生物数学中的反应扩散系统的同伦映射方法

本文研究了一类非线性捕食-被捕食反应扩散系统,利用同伦映射理论,得到了初边值问题解的近似表示式。     

植物RNA沉默的分子机制研究进展

RNA沉默（RNA silencing）是真核生物中的一种抵抗外源遗传因子（病毒、转座子或转基因）及调控基凶表达的防御机制。参与植物RNA沉默的酶及蛋白质主要包括6种RNA依赖的RNA聚合酶、4种Dicer-like（DCL）核酸内切酶和10种Argonautes蛋白。植物中4条RNA沉默途径分别由微小RNA（miRNAs）和3种小干扰RNA（siRNAs）介导,包括反式作用siRNAs（ta－siRNAs）、天然反义siRNAs（natsiRNAs）和异染色质siRNAs（hc-siRNAs）。在植物RNA沉默的系统性传播中,由DCL4或DCL2将dsRNAs裁剪为次级SiRNAS,以放大RNA沉默信号和增强沉默效应。     

无蹼壁虎视网膜GFAP免疫阳性的分布和衰老相关性变化

运用免疫组织化学方法(ABC法)结合数学形态学技术观察了胶质纤维酸性蛋白(GFAP)在无蹼壁虎(Gekko swinhonis)视网膜的分布及与衰老相关性变化。结果显示,GFAP免疫阳性结果主要位于视网膜的Müller细胞内侧端的胞体、突起和膨大的终足,胞体外侧端呈弱阳性。比较成年组与老年组视网膜中央区GFAP免疫阳性形态学参数显示:老年组GFAP免疫阳性Müller细胞短径较成年组增粗;老年组GFAP免疫阳性细胞的光密度值较成年组增高;老年组视网膜各层GFAP免疫阳性面积占视网膜总面积的百分率较成年组增高。GFAP在无蹼壁虎视网膜的分布特点及年龄相关性变化,提示Müller细胞可能通过增加GFAP表达或减弱分解来参与视网膜衰老过程中的生理功能调节。     

猫运动皮层神经元和S100、GFAP阳性细胞的年龄相关性变化

比较了青、老年猫运动皮层神经元与S100、GFAP免疫阳性胶质细胞的形态学变化,并探讨其与衰老过程中运动功能衰退的关系。采用Nissl染色显示青、老年猫运动皮层分层结构和神经元。免疫组织化学方法(SABC法)显示青、老年猫运动皮层S100免疫反应阳性(S100-immunoreactive,S100-IR)细胞及胶质纤维酸性蛋白免疫反应阳性(GFAP-immunoreactive,GFAP-IR)细胞。在Olympus显微镜下,用Moitcam5000数码成像与分析系统计数运动皮层各层神经元、S100-IR细胞及GFAP-IR细胞的数量,并随机抽样测量S100-IR、GFAP-IR细胞的胞体直径。与青年猫相比,老年猫运动皮层Ⅴ、Ⅵ层神经元密度显著下降(P<0.01),老年猫运动皮层中S100-IR和GFAP-IR细胞密度与胞体直径均显著增加(P<0.01),且细胞的免疫阳性反应较强。研究结果表明,猫运动皮层的神经元密度在衰老过程中Ⅴ、Ⅵ层神经元密度显著下降,有可能会降低老年个体运动皮层对运动的调控能力;随着衰老、运动皮层的星形胶质细胞出现明显的反应性活化与增生,这对维持大脑运动皮层神经元的活性和神经元之间的通讯联系,从而延缓老年性运动功能衰退具有重要意义。     

Hg2+浓度和藻类食物密度对多刺裸腹溞生命表统计学参数的影响

为了比较不同食物密度下污染物浓度对受试生物的慢性毒性,以多刺裸腹溞作为受试生物,研究了斜生栅藻密度较低(0.5×106 cells·mL^-1)、中等(1.0×10⁶ cells·mL^-1)和较高(2.0×10⁶ cells·mL^-1)条件下,不同Hg²⁺浓度(0、0.4、1.1、1.8、2.5、3.2和3.9 μg·L^-1)对多刺裸腹溞生命表统计学参数的影响.结果表明: 在较低和较高的食物密度下,一定浓度的Hg²⁺对多刺裸腹溞的存活、生殖乃至种群增长具有不利的影响;但中等食物密度下其不利影响消失.与对照相比,较低食物密度下,0.4~2.5和3.9 μg·L^-1的Hg²⁺显著缩短了多刺裸腹溞的生命期望,0.4、1.1、2.5和3.9 μg·L^-1的Hg²⁺显著缩短了世代时间,1.1、2.5和3.9 μg·L^-1的Hg²⁺显著降低了净生殖率,3.9 μg·L^-1的Hg²⁺显著降低了总生殖率.在较高的食物密度下,1.1 μg·L^-1的Hg²⁺显著降低了多刺裸腹溞的种群内禀增长率;3.9 μg·L^-1的Hg²⁺显著降低了多刺裸腹溞的生命期望和净生殖率.但在中等食物密度下,3.2 μg·L^-1的Hg²⁺显著延长了多刺裸腹溞的生命期望.在较低的食物密度下,Hg²⁺浓度与多刺裸腹溞的生命期望、世代时间和总生殖率之间均具有显著的剂量-效应关系;但在中等和较高的食物密度下,Hg²⁺浓度与多刺裸腹溞的生命表统计学参数间均无显著的剂量-效应关系.     

重金属对昆虫的生态生理效应

本文综述了重金属对昆虫生态生理学研究的最新进展,指出了研究的不足和应着重关注的研究方向。短期重金属暴露对昆虫有急性毒性,而长期暴露有引起昆虫对重金属污染产生适应性进化的风险。重金属对昆虫的毒性依重金属浓度、暴露时间和染毒方式而异,也会通过食物链传递和积累而影响昆虫及其天敌之间的关系。重金属对昆虫的生理毒性包括降低血细胞或血淋巴内的能量物质、引起氧化还原平衡失调、抑制细胞免疫和体液免疫、破坏昆虫细胞或组织的完整性。昆虫对重金属胁迫的生理和生态适应包括对重金属的储存和排出,解毒相关蛋白的诱导,甚至重金属耐性的进化。     

DDT对多刺裸腹溞的急性毒性和生命表参数的影响

采用48 h急性毒性试验研究了DDT对多刺裸腹溞的48小时LC₅₀值,采用生命表试验方法研究了暴露于不同浓度（1、8、16、24、32和40 μg·L^-1）DDT溶液中的多刺裸腹溞的生命表统计学参数.结果表明：DDT对多刺裸腹溞48小时LC₅₀值为324 μg·L^-1;浓度在1～40 μg·L^-1的 DDT对多刺裸腹溞的生命期望、净生殖率、世代时间和总繁殖率均没有显著影响(P>0.05),但对种群内禀增长率(r_m)影响显著 (P<0.05).与空白对照组相比,浓度为8、16和40 μg·L^-1的DDT显著地提高了多刺裸腹溞种群r_m.在使用多刺裸腹溞的生命表统计学参数监测亚致死浓度的DDT的生态影响时,r_m是较敏感的指标.     

盐酸四环素浓度和食物密度对萼花臂尾轮虫生活史特征的综合影响

近年来,抗生素的环境污染问题已引起人们的广泛关注,其在环境中的残留可对水生态系统的结构和功能产生重要影响。迄今,盐酸四环素浓度和食物密度对轮虫生活史特征的影响研究尚未见报道。以萼花臂尾轮虫(Brachionus calyciflorus)为受试动物,研究了在不同斜生栅藻(Scenedesmus obliquus)密度下,不同浓度的盐酸四环素(Tetracycline hydrochloride)对萼花臂尾轮虫生活史特征的影响。结果表明,食物密度和盐酸四环素浓度对轮虫的生命期望、净生殖率、世代时间、内禀增长率、平均寿命和后代混交率,以及食物密度和盐酸四环素浓度间交互作用对除了内禀增长率外的其他5个统计学参数均具有显著影响。在各食物密度下,轮虫的特定年龄繁殖率高峰值随着盐酸四环素浓度的增加呈现先增加后降低的趋势;盐酸四环素对轮虫生长和繁殖参数的影响呈现"低促高抑"的特点。3个食物密度下,高浓度的盐酸四环素显著提高了萼花臂尾轮虫的后代混交率,且在1.0×10~6个/mL藻密度下毒物浓度与轮虫后代混交率间具有显著的剂量-效应关系。食物密度的高低显著影响盐酸四环素对萼花臂尾轮虫的毒性效应。     

安徽万佛山自然保护区常见植物种子大小变异

采用样方法收集了安徽万佛山自然保护区常见的206种植物的种子, 通过测量种子千粒重, 研究了种子大小(seed mass, SM)在不同分类水平及生活型间的变异规律。结果表明: 1) SM在植物种间变异较大, 从小到大分为A、B、C、D、E、F、G 7个数量级, SM平均为21.487 g; C级种子(0.1 g ≤ SM < 1.0 g)最多, 共计73种, 占35.4%; D级种子(1.0 g ≤ SM < 10.0g)次之, 共计56种, 占27.2%; 野菰(Aeginetia indica)种子最小, 仅为0.006 g; 木鳖子(Momordica cochinchinensis)种子最大, 重达1775.192 g。2) SM在科间(平均种子大小)存在极显著差异(p < 0.001), 且变异沿系统发育方向呈显著变小趋势(r = -0.079, p = 0.048)。其中, SM较大的5个科分别为葫芦科、柿树科、楝科、安息香科和金缕梅科; SM较小的5个科分别为列当科、兰科、秋海棠科、苦苣苔科和灯心草科。3)该研究中植物的生活型分为8种类型。其中, 多年生草本优势明显, 计83种, 占39.9%, SM变异包括A-E 5个数量级; 一年生草本次之, 计60种, 占28.8%, SM变异包括A-F 6个数量级; 灌木第三, 计34种, 占16.3%, SM变异包括B-F 5个数量级。SM在8种生活型间(平均种子大小)也存在极显著差异(p < 0.001); 从大到小分别为藤本、乔木、灌木、一年生草本、多年生草本、半灌木、一二年生草本、二或多年生草本; 从草本、半灌木、灌木、乔木到藤本, SM与生活型具有极显著的正相关性(r = 0.220, p < 0.001)。4)种类较多的菊科、禾本科、莎草科及蔷薇科, 各科内属间SM也存在极显著差异(p < 0.001)。本研究结果有助于加深对植物生活史对策中的种子大小对策的理解, 提高对森林植被的管理水平, 丰富保育生态学的种子恢复理论。     

大卫绢蛱蝶线粒体基因组全序列测定和分析

目前有关蝶类线粒体基因组全序列及其分子进化的研究报道还不多见。本文利用long PCR和引物步移法得到大卫绢蛱蝶Calinaga davidis的线粒体基因组全序列, 同时就其基因组成和结构特点作了初步分析。结果显示： 其基因组全长为15 267 bp (GenBank登录号为HQ658143), 包括13个蛋白质编码基因(ATP6, ATP8, COI-III, ND1-6, ND4L, Cytb)、22个tRNA基因、2个rRNA基因(16S和12S)以及非编码的控制区。与其他鳞翅目昆虫相一致, 其基因组未出现基因重排现象。基因组共包含11个基因间隔区,总长度为130 bp, 间隔长度1~46 bp, 最大间隔在tRNA^Gln与ND2基因之间; 基因间共存在13处重叠, 总长度为66 bp, 重叠碱基数1~35 bp, 最长的重叠区位于COII与tRNA^Lys基因。lrRNA和srRNA基因长度分别为1 337 bp和773 bp; 除tRNA^Ser(AGN)缺少二氢尿嘧啶臂(DHU stem), 在相应的位置上只形成一个简单环外, 其余的tRNA基因都能形成典型的三叶草结构。13个蛋白编码基因总长度为11 247 bp, 共有3 737个密码子, 它们的碱基组成和密码子的使用具有明显的偏倚性; 除COI外(起始密码子TTG), 其余的12个蛋白质编码基因都以标准的ATN作为起始密码子; COI基因终止密码子为不完全T, ND4基因终止密码子为不完全TA, 其余基因都以TAA为终止密码子。A+T丰富区全长为389 bp, A+T含量高达92.0%, 其中存在2段类似微卫星的重复序列(TA)₆和(AAT)₄。本文的研究结果为探讨绢蛱蝶亚科在蛱蝶科中的系统学地位及其与其他亚科间的系统发生关系等问题提供了重要的分子生物学数据。