人能听懂动物哀鸣

对于你的大脑而言．一只小猫的叫声与一个婴儿的啼哭没有什么两样。 据美国《科学》杂志在线报道，当研究人员用磁共振成像技术对暴露在猫、猴子和人类声音下的志愿者大脑进行扫描时发现，与人类发出的哀鸣一样，悲伤的动物叫声同样能够激活大脑的前额叶，这一区域与人的决策有关。这一发现表明．与之前的估计相比，大脑对不同物种的情绪暗示的响应更为接近。     

利用红外相机调查浙江省凤阳山兽类和鸟类多样性

2008年11月至2009年11月,2010年8月至2016年8月期间,采用红外相机调查浙江凤阳山–百山祖国家级自然保护区内凤阳山片区的兽类和鸟类多样性。调查期内共布设98个不同相机位点（45个公里网格）,累计28 256相机日,共拍摄到8 208张有效独立照片,鉴定为18种野生兽类和38种野生鸟类物种,分别隶属5目12科和7目16科;家畜及家禽共5种。红外相机拍摄率最高的前5种野生动物依次为小麂（Muntiacus reevesi）（拍摄率CR=11.15）、白鹇（Lophura nycthemera）（CR=2.63）、黑麂（M. crinifrons）（CR=1.03）、野猪（Sus scrofa）（CR=0.96）、猕猴（Macaca mulatta）（CR=0.59）;国家I级重点保护野生动物2种,国家II级重点保护野生动物有6种;被中国脊椎动物红色名录评估为濒危（EN）、易危（VN）、近危（TN）的物种分别有2、4、9种。调查中记录到倭花鼠（Tamiops maritimus）、凤头鹰（Accipiter trivirgatus）和丘鹬（Scolopax rusticola）等15个物种为凤阳山保护区新记录种,其中斑尾鹃鸠（Macropygia unchall）为浙江省鸟类新记录物种。此外红外相机还拍摄到大量的人类活动照片,表明当地人类活动较为严重,应加强管理。调查结果提供了较为全面的凤阳山保护区兽类和鸟类的本底信息,为后续的保护管理和长期监测提供了数据支持和指导。     

我国地表臭氧生态环境效应研究进展

针对当前我国大部分地区夏季出现的高浓度地表臭氧污染,综述了目前在地表臭氧的生态环境效应方面取得的研究进展及未来的研究展望。主要进展包括地表臭氧的污染水平,及其对植物的影响机制,具体包括地表臭氧对植物叶片的表观伤害、光合固碳能力、植物源挥发性有机化合物(BVOCs)释放、土壤微生物和土壤温室气体排放等方面的影响;在此基础上,提出了减少臭氧生态环境效应的管理措施。此外,对我国未来的研究进行了展望,建议加强在农田和森林布设臭氧浓度监测点、开展多因子同时存在的交互作用、气孔臭氧吸收量-响应(生物量或产量)关系以及臭氧对地下生态过程累积效应的长期定位等方面的研究,以期为我国地表臭氧污染的生态环境效应研究起到一定的推动作用。     

历史因素对土壤微生物群落与外来细菌入侵间关系的影响

群落的组成和结构如何影响其可入侵性一直是入侵生态学的研究热点。然而关于群落可入侵性和群落特征间关系的认知却很不统一。采用交叉互换的试验方法,首先将野外采集的两种长期不同施肥土壤(有机肥和化肥)进行灭菌并回接已方和对方的土壤悬液,研究土壤环境(历史非生物因素)和土壤微生物群落(历史生物因素)对重建土壤微生物群落特征的相对贡献。随后将用红色荧光蛋白标记的青枯菌作为外来种接入重建的土壤中,探究不同土壤微生物群落特征对外来细菌存活数量(前期入侵潜力)和存活时间(后期入侵潜力)的影响。结果表明,历史生物因素对重建土壤的原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比等群落特征和外来细菌的存活数量有影响;历史非生物因素对土壤微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性等群落特征以及外来细菌入侵土壤后总的存活时间有影响;外来细菌入侵前期状况仅与原生动物数量、革兰氏阴性与阳性细菌比相关,而入侵后期的状况则仅与微生物活性、细菌物种多样性和功能多样性相关。总之,外来细菌在土壤中各时期的入侵潜力和土著微生物群落特征的相关性主要取决于二者是否由同种历史影响因素控制。本研究对于阐明生物群落结构与群落可入侵性之间关系,及指导土壤外来病原菌的防控均具有重要意义。     

大数据时代杂合酶的设计及其新趋势

酶分子的高效性和稳定性是工业广泛应用的物质基础。利用分子生物学技术可以将不同酶分子通过串联、插入、翻译后融合等方式构建成符合工业需求的杂合酶,但应用中多结构域杂合酶在表达量与酶活等方面仍存在弊端,而基于特定蛋白质结构域的多功能设计成为新趋势。高通量测序技术的发展,使得生物学家正面临着爆炸式增长的大数据集。近年来"蛋白质功能区"概念的提出,拓宽了人们对蛋白质结构与功能组织层次的认知,功能区残基聚簇的协同演化可导致同一家族不同蛋白质功能的差异。基于海量大数据分析可以快速定位特定功能区以及协同进化的关键位点,再利用合成生物学技术就可实现多种功能残基在同一蛋白质中的精准嫁接,完成天然酶分子的再设计。这将是杂合酶技术发展的新阶段,也会成为生物大数据时代下蛋白质设计的新趋势。     

龙脑型阴香截顶采收技术研究

以2年生龙脑型阴香Cinnamomum burmannii chvar. Borneol幼林为研究对象,开展截顶采收技术试验,试验设置4个截顶高度,每个截顶高度内又采用3种下部枝条处理模式。通过对2个年度3次调查数据进行分析,结果表明树高、地径、冠幅和可蒸生物量4个性状不同区组间本底差异不大,处理后4个性状不同处理间差异显著加大,且均达极显著水平;多重比较也从本底的2个DUNNCAN分组提升至3～4个分组,且可以看出随着截干高度的提升,4个性状指标逐渐提升;在留枝方面,保留枝条越少,4个性状指标数值越小。因此,采收以120 cm高度截顶后保留下部枝条(H4-T1组合)为最佳处理。     

干扰小RNA序列非依赖性地影响胰腺癌细胞的基因表达

干扰小RNA(small interference RNA, siRNA)是基因敲减的常用工具,广泛用于基因沉默技术和基因功能研究,在临床疾病治疗等方面也有潜在的应用。一般认为,达到一定长度（比如大于27 bp）的双链RNA可以诱导干扰素反应,降低相关基因的表达。目前,siRNA对基因表达的非特异性作用尚不完全清楚。为研究siRNA干扰的非特异基因表达,本研究以胰腺癌细胞HPAC 和BxPC3 为模型,采用高通量测序技术对6种不同干扰小RNA处理及未作处理的HPAC和BxPC3细胞进行转录组测序分析,筛选出干扰小RNA处理后表达量共同下调的基因进行研究。通过生物信息学方法对表达下调基因的功能进行研究,并利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)技术对部分下调基因进行验证。结果表明,短片段双链小RNA能够显著改变细胞的基因表达,而这些基因表达谱的变化是有规律的,特定功能的基因优先发生变化。在表达下调的基因中,某些特定类型的基因变化非常显著,包括氨基酸代谢相关基因、Hedgehog信号途径基因和多巴胺受体D5基因等。这些结果表明,在使用siRNA时需要考虑其序列非依赖性地基因表达调控作用。     

DNA聚合酶对PacBio SMRT测序结果影响的评价

目的评估不同DNA聚合酶是否会对以16SrRNA全长为测序靶点的肠道微生物多样性研究结果产生影响。方法用美国太平洋公司的三代测序仪(PacBio single molecule real-time sequencing technology)对3份分别采用KAPA HiFi^TM HotStart DNA聚合酶和PCRBIO HotStart DNA聚合酶扩增的军犬粪便样品进行精确至"种"水平的测序分析。结果经配对Mann-Whitney U检验显示,不同DNA聚合酶扩增的同一样品在门、属和种水平上差异无统计学意义(P>0.05),然而在某些相对含量较少的操作分类单元(OTU)上,其扩增效率存在差异。经基于非加权UniFrac距离的非加权组平均法聚类分析和基于加权UniFrac距离的非参数多元方差分析发现不同DNA聚合酶扩增的同一样品其多样性差异无统计学意义(P>0.05)。结论 KAPA HiFi^TM HotStart DNA聚合酶和PCRBIO HotStart DNA聚合酶虽对模板DNA扩增存在一定的偏好性,但该偏好性不影响PacBio SMRT测序结果。     

利用RIP-Seq技术鉴定HepG2细胞中与HuR蛋白结合的lncRNAs

长链非编码RNAs（long noncoding RNAs, lncRNAs）可在表观遗传水平、转录水平和转录后水平调节基因的表达,对细胞功能起着重要的调节作用。RNA结合蛋白可与很多的RNA结合,并在转录后水平发挥重要的调节作用。然而,RNA结合蛋白是否可以在细胞内广泛结合lncRNAs对其发挥调节作用,仍需进一步证实。本研究通过RNA结合蛋白免疫沉淀技术联合高通量测序（RNA binding protein immunoprecipitation-high throughput sequencing, RIP-Seq）的方法在人肝癌细胞株HepG2中,鉴定与人抗原R（human antigen R, HuR）蛋白相结合的lncRNA分子,并进行了初步的验证。首先,通过HuR-RIP实验分离与HuR蛋白结合的RNA分子,然后高通量测序及生物信息学分析。根据分析结果,鉴定出HepG2细胞中361条与HuR蛋白结合的lncRNAs分子,包括基因间lncRNA（large intergenic noncoding RNA, LincRNA）、内含子lncRNA、与编码基因正义链有重叠的lncRNA和与编码基因反义链有重叠lncRNA（antisense lncRNA）等。并进一步通过RIP-qPCR技术,对其中20条LincRNA分子进行了定量检测,验证测序结果。在HepG2细胞中敲低HuR基因表达,发现这些LincRNA分子中,11条LincRNA分子表达水平显著降低（P＜0.05）,2条LincRNA显著升高（P＜0.05）,剩余7条LincRNA表达量未发生变化（P＞0.05）。本研究结果说明,HuR在细胞内可以广泛结合lncRNA分子,并且可能对结合的lncRNA分子的表达量产生影响,这也为进一步研究这些lncRNA的功能和HuR调控网络的研究提供了基础。     

CO2浓度倍增影响转Bt水稻非靶标害虫褐飞虱的生长发育及取食行为

近年来,大气CO₂浓度升高等全球气候变化和转Bt作物非靶标害虫抗虫性等问题备受关注.大气CO₂浓度升高直接或间接地影响植食性昆虫,而迄今为止有关大气CO₂浓度升高对刺吸式昆虫(同时也是转Bt作物的非靶标害虫)的影响结论不一,且对其刺吸取食行为的影响研究少有报道.本研究利用智能人工气候箱设置CO₂浓度,研究大气CO₂浓度倍增(800 μL·L^-1)对转Bt水稻的非靶标害虫褐飞虱取食行为及其生长发育和繁殖等的影响.结果表明: 大气CO₂浓度倍增对褐飞虱卵和若虫历期、成虫体质量和寿命,以及4龄和5龄若虫的刺吸取食行为等都具有显著影响,但对其繁殖力影响不显著.与对照CO₂浓度(400 μL·L^-1)相比,倍增CO₂浓度处理下褐飞虱的卵和若虫历期及雌成虫寿命分别显著缩短了4.0%、4.2%和6.6%;长翅型成虫比例显著增加了11.6%;初羽化成虫体质量降低,且雌成虫体质量显著降低了2.2%;此外,倍增CO₂浓度处理下褐飞虱4龄和5龄若虫口针的刺探效率都显著增加;其中,N4b波的持续时间分别显著延长了60.0%和50.1%,频次分别显著增加了230.0%和155.9%.可见,CO₂浓度倍增可通过提高褐飞虱的刺吸取食而促进其生长发育,并缩短其世代历期、提高长翅成虫比例,最终导致大气CO₂浓度升高下转Bt水稻的非靶标害虫褐飞虱发生危害严重,并面临其迁飞扩散为害加重的风险.