光遗传技术通过Wnt/β-Catenin通路对新生神经元的影响*

目的:探讨Wnt/β-catenin信号通路光遗传技术在促进新生神经元成熟中的作用。方法:从胎鼠大脑皮层中提取神经干细胞,用携带DCX-ChR2-EGFP基因的慢病毒感染神经干细胞,观察神经干细胞分化为新生神经元后DCX的表达。实验细胞分为3组(n=9):对照组、NSCs+EGFP和NSCs+ChR2组。其中对照组为正常培养的NSCs(NSCs组);NSCs+EGFP组为携带DCX-EGFP基因慢病毒感染神经干细胞组;NSCs+ChR2组为携带DCX-ChR2-EGFP基因慢病毒感染神经干细胞组。病毒感染后48 h后连续3 d行470 nm蓝激光照射,然后检测各组NeuN⁺阳性细胞(成熟神经元标志物)的密度和NeuN⁺/Hoechst比值情况;Western blot检测各组成熟神经元相关蛋白MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平和Wnt/β-catenin通道相关蛋白TCF4和β-catenin蛋白的表达水平。用L-型钙通道阻断剂100 μmol/L维拉帕米或50 μg/ml的β-catenin抑制剂Dkk1处理NSCs+ChR2组细胞,然后行Western blot检测各组MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平。结果:连续3 d 470 nm蓝激光照射后,NSCs+ChR2组中NeuN⁺阳性细胞密度(成熟细胞)和NeuN⁺/Hoechst明显高于NSCs组和NSCs+EGFP组(P均＜0.05);Western blot检测的MAP2、NeuN、Neurog2、NeuroD1、GluR2蛋白及Wnt/β-catenin通路相关蛋白β-catenin、TCF4表达水平均明显高于NSCs组和NSCs+EGFP组(P均＜0.01);L-型钙通道阻断剂维拉帕米或β-catenin抑制剂Dkk1处理NSCs+ChR2组细胞后MAP2、Neurog2、NeuroD1和GluR2蛋白表达水平明显下降(P均＜ 0.01),NeuN表达水平也下降(P＜0.05)。证明ChR2通道蛋白开放产生阳离子内流促进新生神经元成熟,是通过Wnt/β-catenin信号通路实现的。结论:光遗传学方法通过Wnt/β-catenin信号通路促进新生神经元成熟。     

台湾维管束植物物种丰富度和种域宽度的海拔格局及对Rapoport法则的检验

物种丰富度和种域(即物种分布范围)沿环境梯度的变化是生物地理学和生物多样性研究的核心问题.岛屿由于受到地理隔离的作用.其物种分布、多样性格局及其成因的特殊性对于发展和检验生物地理学的假说具有重要意义.Rapoport法则提出,生物种域存在着随海拔上升而增大的趋势.台湾地区具有显著的海拔梯度和典型的岛屿环境,其植物区系丰富而独特.我们首次对台湾维管束植物的海拔分布进行研究,包括不同类群植物的物种丰富度和种域的海拔梯度格局,并检验了Rapoport法则的适用性.综合相关信息得到台湾维管束植物区系包含241科1,466属4,751种(含种下单位),对其中具有海拔分布范围信息的3,330种植物进行统计,结果表明:(1)台湾维管束植物科、属、种的丰富度总体上随海拔上升而减小,入侵植物丰富度具有类似格局,而台湾特有植物呈现明显的单峰格局;按照分类群计,蕨类植物和裸子植物为单峰格局,被子植物的3个生态类群均为单调递减格局.(2)物种种域海拔宽度与海拔的关系随不同类群和分析方法而异.其中,入侵植物的种域宽度和中点海拔具有显著的正相关关系,支持Rapoport法则,而全部植物和特有植物不支持;蕨类植物的海拔分布支持Rapopott法则,裸子植物不支持,其他分类群因方法不同而结果之间不一致.我们还比较了台湾和周边大陆和岛屿山地的物种丰富度海拔格局,认为它们物种丰富度海拔梯度模式的不同可能与降水海拔格局的差异有关;而关于Rapoport法则的检验表明,即使在同一山体,不同类群植物分布范围的海拔模式也可能取决于不同的因素和作用机制.     

小叶黄杨化学成分的研究

小叶黄杨氯仿组分通过硅胶柱色谱分离纯化,从中分离得到9个化合物,分别鉴定为:β-谷甾醇(β-Sitosterol,Ⅰ)、豆甾醇(Stigmasterol,Ⅱ)、胡萝卜甙(daucosterol,Ⅲ)、水杨酸(salicylis acid,Ⅳ)、香草酸(vanillicacid,Ⅴ)、5,4′-二羟基-3,3′,7-三甲氧基-黄酮(5,4′-dihydroxy-3,3′,7-trimethoxy-flavone,Ⅵ)、5,4′-二羟基-3,3′,6,7-四甲氧基-黄酮(5,4′-dihydroxy-3,3′,6,7-tetramethoxy-flavone,Ⅶ)、Cleomiscosin A(Ⅷ)、3,5-二羟基-4′,6,7-三甲氧基-黄酮-3′-O-β-D-葡萄糖甙(3,5-dihydroxl-4′,6,7-trimethoxyl-flavone-3′-O-β-D-glucopyranoside,Ⅸ),其中化合物Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ均首次从该属植物中分离得到。     

赤松纯林林分特征对昆嵛山鳃扁叶蜂发生量的影响

为探讨昆嵛山鳃扁叶蜂的发生与天然赤松纯林的林分特征及其自然分布的关系,依托昆嵛山森林生态定位研究站所设立的40块永久性样地,比较了群落自然演替13 a的赤松种群特征以及林内灌草多样性指数,并分析了虫口密度与赤松林分特征的关系。结果表明,13 a自然生长,赤松种群的径级分布和高度结构出现显著变化。赤松种群中占总数60%的林木径级为5 cmDBH≤25 cm,比1996年高51%;而约占67%的赤松个体高度在2 m到10 m之间,比1996年高57%。同时种群密度从1996年的平均超过13000株/hm2降到了2008年的平均2377株/hm2。赤松林内灌草Shannon多样性指数(H)和均匀度指数(JS)分别为2.50和0.79,分别低于1996年的(H)2.69和(JS)0.85,暗示赤松纯林生物多样性有降低的趋势。昆嵛山鳃扁叶蜂的虫口密度与赤松林分的郁闭度和赤松分布的海拔高度呈极显著相关关系、相关系数分别为R=0.931、P=0.002和R=0.924、P=0.003;与林分密度(R=0.780,P=0.038)、林木胸径(R=0.816,P=0.025)呈显著相关关系,而与树高以及树龄关系不显著。昆嵛山鳃扁叶蜂虫口密度的分布格局似乎非常符合"资源集中"假说。     

美洲黑杨遗传差异的SRAP和EST-SSR分析

采用SRAP和EST-SSR分子标记对美洲黑杨I-69及与其有亲缘关系的4个美洲黑杨品种进行遗传差异分析,比较两种分子标记在遗传差异性分析中的适用性,为美洲黑杨的鉴别提供准确的分子技术依据。结果表明:(1)以SRAP标记筛选出21对引物组合,共扩增出287条谱带,多态性条带209条,多态性比率72.8%,遗传相似系数为0.548 1~0.769 2。(2)以EST-SSR标记筛选出17对引物,共扩增出86条谱带,多态性条带69条,多态性比率80.2%,遗传相似系数为0.444 4~0.717 2。(3)对SRAP和EST-SSR以及两者混合数据形成的3个遗传相似矩阵进行相关性分析结果显示,SRAP和EST-SSR分别同综合数据之间呈显著相关(r=0.844 2,r=0.830 8)。(4)聚类分析发现,两种分子标记的聚类结果有一定差异,SRAP聚类结果同综合数据分析的结果一致,说明SRAP标记更适用于杨树亲缘关系较近材料的遗传差异分析。     

树种组成决定联合抗性或易感性:以昆嵛山腮扁叶蜂发生为例

以昆嵛山天然赤松(Pinus densiflora)林和寡食性食叶昆虫-昆嵛山腮扁叶蜂(Cephalcia kunyushanica)为研究对象,对比树种组成类型、多样性、立地和林分因子对昆嵛山腮扁叶蜂种群密度的影响,分析了2009-2011年昆嵛山腮扁叶蜂在不同林分类型中种群年度波动变异系数.结果表明:林分类型是影响昆嵛山腮扁叶蜂虫口密度最重要的解释变量,随着赤松与混交亲缘关系越远,虫口密度越小.不同林分类型中,Shannon指数和赤松株虫口密度存在差异,但两者变化趋势完全不同.赤松纯林中赤松株虫口密度均为最高,与赤松-同属混交林没有显著差异,显著高于赤松-同目和阔叶树种组成的混交林;赤松纯林和赤松-同属混交林中昆嵛山腮扁叶蜂种群年度波动大于其他两种林分类型.表明相比树种多样性,树种组成对昆嵛山腮扁叶蜂种群的影响更为重要,赤松与其亲缘关系较近树种混交,昆虫种群稳定性较差,赤松与相邻树种形成对昆嵛山腮扁叶蜂联合易感作用,而与其他亲缘关系较远的树种混交,使害虫种群稳定性增强,进而形成联合抗性作用.     

落叶松八齿小蠹与长喙壳真菌间的种特异性伴生关系

小蠹虫与长喙壳类真菌(Ophiostomatoid fungi)在自然界中形成稳定的伴生关系,是森林生态系统内一种普遍的生态学现象。已有研究表明欧亚大陆的齿小蠹属(Ips)昆虫与多种长喙壳类真菌形成广泛的伴生关系,其中部分真菌是重要的针叶树病原菌。随着借助于DNA信息特征的系统发育分析,揭示出形态特征和亲缘关系十分接近的3种齿小蠹属昆虫,云杉八齿小蠹(I.typographus),欧洲落叶松八齿小蠹(I.cembrae)和亚洲落叶松八齿小蠹(I.subelongatus)确定为不同种之后,相应地与之稳定伴生的长喙壳类真菌Ceratocystis polonica也由过去一个种揭示为3个种的复合体,各自与3种小蠹虫稳定伴生,形成密切的种特异性伴生关系。小蠹虫与真菌的种特异性伴生被认为是处于同一森林生态系统内的生物协同进化的结果。通过对我国东北地区落叶松八齿小蠹虫体、坑道标本上伴生真菌菌株的采集、分离和生理学、形态学特征观察,以及基于ITS、β-tubulin、MAT-2 HMG box多位点DNA序列的系统发育分析,首次确定了长喙壳真菌Ceratocystis fujiensis在我国东北地区异域分布的3种落叶松林内普遍存在,与落叶松八齿小蠹形成稳定的伴生关系。作为亚洲落叶松八齿小蠹伴生的主要真菌,也是伴生菌区系中的先锋种和致病力最强的病原菌,C.fujiensis在我国落叶松人工林的广泛分布值得高度重视,将为制定防治病虫复合危害的有效策略和措施提供科学基础。研究结果进一步支持了齿小蠹属昆虫与长喙壳真菌间的种特异性伴生假说。同时,多基因序列特征表明落叶松八齿小蠹与C.fujiensis在亚洲范围内的不同地理种群存在着显著的遗传多样性,预示特异性伴生在不同种群间发生的可能,可以为种特异性伴生假说和小蠹虫-真菌间共生关系的研究提供良好的模式材料。     

基于完全酸水解组成糖特征的几种法定基源麻黄多糖鉴别研究

草麻黄多糖具有重要的免疫抑制作用,因此对几种法定基源麻黄属多糖进行鉴别是一项重要的工作。本研究采用PMP柱前衍生超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)技术分析草麻黄、中麻黄、木贼麻黄和麻黄根多糖的完全酸水解单糖组成,考察其组成糖种类和含量变化,运用主成分分析多元统计分析方法,对源自草麻黄、中麻黄、木贼麻黄和麻黄根的二十批几种法定基源麻黄多糖实现了区分和辨别。甘露糖(1)、氨基葡萄糖(2)、半乳糖醛酸(8)和葡萄糖(9)在区分草麻黄多糖与麻黄根、中麻黄和木贼麻黄等三种麻黄多糖中起到了重要作用,半乳糖(10)在区分木贼麻黄多糖与草麻黄、中麻黄和麻黄根等三种麻黄多糖中起到了重要作用。PMP柱前衍生UPLC-MS/MS技术结合多元统计学分析方法,通过完全酸水解组成糖种类和含量的变化规律进行草麻黄、中麻黄、木贼麻黄和麻黄根多糖鉴别研究,该方法稳定可行,且重现性好,可为麻黄属多糖的质量评价提供有力参考。     

中型景观尺度下杨树人工林林分特征对树干病害发生的影响——以河南省清丰县为例

首次利用景观病理学原理和方法对河南省清丰县一个中型景观下杨树人工林干部病害发生特征开展了研究,目的是解析在大尺度下杨树人工林病害发生与寄主本身及其群体特征间的关系。在100 km²的调查区域,杨树人工林的平均发病株率在不同林龄、不同密度及不同郁闭度下均存在极显著的差异,且发病株率与林龄(1-12 a)及林分密度呈极显著的正相关关系、并随着林分郁闭度升高而增高。以种植方式和林分类型划分斑块类型,分析显示发病株率在不同斑块间差异显著:农田间作斑块的林木发病株率显著低于孤立斑块、纯林斑块、混交林等斑块的发病株率;但发病株率在孤立斑块、纯林斑块及混交林等斑块间无显著差异。不同品种、不同树龄个体的发病指数(即病害严重程度)差异极显著,所有品种的发病指数均在10-12 a时达到最大;其中三倍体毛白杨的平均发病指数最高,达10.48％,显著高于其他所有品种。总体看,林分密度及林龄对发病株率、发病指数起到关键作用。因此,分龄期间伐以调节林分密度有可能成为预防杨树人工林病害在林分及景观水平上发生、流行与爆发的关键;确立不同用途的人工林栽培模式也是预防病害发生的一个有效途径,如采用密植技术并以2-4 a为采伐周期、以收获生物量为目的的短周期作物林,可以避免到生长后期发病株率和发病指数升高的问题。根据发病指数的差异,I-69杨和三倍体毛白杨不适宜在这个区域培育大径级用材;因此,景观病理学能够帮助判别不同栽培品种在同一景观区域内的适应性,尤其是在气候条件一致以及土壤条件基本一致的情况下。     

纳洛酮联合复方麝香注射液治疗急性酒精中毒128例疗效观察

目的观察复方麝香注射液联合纳洛酮治疗重度酒精中毒的临床疗效。方法将128例急性酒精中毒患者随机分为治疗组和对照组,治疗组66例,采用复方麝香注射液联合纳洛酮治疗;对照组62例,单纯采用纳洛酮治疗,并观察比较两组患者的清醒时间,症状缓解时间和不良反应情况。结果治疗组在恢复清醒时间,头痛头晕、恶心呕吐症状缓解时间,烦躁控制时间等方面均优于对照组(P0.001)。结论复方麝香注射液联合纳洛酮治疗急性酒精中毒疗效明显。