃痛、发热等不良反应情况对比差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后两组的血清同型半胱氨酸(homocysteine,Hcy)含量低于治疗前,观察组也低于对照组,对比差异都有统计学意义(P<0.05)。观察组治疗后的精神健康、情感职能、社会功能、活力、总体健康、躯体疼痛、生理职能、生理功能等生活质量评分都显著高于对照组(P<0.05)。结论:免疫球蛋白联合B族维生素在癫痫患者的应用能促进改善临床症状,提高治疗效果,抑制Hcy的释放,且不增加患者不良反应的发生,从而提高生活质量。     

水稻OsLecRK1基因介导的抗褐飞虱功能分析

褐飞虱Nilaparvata lugens St(a)l是对水稻最具破坏性的害虫之一,OsLecRK1是水稻Bph3基因簇中对褐飞虱抗性贡献最大的基因.本文对RHTd(含Bph3)等材料进行了褐飞虱抗性评价,克隆并构建了OsLecRK1过量表达突变体水稻,利用该突变体分析了OsLecRK1基因对褐飞虱若虫存活率、若虫发育历期等生物学参数的影响.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地强于含Bph1基因水稻Mudgo和bph2基因水稻ASD7,RHTd水稻的褐飞虱受害指数仅为Mudgo和ASD7水稻的53.5％和24.1％.过量表达OsLecRK1基因能显著地增加水稻对褐飞虱的驱避性和抗生性,褐飞虱雌成虫偏好于在野生型水稻上产卵;突变体水稻上的褐飞虱若虫存活率显著地降低,仅为野生型水稻上若虫存活率的75.2％ ～81.8％,且若虫发育历期显著地延长,羽化率和初羽化雌成虫体重均显著地降低;此外,褐飞虱在突变体水稻上取食分泌的蜜露量只有野生型上的40.3％ ～ 60.9％,褐飞虱单雌产卵量只为野生型51％ ～61.2％,卵孵化率只有野生型的52.2％～56.7％,均显著地减少.结果 表明,含Bph3基因水稻RHTd对褐飞虱的抗性明显地高于分别含Bph1、bph2的水稻Mudgo和ASD7;水稻Bph3基因座的OsLecRK1单个基因过量表达即可显著增加水稻对褐飞虱的抗性,OsLecRK1协同影响褐飞虱的多个生物学参数降低褐飞虱的适合度.     

左右半结肠癌多组学分子特征差异的研究进展

结肠癌(colon cancer,CC)是一种常见的恶性肿瘤,其发病率和死亡率均占癌症前列。根据解剖学位置,CC可分为左半结肠癌(left-sided colon cancer,LCC)和右半结肠癌(right-sided colon cancer,RCC),两者在临床特征上表现出较大的差异。近些年来,随着生物学技术和测序技术的发展,从多组学角度分析LCC和RCC分子特征和微环境差异的研究也越来越多,从而来揭示患者预后并指导其治疗。该文从基因突变、基因表达、miRNA表达、DNA甲基化、免疫微环境、共识分子亚型以及免疫治疗这几个方面来阐述LCC和RCC在分子特征和治疗差异上的研究进展。     

双孢蘑菇子实体发育后期差异表达蛋白质分析

为探讨双孢蘑菇子实体发育后期的蛋白质表达变化,对双孢蘑菇As2796子实体采收期、成熟期和开伞期的蛋白质组进行了双向电泳(2-DE)分析,发现了16个表达差异明显的蛋白质。通过质谱分析(MALDI-TOF/TOF MS)和数据库检索,有14个差异蛋白质获得鉴定。其中磷酸烯醇式丙酮酸水合酶与能量代谢相关,T-蛋白复合体1、蛋白酶体、5-甲基四氢三谷氨酸-同型半胱氨酸甲基转移酶、1-吡咯琳-5-羧酸脱氢酶、精氨酸酶与氨基酸或蛋白质代谢直接相关,而GTP结合蛋白则参与细胞的多种生命活动,在细胞的生长发育过程中起着重要的作用。另外7个为功能未知的蛋白质。     

新生隐球菌生物膜动物感染模型的构建及其活性的检测

目的 构建一种简便易行的新生隐球菌生物膜感染动物模型.方法 采用大鼠皮下置管法构建新生隐球菌生物膜感染动物模型,并使用电子扫描显微镜观察新生隐球菌体内形成生物膜的结构;采用MTT法对获得的体内生物膜结构进行活性的检测.结果 成功构建了新生隐球菌生物膜大鼠感染模型;MTT法检测体内生物膜活性表明,随着体内培养时间的延长,生物膜活性增强,与直接镜检和电镜观察结果一致.结论 新生隐球菌生物膜大鼠模型简单易行,便于操作,对于研究新生隐球菌生物膜体内活性的研究具有一定的实际应用价值.