哺乳动物季节性繁殖的内源年生物钟及光敏神经环路研究进展

生活在温带和寒带的哺乳动物在长期的进化过程中形成了季节性繁殖的生活史特征。哺乳动物的繁殖功能主要受到下丘脑-垂体-性腺轴(hypothalamic-pituitary-gonadal axis,HPGA)的调控。视交叉上核(suprachiasmatic nucleus,SCN)能够自发振荡并响应光周期信号的变化,引发褪黑素分泌的改变,并介导下游通路中下丘脑甲状腺激素、Kisspeptin和RF酰胺相关肽(RF amide-related peptide,RFRP)的节律性表达变化,从而调控哺乳动物的季节性繁殖。本文综述了哺乳动物季节性繁殖的内源年生物钟调控,并强调了光敏通路中包括甲状腺激素、Kisspeptin和RFRP在季节性繁殖调控中的重要作用。     

卡拉麦里山有蹄类自然保护区水源地野放普氏野马的活动节律：基于红外相机监测数据

2014年4月至11月,在卡拉麦里山有蹄类自然保护区的22个水源地安放66台红外相机,其中在8个野放普式野马(Equus przewalskii)利用的水源地放置了16台红外相机,对野放普氏野马在水源地的活动节律和时间分配进行了研究。16台相机累计工作1 068 d,获得野放普氏野马有效照片2 051张。研究发现,野放普氏野马在水源地不同时段的有效照片数量符合正态分布,且季节间存在极显著差异。野放普氏野马在水源地不同时段的有效照片数量,春季远低于夏季和秋季(P0.05),而夏季与秋季差异不显著(P0.05)。野放普氏野马饮水频次春季极显著低于夏季和秋季(P0.01),夏季与秋季差异不显著(P0.05)。普氏野马在水源地具有稳定的日活动节律,时间分配上呈典型的钟形,13:00~17:00时达到高峰,20:00~次日5:00时快速下降,3:00~6:00时是一天中的低谷,在5:00~13:00时快速上升。不同月份野放普氏野马的日活动差异指数α(t=8.364,df=7,P0.01)和昼行性指数β(t=19.519,df=7,P0.01)均存在极显著差异,且β值为0.660.54,表明野放普氏野马活动以昼间为主。季节间活动差异指数存在极显著差异(单样本K-S检验,t=7.851,df=23,P0.01)。独立多样本Kruskal-Wallis检验季节性活动强度指数γ值差异不显著(χ~2=0.162,df=2,P0.05)。通过在卡山保护区固定水源地的实时监测,初步明晰了野放普氏野马在水源地附近的活动节律及其季节性水源地利用,从而为野放普氏野马的生态学研究及保护措施的制定提供科学依据。     

哺乳动物生物钟的遗传和表观遗传研究进展

生物钟对生物机体的生存与环境适应具有着重要意义,其相关研究近年来受到人们的广泛关注。生物钟的重要性质之一是内源节律的周期性,当前的研究认为这种周期性是由生物钟相关基因转录翻译的多反馈环路构成核心机制调控着近似24 h的节律振荡。哺乳动物的生物钟系统存在一个多层次的结构,包括位于视交叉上核的主时钟和外周器官和组织的子时钟。虽然主时钟和子时钟存在的组织不同,但是参与调节生物钟的分子机制是一致的。近年来,通过正向、反向遗传学方法和表观遗传学的研究方法,对生物钟的分子机制的解析和认知愈发深入。本文在简单回顾生物钟基因发现历史的基础上,重点从遗传学和表观遗传学两个方面,从振荡周期的角度,对哺乳动物生物钟分子机制的研究进展进行了综述性介绍,以期为靶向调节生物钟来改善机体的稳态系统的研究提供参考,同时希望能促进时间生物学领域与更多其他领域形成交叉研究。     

大猿叶虫滞育品系和非滞育品系交配行为的比较

大猿叶虫Colaphellus bowringi Blay是一种重要的十字花科蔬菜害虫,以成虫越冬和越夏。明确大猿叶虫非滞育品系生殖力下降的现象是否与交配行为的改变相关,将促进该非滞育品系在滞育遗传、滞育调控分子机制研究中的应用。本研究在25℃和L∶D=12∶12 h条件下,测定了大猿叶虫滞育品系和非滞育品系的交配节律、交配持续时间和交配频次。结果表明,大猿叶虫滞育品系和非滞育品系交配高峰均出现在光期开始后2 h,非滞育品系的交配比率显著低于滞育品系。滞育品系和非滞育品系第1次交配持续时间无显著差异,分别为122.7±7.4 min和100.1±10.2 min;但非滞育品系的总交配持续时间显著低于滞育品系。非滞育品系的交配频次为2.2±0.3次,显著低于滞育品系的3.8±0.5次。滞育品系和非滞育品系交配行为的比较发现,大猿叶虫非滞育品系生殖力降低与其交配比率下降、交配持续时间缩短和交配频次减少显著相关,本研究为进一步利用非滞育品系为材料解析滞育遗传、滞育调控机制奠定了基础。     

桔小实蝇飞行活动节律及其飞行能力

桔小实蝇在野外自然条件下,具有远距离扩散迁移能力。为了探讨桔小实蝇基于其生理生物学所能表达的基础飞行能力,本研究采用飞行磨系统,在实验室可控条件下,测定桔小实蝇飞行的日节律、不同食料饲养下的飞行能力以及多次飞行能力。研究表明:桔小实蝇飞行活动呈现明显的日节律,一天中呈现两个飞行时段,分别为7∶00至15∶00和17∶00至21∶00。不同食料饲养下,取食酵母糖水和糖水的桔小实蝇飞行能力显著强于取食清水。桔小实蝇经营养补充后可进行3-6 d的飞行,累计飞行可持续时间分别为4.21 h和3.74 h、最远飞行距离分别为5.74 km和5.24 km、平均飞行速度1.10 m/s和1.21 m/s。本研究为阐释桔小实蝇长距离迁移扩散成因提供了重要飞行生物学数据。     

白马雪山自然保护区响古箐滇金丝猴（Rhinopithecus bieti）的交配行为

灵长类交配模式是灵长类社群结构和婚配制度的重要表征之一,其研究有助于了解灵长类社群结构和两性交配策略。2013年11月至2014年10月,我们对云南白马雪山国家级自然保护区一人工辅助投食滇金丝猴群进行了观察研究,采用焦点动物取样法和全事件记录法收集了雌雄个体的交配相关的行为数据,主要包括邀配对象、交配过程、持续时间和回合数,以及参与交配的雌雄对在交配结束后的相互理毛的持续时间和回合数。研究结果表明：研究群滇金丝猴全年均有交配行为,交配高峰期在7-9月,两性参与交配的积极性和对季节变化的响应不同;交配主要由雌性通过邀配发动（76%）,交配高峰期也是雌性邀配的高峰期;雄性爬跨频次（年均0.43次/月,n=5）和射精爬跨比（年均19%,n=5）则在全年无显著变化。交配行为发生的典型表现为：雌性通过小跑或跳跃进入雄性视线范围内,爬伏呈臀向雄性邀配;雌猴爬伏时离雄猴的远近距离不同（<1m vs. 2-5m ： 69% vs. 31%）会影响其邀配成功率（<1 m vs. 2-5 m ：68% vs. 40%）;若一次邀配失败,雌猴可能会连续爬伏邀配（最多4次）,连续多次邀配的成功率显著高于单次邀配（79% vs. 52%）。交配结束后雌性会主动为雄性理毛,但雌性主动理毛与交配是否射精无关。     

甘肃莲花山蓝马鸡孵卵节律的初步研究

2002～2003年5～6月,应用温度自动监测技术,在甘肃省莲花山自然保护区对蓝马鸡（Crossoptilon auritum）的繁殖及孵卵节律进行了初步研究。蓝马鸡的巢址位于海拔2900—3020m的针阔混交林或灌木林中,蓝马鸡的窝卵数为9．5（n=4）,孵卵期的主要天敌为哺乳类。根据对4个巢的监测,蓝马鸡雌鸟在孵卵期的平均日离巢次数在1．25～4.00次,平均日离巢时间在16.6～46．4min之间。雌鸟的平均在巢率为97.0％（n=3）。根据对4号巢雌鸟孵卵节律连续27d的观测,发现雌鸟在每日离巢2次或3次时,其首次离巢时间要显著早于每日仅离巢1次的时间。     

饥饿和饱食状态下丰鲤与其亲本的活动水平和活动节律

使用Videomex-V影像运动监视系统全天监测丰鲤(Cyprinus carpiovar.Xingguo♀×Cyprinus carpiovar.mirror splittered♂)、散鳞镜鲤(Cyprinus carpiovar.mirror splittered♂)和兴国红鲤(Cyprinus carpiovar.Xingguo♀)的活动(每种鱼12条,饥饿和饱食各6条)。结果显示,3种鱼饥饿时的活动水平都显著低于饱食时,但3种鱼白昼或夜间的相对活动水平都不受摄食与否的显著影响;饥饿或饱食时,丰鲤的活动水平与散鳞镜鲤都无显著差异,并且都显著高于兴国红鲤;丰鲤饥饿时的活动节律与散鳞镜鲤和兴国红鲤都不相似,饱食时的活动节律与散鳞镜鲤更相似。总的来看,丰鲤的活动水平和活动节律与散鳞镜鲤更为相似[动物学报51(5):806-812,2005]。     

棉大卷叶螟求偶行为节律和性信息素鉴定

[目的]观察棉大卷叶螟Sylepta derogata雌蛾的求偶行为及其动态节律,并鉴定该虫的性信息素组分,为开发该虫的性诱剂并应用于种群测报和绿色防控提供依据.[方法]将棉大卷叶螟处女雌蛾单头放入塑料杯中,从暗期开始前0.5 h到暗期结束后0.5 h,每隔0.5 h观察并记录1次雌蛾的求偶情况;在棉大卷叶螟雌蛾求偶高...     

中国北方草原对气候干旱的响应

草原生长动态受气候条件的影响和制约,在很大程度上取决于水分条件.为了较好阐明草原生长与干旱气候关系,利用表征草原生长变化的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)指数和表征干旱的SPI(Standardized Precipitation Index)指数研究了荒漠草原、典型草原、草甸草原与干旱气候的线性关系,表明荒漠草原的生长动态受季节性干旱影响很大,短期、中长期和长期干旱对荒漠草原影响较小.典型草原对季节性干旱响应较强,而对短期、中长期和长期的干旱响应较弱.草甸草原对季节性和长期干旱响应较强.并且草原对降雨量的响应具有时滞效应,水分盈亏对草原的影响是累积效应.利用基于虚拟变量的回归模型和简单回归模型模拟了草原NDVI对SPI指数的响应关系,基于虚拟变量的回归模型显示出对草原NDVI与SPI关系的较优拟合度.表明了草原生长动态对干旱气候响应具有季节性效应.