适合度的相对性与路径依赖的自然选择

自然选择理论认为生物个体或者种群在进化的过程中, 其基因或者性状、行为策略的选择一定是能够提高其适合度或者达到某个可期的“目标”。然而, 随着某个突变基因或者性状特征、行为策略在种群中扩散, 其期望收益将随着其在种群中分布的密度变化或环境改变而发生改变, 这就是适合度景观的悖论, 即静态的、固定可期望的收益可能因此而不存在。基于动态而非静态适合度景观的概念, 我们提出路径依赖的自然选择概念。路径依赖的自然选择过程中, 一个突变的基因或表型在某种环境下随机产生, 但是该基因或表型在某些特定环境下会产生正反馈。尤其是在正反馈与随机漂变的共同作用下, 多条路径的演化就可能发生, 并且其路径的形成将同时受到其种群进化历史过程和空间特征分布等因素的强烈影响。而在不同路径下, 由于观测维度、角度和尺度的不同, 适合度意义将因此而存在不同。在此意义下, 自然选择更可能选择路径频率而不是适合度大小。基于上述概念, 我们借鉴现代物理学中复函数的方法, 来描述多重动力对物种形成或者生物特征、种群进化等路径依赖的演化过程, 以期为同域物种、隐存种形成以及生物多样性演化提供解释机制。     

小麦Lhc基因家族鉴定与表达模式分析北大核心CSCD

捕光叶绿素a/b结合蛋白(Lhc,light-harvesting chlorophyll a/b-binding protein)直接影响光合系统的效率和作物产量。小麦作为我国主要粮食作物之一,生长发育过程中,非生物胁迫严重影响小麦的产量和品质。为了系统研究小麦Lhc基因家族的特性,本研究对普通小麦中的Lhc基因家族成员进行了鉴定和生物信息学分析,并选择其中的差异显著或高表达基因进行了定量表达分析。结果显示,从小麦基因组中共鉴定到96个Lhc基因,除4个基因(TaLhca5.1、TaLhcb1.31、TaLhcb1.39和TaLhcb1.29)未定位到具体染色体外,其余基因分布于除3A和3D外的19条染色体上;这些Lhc基因在系统发育上分属于3个亚家族,处于同一分支的基因具有相似的基因结构与motif;在Lhc基因的启动子区域,发现存在大量的胁迫响应元件和生长发育相关响应元件;Lhc基因在根、茎、叶、穗和籽粒等器官中的表达模式不同,其中在叶中的表达较高;在所选的4个基因中,TaLhca3.3、TaLhcb1.7和TaLhcb1.20的表达量呈现先升高后降低的趋势,TaLhcb1.46呈下调表达趋势。     

牙形石Histiodella Hass 四个种的讨论及地层对比意义

作者描述了产自塔里木盆地的HistiodellaHass的四个种,并探讨了它们与中国北方和北美中大陆暖水型牙形石及中国南方和北大西洋冷水型牙形石的对比关系。认为Histiodellasinuosa带对比北美中大陆牙形石动物群3的下部、中国南方Amorphognathusvariabilis带下部和中国北方Aurilobodusleptosomatus-Loxodusdissectus带下部。Histiodellaholodentata带下部相当于中国北方Aurilobodusleptosomatus-Loxodusdissectus带中部或中国南方的Amorphognathusvariabilis带至Eoplacognathussuecicus带的下部。Histiodellakristinae带对比北大西洋区的Eoplacognathussuecicus带中上部和中国北方的Tangshanodustangshanensis带。Histiodellabellburnensis带对比北大西洋区的Eoplacognathussuecicus带的上部到Eoplacognathusfoliaceus带下部。HistiodellaHass与北大西洋区和中国北方区典型牙形石的共同出现可以作为一个桥梁,建立起北美中大陆、北大西洋、塔里木盆地及华北地区牙形石的对比关系。     

野生朱鹮的种群数量和分布现状

2012年9-10月,我们对野生朱鹮（Nipponia nippon）的分布区和潜在分布区进行了调查,共发现其游荡期夜宿地23个,其中20个有朱鹮夜宿,分布在洋县（16个）、宁陕县（3个）和城固县（1个）。对这些夜宿地进行了的同步调查,共统计到野生朱鹮1 090只,其中97.2%分布在洋县境内。最大的夜宿集群数量为184只,集群数量超过40只的夜宿地共11个,累计停歇的朱鹮占总数的91.7%,表明野生朱鹮在游荡期有趋于集结较大群体夜宿的习性。朱鹮野生种群中当年出生的幼鸟占19.0%,据此估算,截至秋季朱鹮幼鸟的存活率约为67.2%。加强对保护区以外,尤其是野生朱鹮新扩散地区的的保护管理,将促进野生朱鹮种群的扩散,进一步增加这一濒危物种抵御风险的能力。     

拟南芥下胚轴伸长与向光性的分子调控机理

下胚轴快速伸长和向光性是高等植物进行固着生活的重要适应性机制,是子叶钻出土层进行光形态发生和光合作用的必要前提。拟南芥下胚轴因其简单的生理形态结构和特异的生理功能而成为剖析植物细胞伸长和向性生长的理想模式系统。本文主要介绍光和植物激素调控拟南芥下胚轴伸长和向光性弯曲的生理基础、遗传学功能及其分子调控机理的最新进展。     

GAS6/AXL信号通路失活对小鼠能量代谢的影响

目的研究小鼠生长停滞特异蛋白6(growth arrest-specific gene 6,GAS6)信号通路的失活对维持机体能量代谢稳态的影响。方法以GAS6主要受体Axl基因敲除(Axl-/-)小鼠及其野生型(Axl+/+)小鼠为研究对象,比较两组动物基础血糖值、血脂四项指标、脂肪系数及骨骼肌中糖代谢信号蛋白PI3K、AKT与葡萄糖转运蛋白4(glucose transporter 4,GLUT4)基因表达水平及其蛋白磷酸化水平间的差异;同时检测人工诱发2型糖尿病(type2 diabetes mellitus,T2DM)造模前后小鼠血清GAS6蛋白水平与T2DM模型成模率的改变之间是否存在相关性。结果 Axl-/-小鼠血脂出现异常波动,且脂肪沉积率显著高于野生型小鼠(P0.01)。Axl-/-小鼠血糖调节能力受损,其空腹血糖值显著高于野生型,骨骼肌Glut4的mRNA水平升高,而PI3K、AKT和GLUT4蛋白的磷酸化水平均略有下降。经人工诱发T2DM后,Axl+/+和Axl-/-小鼠血浆中GAS6浓度均显著低于各自对照组,且Axl-/-小鼠T2DM模型的成模率是Axl+/+小鼠的2倍(P0.01)。结论 GAS6/AXL信号通路的激活在一定程度上降低血糖和抑制脂肪沉积。     

高湿环境对大鼠免疫功能的影响

目的：观察高湿环境下大鼠免疫功能的变化,并探讨其意义,为进一步研究相关影响机制奠定基础。方法：将30只sD大鼠随机分为3组（n：10）：分别为常温常湿组、湿化20d组和40d组。湿化模型组用人工环境气候箱模拟高湿环境,在90％的湿度条件下进行处理,并于第20天、40天分别处死,收集外周血和脾脏,用流式细胞术检测大鼠外周血和脾脏的T淋巴细胞的百分率。结果：湿化20d大鼠外周血CD3’％为52．91±6．27,CD4％为37．80±4．11,CD8＋％为14．85±3．73,CD4＋／CD8’为2．72±0．82,除CD3％外与常温常湿组均有显著性差异（P〈0．05）,而40d组外周血T淋巴细胞亚群数据均无统计学差异。湿化各组脾脏T淋巴细胞的百分率与常温常湿组差异不大,20d组CD8’％为6．23±2．87,有显著性差异（P〈0．05）。血清检测结果显示,高湿组IgG、IgA、IgM均未见显著变化,而20d组c3显著升高。结论：在高湿环境下,初期大鼠的免疫自稳状态发生变化,免疫功能升高,随着时间的推移,机体通过自我的调整,可能逐渐习服,免疫功能逐渐降低到正常水平。     

低能钒离子注入花生种子的深度分布

采用鼎瑟福背散射（RBS）和X射线能谱分析法（EDAX）对V元素在花生种子中的深度分布进行了测量,并用扫描电镜对注入前后花生种胚的形貌变化进行观察。结果表明,由于样品表面较粗糙以及其特殊结构,RBS方法不适于测量钒在花生肿胚中的深度分布,trim95也不适合于对注入钒离子在花生种子中的深度进行模拟,而EDAX的测量结果表明V离子的穿透深度可达到15μm。另外,注入前后花生种胚的形貌发生了显著变化。     

miR-613通过靶向VEGFA抑制神经胶质瘤细胞的增殖、侵袭和血管生成

摘要 目的：旨在探究miR-613在胶质瘤中的表达及对细胞增殖、侵袭和血管生成的影响。方法：根据细胞转染将实验分组为对照miRNA组（Control组）、miR-613模拟物组（mimics组）和miR-613 mimics+VEGFA组（VEGFA组）。采用逆转录定量聚合酶链反应（RT-qPCR）检测胶质瘤细胞和组织中miR-613和VEGFA mRNA的表达水平;采用荧光素酶报告基因分析miR-613与血管内皮生长因子（VEGF）的关系;采用Western blotting检测VEGFA蛋白的表达水平;通过体外实验检测转染细胞的增殖能力、侵袭能力和管状形成能力。结果：与正常组织样本相比,胶质瘤I-II期组样本的肿瘤细胞呈现异形,具有深核染色,并且肿瘤细胞密度适度较低,而胶质瘤III-IV期组样本的肿瘤细胞的核分裂活跃,具有明显的微血管增殖和明显的细胞异型性;miR-613在胶质瘤I-IV期组织样本中显著降低（P<0.05）。在U87和U251细胞系的VEGFA-WT组中,与Control组相比,mimics组的荧光素酶活性显著降低（P<0.05）。与Control组相比,U87和U251细胞系中mimics组VEGFA的mRNA和蛋白表达水平均显著降低（P<0.05）。克隆形成实验、血管生成实验和细胞侵袭实验结果表明,与Control组相比,mimics组的克隆形成数量、细胞侵袭数、内皮细胞HUVEC的管状形成数和Ang-2蛋白表达水平均显著降低（P<0.05）;与mimics组相比,VEGFA组克隆形成数量、细胞侵袭数、内皮细胞HUVEC的管状形成数和Ang-2蛋白表达水平均显著升高（P<0.05）。结论：miR-613通过靶向VEGFA抑制了神经胶质瘤细胞的侵袭、增殖和血管生成,提示miR-613可能成为未来治疗胶质瘤的潜在靶点。     

整合分析氮磷添加对土壤酶活性的影响

本文通过整合分析(Meta-analysis)的方法分析了氮、磷添加对土壤碳、氮和磷素循环水解酶以及土壤氧化酶活性的影响.结果表明: 氮添加显著增加了碳、氮和磷循环水解酶的活性,增幅分别为6.9%、5.6%和10.7%;与氮添加相比,在氮磷同时添加下,3类土壤酶的活性增加更为显著,增幅分别达13.4%、37.4%和13.3%.然而,对于土壤氧化酶,氮以及氮磷的添加都使其活性降低,分别降低了6.1%和0.4%.不同生态系统类型、氮肥类型、施肥速率和施肥试验时间都对土壤酶活性具有影响.在全球大气氮沉降与磷添加逐渐增加的背景下,土壤微生物活性和酶的变化将会对土壤生物地球化学循环过程和土壤生态系统功能产生重要影响.