蓬勃发展的表观转录组学

迄今为止,研究者们在 RNA 上已经发现了百余种不同种类的化学修饰,这些修饰大都分布在丰度较高的非编码 RNA中,并对非编码 RNA功能的维持具有重要作用。近年来,得益于高分辨率质谱的应用以及全转录组测序技术的开发,越来越多的 mRNA 上的修饰被发现、精确定量和定位,包括N6-甲基腺嘌呤（m6A）、N6,2-O-二甲基腺嘌呤（m6Am）、5-甲基胞嘧啶（m5C）、 次黄嘌呤（I）、假尿嘧啶（Ψ）、N1-甲基腺嘌呤（m1A）、2′-O-甲基化（Nm）、N4-乙酰胞嘧啶（ac4C）和N7 甲基鸟嘌呤（m7G）等。其中特别是m6A,作为真核生物mRNA中含量最丰富的内部修饰,其修饰酶、识别蛋白质的鉴定以及其广泛的生物学功能的发现,掀起了mRNA上转录后修饰研究的热潮,从而促进了新兴的研究领域——表观转录组学的诞生。尽管我们对这些可逆、动态的化学修饰的理解刚刚开始形成,但毫无疑问,一个关于遗传信息调控研究的新时代已经到来。本综述集中在本课题组关注较多的3种表观转录组修饰即m1A,m6Am和Ψ,从其分布、功能和高通量检测技术等方面进行深入介绍,旨在为相关领域的研究者提供一个了解蓬勃发展的表观转录组学的窗口。     

单位面积杆数对温室标准切花菊品质影响的预测模型

通过对切花菊不同品种、不同单株主杆数、不同定植密度和不同定植日期的试验,定量分析了单位面积杆数对标准切花菊叶面积指数动态变化规律和各外观品质指标的影响,在此基础上,构建了以冠层吸收的生理辐热积为指标的可定量预测单位面积不同杆数对温室标准切花菊品质影响的预测模型,并用与建模相独立的试验数据对模型进行了检验.结果表明：随单位面积杆数的增加,切花菊的叶面积指数增加,其植株的平均株高、茎粗、出叶数、花径均降低.所建模型对多杆栽培和不同密度单杆栽培的标准切花菊单杆地上部分鲜质量、株高、茎粗、出叶数、花径和单位面积出花枝数的预测值与实测值的决定系数（R²）分别为0.95、0.96、0.94、0.91、0.81和0.97,预测相对误差分别为16.1%、10.1%、12.8%、13.4%、15.9%和16.1%,模型模拟精度较高.该模型可为温室标准切花菊栽培密度和栽培杆数的优化以及品质的光温调控提供理论依据和决策支持.     

湖南杜鹃花科一新记录植物及其补充描述

该文报道了湖南杜鹃花科一新记录植物——早春杜鹃(Rhododendron praevernum),并对其花部形态和叶形大小进行了补充描述。该种的雄蕊数目变异较大,现有文献的描述差异也较大,导致鉴定该物种时出现一定困难和混乱。该研究结果为该种进一步分类修订提供了有价值的信息。     

桂西南褐翅鸦鹃的孵卵行为与节律

2016年3~6月,在广西西南部龙州县弄岗村(22°26′35.20′′~22°30′46.90′′N,106°57′46.35′′~107°03′32.99′′E),通过野外观察和自动温度记录仪相结合的方法对褐翅鸦鹃(Centropus sinensis)的孵卵行为与节律进行了研究。结果表明,1)褐翅鸦鹃边筑巢边产卵,每2 d产1枚卵,卵长径和短径分别为(36.11±0.42)mm和(28.46±0.38)mm,卵重(16.35±0.51)g(n=44枚)。窝卵数3~5枚,孵卵期为(16.75±1.65)d(n=4巢),孵化率为45.45%(n=44枚)。孵卵期与窝卵数之间无显著相关性(r=0.865,P0.05);2)白天双亲共同参与孵卵,夜晚则由其中1只负责。夜间亲鸟的在巢时间从19时左右持续至翌日晨6时左右;3)亲鸟采取离巢次数少和离巢时间长的孵卵策略。亲鸟日活动时间在700 min以上(n=45 d),日离巢次数为(8.82±0.34)次(n=45 d),平均每次离巢持续时间为(52.91±2.35)min(n=397次),每次离巢持续时间与环境温度呈显著负相关关系(r=﹣0.113,P0.05);4)巢内平均孵卵温度为(31.7±0.3)℃(n=4巢),随孵卵天数增加而增加,并与环境温度(最高温r=0.566,最低温r=0.537,平均温r=0.706,P0.01)和日活动时间正相关(r=0.506,P0.01);5)有延迟孵卵行为。延迟孵卵期间夜晚巢内最低温是22.1℃。在桂西南北热带气候环境中,高的环境温度是保障褐翅鸦鹃孵卵成功的主要因素之一。     

贝莱斯芽孢杆菌生防次级代谢产物研究进展

贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）是生防芽孢杆菌中的重要代表,作为微生物农药的核心菌种,已被广泛应用于作物病害生物防治。贝莱斯芽孢杆菌具有植物内生性,其生防作用机制主要包括产生次级代谢产物对抗植物病原物;改善宿主植物根际微生物群落,促进宿主营养和生长;激发宿主植物产生防御反应,诱导植物获得系统抗性。其中,产生次级代谢产物是其最重要的生防作用机制。贝莱斯芽孢杆菌含有多个编码生物合成次级代谢产物的基因簇,其中包括编码聚酮化合物合酶（PKS）和非核糖体肽合成酶（NRPS）的基因簇,同时存在核糖体途径合成次级代谢产物基因簇。通过非核糖体途径可产生脂肽类化合物、聚酮类化合物、二肽和铁载体;通过核糖体途径产生小菌素、细菌素、羊毛硫抗生素。这些具有生物活性的次级代谢产物成为了天然新药和候选抗生素的储存库,对于解析生防菌作用机制具有重要意义。本文综述了贝莱斯芽孢杆菌的命名与更迭,产生次级代谢产物的类型、合成与调控基因以及靶标病原菌,以期为生防菌株的改良和生物农药的研发提供参考。     

生态产业共生系统仿真研究

通过ABM方法研究生态产业共生系统,利用STARLOGO软件平台,并结合案例分析生态产业共生系统的宏观规律。研究结果表明,(1)对于规模相当的不同的生态产业共生系统,在资源输入一定情况下,直接利用输入资源的企业总规模大于对系统内废弃物再利用的企业总规模是有利于系统稳定的:(2)对于特定的生态产业共生系统,系统稳定性对系统参数改变时的敏感性是不一样的,其中对污染物产出指标最敏感,对污染物产生量与系统产出的比例关系其次,对资源输入指标最不敏感;(3)系统时间序列稳定性的变化主要由节点处企业Ⅱ的不稳定性导致。     

基于辐射和温度热效应的温室水果黄瓜叶面积模型

依据温室黄瓜(Cucumis sativus)叶片生长与温度和辐射的关系,构建了适合我国种植技术的黄瓜叶面积模拟模型,并利用不同品种、播期的试验资料对模型进行了检验。结果表明,该模型比传统的积温法和比叶面积法更准确地模拟温室水果黄瓜的叶面积。该模型对黄瓜叶面积指数的模拟结果与1∶1直线之间的决定系数R²和回归估计标准误差RMSE分别为0.879 2和0.398 0,比用积温法和比叶面积法模拟叶面积指数的精度分别提高了37%和74%。     

乙酰胆碱门控氯离子通道受体突变影响秀丽线虫运动学和运动状态转换

目的 乙酰胆碱作为一种高度保守的神经递质，在动物的运动行为调控中起着至关重要的作用。乙酰胆碱信号转导异常可导致多种运动功能障碍。然而，乙酰胆碱在运动行为中的抑制性调控机制尚未完全清楚。本文以秀丽隐杆线虫为研究对象，探究乙酰胆碱门控氯离子通道受体亚基（ACC-1、ACC-2、ACC-3、ACC-4）在运动行为中的调控作用。方法 通过将运动追踪、分子遗传学和光遗传学技术相结合，对乙酰胆碱门控氯离子通道受体亚基突变线虫的运动进行分析。结果 研究发现，这些亚基突变会影响线虫前进、后退和转向运动的运动学特征，并且前进过程中线虫身体弯曲幅度也发生了变化。在这些突变线虫的后退过程中光激活RIB中间神经元会导致后退运动延迟终止。结论 这些结果提示，乙酰胆碱门控氯离子通道亚基的调控作用对于维持和调节秀丽隐杆线虫运动状态是必需的。同时，这些亚基可能参与介导RIB中间神经元在秀丽隐杆线虫后退运动中的抑制性调控。本研究为理解乙酰胆碱门控抑制性受体在运动行为中的调控机制提供了新的思路。     

闽三角林地景观结构与功能连接度的空间耦合关系

以闽三角地区为例，为探讨景观连接度不同评价方法的科学性，提出一种基于最小耗费距离模型的成本距离指数表征景观功能连接度，并与传统的基于景观格局指数的景观结构连接度度量指标进行比较，揭示两者的空间耦合关系，为景观连接度的有效评价提供支持。结果表明：(1)2000—2020年，林地与其他土地利用类型之间发生不同程度的转化，林地转为建设用地370.72km²,占总转出面积的77.28%;草地和耕地转为林地80.45km²,占总转入面积的90.53%。(2)20年间，林地景观结构与功能连接度总体呈减小趋势，其中，湖里区林地景观结构与功能连接度降幅均最大，斑块密度、最大斑块指数、聚合度指数和斑块结合度指数分别下降了76.47%、51.33%、68.13%和68.40%,成本距离指数增加了178.56%。(3)成本距离指数与斑块密度、最大斑块指数、聚合度指数、斑块结合度指数和景观结构连接度综合指数均为负相关。(4)在研究期间，双变量局部空间自相关聚集类型由低-高转化为高-高，结构连接度无变化时，景观功能连接度降低；由高-高转化为低-高，结构连接度无变化时，...     

神经元放电阈值的可变性及其意义

神经元能够将不同时空模式的突触输入转化为时序精确的动作电位输出，这种灵活、可靠的信息编码方式是神经集群在动态环境或特定任务下产生所需活动模式的重要基础。动作电位的产生遵循全或无规律，只有当细胞膜电压达到放电阈值时，神经元才产生动作电位。放电阈值在细胞内和细胞间具有高度可变性，具体动态依赖于刺激输入和放电历史。特别是，放电阈值对动作电位起始前的膜电压变化十分敏感，这种状态依赖性产生的生物物理根源包括Na⁺失活和K⁺激活。在绝大多数神经元中，动作电位的触发位置是轴突起始端，这个位置处的阈值可变性是决定神经元对时空输入转化规律的关键因素。但是，电生理实验中动作电位的记录位置却通常是胞体或近端树突，此处的阈值可变性高于轴突起始端，而其产生的重要根源是轴突动作电位的反向传播。基于胞体测量的相关研究显示，放电阈值动态能够增强神经元的时间编码、特征选择、增益调控和同时侦测能力。本文首先介绍放电阈值的概念及量化方法，然后详细梳理近年来国内外关于放电阈值可变性及产生根源的研究进展，在此基础上归纳总结放电阈值可变性对神经元编码的重要性，最后对未来放电阈值的研究方向进行展望。