叉角厉蝽对草地贪夜蛾的捕食功能反应

叉角厉蝽Eocanthecona furcellate(Wolff)是一种极具应用潜力的重要捕食性天敌。为了探明叉角厉蝽3龄若虫对草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda(J.E.Smith) 3龄幼虫的控害效果,在室内条件下,观察了叉角厉蝽对草地贪夜蛾幼虫的捕食行为,研究了叉角厉蝽对草地贪夜蛾3龄幼虫的捕食功能反应。结果表明,叉角厉蝽以口针从草地贪夜蛾腹部或者体躯末端插入取食,被取食后的草地贪夜蛾呈干瘪状死亡。叉角厉蝽3龄若虫对草地贪夜蛾3龄幼虫的捕食功能反应模型符合Holling II型方程,为:Na=0.6702 N/(1+0.0133 N),叉角厉蝽若虫对草地贪夜蛾3龄幼虫的日最大捕食量、瞬时攻击率和处理时间分别为50.25头、0.6702 d和0.0199 d。叉角厉蝽的捕食量与猎物密度正相关,寻找效应与猎物密度负相关,叉角厉蝽的捕食作用存在较强的种内干扰作用。试验证实叉角厉蝽对草地贪夜蛾具有较好的控害效果,为其田间应用释放技术提供了理论依据。     

自噬、细胞外囊泡、无膜细胞器及细胞器相互作用

细胞是结构与功能的统一体,细胞内繁复的生化反应通过膜性与非膜性细胞器组织起来,而细胞内亚结构之间又通过膜运输等方式进一步组织成一个整体。对细胞内组织原则的探索一直是细胞生物学领域的前沿方向,每一个对细胞组织方式的新认识,都会催生大量的新发现。在这个综述系列中,中国科学院生物物理研究所的胡俊杰研究员和清华大学的李丕龙教授及其共同作者概述了细胞器互作及相分离这两个近年来细胞组织方式方向上的重要的概念性突破,并探讨了这些突破对细胞生物学领域的可能影响。     

不同行为表现的蜜蜂脑部多巴胺及其受体基因的检测分析

【目的】对不同行为表现的意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂脑部多巴胺及其受体基因进行检测。【方法】从蜜蜂观察箱中采集不同行为表现的工蜂,解剖其脑部,用高效液相色谱-电化学检测器和实时荧光PCR仪分别检测多巴胺含量和受体基因相对表达量,并进行计算分析研究。【结果】建立了不同行为表现的蜜蜂脑部多巴胺及受体基因的研究方法。意大利蜜蜂哺育蜂脑部的多巴胺含量与新出房工蜂、采集蜂、休息状态下的工蜂存在显著差异。多巴胺受体1基因及多巴胺转运体基因在哺育蜂脑部处于高表达状态,4种不同分工的意大利蜜蜂脑部多巴胺受体2基因、受体3基因相对表达量差异不显著。【结论】多巴胺与蜜蜂不同行为表现密切相关,多巴胺受体1基因与转运体基因可能参与蜜蜂哺育行为。     

数据科学在旧石器考古学中的应用

从考古学诞生之初,对抽象数据的解读与分析就一直伴随。对于旧石器考古学而言,“人工制品”成为了传达史前物质文化信息的主要载体,对人工制品中所提取的数据进行科学解读,成为了复原古代人类历史的关键步骤。数据科学在旧石器考古学中的应用具有三个主要因素,分别是数理统计学、计算机应用,以及旧石器考古学的基础数据与核心科学问题以及理论知识,即采用某种或多种逻辑将旧石器考古学领域的数据进行基于计算机平台的数理统计,并借助计算机语言对庞大的数据进行快速计算,从而帮助我们解释和重建史前人类社会。在目前的旧石器考古学领域,研究者们已经不再满足于对标本所进行的基础的描述性信息统计,对数据进行科学的处理并系统解读的诉求前所未有的强烈,这种诉求不断推动着学科的发展,深化了我们原本对史前社会的认识,甚至开拓出了新的研究领域,极大地推动了旧石器考古学的发展。本文就数据科学的概念、技术路线,以及在旧石器考古学中的应用历史与发展前景做详细介绍,希望通过系统性的梳理,使更多读者熟悉相关的研究手段与具体技术,使更多考古学者对数据科学的应用产生兴趣,从而应用于相关的项目研究中。     

家庭食物可及性与儿童肥胖的定性循证研究

目的：检索国内外文献,综合分析家庭食物环境与儿童肥胖的关系,为儿童肥胖的预防和治疗提供依据。方法：维普数据库、万方数据库、中国期刊网、Pubmed、Medline、Cochrane Library检索1998—2020年国内外公开发表的（国内限核心期刊）的相关研究文献,语种限定为中文和英文。结果：共检索出文献144 篇,共纳入8篇文献作为本研究的主要证据,综合评价家庭食物环境与儿童肥胖的关系。家庭食物环境包括家庭食物可及性、家庭共餐情况、家庭成员营养素养等。塑造健康的家庭食物环境有益于儿童青少年形成健康的饮食习惯、维系合理体重。结论：良好的家庭食物环境有利于塑造儿童健康的饮食行为,但对儿童体重和肥胖发生率的影响尚缺乏足够的证据。     

限制活动加剧2型糖尿病小鼠肠道菌群和糖脂代谢紊乱

【背景】久坐行为在2型糖尿病(type 2 diabetes mellitus,T2DM)患者群体中广泛存在,对于患者的血糖控制具有严重的不良影响,但是其具体机制还缺乏较为完善的阐述。【目的】通过限制小鼠活动模拟久坐行为,从而阐明久坐导致2型糖尿病小鼠糖脂代谢紊乱加剧的具体机制,为相应的健康教育和干预提供一定的理论基础。【方法】利用C57BL/6J雄性小鼠构建糖尿病模型,小鼠随机分为3组：正常组(CON)、2型糖尿病模型组(MOD)和2型糖尿病限制活动组(SED),通过限制小鼠活动的方法使其进行8周的久坐行为;采用试剂盒和形态学观察法测定小鼠糖脂代谢紊乱情况;HE和PAS染色观察小鼠回肠组织受损情况;采用RT-qPCR法测定小鼠粪便微生物的变化;采用TBA试剂盒测定小鼠血清和肝脏中总胆汁酸含量;分别通过荧光定量PCR(RT-qPCR)和Western blotting测定小鼠回肠和肝脏组织中法尼醇X受体(farnesoid X receptor,FXR)和G蛋白偶联胆汁酸受体5(G protein coupled bile acid receptor 5,TGR5)的mRNA和蛋白表达水平。【结果】与正常组相比,模型组小鼠血糖升高、血脂增加、胰岛素抵抗和口服葡萄糖耐量紊乱,而且肠道病理学变化明显,限制活动使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱增加(P<0.05);T2DM小鼠肠道菌群失调,在门和属水平上的有益菌减少、有害菌增加,限制活动加剧了这一情况;与正常组相比,T2DM小鼠血清和肝脏组织中总胆汁酸含量增加,限制活动组总胆汁酸进一步增加(P<0.05);模型组小鼠胆汁酸受体FXR和TGR5表达较正常组显著降低(P<0.01),限制活动后进一步抑制了这些受体的表达。同时,Spearman相关性分析也显示小鼠糖脂代谢水平与肠道菌群及肠道菌群代谢物胆汁酸存在显著相关性。【结论】限制活动致使T2DM小鼠糖脂代谢紊乱加剧,其机制可能与肠道菌群和胆汁酸代谢失调,以及胆汁酸受体的进一步下调有关。     

模拟地表火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮的影响

燃烧剩余物是火烧迹地土壤表面必然存在的残留物,可以通过降水过程以及地表径流释放其所含有的矿物质和有机质至土壤生态系统,从而在一定时间内持续地对火后生态系统恢复过程造成影响。但不同火行为下,相同的可燃物所产生的燃烧剩余物可能具有不同的生态学功能,为了认知火行为对燃烧剩余物的影响,进一步了解二者对火烧迹地生态恢复过程中养分循环和能量流动的潜在影响,探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。以红松人工林地表可燃物为实验材料,通过设置不同坡度和含水率为火行为的驱动因子,进行了森林可燃物床层地表上坡火和下坡火的室内模拟燃烧实验。用独立样本T检验、单因素方差分析、多因素方差分析探究了火环境对燃烧剩余物水溶性碳氮和火行为的影响,用基于距离的冗余分析(db-RDA)探究了火行为对燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征的影响。上坡火实验组的燃烧剩余物水溶性碳氮含量明显高于下坡火实验组(P<0.01);5°实验组中,燃烧剩余物的水溶性碳含量随着可燃物预设含水率的升高而升高(P<0.05)。进一步的数据分析发现火行为与燃烧剩余物水溶性碳氮化学计量特征关系密切,火焰宽度是影响燃烧剩余物水溶性...     

农业面源污染管理政策调控仿真模型研究进展

农业面源污染因其分散性、滞后性和不确定性而成为环境治理的难点。面源污染物迁移转化过程的模拟模型发展迅速,而农业面源污染管理政策仿真评估模型研究相对较为滞后。系统梳理与分析了自上而下宏观目标约束、自下而上微观行为传导及宏观与微观上下耦合三类政策仿真模型研究进展,总结了当前模型的基础理论与方法的优势与不足。本文提出了融合流域水系统过程规律认知,构建宏观政策目标自上而下约束与微观主体行为自下而上传导耦合的农业面源污染政策仿真模型,实现政策仿真模拟在国家、区域、流域与栅格跨尺度上的嵌套传导、参数互验与系统预测,以解决因农业面源污染防治主体的多元性与防治对象的广泛性特征所导致的复杂性系统难题,使得政策效应模拟仿真结果空间显性化,进而实现农业面源污染控制的政策管理由粗放型向精准化方向迈进。     

西方蜜蜂采集蜂上颚腺中高表达基因的筛选与表达分析

【目的】本研究旨在筛选西方蜜蜂Apis mellifera采集蜂上颚腺中高表达基因,为进一步筛选和研究蜜蜂采集行为相关基因提供依据。【方法】基于前期测序的西方蜜蜂5种不同职能工蜂(3日龄工蜂、10日龄哺育蜂、10日龄采集蜂、21日龄哺育蜂和21日龄采集蜂)上颚腺转录组数据,筛选采集蜂上颚腺的差异表达基因(differentially expressed genes, DEGs),并对这些DEGs进行GO和KEGG分析;qRT-PCR检测随机选取的8个DEGs在10日龄哺育蜂和10日龄采集蜂上颚腺以及两个关键DEGs(Δ-1-吡咯啉-5-羧酸合成酶基因Amp5cs和细胞色素P450 9e2基因CYP9Q3)在工蜂不同发育时期和采集蜂各组织中的表达量。【结果】筛选到22个DEGs在21日龄采集蜂上颚腺中的表达量显著高于在3日龄工蜂、10日龄哺育蜂和21日龄哺育蜂上颚腺中的表达量,同时在10日龄采集蜂上颚腺中的表达量也显著高于在10日龄哺育蜂上颚腺中的表达量。GO和KEGG富集分析显示这些DEGs主要富集在胆固醇代谢、半乳糖代谢、淀粉和蔗糖代谢、精氨酸和脯氨酸代谢、细胞凋亡-果蝇、氨基酸生物合成等方面。qRT-PCR结果表明,8个DEGs(LOC100576395, LOC411983, LOC410235, LOC725581, LOC410527, LOC406131, LOC408453和LOC410253)的表达模式与转录组数据的表达模式一致;2个关键DEGs Amp5cs和CYP9Q3在工蜂各发育阶段均有表达,且在采集蜂中表达量最高;Amp5cs在采集蜂腹、胸、上颚腺和触角中高量表达,P450 9e2在采集蜂触角 和足中表达量显著高于在其他组织中的。【结论】本研究在减小日龄因素干扰下筛选了西方蜜蜂采集蜂上颚腺中22个高表达的DEGs,这些DEGs可能主要参与采集蜂上颚腺生理发育以及能量供应、外源性物质解毒、花蜜转化等代谢通路,进而影响蜜蜂的采集行为。这些结果为西方蜜蜂上颚腺的功能研究提供理论参考,同时也为采集力强的新品种培育奠定了基础。     

古人类对赭石的利用行为在其演化中的意义

长期以来赭石利用行为被视为人类行为现代性的标志之一,受到国内外考古学界的普遍关注。本文回溯和梳理了全球背景下赭石利用的起源、发展及其与人类演化史的关系。在现代人广泛分布于全球之后,赭石利用行为更加丰富和多样化地出现在各地,然而现有考古证据表明该行为并不是解剖学意义上的现代人突变性的发明。赭石利用不能被单纯地定义为现代人行为,而应是有着长久演化积累的现代性行为之一。在长期传播与演化过程中,赭石的功能从意识形态、艺术表达等逐渐扩展到作为矿物成分被用于实际生产生活。赭石的利用历史可追溯到中更新世中期,但其广泛分布仍与晚更新世以来现代人的广泛扩散直接相关,对于理解现代人的意识形态、社会组织方式以及艺术表达、精神文化发展都具有重要的意义。国内目前所发表的相关考古学证据相对较少,以下马碑遗址为代表的材料,也恰处于现代人在全球广泛扩散的窗口期,并伴有进步的细小石器镶嵌使用的证据,成为认识东亚现代人行为的关键性考古证据。