生态化学计量学理论的应用、完善与扩展

生态化学计量学结合生物学、化学和物理学等基本原理, 研究碳、氮、磷等化学元素在各种生态过程中的平衡。由于生态化学计量学研究可以把生态实体的各个层次在元素水平上统一起来, 因此生态化学计量学已成为许多生态系统的新兴研究工具。目前, 生态化学计量学研究已深入到生态学的各个层次(分子、细胞、个体、种群、群落、生态系统)及区域等不同尺度。由于C、N、P 对有机体和生态系统的结构和功能的重要作用, C∶N∶P 化学计量学成为各种生态过程研究中的核心内容, 其基本理论(动态平衡理论、生长速率理论)围绕C∶N∶P 化学计量比而展开阐述。将生态化学计量学理论应用于全球格局下的生态系统研究时, 产生了许多崭新的成果(如植物营养全球格局等)。希望对生态化学计量学的概念、核心理论和全球格局下的应用以及该学说的完善与发展状况的简单介绍, 能有助于推动我国在此领域的相关研究。     

高寒草甸植物化学计量比对磷添加的分层响应

为了探明氮(N)限制的植物群落中物种水平和功能群水平的碳(C)、N、磷(P)含量以及C:N:P对P添加的响应是否一致,明确P添加对群落物种构成改变的内在机制。以青藏高原高寒草甸为研究对象, 通过P添加试验, 研究了功能群水平和物种水平生态化学计量比对P添加的响应, 以及P添加对物种水平的优势度和功能群水平生物量的影响。结果表明: 在青藏高原高寒草甸连续5年添加P显著改变了植物的C、N、P含量以及C:N:P, 且在物种水平和功能群水平(不含典型物种)的响应规律基本一致。在禾本科、莎草科和杂类草功能群(不含典型物种)和相应物种水平上P添加对C含量影响不显著。P添加显著增加了禾本科、莎草科、豆科和杂类草4个功能群(不含典型物种)和相应物种水平的植物P含量, 降低了C:P和N:P。禾本科和莎草科的N含量和C:N对P添加在物种水平和功能群水平上(不含典型物种)的响应规律一致, 表现为N含量显著降低, C:N显著增加; P添加使豆科物种水平上N含量显著增加而C:N显著降低, 但在功能群水平上(不含典型物种)无显著作用; 杂类草的N含量和C:N对P添加在物种水平和功能群水平上(不含典型物种)的响应规律均不一致。在N限制的生境中添加P, 禾本科物种在群落中逐渐占据优势跟其增高的N、P利用效率相关, 而杂类草由于逐渐降低的N和P利用效率使其生物量在群落中所占的比重逐渐下降。     

不同灌溉方式下秸秆还田对设施土壤碳、氮及蔬菜产量的影响

针对设施土壤C/N 比失调, 蔬菜产量下降的问题, 采用裂区设计大田试验, 研究了秸秆还田(S1)在水肥一体化 (FG)和膜下沟灌(FP)两种灌溉方式对设施土壤碳、氮及蔬菜产量的影响。结果表明, 在水肥一体化 (FG)灌溉方式下的秸秆腐解率相比膜下沟灌(FP)高出10.7 个百分点。在两种灌溉方式下, 秸秆还田均增加了0-20 cm、20-40 cm土壤有机质含量, FG 灌溉方式下分别增加了14.8%和12.4%; FP 灌溉方式下分别增加了12.4%和2.9%。秸秆还田与FP灌溉方式结合, 增加了0-200 cm 土壤剖面硝态氮淋洗的风险。秸秆还田均降低了0-20 cm 和20-40 cm 层次土壤的pH, FG 灌溉方式下分别降低了0.17 和0.10 个单位; FP 灌溉方式下均降低了0.02 个单位。无论是灌溉方式、秸秆还田还是两者的交互作用, 均极显著提高了黄瓜产量, 其中水肥一体化灌溉方式结合秸秆还田的效果最好。     

子宫内膜癌组织中GDF-15和p-mTOR蛋白的表达及临床意义

目的:研究子宫内膜癌组织中生长分化因子15(GDF-15)和磷酸化哺乳动物雷帕霉素靶蛋白(p-mTOR)的表达,并分析其临床意义,为临床治疗提供依据。方法:选取2011年1月到2016年2月我院子宫内膜癌组织75例为研究组,另选取同期正常子宫内膜组织75例为对照组,应用免疫组化法检测GDF-15和p-mTOR蛋白的表达。结果:研究组GDF-15和p-mTOR蛋白的表达阳性率显著高于对照组,比较差异具有统计学意义(P0.05);子宫内膜癌分期Ⅲ-Ⅳ期、淋巴结转移者、病理分级G2+G3、肌层浸润深度≥1/2的GDF-15和p-mTOR蛋白的表达阳性率均较高(P0.05);子宫内膜癌组织GDF-15与p-mTOR蛋白表达呈正相关关系(P0.05)。结论:子宫内膜癌组织中GDF-15与p-mTOR蛋白表达升高,且与肿瘤转移、临床分期、肌层浸润深度有关。     

离子液体-水双相体系中Gibberella intermedia C1双羟化去氢表雄酮(DHEA)

【目的】考察离子液体-水双相体系中赤霉菌(Gibberella intermedia C1)双羟化甾体类底物去氢表雄酮(DHEA)生成三羟基雄甾烯酮(7α,15α-di OH-DHEA)的生物转化过程。【方法】比较5种不同种类的离子液体([Hmim][PF_6]、[Bmim][PF_6]、[Bmim][BF_4]、[Bmim][NTF2]、[Emim][EtSO_4])对底物转化率和产物得率的影响。优化该双相体系中离子液体的浓度、底物的投料浓度及投料时间等。【结果】选择[Emim][EtSO_4]作为构建该体系的离子液体。摇瓶中最适双相体系转化条件为:菌体生长12 h后,向转化培养基中加入0.8%(体积比)的[Emim][Et SO4],同时投加6 g/L底物DHEA。在5 L发酵罐上,当转化至60 h时,产物浓度高达5.03±0.21 g/L,7α,15α-diOH-DHEA产物摩尔得率达到最高75.5%。【结论】确定了离子液体-水双相转化体系的最适转化条件,并在5 L发酵罐中进行了实验,为该体系的工业化应用奠定了基础。     

L-periaxin与Ezrin的N端FERM结构域结合依赖其第3段核定位信号序列北大核心CSCD

L-periaxin是外周神经系统特异表达的骨架蛋白之一,占外周神经系统髓鞘总蛋白质的16%,参与髓鞘形成和维护。埃兹蛋白(Ezrin)属于Ezrin-Radxin-Moesin(ERM)蛋白质家族,与细胞黏附、迁移、生存以及肿瘤的发生、发展相关。作者前期研究证实,L-periaxin与Ezrin通过"头对头,尾对尾"的模式相互结合。本文通过双分子荧光互补、免疫共沉淀、GST pull down、荧光共定位、海肾荧光素酶互补、荧光光谱以及分子对接等方法,揭示L-periaxin的核定位信号区(nuclear location signal,NLS)与蛋白质Ezrin的FERM(Ezrin Radixin Moesin)结构域的"头对头"相互结合,依赖Lperiaxin第3段核定位信号序列NLS3与Ezrin的FERM结构域的F3亚结构域。本结果为进一步理解Ezrin在髓鞘化过程中的作用,以及阐明调节L-periaxin蛋白功能的信号通路奠定基础。     

哀牢山中山湿性常绿阔叶林两种优势幼苗C、N、P化学计量特征及其对N沉降增加的响应

N沉降对不同森林生态系统的影响是当今全球变化生态学研究的一个热点问题。山地湿性常绿阔叶林是我国西部高海拔地区重要的森林植被类型之一。该文以云南哀牢山中山湿性常绿阔叶林为对象, 研究了其林下优势树种多花山矾(Symplocos ramosissima)和黄心树(Machilus gamblei)幼苗不同器官中C、N、P含量和生态化学计量特征及其对N沉降增加的响应。结果表明: 两种幼苗C、N、P含量的差异均达到了显著性水平(p < 0.05), 多花山矾的C含量较低, N和P含量较高。N处理对植物幼苗元素含量及其比值影响极显著(p < 0.01), 且与物种和器官之间存在显著的交互作用。N处理提高了幼苗体内N含量, 导致不同器官N:P值有不同程度的增加。随N处理水平的升高, 多花山矾幼苗P含量下降, 黄心树幼苗P含量整体升高, 幼苗间P含量差异减小。在一定范围内, 植物幼苗N含量与土壤无机N含量之间存在极显著的相关性(p < 0.01)。不同器官之间相比, 植物幼苗根和茎的N内稳性比叶片更高, 即植物叶片对N沉降的响应更为敏感。     

土壤动物对川西亚高山和高山森林凋落叶第一年不同分解时期N和P元素动态的影响

土壤动物对高寒森林凋落物养分元素动态具有重要影响, 但这种影响受控于凋落物质量及环境条件。为了解土壤动物对高寒森林凋落物不同分解时期凋落物中N和P元素动态的影响, 采用凋落物分解袋的方法, 于凋落物第一年分解的不同时期, 即冻结前期、冻结期、融化期、生长季节初期、生长季节中期和生长季节末期, 研究了3.00和0.04 mm孔径凋落物袋中川西亚高山和高山森林的代表性植物——康定柳(Salix paraplesia)、方枝柏(Sabina saltuaria)、红桦(Betula albosinensis)和岷江冷杉(Abies fargesii var. faxoniana)凋落物中的N和P元素动态特征。结果表明: 康定柳和红桦凋落物中的N元素呈现出释放—富集—释放的模式, 方枝柏、岷江冷杉凋落物中的N元素则表现为释放—富集模式; 凋落物P元素总体表现为释放模式, 但4种植物凋落物均在生长季节中期具有明显的富集过程; 从凋落物分解的第一年来看, 土壤动物明显促进了4种植物凋落物N的释放, 而抑制了P的释放; 不同时期土壤动物对凋落物中N和P释放量的影响存在显著差异, 且分别与正积温呈极显著正相关和极显著负相关关系; 相对于阔叶植物凋落物, 土壤动物对针叶植物凋落物中N和P元素动态的影响更为显著。这些结果为深入了解高寒森林生态系统土壤动物与凋落物分解等物质循环过程的相互联系具有重要意义。     

Antiviral activity of Basidiomycete mycelia against influenza type A (serotype H1N1) and herpes simplex virus type 2 in cell culture

In this study, we investigated the in vitro antiviral activity of the mycelia of higher mushrooms against influenza virus type A(serotype H1N1) and herpes simplex virus type 2(HSV-2), strain BH. All 10 investigated mushroom species inhibited the reproduction of influenza virus strain A/FM/1/47(H1N1) in MDCK cells reducing the infectious titer by 2.0–6.0 lg ID50. Four species, Pleurotus ostreatus, Fomes fomentarius, Auriporia aurea, and Trametes versicolor, were also determined to be effective against HSV-2 strain BH in RK-13 cells, with similar levels of inhibition as for influenza. For some of the investigated mushroom species—Pleurotus eryngii, Lyophyllum shimeji, and Flammulina velutipes—this is the first report of an anti-influenza effect. This study also reports the first data on the medicinal properties of A. aurea, including anti-influenza and antiherpetic activities. T. versicolor 353 mycelium was found to have a high therapeutic index(324.67), and may be a promising material for the pharmaceutical industry as an anti-influenza and antiherpetic agent with low toxicity. Mycelia with antiviral activity were obtained in our investigation by bioconversion of agricultural wastes(amaranth flour after CO2 extraction), which would reduce the cost of the final product and solve some ecological problems.     

人甲状腺激素受体相互作用蛋白15的初步结晶实验及其在人组织表达的研究

目的：构建人甲状腺激素受体相互作用蛋白15（thyroid hormone receptor interacting protein 15,TRIP15）的原核表达载体,在大肠杆菌表达并纯化、结晶表达产物;证实TRIP15在人脐静脉内皮细胞株、血小板、二尖瓣、胆囊和胶质瘤存在表达。方法：以人肝细胞cDNA文库为模板,通过PCR扩增TRIP15的全长编码区序列,双酶切后连接到pGEX-6P-1载体上,转化E.coli BL21（DE3）菌株,通过亲和层析及分子筛对表达产物进行纯化,采用气相扩散悬滴法筛选并优化结晶条件,通过X射线晶体衍射技术检测晶体衍射;采用RT-PCR和Western blot研究TRIP15在人脐静脉内皮细胞株、血小板、二尖瓣、胆囊和胶质瘤的表达情况。结果：成功构建了TRIP15的原核表达载体,获得了电泳纯TRIP15蛋白,得到了蛋白质晶体,但衍射能力很弱;通过RT-PCR证实其在人脐静脉内皮细胞株、血小板、二尖瓣、胆囊和胶质瘤存在表达。结论：成功构建了TRIP15的原核表达载体、建立了表达纯化策略并获得了初步结晶的实验条件,为最终解析其三维结构奠定了基础;初步证实TRIP15在人脐静脉内皮细胞株、血小板、二尖瓣、胆囊和胶质瘤存在表达,为相关研究的开展奠定了基础。