土壤理化性质驱动烤烟根际细菌群落的组配及其共现性网络互作

【目的】解析土壤微生物在植物根际的组配机制对于认识和维护农田生态系统的稳定性至关重要。【方法】通过Illumina高通量测序和生物信息学分析方法明确了我国主要种植烟草生态区烤烟根际土壤细菌群落与土壤理化性质的互作关系。【结果】烤烟根际细菌类群主要为放线菌纲(Actinobacteria)、α-变形菌纲(Alphaproteobacteria)、γ-变形菌纲(Gammaproteobacteria)和嗜热油菌纲(Thermoleophilia)。细菌群落组成按生态区聚类,且样本空间距离和细菌群落相似度显著负相关。共现性网络分析表明,烤烟根际细菌群落间协同作用大于拮抗作用,武陵秦巴生态区、黄淮平原生态区、南岭丘陵生态区和沂蒙丘陵生态区细菌群落高度模块化,小单胞菌属(Micromonospora)为南岭丘陵生态区和黄淮生态区细菌共现性网络的网络中心,Bryobacter和气单胞菌属(Arenimonas)为南岭丘陵生态区细菌网络的模块核心,其菌群特性而非相对丰度决定了其在稳定细菌网络中的重要作用。冗余分析结果证实pH、有效铁、交换性镁和有效锰能显著影响烤烟根际细菌群落结构。【结论】烤烟根际细...     

硫酸盐对淡水养殖池塘表层底泥微生物的影响

硫酸盐引起的生态学效应已得到了越来越多的关注,但目前关于硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响还知之甚少。【目的】探究不同浓度硫酸盐对养殖池塘底泥微生物的影响规律及可能的机制。【方法】本研究利用采集自养殖池塘的底泥和表层水构建了试验系统,研究了加入约0 mg/L （对照组）、30 mg/L （T1处理组）、150 mg/L （T2处理组）、500 mg/L （T3处理组） Na₂SO₄后表层底泥微生物的丰度、多样性、组成和共生网络的变化规律,并分析了环境影响因素。【结果】孵育第30天前,各实验组底泥微生物变化不大;但到第50天时,T2和T3处理组微生物丰度和多样性相比对照组均明显下降。相比其他实验组,T1处理组酸杆菌门（Acidobacteriota）、拟杆菌门（Bacteroidota）相对丰度出现显著升高（P<0.05）,T3处理组变形菌门（Proteobacteria）和放线菌门（Actinobacteriota）相对丰度出现显著升高（P<0.05）。与对照组相比,T1处理组增加了较多差异类群（62种）,而T3处理组差异类群大量减少（45种）。共生网络图分析显示硫酸盐浓度的增加引起了底泥微生物网络复杂性的增加,说明微生物群落可能通过自身的调节来响应硫酸盐引起的环境改变。冗余分析（redundant analysis,RDA）和相关性分析揭示底泥总有机碳、总氮和氧化还原电位是影响底泥微生物的主要环境因素,提示底泥微生物可能受到硫酸盐和有机质作用的影响。【结论】较长时间的高浓度硫酸盐会对池塘底泥微生物群落造成重要影响,微生物群落自身的转变和硫酸盐引起的有机质分解改变可能是造成微生物群落变化的关键因素。     

成渝城市群区域生态与城镇发展双网络格局分析及时空演变

协调生态网络格局与城镇网络格局是城市可持续发展的重要课题。基于2000、2010、2020年成渝城市群3期土地利用数据,应用形态空间格局分析(MSPA)、景观格局指数、景观连通性、最小累计阻力(MCR)模型等方法构建研究区生态源地与生态廊道、经济社会源地与交通廊道形成的区域生态网络格局与城镇发展网络格局,分析节点、廊道、源地、网络等“点、线、面、网”4类空间要素特征与演变趋势,探讨区域双网络格局空间关系与干扰时空变化情况。结果表明：(1)2000—2020年,研究区生态源地与生态廊道受到不同程度城镇化影响,两者总面积分别减少2660.26 km²、1169.9 km²,经济社会源地与交通廊道总面积则分别增长4324.19 km²、2392.14 km²;(2)以重庆中部、四川西南部为核心的高密度区生态关键点在2000—2020年间重心呈现先由东至西南迁移,后又向东及东北回移的趋势,数量减少了311,同时2020年生态干扰点数量达到2000年的3倍;(3)2000—2020年交通廊道对生态源地的干扰不...     

具有节点偏置的高阶神经网络模型

在汪涛文献基础上提出了一个具有节点偏置的高阶神经网络模型、给出了模型的哈密顿量和学习算法,证明了学习算法的收敛性,该模型能对每一神经元自动引入一个节点偏置使得网络能够存储所有学习图样包括相关图样,其存储容量远高于Hebb—rule—like学习算法下的高阶神经网络模型.对由30个神经元组成的二阶神经网络进行了计算机仿真,结果证实了上述结论.此外,对初始突触强度对学习效果的影响和不同存储图样数目下的平均吸引半径进行了仿真计算并分析了所得结果.新模型的特点使其具有良好的应用前景     

生态网络分析的研究进展

生态网络分析的研究进展韩博平（厦门大学生物系,３６１００５）ＰｒｏｇｒｅｓｓｅｓｏｎｔｈｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＥｃｏｎｅｔｗｏｒｋ￥ＨａｎＢｏｐｉｎｇ（ＢｉｏｌｏｇｙＤｅｐａｒｔｍｅｎｔ,ＸｉａｍｅｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ,Ｘｉａｍｅｎ３６１００５）;ＣｈｉｎｅｓｅＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｃｏｌｏｇｙ,１９９３,１２（６）：４１－４５．Ｅｃｏｎｅｔｗｏｒｋｉｓａｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｍｏｄｅｌｗｈｉｃｈｉｓｕｓｅｄｔｏｓｉｍｕｌａｔｅｔｈｅｆｌｏｗｏｆｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｅｎｅｒｇｙｉｎｅｃｏｓｙｓｔｅｍ。Ｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｅｃｏｎｅｔｗｏｒｋｉｓｔｈｅｔｈｅｏｒｙａｎｄｍｅｔｈｏｄｓｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｆｌｏｗｂｅｈａｖｉｏｒａｎｄｆｅａｔｕｒｅｏｆｍａｔｅｒｉａｌａｎｄｅｎｅｒｇｙｉｎｅｃｏｎｅｔｗｏｒｋ,ｉｔｉｎｃｌｕｄｅｓｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｆｌｏｗｆｅａｔｕｒｅ,ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｉｎｄｉｃｅｓ,ｓｔｏｃｈａｓｔｉｃｐｒｏ－ｃｅｓｓ,ｔｒｏｐｈｉｃｌｅｖｅｌａｎｄｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ．Ａｒｅｖｉｅｗｉｓｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙｇｉｖｅｎ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｅｃｏｎｅｔｗｏｒｋ     

陕西省野生拟黑虫草的多基因分子生物学鉴定

虫草是中国重要的生物资源,为明确从陕西省旬邑县石门山林区采集到的1种野生虫草种类及其虫生真菌(虫草菌DY6F)的分类地位,研究在利用PCR技术对该虫草子实体的核糖体内转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)、延伸因子1α(elongation factor 1α,EF-1α)和RNA聚合酶Ⅱ大亚基(RNA polymeraseⅡlarge subunit, RPB1)的基因片段进行扩增与测序的基础上,分别基于这3个基因片段构建单基因系统进化树,并基于EF-1α和RPB1 2个基因联合序列构建多基因系统进化树。结果显示,该虫草子实体的这些基因序列与线虫草属拟黑虫草菌(Ophiocordyceps nigrella)的相应基因序列相似度为99%～100%,且在进化树上,二者聚于同一分支,支持率均为100%。因此,虫草菌DY6F被鉴定为拟黑虫草菌,该虫草为拟黑虫草。     

SARS-CoV-2入胞活细胞示踪平台的建立

新型冠状病毒（SARS-CoV-2）由于其高传染性已造成全球大流行。目前关于SARS-CoV-2依赖内吞途径进入细胞的研究偏向于药物抑制实验或固定样品的蛋白共定位实验,而对于其入胞时与细胞内吞结构相互作用的动力学机制研究较少。本研究首先基于慢病毒系统包装出可在生物安全二级实验室（BSL-2）进行操作的SARS-CoV-2假病毒,之后利用膜染料对假病毒的囊膜进行荧光标记,并进行鉴定。通过免疫荧光方法观察到假病毒与网格蛋白包被的内吞结构共定位,进一步在网格蛋白敲低的Caco-2细胞系上进行假病毒感染,检测到荧光素酶活性显著下降,这些结果确定了网格蛋白介导的内吞作用参与假病毒感染。最后基于单病毒示踪技术,通过共聚焦显微镜对假病毒入胞过程进行活细胞实时拍摄,选取两个具有代表性的假病毒粒子依赖网格途径入胞的典型视野,并对假病毒动力学进行分析。本研究成功建立了SARS-CoV-2假病毒入胞活细胞示踪平台,可应用于研究单个假病毒粒子入胞过程动力学机制。该平台对SARS-CoV-2入胞机制的研究具有重大意义。     

基于网络药理学和体外实验探讨附子-干姜抗心肌缺血再灌注损伤的作用机制CSCD

运用网络药理学方法探讨附子-干姜(Aconiti Lateralis Radix Preparata-Zingiberis Rhizoma,AZ)抗心肌缺血再灌注损伤(myocardial ischemia-reperfusion injury,MI/RI)的潜在机制。通过中药系统药理数据库TCMSP筛选AZ的活性成分;Disgenet数据库获得MI/RI靶点;STITCH数据库获得蛋白互作;用DAVID数据库获得GO功能富集与KEGG信号通路并利用Cytoscape 3.8.0进行绘图;细胞实验验证网络药理学预测的结果。结果共获得AZ活性成分16个、治疗靶点171个;作图分析发现AKT1、IL6、TNF为潜在靶点;GO富集分析发现AZ可能通过凋亡、炎症、血管舒张发挥治疗作用;KEGG分析发现AZ可能通过PI3K-AKT信号通路、TNF信号通路、HIF信号通路发挥治疗作用;体外研究发AZ可使缺氧复氧损伤的大鼠血管内皮细胞存活率提高、降低凋亡率、氧化损伤;提高HIF-α、VEGF、eNOS蛋白的表达。附子-干姜激活HIF/VEGF/eNOS信号通路,降低血管内皮细胞氧化损伤、凋亡率发挥抗心肌缺血再灌注损伤的作用。     

基于数据挖掘与网络药理学的慢性心力衰竭中医证型、用药规律及相关药理分析CSCD

基于数据挖掘及网络药理学技术,研究慢性心力衰竭(chronic heart failure,CHF)中医证型及用药规律特点,并对出现频率最高的药组进行相关药理分析。通过检索中国知网、万方及维普数据库自建库以来至2022年2月发表在核心期刊的关于中医药治疗慢性心衰的文献,对其中有效处方的中医证型及用药规律进行研究,并分析最高频药组治疗CHF的成分、靶点、作用通路等。共筛选出方剂214首,中药148味,其中黄芪、丹参、茯苓、甘草、附子、葶苈子等使用频次最高;中医证型主要为阳虚水泛证及气虚血瘀证;药物性味以温、平、微寒及甘、辛、苦为主,主要归肺、脾、心经,功效以补虚、活血化瘀、利水渗湿为主;关联规则分析获得11对药组,其中黄芪-丹参出现频次最高;聚类分析得到4个聚类方;网络药理学分析得到高频药组黄芪-丹参治疗CHF的主要活性成分5种,核心靶点10个,涉及的主要信号通路6条。通过数据挖掘发现慢性心力衰竭的中医证型以阳虚水泛证及气虚血瘀证为主,中医药治疗以补虚药、活血化瘀药、利水渗湿药居多,常与药性温、平、微寒,药味甘、辛、苦,归肺、脾、心经的药物配伍使用。其中高频药组黄芪-丹参可能通过VEGF信号通路、脂质与动脉粥样硬化信号通路、松弛素信号通路、HIF-1信号通路、ErbB信号通路、FoxO信号通路等发挥抗心衰的作用机制,为进一步中医治疗CHF的临床用药及机制研究提供了参考。     

基于MSPA-Conefor-MCR的县域尺度生态网络构建——以延庆区为例

城镇化进程的加速与自然灾害的频发导致生境破碎化加剧,生态连通性降低,进而导致乡镇可持续发展受阻。构建生态网络是近年来国土空间规划中的重点方向,通过加强源地保护、廊道建设和生态管控,能够有效缓解区域生态与经济发展不平衡的矛盾,促进生物多样性提升。本研究以延庆区为例,通过形态学空间格局分析、连通性分析和最小累积阻力模型等方法综合构建生态网络,从县域角度分析各网络要素,为乡镇发展提供建议。结果表明：构建的延庆区生态网络整体呈现出“一山一川”分布特点。识别生态源地12个,面积为1085.54 km²,占比达到54.4%。筛选生态廊道66条,总长度1057.18 km,包括21条重要廊道和45条一般廊道,长度占比分别为32.6%和67.4%。识别出一级生态节点27个,二级生态节点86个,在千家店镇、珍珠泉乡等山区乡镇集中分布。不同乡镇的生态网络分布与其地理环境和发展定位有密切联系：千家店镇和珍珠泉乡等位于“山区”,覆盖生态源地和生态廊道广泛,加强源地保护是网络构建的重点,促进乡镇生态与旅游协同发展;刘斌堡乡和张山营镇等位于“山区-川区”衔接处,以强化廊道连通性作为主要方向,...