缺氧预适应研究的进展与展望

缺氧预适应这一生物进化上的内源性细胞保护机制,可被机体、器官、组织和细胞的重复缺氧暴露所激发。缺氧预适应的效应已由对重复缺氧局部／原位器官组织的保护（局部／原位缺氧预适应）发展到既保护远隔的各种异位器官组织（远程／异位缺氧预适应）又抗御其它种种非缺氧性应激（交叉／多能缺氧预适应）。在现有进展的基础上,缺氧预适应研究以及其可操作性和可应用性将有更大的发展空间。     

湿热河谷芭蕉群落优势物种空间分布格局与竞争对称性研究

竞争关系的对称性是塑造植物物种空间分布格局和影响物种共存重要机制之一,对其开展研究不仅对于揭示植物群落构建机制具有重要意义,也有助于解析群落演替的驱动力。在贵州赤水湿热河谷内的芭蕉群落中建设固定样地,对1989棵植物个体进行空间定位和物种识别并记录胸径等个体属性。采用对数相关函数和标记变异系数分析（marked variogram）等空间统计方法检测优势种的空间分布格局和竞争对称性,结果如下：（1）芭蕉（Musa sp.）,粗糠柴（M.philippensis）,粗叶木（L.chinensis）,川钓樟（L.pulcherrima）,红果黄肉楠（A.cupularis）等5种优势种均表现为小尺度下的种内聚集分布,其中芭蕉主要采用克隆繁殖,其重要值达33.6%,且种内聚集度最大。（2）芭蕉种群在5 m尺度下呈现出显著的种内对称性竞争,这一竞争过程减少了种群自疏作用并推动种内聚集分布格局的形成,增加了该种群在森林中的生存力。（3）芭蕉与其余4种优势种之间的不对称竞争过程导致了种间负关联。结果表明,不同优势种在种间竞争对称性上的差异说明了植物种群繁殖和扩散方式是群落构建的重要影响因素之一,相比于有性繁殖过程,采用无性克隆繁殖的植物个体可通过种内对称竞争机制来减少自疏以增加种群生存力,并通过与相邻异种个体的不对称竞争过程来提升种群获取有限资源的能力,进而成为演替中的优势个体。研究结果可为今后制定植物物种多样性保护政策提供科学参考。     

河流景观生态服务供给与需求/消费的互馈机制

河流景观系统孕育了人类文明,为人类社会提供类型多样的生态系统服务。其本身是一个自然景观过程和社会经济过程高度耦合的社会-生态系统,具有极高的空间异质性、时间动态和鲜明的组织尺度等级结构。当前,对河流景观系统这种特点所决定的生态系统服务供给与需求/消费互馈的机制研究不够深入,普遍缺乏从过程角度刻画生态服务供给与需求/消费互馈关系及其时空异质性和尺度特征。生态服务供给、需求和消费产生于社会-生态系统,是社会-生态耦合的纽带。阐述了河流景观生态服务供给和需求/消费的时空异质性,阐释了它们时空耦合机制和尺度特征,梳理了当前对生态服务供给、需求/消费互馈机理研究的不足。认为未来需要在社会-生态系统的框架下,从景观结构和生态过程出发,融合景观生态过程和社会过程来深入认识河流景观系统的生态服务供给与区内人类对生态服务的需求/消费之间的互馈机制。未来应重点关注：（1）河流景观结构和过程决定的生态服务供给和消费的空间分异及驱动机制;（2）河流生态服务传输的自然和人文载体及其耦合格局;（3）将生态服务需求/消费通过景观结构和生态过程对生态服务供给的反馈融入生态服务评估的方法框架,研发基于生态服务供给和需求/消费的社会-生态互馈过程模型。     

甘肃省中部沿黄灌区轮作和连作马铃薯根际土壤真菌群落的结构性差异评估

甘肃省中部沿黄灌区是西北地区乃至全国重要的加工型马铃薯生产基地,然而因集约化种植带来的连作障碍问题已经严重影响到当地马铃薯种植业的可持续发展。采用大田试验与PCR-DGGE(Polymerase Chain Reaction-Denaturing Gradient Gel Electrophoresis)技术相结合的方法,并通过真菌的18S r DNA序列分析,评估轮作(未连作)和连作条件下马铃薯根际土壤真菌群落在组成结构上的差异,以期为甘肃省中部沿黄灌区马铃薯连作的土壤障碍机理研究提供新证据。结果表明,同轮作相比,连作显著降低了马铃薯块茎产量和植株生物量,并且随着连作年限的延长,连作障碍也愈加严重。长期连作(6a)也导致马铃薯根冠比显著增加和植株收获指数的显著下降。在根际土壤真菌的种群数量和多样性上,连作和轮作间无显著差异,但在群落组成结构上差异明显。真菌18S r DNA测序分析进一步表明,马铃薯连作较轮作相比增加了Fusarium sp.和Fusarium solani以及Verticillium dahliae的种群或个体数量,而这些真菌是导致马铃薯土传病害的主要致病菌类型。根际土壤真菌群落组成结构的改变特别是与土传病害有关的致病菌滋生可能是导致当地马铃薯连作障碍的重要原因。     

海滨滨麦叶片和根对不同厚度沙埋的生理响应差异分析

以烟台海岸抗风沙植物滨麦为研究材料,通过对不同厚度沙埋下其叶片和根部抗氧化酶活力(超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT))、丙二醛(MDA)含量和渗透调节物含量变化的分析,探讨了叶片和根部对沙埋生理响应的差异。试验按滨麦成株株高(约40 cm)对其进行了轻度沙埋(在株高1/4处)、中度沙埋(2/4处)和重度沙埋(3/4处)。在沙埋第6天,分别测定了不同厚度沙埋处理下,植株各段叶片和根抗氧化酶活力、MDA和渗透调节物含量。结果表明,轻度和中度沙埋均加速植株生长。与对照相比,经轻度、中度沙埋处理6 d,叶片平均MDA含量增加,在重度沙埋下降低。不同厚度沙埋6 d,叶片平均SOD活力和脯氨酸含量增加,而CAT活力、可溶性糖和可溶性蛋白质含量下降。但不同厚度沙埋均使沙上叶片MDA、脯氨酸、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力增加,尤其是叶片顶部增加最为明显,使沙下叶片MDA、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和CAT活力下降,导致同株沙上和沙下叶片MDA、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力差异显著(P0.05)。与叶片相比,根中MDA、可溶性蛋白质含量和SOD和CAT活力较低,而POD活力和可溶性糖含量较高并与叶片差异显著(P0.05)。不同厚度沙埋6 d,滨麦根中MDA和可溶性蛋白质含量变化较小,可溶性糖含量和CAT、POD、SOD活力略有降低。研究表明,滨麦根和叶片对不同厚度沙埋的生理响应不同。沙埋直接作用于叶片并诱发叶内氧自由基积累,但叶片通过快速激活的抗氧化酶保护系统(CAT、SOD)维持氧自由基代谢平衡,以及渗透调节物(脯氨酸、可溶性糖)的积累维护细胞水分代谢平衡,并满足能量的需求和快速生长。但在不同厚度沙埋下,由于根系不受沙埋直接影响而生理变化较小,并且还维持较低的膜脂过氧化水平,这可能是根能维持正常的吸水输水功能并在沙埋处理过程中和沙埋后地上叶片快速生长摆脱沙埋的重要物质基础。     

黄土塬区不同土地利用方式土壤水分消耗与补给变化特征

对黄土塬区不同土地利用方式下2012年3—10月7龄果园(挂果初期)、17龄果园(盛果期)、小麦地、玉米地土壤水文状况进行分析,结果显示,0—600 cm试验土层7龄果园土壤贮水量最高,其次为玉米地、小麦地,17龄果园最低,且不同土地利用方式下贮水量随着降水量的变化而上下波动,但其变化滞后于降水。不同土地利用方式均表现为随土壤深度增加土壤含水量变异程度减弱的特征,且其土壤剖面的水分含量变化存在季节变异。农田和7龄果园中不存在土壤干燥化现象,而17龄果园土壤剖面存在较厚的干燥化土层,其分布深度为320—600 cm。不同的土地利用方式的土壤水分的消耗和补充深度有较大差异,17龄果园消耗深度为500 cm,补充深度为200 cm;7龄果园、玉米地和小麦地消耗深度分别为200、300 cm和300 cm,且补充深度均超过了测定的土壤深度,大于600 cm。     

基于RS的湖岸带物理结构完整性评价方法——以查干湖为例

以查干湖流域为研究区,利用RS和GIS技术,基于水利部《河流(湖)健康评估指标、标准与方法 V1.0》并加以改进,以500m×1000m为评价基本单元,整个研究区共有315个物理结构基本评价单元,建立基于RS的湖岸带物理结构完整性评价体系,该评价体系由目标层、准则层和指标层构成,其中准则层由湖岸带状况、湖岸线发育率和湖泊萎缩率3项组成,指标层由地形坡度、植被覆盖率等8项指标构成。研究结果表明:38个监测点中,查干湖23个,新庙泡15个,基于RS物理结构评价结果分别为0.67—0.76和0.35—0.45,地面实测评价结果分别是0.64—0.77和0.35—0.55。两种评价方法结果一致,并表明查干湖的湖岸带物理结构健康状态属于健康,新庙泡则属于亚健康。     

新疆维、哈两民族粪样中韦荣球菌属和梭菌属水平与2型糖尿病的相关性研究

目的探讨目标差异肠道菌群与新疆维吾尔族、哈萨克族2型糖尿病(T2DM)的相关性。方法采用16S r DNA实时荧光定量PCR对新疆维吾尔族、哈萨克族正常糖耐量及2型糖尿病患者粪样中韦荣球菌属和梭菌属水平进行检测。两组间均数比较采用t检验,运用Pearson分析方法对差异肠道菌群与新疆维、哈两民族正常糖耐量及2型糖尿病人群的体检及生化指标进行相关性分析。结果 (1)16S r DNA实时定量PCR结果显示,韦荣球菌属及梭菌属水平在哈萨克族2型糖尿病组粪样中显著高于该民族正常糖耐量组(P=0.035,P=0.028)。(2)新疆维吾尔族、哈萨克族正常糖耐量人群和2型糖尿病人群粪样中韦荣球菌属水平与体重及体重指数(BMI)显著正相关(r=0.469,P=0.009;r=0.623,P=0.002),与高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C)水平显著负相关(r=-0.466,P=0.025);梭菌属水平与体重、空腹血糖(FBG)、甘油三酯(TG)水平显著正相关(r=0.375,P=0.049;r=0.398,P=0.033;r=0.375,P=0.041)。结论肠道中Veillonella spp和C.coccoides subgroup水平的变化可能与新疆哈萨克族、维吾尔族2型糖尿病的发病有关,需进一步深入探讨。     

肉毒毒素在肿瘤治疗和辅助治疗领域的研究进展

肉毒毒素是肉毒梭状芽胞杆菌生长繁殖过程中产生的一种细菌外毒素。它可以通过抑制相关神经递质的释放而抑制神经的生理作用,目前临床适应症涉及神经内科、整形外科、康复科、泌尿科等多领域。最新研究发现,肉毒毒素作为毒蕈碱受体拮抗剂可抑制迷走神经释放乙酰胆碱,从而抑制胃癌的发生与发展。同时发现肉毒毒素可通过阻断去甲肾上腺素等神经递质的释放引起神经性的血管舒张,从而打开肿瘤神经血管网来改善肿瘤的放射和化学治疗的疗效。现就其在肿瘤治疗及其辅助治疗相关领域的研究现状进行了综述。     

葡萄糖对干旱胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的调节作用

干旱胁迫会抑制小麦种子的萌发及生长,20%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的同时施以不同浓度的外源葡萄糖处理小麦种子,探讨外源葡萄糖对干旱胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的影响。14 h光照/10 h黑暗的光周期培养条件下,较低浓度的葡萄糖(0.02 mmol/L和0.05 mmol/L)促进了干旱胁迫下小麦种子的萌发及幼苗生长,但较高浓度的葡萄糖(0.1 mmol/L,0.2 mmol/L及0.5 mmol/L)加强了干旱胁迫对小麦种子萌发及幼苗生长的抑制效应;而在黑暗条件下培养,葡萄糖的上述调节作用消失。以上结果说明葡萄糖对干旱胁迫下小麦种子萌发及幼苗生长的调节作用具有浓度效应,并且依赖于光。