动态适应性生态经济区划模型及其应用

提高城市生态经济区划的精确性和动态性,对科学指导城市化发展具有重要的理论意义和应用价值。利用夜间灯光数据与人口密度建立线性模型,探索了以往用行政区域为最小统计单元数据的模拟细化问题;然后通过引入可变参数构建了动态适应性生态经济区划模型,在增强模型动态适应性的同时,将一级区划结果统一划分为生态管控区域、生态优先区域、优化开发区域和重点开发区域4个区域。以广州市增城区为典型案例,通过改进的动态适应性生态经济区划模型,运用GIS将增城区在两种情景下进行了模拟和对比,并提出了政策建议。区划结果符合当地发展特征,也为其他城市与区域的生态经济区划研究提供了科学方法。     

鳗草在荣成天鹅湖不同生境中生长的适应性

鳗草在北半球温带海域广有分布,受到不同程度的人为干扰和环境胁迫,海草床面积急剧退化.为探讨鳗草对不同环境胁迫的适应性,于2014年11月—2015年10月对荣成天鹅湖草床的潮间带和潮下带的斑块区、鳗草草场边缘和鳗草草场内部4个生境的鳗草形态和繁殖能力进行了研究.结果表明: 叶长、叶宽、节间长度/直径、地上生物量/地下生物量和分枝频率在不同月份和生境间差异显著,其中除了分枝频率最大值出现在草场边缘(88.4%)外,其他各项指标的最大值均出现在草场内部(分别为78.54 cm、7.93 mm、7.03和3.88).地上生物量/地下生物量的可塑性指数在各站位均较高(0.77～0.92),叶宽的可塑性(0.41～0.64)略小.不同生境中单株鳗草佛焰苞数差异不显著,而单位面积的佛焰苞数差异显著,在草场内部偏向于克隆生殖,而在人为干扰较大的斑块区倾向于有性生殖.     

利用CRISPR/Cas9基因敲除技术研究Importin-α7对流感病毒生长特性的影响

流感病毒的跨种传播是一个包含病毒和宿主因子之间大量相互作用的复杂过程。除了转换细胞表面受体结合特异性,禽流感病毒还要克服核膜形成的另一个重要屏障–核输入机制来进入细胞核进行有效转录和复制。本文主要研究人源importin-α7对不同来源、不同亚型流感病毒生长的影响。根据CRISPR/Cas9靶点设计原则分别在人importin-α7功能域第5和第6个外显子设计一对小向导RNA(sgRNAs)并克隆入pX459载体,重组质粒共转染A549细胞,构建A549-importin-α7-KO细胞系;再分别用不同来源(人源、猪源和禽源)、不同亚型的甲型流感病毒与乙型流感病毒感染A549-importin-α7-KO细胞和野生型A549细胞,研究importin-α7对流感病毒生长特性的影响。经测序和Western blotting验证,成功构建A549-importin-α7-KO细胞系;激光共聚焦观察结果显示,importin-α7敲除后vRNPs入核减少;同时Importin-α7敲除后流感病毒的生长均受到抑制,其中importin-α7对人流感病毒A/California/04/2009(H1N1)和B/Brisbane/60/2008、禽流感病毒A/Quail/Hong Kong/G1/1997(H9N2)、猪流感病毒A/Hunan/42443/2015(H1N1)和A/Jiangsu/1/2011(H1N1)的生长影响显著,而人流感病毒A/Hong Kong/4801/2014(H3N2)和禽流感病毒A/Guangzhou/333/99(H9N2)在两种细胞中的生长差异不明显。不同流感病毒结合importin-α的特异性不同,提示流感病毒可能已经进化出不同机制来利用importin-α亚型进行核输入,这对于流感病毒的宿主适应性和致病力研究具有重要意义。     

Phylogeographic breaks and the mechanisms of their formation in the Sino-Japanese floristic region

Due to combinations of diverse geography and climate, and complex geo-climate histories and sea level fluctuations, the Sino-Japanese floristic region has extremely high species diversity. Phylogeography is an effective method to identify the factors triggering the formation and differentiation of species diversity. Previous studies showed that phylogeographic breaks, the genetic discontinuity between different gene genealogies, were ubiquitously present. From the west to the east, seven general phylogeographic breaks occur, including the Mekong- Salween Divide, the Tanaka-Kaiyong Line, the Sichuan Basin, ca. 105° E, the boundary between the Second and Third ladders, the North China, and the East China Sea and Korea Strait. These phylogeographic breaks are mainly attributable to both historical and ecological factors, which are generally due to a combined effect of the isolation by distance (IBD) and the isolation by environment (IBE). Geological events and climate changes are the historical factors, mainly including the uplift of Qinghai-Xizang Plateau, the formation and intensification of the Asian monsoon and the Asian interior aridification, the redevelopment of the arid belt, and the Quaternary climate oscillations and sea level fluctuations. Adaptive divergence, namely the divergence induced by different selective pressures under different environments, is responsible for the ecological factors. Adaptive divergence could obstacle gene flow among populations, resulting in the formation of phylogeographic break. However, an identical phylogeographic break is not shared by all the plants because of their various intrinsic biological characteristics, among which the difference in dispersal ability is most important. Finally, we envisaged the future development of phylogeographic break studies based on accurate divergence time estimation, relative contribution of IBD and IBE, and also the utilization of comparative phylogeography.     

红树植物胎生现象研究进展

植物胎生是指有性繁殖产生的后代在母体上直接萌发的现象, 在红树植物中最为常见。红树植物生长在热带亚热带海岸潮间带, 耐受高盐、高温、淹水缺氧和海浪冲击等复杂环境。胎生被认为是红树植物对这种特殊生境的重要适应方式。该文从形态发育、生理生化、分子水平、生态适应4个层次讨论红树植物胎生现象对复杂生境的适应性, 并指出现有研究存在的不足, 对将来的研究方向进行了展望。与非胎生胚胎发育相比, 红树植物胎生是一个遗传的程序, 在进化过程中形成了一些特殊的结构。植物激素对胎生发育起关键的调控作用, 繁殖体发育过程中, 其盐离子的种类与浓度的动态变化则是对海岸潮间带生境的重要适应特征。这种胎生繁殖体依靠在母体上完善的一系列功能性特征能更有效地适应落地后的滩涂环境。然而, 红树植物胎生发育过程的分子机理及调控机制还有待研究。理解胎生这一特殊适应性现象的本质及其进化过程将为红树林保护繁育、适应气候变化提供理论依据。     

南方红壤丘陵区油茶种植的气候适应性特征——以湖南省常宁市为例

油茶是我国南方特有的木本优质食用油料树种, 已引起了广泛关注。文章以湖南省常宁市为例, 采用基于熵权的TOPSIS 方法, 对南方红壤丘陵区油茶种植的气候适应性特征进行分析。研究表明: 年平均气温的权重为0.1538,ΣT≥10℃积温的权重为0.1532, 分别居于驱动因子的第一和第二位, 即温暖的气候是油茶种植气候适应性的主要驱动因子。在胁迫性准则层的5 个指标中, 寒潮权重居于9 个评价指标之首, 熵权为0.1750, 对适应性具有极强的限制作用, 是油茶种植气候适应性的主要限制因子。研究区油茶种植的气候适应性整体处于中等状态, 适应性年际变化波动性明显,且其波动变化与气温变化呈正相关关系。研究时段的波动划分为3 个阶段, 3 个波动阶段的适应性程度的最优贴近度极大值与平均值均呈增长趋势。     

适应性策略：人类致病真菌新生隐球菌的“杀手锏”

绝大多数引发人体系统感染的致病真菌来自于环境,这些环境来源的真菌往往是条件致病菌,其毒力衍生于它们独特的生境适应策略。新生隐球菌是进化最为成功的环境真菌之一,在自然界中的分布极为广泛。而作为人类致病菌,新生隐球菌能够引发致命的隐球菌病和真菌脑膜炎,据统计全球每年由于隐球菌病死亡的人数超过60万人。近几年的研究表明,新生隐球菌的环境适应策略对其条件致病性至关重要。细胞-细胞交流、细胞形态转换和细胞异质性等重要环境适应行为在协调新生隐球菌的致病性方面都扮演了重要的角色。文章从致病菌-自然栖居环境-人类宿主三方的关系解析了新生隐球菌环境适应策略影响毒力的机制及相关进化动机,并对其潜在的研究前景和临床应用提出了一些思考。     

广西扶绥黑叶猴主要食物种类能量含量的初步研究

能量对灵长类食物选择的影响是营养生态学中重要的组成部分。为了研究黑叶猴食物能量及其对食物选择的影响,采用焦点动物取样法和连续记录法在广西扶绥观察记录野生黑叶猴的觅食行为;每月观察结束后采集被取食的植物部位样本,利用全自动氧弹热量计测定其能量。结果表明,黑叶猴食物中嫩叶最高（58.5%）,其次为果实（12.4%）,其他种类依次为成熟叶（12.1%）、种子（10.6%）、花（4.3%）和树皮（2.4%）。在不同的生活型食物中,乔木占48.5%,灌木占34.6%,藤本和草本分别占19.4%和17.2%。各种食物平均能量为17.09 kJ/g,月平均能量在16.52 -17.61 kJ/g之间变化。种子的能量最高,达19.52 kJ/g,最低为成熟叶,仅为16.84 kJ/g。不同生活型植物中,灌木能量最高,达17.52 kJ/g,草本植物最低,仅为15.73 kJ/g。不同植物种类之间能量有显著的差异（P < 0.001）。取食量最多的15种和最少的15种植物之间平均能量有显著差异（P < 0.001）,但在月份间、雨季和旱季间则无显著差异（P > 0.05）。取食不同种类的时间与其平均能量之间无显著相关关系（P = 0.40）,食物能量含量并非影响黑叶猴食物选择的主要原因,其觅食策略需要进一步的研究。     

酒酒球菌(Oenococcus oeni)胁迫适应性反应机制

苹果酸-乳酸发酵有利于提高葡萄酒品质,为了获得高活性的直投式酒酒球菌发酵制剂,从生理和分子生物学的角度理解该菌种胁迫耐受性增强的机制是必要的.本文就酒酒球菌利用苹果酸-乳酸发酵和膜结合的H -F0F1-ATP酶以维持细胞内环境的稳定和能量供给;胁迫适应过程中细胞膜组分的调整;小热休克蛋白Lo18等胁迫蛋白及其相应的基因的表达和调控等方面进行了综述.胁迫适应性反应机制的研究对发酵剂菌株的筛选、发酵剂的制备及其他工程菌株的构建具有重要意义.     

高山松及其亲本种群在油松生境下的苗期性状

高山松(Pinus densata)是油松(P. tabuliformis)和云南松(P. yunnanensis)的天然二倍体杂交种, 是为数不多的与亲本种没有严格生殖隔离的同倍体杂交种。为了检测3个种在油松生境下的苗期适应性和生长发育特点, 为高山松成种机制提供数据, 选取了代表高山松及其亲本种遗传多样性的25个种群, 在油松生境下对比分析了苗期11个适应性指标和3个生长发育指标。结果表明, 大部分适应性指标和生长发育指标在种间和种内群体间差异显著, 主要变异存在于种间及种内群体间; 出苗率、2011年11月和2012年10月的封顶率、二年生苗在2012年10月的保存率等指标的种间方差分量较大, 种内变异较小, 是体现种间苗期适应性和生长发育状况的重要指标。油松在大部分适应性指标和3个生长发育指标上均表现最好, 总体适合度高于云南松和高山松; 云南松在封顶率和保存率上都居于最低值, 大部分一年生苗木到11月底仍未出现封顶现象且黄苗比例最高, 二年生苗的存活率为0, 表明云南松在油松生境下适合度最低; 高山松除了在紫苗比例上表现出超亲优势外, 大部分性状居于亲本种之间。此外, 位于青藏高原东北部的高山松祖先种群在适应性上表现较好, 具有在油松生境下发展的潜力; 而位于青藏高原西部的高山松种群及东南部的康定种群对油松生境的适应性较差。研究揭示出生态选择在高山松的同倍性杂交物种形成中起到了关键作用。