基于Ks分布的被子植物演化的时间尺度研究

物种演化时间估算是生命演化研究的重要部分。近年来,许多研究发现由于不同基因和不同物种的进化速率差异显著,因此需要新的方法对进化事件发生时间进行重新估计。为了对被子植物演化时间的重新估计,该研究基于共享多倍化事件或共享分歧事件应该有共同同义突变率(Ks)峰值的理念,建立了基于基因组数据的进化速率矫正模型。结果表明:(1)对获取Ks分布三种常见方式进行比较分析,明确了通过提取共线性区块上Ks值的中位数的方式最优。(2)模拟了Ks值随时间累积系数(v)变化过程下的Ks分布,当假设v服从正态分布时,Ks分布出现了长尾现象。(3)将矫正方法应用到被子植物中,发现不同谱系的被子植物具有同步的辐射进化和适应性进化现象。并且,被子植物的进化速率虽然差异显著,但不同分支间的进化速率仍具有部分一致性,如木兰类植物进化速率最慢,真双子叶植物次之,单子叶植物进化速率最快。最终得到了相对可靠的物种同义突变率演化时间轴,为植物研究提供了系统发育和演化的支撑。     

气候因子对青藏高原植被生长的时间效应

植被生长与气候存在着不对称的时间关系, 考虑气候因子对植被生长的时间效应可为准确理解植被与气候关系、预测植被对全球气候变化的动态响应提供重要科学依据。该研究基于MODIS归一化植被指数(NDVI)、气候以及植被类型数据, 通过构建气候与植被NDVI之间的4种时间效应方程, 揭示了气候因子对青藏高原植被生长的时间效应以及影响植被生长的主导因子。在4种时间效应中, 同时考虑气候滞后和累加效应对植被生长的解释度最高(47%), 相比于不考虑时间效应, 其解释度可整体提高4%-18%; 同时考虑气候滞后和累加效应时, 青藏高原有超过43%的区域受时间滞后与累加联合效应的影响, 只受时间累加效应或滞后效应影响的区域面积次之, 而不受时间效应影响的区域面积最小; 青藏高原NDVI与降水的偏相关性整体上高于其与气温的偏相关性, 其中降水占主导地位的区域主要分布在青藏高原东北部和西南部, 面积占比约为40.1%, 而气温占主导地位的区域集中在青藏高原中部和东南部, 面积占比约为29.7%。     

The influence of time and temperature on molecular gut content analysis： Adalia bipunctata fed with Rhopalosiphum padi

Gut content analysis is a useful tool when studying arthropod predator-prey interactions. We used polymerase chain reaction （PCR） technique to examine how detection of prey DNA in the gut content of predators was influenced by digestion time and temperature. Such knowledge is critical before applying PCR-based gut content analysis to field collected predators. Larvae of the two-spotted ladybeetle （Adalia bipunctata L.） were fed with the bird cherry-oat aphid （Rhopalosiphum padi L.） at either 21℃ or 14℃. After consuming one aphid, the predators were allowed to digest the prey for a range of time periods up to 24 hours. The influence of temperature on A. bipunctata feeding behavior was also recorded. From the fed larvae, total DNA was extracted and PCR reactions with R. padi specific primers were run. The number ofA. bipunctata that tested positive for R. padi DNA was negatively related to the length of digestion time. Temperature influenced larval feeding behavior but did not have a significant effect on R. padi DNA detection. After pooling the data from both temperature treatments we estimated the time point when R. padi DNA could be amplified from 50% of the fed A. bipunctata by PCR to be 4.87 hours. With such a rapid decrease in prey DNA detection success, positive PCR reactions will most likely be the result of predation events occurring shortly before capture. If a defined digestion temperature range has proven not to influence prey detection, PCR data obtained from predators collected within that particular range can be interpreted in the same way.     

动物们的时间观

时间,百代之过客也,人类,时间之过客也。我们现在无法穿越时空,回到过去或进入未来,但是我们的思想、记忆可以感知过去,并且预见未来。最新的研究结果表明,人的大脑中缠绕着时空发展的两个方向——退后与前进。许多心里学家认     

基于多次重复液相质谱生物实验数据校准方法研究

在蛋白质组学中,进行液相质谱(LC-MS)实验谱数据处理,发现并分析生物标志物的复杂肽或蛋白质样本的差异是重点,而校准相同样本的多次重复实验中肽链产生的洗脱时间峰信号(LC峰)是进行量化、分析差异的关键。目前多个重复实验数据的校准通常是在重复的实验数据集中根据液相二级质谱(LC-MS/MS)实验标识LC峰的时间特征,然后使用翘曲函数对时间特征进行对齐。由于多重数据的洗脱时间误差产生是随机的,统一使用翘曲函数校准会产生较大误差。为了解决这个问题,本研究重点研究了多个重复实验数据中LC峰的时间校准算法。我们选取了两个重复实验数据,采用机器学习的思路,通过选用两个数据的LC-MS/MS中重复检测到的肽链数据作为可信数据,部分选为训练序列,部分作为测试序列,建立统计数学模型,提出了一种新的校准算法,并采用测试序列对该统计模型进行准确率测试,表明算法的准确性达到95%以上;然后,将该模型应用在两个实验数据的所有LC-MS/MS肽链检测值上,提高检测值在多个数据中的覆盖率,表明覆盖率可以到达85%以上。     

超声辅助萃取葡萄分子物白藜芦醇及其对动物运动能力的影响

本研究以葡萄果茎为主要研究对象,探索了一种通过超声辅助从葡萄中萃取白藜芦醇的先进萃取工艺。同时,通过构建萃取和降解白藜芦醇过程的反应速率常数一级反应动力学模型,研究了萃取时间与回收率、可溶性白藜芦醇、绑定白藜芦醇及降解化合物等组分含量之间的关系,并分析了获得了最佳萃取时间、最大回收率及干物质的量。研究结果显示:与传统乙醇/水溶剂萃取法相比,超声波辅助法萃取白藜芦醇的回收率提高了24%～30%。模拟结果表明:萃取时间对萃取过程中各组分的含量有着显著的影响。当萃取时间为3.48 min时,巨峰葡萄果实茎中白藜芦醇的含量为489.4μg/g干物质,此时回收率最大为79.8%;同时萃取过程中降解化合物含量为83.1μg/g干物质,降解物含量为13.6%。另一方面,赤霞珠葡萄果茎中白藜芦醇的最大回收率和降解化合物的含量分别占总白藜芦醇的80.6%和13.1%,其含量分别为194.8μg/g干物质和31.6μg/g干物质。此外,本研究研究了白藜芦醇对大强度运动大鼠心肌抗氧化能力的影响,结果表明大强度运动后,补充RES可以减少因运动所造成的心肌组织自由基损伤现象。     

内镜辅助鼓膜成形术与显微镜辅助鼓膜成形术的比较分析

为了揭示内窥镜辅助下和显微镜辅助下鼓膜成形术的疗效差异,本研究共纳入70例慢性化脓性中耳炎患者进行研究,其中35例应用内镜辅助鼓膜成形术(观察组),35例应用显微镜辅助鼓膜成形术(对照组),观察两组的手术时间、术中出血量、气骨导差、干耳时间、鼓膜穿孔及并发症。研究结果显示,观察组的手术时间显著低于对照组((34.54±6.34)min vs.(45.25±8.25)min,p=0.022);观察组的术中出血量显著低于对照组((8.87±2.11)mL vs.(15.22±3.07)mL,p=0.003)。两组患者术后6个月的的气骨导差无显著差异((13.67±2.31)vs.(14.25±3.03),p=0.326)。观察组中干耳时间<1个月的患者为22(62.86%)例,对照组为13(37.14%)例,两组差异显著(p=0.031)。两组患者的鼓膜穿孔率无显著差异(p=0.555)。观察组的并发症(8.57%)发生率显著低于对照组(28.57%)(p=0.031)。本研究表明,在治疗慢性化脓性中耳炎过程中,与显微镜下鼓膜成形术相比,应用耳内镜辅助鼓膜成形术可有效减少手术时间和术中出血量,缩短干耳时间,并具有更少的并发症。     

中国温带旱柳物候期对气候变化的时空响应

为了揭示中国温带植物物候随时间变化和植物物候对气候变化响应的空间格局及其生态机制,利用52个站点1986—2005年的旱柳展叶始期、开花始期、果实成熟期、叶变色始期和落叶末期的物候数据,分析其时间序列的线性趋势,并通过建立基于最佳期间日均温的物候时间模型,确定物候发生日期对气温年际变化的响应。在研究的时段内,区域平均旱柳展叶始期、开花始期和果实成熟期的发生日期分别以-4.2 d/10 a、-3.8 d/10 a和-3.3 d/10 a的平均速率显著提前,而区域平均旱柳叶变色始期和落叶末期的发生日期则分别呈不显著推迟和以2.4 d/10 a的平均速率显著推迟的趋势。单站展叶始期、开花始期和果实成熟期发生日期的线性趋势以提前为主,显著提前的站点分别占40%、41%和29%;叶变色始期发生日期呈显著提前和显著推迟趋势的站点数相当,分别占17%和19%;落叶末期发生日期的线性趋势以推迟为主,显著推迟的站点占23%。各站展叶始期、开花始期和果实成熟期发生日期的线性趋势空间序列与相应的最佳期间日均温的线性趋势空间序列之间呈显著负相关,表明一个站点前期气温升高的速率越快,该站这些物候期发生日期提前的速率就越快。在物候期对气温年际变化的响应方面,区域平均春季最佳期间日均温每升高1℃,展叶始期、开花始期和果实成熟期的发生日期分别提前3.08 d、2.83 d和3.54 d;区域平均秋季最佳期间日均温每升高1℃,叶变色始期和落叶末期的发生日期分别推迟1.69 d和2.28 d。单站展叶始期和落叶末期发生日期对气温年际变化的响应表现出在温暖地区的站点比在寒冷地区的站点更为敏感的特点。总体上看,基于日均温的物候时间模型对春、夏季物候期的模拟精度明显高于对秋季物候期的模拟精度。建立了基于最佳期间日均温和日累积降水量的改进秋季物候模型,该模型使旱柳叶变色始期和落叶末期的模拟精度显著提高。由此可见,旱柳叶变色始期和落叶末期的发生日期受到前期气温和降水量的综合影响。     

空气中微生物的分布规律研究

目的研究空气中微生物的分布规律,为空气质量监测提供依据。方法采用平皿自然沉降法进行空气采样,培养后计数菌落。结果学校与医院、学校与餐饮娱乐场所空气微生物含量比较差异有统计学意义(P0.01或P0.05),医院和KTV在真菌含量上差异有统计学意义(P0.05);学校下午真菌含量与上午相比差异有统计学意义(P0.05),医院上午和下午、上午和晚上、下午和晚上的真菌含量差异都存在有统计学意义(P0.01或P0.05);不同海拔中,山脚与山腰、山顶与山腰真菌含量上差异有统计学意义(P0.01)。结论不同地点、不同时间段、不同海拔空气中微生物各有差异,空气微生物与空气质量相关。其中学校、医院、餐馆都存在一定的空气微生物感染的隐患。     

基于LVQ的煤矿城市生态风险评价指标时间尺度特征

生态风险评价指标在时间尺度上的表征效果是不一致的,因而有必要基于生态风险评价指标的时间尺度特征分析,探索生态风险动态评价方法.本文以辽宁省5个典型煤矿城市为研究对象,采用学习向量量化神经网络(learning vector quantization,LVQ)定量分析生态风险评价指标的重要性,进而明晰其时间尺度特征,并提出煤矿城市风险"长期-短期"时间二维动态表征方法.结果表明:单位产值工业SO2去除量、单位产值工业粉尘去除量、城市园林绿地面积覆盖率、降水量、子系统协调度、矿业从业人数百分比、污染治理项目本年度完成投资等为长时间尺度指标,其余指标偏向反映生态风险的短期特征;长、短时间尺度指标相结合,能够反映煤矿城市两个时间维度上的生态风险动态水平.其中,阜新市现状风险值最大,抚顺市短期风险上升幅度最高,朝阳市长期风险上升幅度最高.基于LVQ的评价指标时间尺度特征分析,对于煤矿城市生态风险的动态防范与综合管理具有重要指示意义.