一种利用荧光蛋白mNeonGreen2鉴定EI24蛋白拓扑结构的方法

方便且精准地检测跨膜蛋白拓扑结构,尤其是跨膜片段的氨基(N-)和羧基(C-)端的朝向,有利于发现新的蛋白质与蛋白质之间的相互作用,并进一步揭示蛋白质重要的生物学功能．自组装荧光蛋白已被广泛用于观察蛋白质与蛋白质之间的相互作用、标记细胞内源蛋白质并实现mRNA定位的可视化．本文扩展了自组装荧光蛋白的应用,将自组装荧光蛋白mNeonGreen2与定点标记技术相结合,以确定跨膜蛋白的拓扑结构．通过该方法,第一次清楚地证明了EI24的N端和C端均朝向细胞质方向．此外,该方法可用于确定定位于其他细胞器且结构尚未解析的跨膜蛋白的拓扑结构．     

2个石榴品种果皮花色苷合成相关基因表达分析

以2个不同红色石榴品种‘红宝石’和‘墨石榴’为试验材料,采用荧光定量PCR方法,分析花色苷合成相关基因CHS、CHI、F3H、DFR、ANS、UFGT等6个基因在果实发育过程中的转录表达特性,同时分析基因表达量与果皮花色苷积累的关系。结果表明:(1)在整个果实发育期内‘墨石榴’花色苷含量明显高于‘红宝石’;随着果实的发育,‘红宝石’果皮中总花色苷含量不断增加,而‘墨石榴’中总花色苷含量初期很高,随后迅速下降,后期维持在较低水平。(2)‘红宝石’中CHS、CHI、F3H、DFR、UFGT等5个基因均在果实发育的早期和晚期出现2个表达高峰,而ANS基因的表达量在整个果实发育期内不断升高;在‘墨石榴’中CHS、CHI、F3H、DFR、ANS等5个基因的表达高峰均出现在早期,随着果实的发育表达量均呈下降变化趋势,但UFGT基因在中期时表达量最高。(3)‘红宝石’石榴的ANS基因表达量与总花色苷含量呈显著正相关,‘墨石榴’中CHS和ANS基因的表达水平与总花色苷含量显著相关。研究认为,花色苷合成相关基因的初期和末期表达差异是2个石榴品种着色差异的主要原因,ANS在‘红宝石’着色中起关键作用,CHS和ANS可能在‘墨石榴’花色苷积累中起重要作用。     

外源性H2S恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及机制

目的：探讨外源性硫化氢（H₂S）恢复缺氧后适应对衰老H9C2细胞的保护作用及相关机制。方法：H9C2细胞（心肌细胞系）用30 μmol/L过氧化氢（H₂O₂）处理2 h后再培养3 d,诱导生成衰老细胞。衰老H9C2细胞被随机分5组（n=8）：正常组（Control）、缺氧/复氧组（H/R）、H/R+NaHS组、缺氧后适应（PC）组、PC+NaHS组。缺氧/复氧（H/R）模型：衰老H9C2细胞用缺氧液（无血清、无糖培养基,pH=6.8）培养3 h,然后正常培养6 h;缺氧后适应（PC）模型：方法同H/R模型,缺氧结束复氧前连续进行3次5 min间隔的复氧/再缺氧处理,随后复氧6 h。ELISA试剂盒分别检测大鼠晚期糖基化终末产物（AGEs）含量和caspase-3活性;CCK-8试剂盒检测细胞活力;DCFH-DA染色检测活性氧（ROS）水平;Hoechst 33342染色检测细胞凋亡率;Real-time PCR检测相关基因mRNA水平。结果：30 μmol/L H₂O₂可诱导H9C2细胞衰老但不会导致其凋亡;与Control组比较,H/R和PC均降低细胞活力,增加细胞凋亡率、ROS水平及caspase-3、caspase-9和Bcl-2 mRNA水平（P<0.01）;且PC组与H/R组比较,上述指标变化无明显差异;在H/R和PC组加入NaHS,可显著提高细胞活力,降低细胞凋亡率和氧化应激;PC+NaHS对上述指标的作用明显强于H/R+NaHS。结论：外源性H₂S能够恢复PC对衰老H9C2细胞的保护作用,其机制与抑制氧化应激和细胞凋亡有关。     

外源性精胺对缺氧诱导乳鼠心肌细胞凋亡的影响及其机制

目的：观察外源性精胺对缺氧所致的乳鼠心肌细胞凋亡的影响,并探讨其机制。方法：复制原代培养乳鼠心肌细胞缺氧损伤模型（使用pH=6.8的Hank's平衡盐溶液作为细胞培养基,排出氧气,然后在缺氧箱中培养24 h）,细胞随机分为正常对照（Control）组、缺氧（Hypoxia）组和精胺干预（Hypoxia+Sp）组。Western blot检测心肌细胞多胺代谢关键酶（ODC、SSAT）蛋白质表达;CCK-8,Hoechst 33342染色观察细胞凋亡情况;光吸收法检测细胞（或培养液）内T-SOD和Caspase-3/-9活性,MDA、GSH含量;DCFH-DA染色观察细胞内活性氧（ROS）生成。结果：与正常组相比,Hypoxia组SSAT蛋白质表达、细胞凋亡率、MDA含量以及细胞内ROS生成增加,而ODC蛋白质表达、SOD活性、GSH含量降低;与Hypoxia组比较,Sp处理可减轻上述指标的变化。结论：外源性精胺可减轻缺氧引起的乳鼠心肌细胞损伤和凋亡,其机制与恢复多胺稳态和清除活性氧有关。     

精准扶贫视角下生态系统服务与贫困人口生计耦合关联分析

在生态文明建设和精准扶贫背景下,处理好贫困区生态系统保护和扶贫开发间的关系,是如期实现2020年全面建成小康社会的基础。以全国717个贫困市、区、县为研究对象,构建了精准扶贫视角下生态系统服务与贫困人口生计耦合的评价指标体系和灰色关联耦合模型,分析中国贫困区生态系统服务和贫困人口生计耦合的主要影响因素以及耦合度的时空演变规律,结果表明:(1) 2015年中国贫困区生态系统服务和人口生计两个系统各指标间的关联度在0.363—0.964。其中,生态系统服务对贫困人口生计的综合关联度为0.793,贫困人口生计对生态系统服务的综合关联度为0.740。(2) 2000—2015年生态系统服务和人口生计耦合度长时间序列呈"W"型变化,年际间波动变化明显,但整体维持在0.770—0.801之间。(3) 2000—2015年生态系统服务与贫困人口生计耦合度最高的区域主要集中分布在西部区域,主要包括西藏省、四川省西北藏区及青海省南部,东中部区域的耦合度相对较低,中国贫困区生态系统服务与贫困人口生计间耦合的空间分异显著。(4) 2000—2015年生态系统服务与贫困人口生计耦合度呈上升趋势的区县有92个,占中国全部贫困区县数量的12.83%;呈下降趋势的区县有163个区县,占中国全部贫困区县数量的22.73%;保持稳定不变的区县有462个,占中国全部贫困区县数量的64.44%。这些结论可为区域精准扶贫制定针对性政策,如期实现脱贫,提供参考和借鉴。     

中亚热带不同森林更新方式生态酶化学计量特征

了解土壤生态化学计量特征对预测不同生态系统养分变化、功能以及植物生产力具有重要意义。森林更新是维持中亚热带森林生态系统可持续发展的重要手段。选取福建省三明市陈大林业采育场3种不同森林更新方式进行研究,包括米槠次生林（SF）、米槠人工促进天然更新林（AR）和杉木人工林（CF）,测定其土壤理化性质及土壤3种酶,计算酶化学计量。结果显示：1）AR的土壤总氮、全磷、铵态氮含量以及含水量最高（P < 0.05）,土壤有效磷的含量则是CF最高（P < 0.05）;2）生态酶化学计量结果表明AR的土壤微生物处于氮限制状态,CF的土壤微生物处于磷限制状态;3）冗余分析表明,土壤含水量和铵态氮是驱动不同森林更新方式土壤生态酶化学计量变异的重要环境因子。研究表明,人促更新方式更有利于土壤有效氮的积累,而人工林则有利于土壤有效磷积累,这可能与造林树种有关。土壤生态酶化学计量更易受到土壤含水量以及有效性养分的驱动,而与土壤化学计量未呈现良好的耦合性。     

漓江河岸带枫杨群落主要木本植物种间联结与相关分析

种间联结能够反映植物群落中物种间的关系和群落的稳定程度,对植被的恢复与重建、生物多样性保护等具有重要的意义和价值。为了解漓江河岸带枫杨群落的种间联结特征,基于2×2联列表,通过方差比率(VR)、χ~2检验、Pearson相关系数、Spearman秩相关系数检验及PCA排序等,对枫杨群落主要木本植物种间关联性进行定量分析和生态种组划分。结果表明:(1)乔木层、灌木层以及乔木和灌木层的总体种间关联性均呈不显著正联结,表明枫杨群落处于较稳定的阶段;(2)χ~2检验结果显示,绝大多数种对呈不显著关联,说明群落各种对间关联较弱,各物种间呈独立分布格局;(3)Pearson相关检验和Spearman秩相关检验发现各层次的显著率均较低,种间相关性不显著的种对占绝大部分,种间相关性不强;(4)χ~2检验、Pearson相关系数检验和Spearman秩相关系数检验结果虽具有一致性,但也存在一定的差异,Spearman秩相关系数检验更具灵敏性,结合3种方法使用效果更佳;(5)根据PCA排序和种间联结关系,将20个主要物种划分为4个生态种组。     

吉林灌木群落物种多样性与气候和局域环境因子的关系

为了研究气候和局域环境因子对物种多样性的相对作用大小,以及验证两种均匀度地理格局的假说在半湿润地区次生灌丛的适用性,对吉林东、南部地区的灌木群落进行了研究。共调查森林破坏后形成的次生灌丛样方45个,结合气候数据和局域环境因子数据,研究了气候、局域环境因子对群落、灌木层、草本层的物种丰富度、均匀度的影响,以及对不同水分生态型(旱生、旱中生、湿中生)灌木影响的差异。结果表明:1)吉林次生灌丛的群落、草本层物种丰富度,以及草本层均匀度,随纬度增加而显著上升。2)对物种多样性和气候、局域环境因子的分析表明,群落、草本层物种数主要受局域环境因子而不是气候的影响;其物种丰富度与纬度的反常关系,是由于灌木层盖度随降水增加而上升,从而导致物种数下降。灌木层物种数与纬度、气候因子的相关性不显著,则是由于不同水分生态型对气候梯度的响应不一致,反映出功能群对多样性格局的影响。3)群落、灌木层均匀度主要受气候因子的影响;而草本层均匀度主要受局域环境因子的影响,降水同样通过对灌木层盖度的影响间接作用于草本均匀度。但群落、灌木和草本层的结果,都支持均匀度随着环境条件改善而增加的假说,而不支持随着生产力增加、竞争加剧,从而导致均匀度下降的假说。结果表明,物种丰富度和均匀度的影响机制存在很大差异,但二者都受到局域环境因子的强烈影响。气候通过局域生物因素(如盖度、生活型)间接作用于多样性格局,是气候对多样性影响的一个重要方面,但尚未得到应有的重视。由于局域生物因素也随气候而变化,仅研究多样性和气候的表面关系,将无法准确预测气候变化对多样性的影响。     

陕北黄土高原柠条灌丛穿透雨特征与影响因素

穿透雨是降雨再分配的主要组分,对干旱半干旱区的土壤水分补给和植被生长具有关键作用。灌丛穿透雨的影响机制特别是植被特征对穿透雨的影响需要进一步的定量研究,且目前对穿透雨空间异质性与聚集效应的研究相对较少。以陕北黄土高原典型灌丛—柠条为研究对象,于2016年对六道沟小流域柠条冠层下8个方位的穿透雨以及降雨和植被因子进行系统观测,分析穿透雨量、穿透雨率、穿透雨空间变异和聚集效应的变化特征,辨识影响穿透雨的主要降雨和植被因子,并建立相应的定量关系。结果表明:次降雨下柠条的穿透雨量、穿透雨率和空间变异系数平均值分别为11.88 mm、75.71%和21.80%。穿透雨量主要由降雨量决定,随降雨量增加而线性增加(R~2=0.99)。穿透雨率和空间变异系数主要受降雨量和降雨强度影响,穿透雨率随降雨量和I_30增加而呈对数增加(R~2=0.71和0.54),渐进值约为95%,而穿透雨空间变异系数则随降雨量和I_30增加而呈幂函数递减(R~2=0.71和0.60),稳定值约为10%。冠层厚度和枝倾角是影响穿透雨的主要植被因子,并分别呈显著的线性负相关和正相关(P0.05)。柠条穿透雨具有一定的聚集效应,平均发生频率为8.53%,且聚集效应在大雨量、高雨强和长历时降雨事件中更加明显。     

海拔及旅游干扰对武功山山地草甸土壤渗透性的影响

土壤渗透能力是影响土壤侵蚀的重要因素之一,是反映土壤水源涵养及调节功能的重要指标,目前对于亚热带山地草甸土壤渗透性方面研究较少。江西武功山草甸是亚热带山地草甸的典型代表,以面积广和分布基准海拔低的特点,在华东植被垂直带谱中具有典型性和特殊性,但是人为干扰和过度旅游开发使武功山脆弱的山地草甸出现严重退化和破碎化态势。以武功山不同海拔及旅游干扰程度山地草甸土壤为研究对象,分别测定0—20 cm和20—40 cm土层土壤的初渗率、稳渗率、平均入渗率、前60分钟渗透总量、温度、湿度、容重、最大持水量、最小持水量、毛管持水量、pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾等理化指标,分析不同海拔及干扰程度草甸土壤渗透性特征,探讨影响土壤渗透性的相关因子,为亚热带地区退化草甸的修复及可持续经营提供参考。结果表明:(1)1600—1800 m范围,随着海拔升高,土壤渗透性呈降低趋势,在1900 m范围土壤渗透性又有所提高,各海拔土壤渗透性排序为1600 m1700 m1900 m1800 m。(2)随着干扰程度增强,草甸土壤渗透性呈降低趋势,各干扰程度的土壤渗透性排序为无干扰轻度干扰中度干扰重度干扰。(3)所有草甸分布区0—20 cm土层的土壤渗透性均高于20—40 cm土层,初渗率平均入渗率稳渗率。(4)通用经验模型更适合武功山草甸土壤水分入渗过程,Horton模型次之,Philip模型和Kostiakov模型拟合效果都比较差。(5)土壤渗透性与土壤湿度、毛管持水量呈显著正相关(P0.05),与容重呈显著负相关(P0.05),初渗率及平均入渗率与速效氮含量显著正相关(P0.05),稳渗率、平均入渗率、渗透总量与速效钾含量呈显著正相关(P0.05)。