盐胁迫下盐穗木差异表达基因的转录组信息分析

盐穗木是一种理想的耐盐模式植物,本文利用生物信息学方法分析盐穗木在盐胁迫下差异表达基因的转录组,为盐穗木耐盐机理及耐盐关键基因的储备提供理论依据。基于盐穗木在盐胁迫（600 mM NaCl）下差异表达的转录组数据,以代谢通路中基因表达数量最多的7条通路和与胁迫刺激响应相关的共8条通路为主要研究内容,筛选出上调和下调表达差异显著的unigene,将其与NCBI数据库中所有物种相关基因进行Blastx比对,筛选出通路中上调和下调差异表达最显著的unigene,同时对差异表达活跃的unigene进行分类汇总。共得到23组差异表达活跃的基因类群,分别是乙烯响应因子、WRKY转录因子、Myb转录因子、bZIP转录因子、葡聚糖酶、6-磷酸脱氢酶、醛脱氢酶、柠檬酸合成酶、蛋白激酶等,推测这些类群的基因在盐穗木耐盐机制中发挥重要作用。     

基于深度学习的作物基因组学和遗传改良

随着世界人口的不断增长、食物需求量的不断增加,以及气候的不断变化,如何提高农作物产量已成为人类面临的一个巨大挑战。传统设计育种耗时长、效率低,已经不能满足新时代的育种需求。随着基因型和表型数据成本的不断降低,以及各种组学数据的爆炸式增长,人工智能技术作为能够在大数据中高效率挖掘信息的工具,在生物学领域受到了广泛关注。人工智能指导的设计育种将大大加快育种的效率,给育种带来革命性的变化。介绍了人工智能特别是深度学习在作物基因组学和遗传改良中的应用,并进行了总结与展望,以期为智能设计育种提供新的思路。     

阿魏酸钠生物学活性——对高糖诱导SH-SY5Y细胞凋亡的保护作用

探讨阿魏酸钠对高糖诱导的人神经母细胞瘤(SH-SY5Y)细胞凋亡的保护作用及其机制。分别通过葡萄糖培养液,以及具有阶梯阿魏酸钠含量的葡萄糖混合培养液进行SH-SY5Y细胞培养,持续时间为48 h。对其中细胞的存活率使用MTT比色法检测;通过Hoechst33258染色观察细胞核形态改变;细胞凋亡率引入流式细胞仪进行测验;离心获得细胞上清液后,使用对其中含有的8-羟基脱氧鸟苷酸(8-OHd G)组分使用酶联免疫吸附法检测。结果显示阿魏酸钠保护组细胞存活率明显升高,细胞核形态明显改善,组细胞早期凋亡率、上清液中8-OHd G的分泌量均明显降低。结果可见,阿魏酸钠对高糖诱导的SH-SY5Y细胞凋亡具有保护作用,其机制可能与阿魏酸钠的抗氧化作用有关。     

阿拉伯木聚糖（Arabinoxylans）治疗肥胖的研究进展

阿拉伯木聚糖是一种从小麦麦麸中提取的膳食纤维,可从调节炎症因子、脂肪因子等多方面发挥治疗肥胖的作用。本文综述阿拉伯木聚糖治疗肥胖的研究进展。     

浑善达克沙地南缘人工固沙植被水分利用特征

探讨浑善达克沙地典型乔木青杨和灌木黄柳不同季节的水分利用特征,可为沙地人工防护林生态系统的结构优化提供理论依据。采集研究区大气降水、土壤水、地下水和典型人工固沙植被的茎干水,利用氢氧稳定同位素技术,揭示不同水源δD-δ¹⁸O值的分布特征,运用多源线性混合模型计算出各潜在水源对2种植被水的贡献率。结果表明: 研究区大气降水方程线为δD=7.84δ¹⁸O+9.12,旱季土壤水分线和雨季土壤水分线分别为δD=3.56δ¹⁸O-41.28和δD=4.30δ18O-42.02,旱季、雨季土壤水和2种植物茎干水δD-δ¹⁸O值均在大气降水δD-δ¹⁸O值下方,表明土壤水和茎干水受到二次蒸发的影响较强烈。2种植物浅层土壤含水量受降雨和蒸发的影响强烈,变化幅度较大,随着土壤深度的增加,土壤含水量趋于稳定,且各层土壤水氢氧同位素值表现出显著差异。在旱季,青杨主要吸收利用0～40 cm和120～200 cm土层的土壤水,贡献率分别为50.2%和31.5%;黄柳主要吸收利用20～40 cm和60～100 cm土层的土壤水,贡献率分别为53.2%和22.9%;在雨季,对青杨贡献最大的土壤水主要集中在0～40 cm土层,为72.8％,黄柳除了利用大量0～20 cm土壤水分外,还利用了深层土壤水和地下水。该地区由于乔木青杨和灌木黄柳的根系埋深和分布不同,导致两者在不同季节的水分利用策略存在差异。这有利于浑善达克沙地地区防护林群落稳定和各树种的共存。建议在浑善达克沙地人工防护林种植中,应考虑选择根系埋深和分布不同的植被混种,以合理利用当地水资源,维持沙地生态系统的稳定性。     

地理距离和环境因子对阿拉善戈壁植物群落β多样性的影响

内蒙古阿拉善地区分布着超过20万km²的典型戈壁生态系统, 且这些戈壁生态系统正遭受着持续性气候变暖与极端天气的影响。然而, 土壤、气候、空间变量等因子对阿拉善戈壁大尺度植物β多样性及其关键组分的相对影响还没有得到系统研究。本文通过对阿拉善典型戈壁生境的276个样方进行植物群落组成调查, 并结合气候、土壤等数据, 探讨了地理距离和环境因子对阿拉善戈壁区植物群落β多样性及其组分的影响。研究表明: (1)在阿拉善戈壁区, 随着地理距离的增加, 植物群落β多样性及物种周转组分显著增加, 而且β多样性主要源于物种周转组分, 物种嵌套组分的贡献非常有限; (2)偏Mantel分析显示环境因子和地理距离对β多样性及其物种周转组分均有显著的单独作用; 方差分解结果进一步表明, 环境因子和地理距离共同解释了植物β多样性及其物种周转组分10.84%-17.67% (Bray-Curtis)和15.47%-24.81% (Sørensen)的变异, 但环境因子可以单独解释更多的变异(6.62%-9.97% (Bray-Curtis)和8.98%-14.51% (Sørensen))。在众多环境因子中, 气温日较差、土壤含水量和地表砾石盖度对植物群落β多样性和物种周转组分的贡献更大。以上结果表明, 环境过滤、扩散限制以及其他未知过程可能共同影响阿拉善戈壁区植物群落β多样性格局, 其中环境过滤可能具有更大的影响。     

基于地面观测的陆地生态系统碳储量多源数据整合方法

陆地生态系统有机碳储量通常指一定面积的植被、土壤和凋落物的有机碳存储量总和。准确评估陆地生态系统碳储量现状和变化,对于揭示全球变化对陆地生态系统碳库的影响、指导政府决策者制定气候应对策略和评估现有措施的有效性等具有重要意义。地面观测数据是生态系统碳储量及其变化评估的重要数据源之一,但目前除少数生态站开展了长期地面数据观测外,绝大多数地面观测数据呈现出多源化、相互不匹配、时间不连续等特点;因此,迫切需要发展科学、规范化的多源数据整合方法,将这些多源、分散的地面观测数据整编形成长期系统的地面动态观测数据集,提高数据资源价值。从陆地生态系统碳储量组分及其基本算法着手,系统梳理了植被和土壤碳储量估算中植被不同器官生物量和碳含量、土壤碳含量、土壤容重等关键参数的观测现状,并详细介绍了这些关键参数的科学推导方法。此外,也进一步讨论了多源地面观测碳储量数据整合的方法,并展望了该方法体系未来的发展方向,期待能为后续相关研究提供可借鉴的规范性方法。     

香椿子化学成分和药理活性的研究进展

香椿子是楝科植物香椿的果实，常被用来泡茶以预防多种疾病。在过去的几年中，大量的研究证实了香椿子在治疗中枢神经系统疾病、心血管系统疾病、糖尿病等疾病中发挥着有益作用。为促进香椿子的开发利用，本文将从香椿子的化学成分、药理活性和作用机制方面进行综述。     

山地-绿洲“共轭型”生态牧场理念源起、概念框架与发展模式——以祁连山牧区为例

区域协调发展空间布局及耦合效应是国土空间治理现代化、区域生态保护和高质量发展绕不开的重要命题。本研究利用146户牧户访谈和21次管理部门调研资料，结合卫星遥感数据和文献资料，从“三生”(生产、生活、生态)视角爬梳祁连山草地畜牧业、河西走廊饲草种植业、牧户生计路径策略的历史源起和发展历程。在生态系统服务流理论指导下深入刻画了祁连山与河西走廊农牧耦合系统的空间联系，诠释了祁连山-河西走廊“共轭型”生态牧场概念框架与发展模式。研究认为：(1)2011年“草原生态奖补政策”实施以来祁连山地区植被覆盖度增加显著(P<0.05);传统牧业户、生态移民户的生计多样化指数分别是2.22和2.69,生计能力脆弱；外购草料、舍饲养殖、人工种草、异地借牧(秸秆补饲)、流转草原等是牧户落实草畜动态平衡的基础性生计策略，实现了祁连山草地畜牧业由超载过牧到“超载不过牧”的跨越式转型；(2)祁连山山地系统将生态系统服务(淡水资源供给)外溢至河西走廊绿洲系统以支撑饲草种植业发展，河西走廊饲草种植业提供优质饲草“反哺”祁连山草地畜牧业发展，二者构成了山地-绿洲“共轭空间”;借助外界物质能量输入路径的“虚拟草场”模...