黑果枸杞两种花型的花部综合征与传粉特性

黑果枸杞(Lycium ruthenicum)是中国西北地区极端环境中分布的国家二级保护植物, 该物种在新疆南部的自然种群中出现了同型花柱类型(同位花)和柱头探出式雌雄异位类型(异位花)个体, 并且遭遇沙尘暴频繁的种群中异位花个体出现频率减少。该研究对喀什市自然种群中黑果枸杞两种不同花型植株的花部综合征和传粉特性进行比较研究, 以期探讨该物种不同花型植株在南疆早春极端环境中的花部特征的可塑性及其适应性机制。结果表明: 同位花雌雄蕊高度间无显著差异, 而异位花雌蕊高度显著高于雄蕊; 同位花花冠直径、花冠筒长、胚珠数均高于异位花, 而异位花雌雄蕊空间距离、花粉数及花粉胚珠比均比同位花高。黑果枸杞同位花个体比例(68%)高于异位花个体(32%), 种群水平及个体水平同位花花期((117.00 ± 2.25) d, (101.65 ± 1.98) d)比异位花((26.00 ± 1.00) d, (18.75 ± 1.00) d)长, 而单花水平上异位花单花寿命((4.50 ± 0.14) d)比同位花((3.13 ± 0.11) d)长。两种类型花在花早期(紫色)分泌的花蜜量均高于花后期(白色)。在紫色花阶段(花开放早期), 同位花上的主要传粉者意大利蜜蜂、熊蜂和食蚜蝇的访花频率和停留时间均高于异位花; 而白色花阶段(花开放后期)意大利蜜蜂、熊蜂在异位花上的访花频率比同位花高。在不同花色阶段, 同位花柱头花粉落置数、花粉移出率、花粉传递效率均比异位花高, 并且同位花自然坐果率及结籽率均比异位花高。在新疆南部的沙尘暴极端环境下, 同位花通过较高的自交亲和性保障繁殖, 而异交为主的异位花提高了异交率。异位花与同位花在花部综合征和花报酬上的差异, 是影响其繁殖成功的主要因素。     

荒漠短命植物地上和地下生产力对极端干旱和降水的响应

在古尔班通古特沙漠南缘沙垄4个坡位和坡向,设置减少65%和增加65%生长季降水量以模拟极端干旱和极端降水事件,研究极端干旱和极端降水事件对沙垄不同坡位和坡向短命植物层片生产力的影响。结果表明: 极端干旱使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著降低48.8%和13.7%,极端降水使地上净初级生产力和地下净初级生产力分别显著增加37.9%和23.2%。地上净初级生产力对极端干旱和极端降水的敏感性(0.26和0.21 g·m^-2·mm^-1)显著强于地下净初级生产力的敏感性(0.02和0.03 g·m^-2·mm^-1)。沙垄东坡地上净初级生产力(24.22 g·m^-2)和地下净初级生产力(5.77 g·m^-2)与西坡相比显著增大29.7%和71.7%,而地上净初级生产力和地下净初级生产力对降水变化的敏感性在不同坡位和坡向之间差异不显著。     

新疆粉衣科地衣分类学研究

该研究以采自新疆的100余份粉衣科地衣标本为研究材料,通过形态解剖学、地衣化学以及分子生物学的方法鉴定出6个种和1个变种,分别为中央黑瘤衣 (Buellia centralis)、丽黑瘤衣 (B. elegans)、蒙古黑瘤衣 (B. mongolica)、鳞饼衣(Dimelaena oreina)、鳞饼衣白磷变种(D. oreina var. exalbescens)、海登氏多瘤胞 (Diplotomma hedinii)和绿色四孢黑瘤衣(Tetramelas chloroleucus),其中丽黑瘤衣、蒙古黑瘤衣和绿色四孢黑瘤衣为新疆新增粉衣科地衣新记录,至此新疆粉衣科地衣共有6属13种1变种;并提供了新疆粉衣科地衣的分种检索表、物种描述、系统发育分析以及形态解剖结构照片。     

中国东北地区基于环志监测的田鹀迁徙趋势和数量动态北大核心CSCD

许多长距离迁徙的雀形目鸟类的种群数量正在持续下降,田鹀(Emberiza rustica)种群数量下降趋势更为突出。通过对田鹀种群数量长期监测和迁徙动态分析,可为此物种保护提供科学依据。从2001年开始,陆续在黑龙江省高峰、青峰、帽儿山、新青和大沾河,吉林省珲春和吉林市,辽宁省的辽宁鸟类研究中心(大连)和旅顺老铁山,以及内蒙古乌尔其汗鸟类栖息的临水林缘处布网环志。截至2018年,累计环志田鹀184181只,其中春季88571只,秋季95610只;各年度环志数量波动较大,总体呈现急速下降趋势。幼鸟的越冬损失率高达41.3%。田鹀106只次的回收信息表明,自然条件下田鹀寿命可达11年以上;日迁飞距离最快可达到300 km,飞行速度可达30 km/h。中国东北地区是田鹀等鸟类的重要迁徙途经地;田鹀的迁徙路线相对稳定,在瑞典北部繁殖的种群经中国东北地区迁徙到天津以南越冬。通过环志发现,近些年田鹀种群数量急速下降。通过比对,发现中国东北地区田鹀的环志数量变化趋势与瑞典的田鹀环志数量变化趋势相似;相对于环志数量最多的年份,环志数量下降95%以上,值得关注。栖息地破碎化、非法猎捕等是影响田鹀生存的主要受威胁因素。建议依据田鹀等鸟类生物学习性,加强鸟类栖息地的保护,坚持长期标准化的鸟类环志监测,进一步探索鸟类迁徙规律,以助于鸟类种群的恢复。     

天山北麓典型水库细菌多样性分析

为了探讨天山北麓中段水库细菌的多样性及其功能,选取蘑菇湖水库（MGW）、奎屯/车排子水库（KCW）、安集海水库（AJW）和八一水库（BYW）为典型水库进行宏基因组学分析。多点采集水库水样,收集水样中的微生物,CTAB法提取总DNA,用细菌16S rDNA通用引物扩增V3-V4区,扩增产物进行高通量测序,使用BLAST、USEARCH、QIIME等软件和在线工具分析水库细菌的多样性,使用PICRUSt软件和KEGG数据库预测细菌功能基因组成。结果表明,水库细菌分属18个门、38个纲和181个属,其中AJW的操作分类单元（Operational taxonomic units,OTUs）数量和多样性指数较高。4个水库菌群组成有一定的共性,在门分类阶元上优势菌为变形菌门（Proteobacteria）和拟杆菌门（Bacteroidetes）;在纲分类阶元上优势菌为黄杆菌纲（Flavobacteriia）;在属分类阶元上优势菌为黄杆菌属（Flavobacterium）。然而各水库菌群组成也存在较大差异,在变形菌门中,γ-变形菌纲（Gammaproteobacteria）的相对丰度在MGW和BYW较高,α-变形菌纲（Alphaproteobacterial）和β-变形菌纲（Betaproteobacteria）分别于AJW和KCW具有较高丰度;芽孢杆菌纲（Bacilli）在AJW和MGW具有较高丰度;相对丰度较高的菌属还包括AJW的动性杆菌属（Planomicrobium）、KCW的马赛菌属（Massilia）、MGW的不动杆菌属（Acinetobacter）和动性杆菌属以及BYW的假单胞菌属（Pseudomonas）和嗜冷杆菌属（Psychrobacter）;另外,AJW特有多种丰度较高的菌纲和菌属,其中微小杆菌属（Exiguobacterium）和CL500-29_marine_group均有利于水质和菌群多样性的维持。PICRUSt功能预测分析表明,4个水库菌群的多种代谢以及遗传信息处理、信号传递和细胞生长相关功能基因丰度较高,并含有环境异生物降解代谢相关基因,其中苯甲酸、氨基苯甲酸酯、氯烷烃和氯烯烃以及萘降解相关基因的相对丰度较高。以上结果提示,天山北麓中段不同水库菌群组成存在差异,其与水源、周边环境和人类活动等因素相关。水库菌群含有芳香族和有机氯等化合物降解相关基因,其可在污染物的降解和生物修复中发挥作用。     

不同水分处理下双接种丛枝菌根真菌和根瘤菌对疏叶骆驼刺生长及氮素转移的影响

以疏叶骆驼刺为研究对象,设定3个水分梯度正常水分（土壤相对含水量（70±5）%）、干旱胁迫（土壤相对含水量（20±5）%）和复水处理（干旱胁迫60天后恢复至正常水分）与四组接种处理（单接种丛枝菌根真菌（AMF）、单接种根瘤菌、双接种AMF+根瘤菌和不接种）,分析不同水分条件下双接种丛枝菌根真菌和根瘤菌对疏叶骆驼刺的生长以及供、受体疏叶骆驼刺之间氮素转移的影响。结果表明,正常水分处理时,双接种疏叶骆驼刺的AMF侵染率、地上生物量、地下生物量、总生物量以及氮含量均要高于单接种处理;根瘤数量、最大荧光（Fm）、初始荧光（Fo）、最大光化学效率（Fv/Fm）与单接种处理之间无差异;在遭遇干旱胁迫时,双接种疏叶骆驼刺的AMF侵染率、总生物量、Fv/Fm均小于单接种处理;地上生物量、地下生物量、根瘤数、Fm、Fo以及氮含量与单接种之间无差异。复水后,双接种疏叶骆驼刺的地上生物量、地下生物量、总生物量、根瘤数均优于单接种;AMF侵染率、氮含量低于单接种;Fm、Fo、Fv/Fm均与单接种之间无差异。在氮素转移方面,正常水分时,双接种与单接种的氮素转移率无差异,在遭遇干旱胁迫时,双接种疏叶骆驼刺的氮素转移率显著降低,即使复水后,仍得不到恢复。可见,与单接种AMF或单接种根瘤菌相比,双接种AMF和根瘤菌在正常水分时更具有优势,干旱胁迫会导致AMF和根瘤菌协同促生优势的减弱,复水后双接种疏叶骆驼刺能及早的对水分变化做出响应,对其生长具有一定的补偿作用,但仍不能抵消干旱胁迫所带来的损伤。丛枝菌根网络促进氮素转移一定程度上提高了疏叶骆驼刺幼苗耐旱性,但是在干旱条件下双接种疏叶骆驼刺的氮素转移率要低于单接种AMF,复水后仍得不到恢复。     

外周血单核细胞CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA表达水平与脓毒症患者炎症反应和预后的关系分析

摘要 目的：探讨外周血单核细胞（PBMC）中CCAAT/增强子结合蛋白同源蛋白（CHOP）、核苷酸结合寡聚化结构域样受体蛋白3（NLRP3）、S100A8/A9 信使核糖核酸（mRNA）表达水平与脓毒症患者炎症反应和预后的关系。方法：选取2020年1月～2022年1月新疆维吾尔自治区人民医院收治的170例脓毒症患者为脓毒症组,另选取同期68名健康体检者为对照组。采用酶联免疫吸附法检测血清白介素（IL）-6、IL-10、IL-17、IL-23、转化生长因子-β（TGF-β）水平,实时荧光定量PCR（qRT-PCR）法检测PBMC中CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA表达水平,比较脓毒症组与对照组上述指标差异。采用Pearson/Spearman相关系数分析脓毒症患者PBMC中CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA表达水平与炎症因子水平的相关性。脓毒症患者根据28d预后差异分为死亡组和存活组,收集临床资料,采用多因素Logistic回归分析脓毒症患者预后的影响因素。结果：脓毒症组PBMC中CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA相对表达量和血清IL-6、IL-10、IL-17、IL-23、TGF-β水平均明显高于对照组（P＜0.05）。Pearson/Spearman相关性分析显示,脓毒症患者PBMC中CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA表达水平与血清IL-6、IL-10、IL-17、IL-23、TGF-β水平均呈正相关（P＜0.05）。不同预后脓毒症患者比较,死亡组年龄大于存活组,脓毒性休克、多器官功能障碍综合征（MODS）、ICU住院时间≥10 d、机械通气时间≥3 d患者比例、脓毒症相关器官衰竭评估（SOFA）评分、血乳酸、血清IL-6、IL-10、IL-17、IL-23、TGF-β水平以及PBMC中CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA相对表达量均高于存活组,而氧合指数低于存活组（P＜0.05）。多因素Logistic回归分析显示,校正其他因素后,PBMC中CHOP mRNA、NLRP3 mRNA、S100A8/A9 mRNA表达水平升高是脓毒症患者预后不良的危险因素（P＜0.05）。结论：脓毒症患者PBMC中CHOP、NLRP3、S100A8/A9 mRNA呈高表达,且表达水平与炎症反应及患者预后密切相关。     

高校生物实验教学中任务型教学模式探究

生物学是一门以实验为基础的学科,实验教学在高校生物课堂中有比课堂教学无可比拟的优势,在学生基本技能和综合能力的培养上有着非常重要的意义。实验教学的方法有很多,其中,任务型教学模式在提高学生的参与程度、动手操作能力和团队协作能力上的效果是十分明显的,是值得应用和创新的实验教学方法。笔者在本文中,分析了目前高校生物实验教学中存在的主要问题,且提出了相应的措施,促使提高实验教学的质量。     

马腺疫快速诊断方法的建立与应用

目的:建立基于PCR的马腺疫快速诊断方法。方法:通过马链球菌Se39612基因的获得、马链球菌Se39612表达载体的构建与蛋白表达建立了PCR诊断方法。结果:通过对重组尿酸酶基因工程菌的菌体进行SDS-PAGE检测,在39.61kDa处有明显的蛋白表达条带,Western分析检测该蛋白与阳性血清反应。结论:基于PCR的马腺疫诊断方法能快速进行疫情的诊断与病情判断,可为疫情的预防与管理提供参考。     

铜离子胁迫对两种地衣细胞结构的影响

采用光学显微镜徒手切片技术和透射电子显微镜超薄切片制备技术,以两种叶状地衣即中国树花(Ramalina sinensis)和地卷(Peltigera rufescens)为实验材料,研究了不同浓度CuSO4(0、1、2、3、4mmol/L)处理24h后地衣体细胞的存活率以及Cu2+胁迫对细胞超微结构的影响。结果显示:(1)光学显微镜下可初步确定,Cu2+浓度越大中国树花共生藻细胞存活率越小,而同样处理条件下地卷共生藻细胞的存活率则基本保持不变。(2)低浓度Cu2+(1mmol/L)对中国树花细胞结构基本无影响,细胞壁、细胞膜及细胞内的线粒体、叶绿体完整;随着Cu2+浓度增加,当处理Cu2+浓度为2mmol/L时,细胞壁无损,但细胞膜开始破坏形成小空泡,线粒体嵴变凌乱,叶绿体也出现皱缩,类囊体膨胀,基粒排列紊乱;当Cu2+处理浓度大于2mmol/L时,共生藻的细胞膜和细胞器出现不同程度的损伤;当Cu2+浓度为3mmol/L时,细胞壁变薄,细胞膜形成的空泡变大,细胞内部结构变松散,蛋白核消失,叶绿体与细胞质混在一起,基粒片层扭曲,分布混乱,线粒体变形;当Cu2+浓度达4mmol/L时,细胞结构完全受到破坏。(3)不同浓度Cu2+处理对地卷共生藻细胞结构无明显的影响,在所有处理条件下地卷共生藻细胞壁、细胞膜都完整,且大多数共生藻细胞处于分裂状态。研究认为,中国树花对Cu2+胁迫较敏感,Cu2+耐受在1~2mmol/L之间,Cu2+浓度与中国树花细胞结构的损伤程度存在着明显的剂量效应关系,Cu2+浓度越高,其属于共球藻的真核共生藻细胞受损程度越大;地卷对Cu2+胁迫具有一定的耐性,Cu2+胁迫下地卷属于蓝藻的原核共生藻细胞仍能繁殖分裂产生子代细胞。