空间组织模式：微生物群落组装的“游戏”规则

在生物膜形成过程中,微生物种群之间通过主动或者被动的生物过程所形成的独特空间结构被称为空间组织模式。微生物空间组织模式广泛存在于自然和人工环境中,比如医疗、工业和生态系统等,是微生物形成和维持特定群落结构并发挥功能的主要方式,也是形成和维持微生物群落多样性的关键机制。然而,由于微生物群落的复杂性及相关研究方法的局限性,微生物空间组织模式方面的研究目前仍然处于起始阶段。本文梳理了微生物空间组织模式领域的研究进展,系统总结了空间组织模式初始阶段（微生物界面附着）和成熟阶段（空间自组织）的形成过程与协同机制,以及其对微生物养分利用和元素循环、微生物多样性维持和种群进化及功能的影响和调控机制,并分析了影响微生物空间组织模式的关键环境因素。     

嗜肺军团菌II型分泌系统及其底物的研究进展

嗜肺军团菌(Legionella pneumophila,L. pneumophila)是研究病原菌-宿主相互作用的重要模式菌株之一,其独特的分泌系统及底物效应蛋白的结构与功能是病原微生物领域的研究热点。II型分泌系统(type II secretion system,T2SS)对促进细菌在环境和人类宿主中的生存至关重要。嗜肺军团菌Legionella secretion pathway (Lsp)系统是革兰氏阴性病原菌中一个典型的T2SS。本文综述了L. pneumophila的T2SS及其底物效应蛋白的研究进展,重点介绍其结构与功能,为深入了解革兰氏阴性病原菌的T2SS功能和作用机制提供参考。     

米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防效及根际土壤微生物的影响

【背景】香蕉枯萎病是香蕉生产上的毁灭性病害,生物防治是遏制该病害发生的有效手段。在前期的研究中,从健康香蕉根际土壤中分离获得一株对香蕉枯萎病具有良好盆栽防治效果的生防菌——米修链霉菌(Streptomyces misionensis) TF78,但其对香蕉枯萎病的田间生防潜力和对土壤微生物环境的影响尚不清楚。【目的】评价米修链霉菌TF78对香蕉枯萎病的田间防治效果,明确其对香蕉根际土壤微生物群落的影响。【方法】选取两块发病香蕉园,测定该生防菌株对香蕉枯萎病的防治效果,并利用扩增子测序技术分析施用菌剂组和空白对照组共12份香蕉根际土壤的微生物多样性和丰度。【结果】米修链霉菌TF78对两块香蕉园的田间防效分别达55.30%和45.32%。该生防菌株处理组的物种稀释曲线坡度大于空白对照组,并显著富集了优势种群梳霉门(Kickxellomycota),消减了绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteria)和苔藓杆菌(Bryobacter)的丰度,对土壤中优势种群变形菌门(Proteobacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)、放线菌门(Actinobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)及木霉属(Trichoderma)、鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、寡养单胞菌属(Stenotrophomonas)和芽孢杆菌属(Bacillus)的相对丰度影响不显著。【结论】米修链霉菌TF78塑造了不利于香蕉枯萎病菌Fusarium oxysporum f.sp.cubense存活的土壤环境,有效降低了田间香蕉枯萎病的发生,同时对土壤中大部分具有重要生态功能和抑菌功能的优势微生物种群影响不显著。该研究结果为米修链霉菌TF78的进一步开发应用奠定了基础。     

云南红河和保山两地区小蜜蜂巢房结构比较研究

【目的】本研究旨在对自然环境条件明显不同的云南红河和保山两地区小蜜蜂Apis florea巢房结构进行量化分析,以期揭示这两个地区间小蜜蜂巢房结构的差异性。【方法】测量小蜜蜂子脾厚度、小蜜蜂巢脾上连续10个工蜂巢房的宽度;利用环氧树脂填充巢房,制作巢房模型,基于巢房模型比较两地区小蜜蜂工蜂和雄蜂单个巢房直径、口部边长、棱长、深度和容积及巢房倾斜角的差异。【结果】云南 红河地区小蜜蜂工蜂、雄蜂子脾厚度均极显著小于保山地区的。两地区小蜜蜂连续10个工蜂巢房的宽度在0°方向均显著大于60°和120°方向的宽度,60°和120°方向的宽度之间差异均不显著,两地区小蜜蜂工蜂单个巢房直径在3个方向上也表现出显著差异, 而两地区雄蜂单个巢房的直径在3个方向上均没有显著性差异。红河地区小蜜蜂工蜂巢房直径在3个方向上均显著小于保山地区的,而两地区小蜜蜂雄蜂巢房直径在3个方向上均差异不显著。红河地区小蜜蜂工蜂、雄蜂单个巢房口部边长、棱长、深度和容积均极显著小于保山地区的;两地区工蜂巢房的倾斜角差异不显著。【结论】小蜜蜂巢房的结构存在地区性差异,海拔高、温度低的地区小蜜蜂巢房结构尺寸明显大于海拔低、温度高地区的。本研究结果不仅丰富了小蜜蜂的生物学知识,也为后续研究小蜜蜂巢房结构指标与形态学指标关联性研究提供了思路。     

肺衰老在慢性呼吸系统疾病中的研究进展

细胞衰老是一个极其复杂的过程,其特征表现为线粒体结构功能障碍、端粒缩短、炎症微环境、蛋白稳态失衡、表观遗传改变、DNA损伤修复异常等,进而导致组织和器官的结构、功能损伤并诱发衰老相关疾病的发生和发展。衰老既包括增龄引起的生理性衰老,还包括多种因素所诱发的病理性衰老。值得注意的是,肺作为与外界空气直接接触的靶器官更易于遭受多种刺激而出现病理性早衰,即肺衰老。研究发现在大多数慢性呼吸系统疾病的肺内都存在一定比例的衰老细胞,但是这些衰老细胞诱导肺衰老及其在慢性呼吸系统疾病中作用的内在机制仍很不清楚。本文重点描述了肺衰老的诱因和分类、肺衰老参与慢性呼吸系统疾病的内在机制及抗衰老治疗在慢性呼吸系统疾病中的应用,有望为临床上慢性呼吸系统疾病的防治提供新的研究思路和理论依据。     

红火蚁入侵对玉米植株上节肢动物群落的影响

在农业生态系统中,入侵性红火蚁Solenopsis invicta Buren是一种贪婪的节肢动物捕食者,会不加区分地攻击害虫和有益昆虫。本文以玉米地作为研究生境,系统调查并探讨红火蚁入侵对玉米植株上节肢动物群落的影响。结果表明,红火蚁入侵使得玉米地内节肢动物的种类下降了64.7%,而减少的种类主要隶属于半翅目、鳞翅目和双翅目,并且这种负面影响主要体现在玉米生长后期。随着玉米植株上红火蚁数量的增加,相应的节肢动物群落物种丰富度、多样性和均匀度指数减少,生态优势度指数增加。进一步通过系统聚类分析表明,红火蚁发生区玉米植株上节肢动物类群结构在时间序列上波动较大,其入侵已显著影响了生境内节肢动物群落。     

微生物组学研究的“淘金时代”

人体及动物肠道中生存着数量庞大的共生微生物;这些微生物无时无刻不参与着宿主的生命活动。揭示这些共生微生物在宿主体内的变化规律、与宿主之间的依存和博弈关系等,将使人类更加全面的认知高等生物体的生命本质。本专刊从肠道微生物与疾病、肠道微生物群落结构、肠道微生物与宿主互作、肠道微生物资源和肠道微生物研究方法 5个层面展示了我国科研工作者在肠道微生物研究领域的新进展及新观点。     

真菌和哺乳动物GP I锚定蛋白结构和功能差异的研究进展

GPI锚定蛋白（ Glycosylphosphatidylionsitol?anchored protein,GPI?anchored protein）是在真核生物中的一种保守的翻译后修饰蛋白,已发现有超过150种GPI锚定蛋白存在于细胞膜或细胞壁上,近年来随着对GPI锚定蛋白的深入研究,其越来越多功能被发现,我们将从GPI锚定蛋白的结构入手,详细描述其在哺乳动物和真菌中GPI锚的结构及功能的差异,以真菌的GPI锚定蛋白为切入点来研究抗真菌药物但同时要留意该类药物对构成人体细胞的GPI锚定蛋白的潜在性损伤,为将来抗真菌药物的研发提供新的思路。     

鼻病毒非结构蛋白2B 诱导细胞发生内质网应激

为探讨鼻病毒非结构蛋白2B诱导内质网应激和细胞凋亡的机制,本研究构建了鼻病毒非结构蛋白2B的真核表达载体p2B‐GFP ,通过转染BHK‐21细胞检测相关标志蛋白的变化情况。结果显示,非结构蛋白2B定位表达于BHK‐21细胞内质网,诱导内质网应激标志蛋白Grp78、CHOP的表达增加,并使活化转录因子6（ATF6）的转录活性增加,还诱导BHK‐21细胞发生核浓缩而凋亡,使凋亡标志蛋白PARP发生降解而减少。结果提示,鼻病毒非结构蛋白2B可诱导细胞发生内质网应激,并经该途径诱导细胞凋亡。     

基于混合模型的红松人工林枝条动态研究

采用孟家岗林场79株人工红松4 987个枝条的枝解析数据,分别构建了人工红松枝条基径、枝长线性混合效应模型和枝条基径、枝长生长混合效应模型。利用SAS9.22统计软件对模型参数进行求解,并通过AIC、BIC及LRT对收敛的非线性模型之间的差异性进行显著性检验。结果表明:对于基径和枝长的线性混合效应模型,模型中所有参数的t检验均显著,参数的标准误差比较小,模型的稳定性很好。对于基径生长的非线性混合效应模型,在不考虑样地效应的条件下,对于模型参数b1和b3的组合,无论是AIC还是BIC都比较小。当考虑到样地效应的过程中,同样是参数b1和b3的组合形式取得最小的AIC和BIC,因此在考虑到样地效应时,这种参数的随机效应组合形式是最优模型。对于人工红松枝条枝长生长的非线性混合效应模型,当没有考虑样地效应时,通过比较不同参数的随机组合的随机效应,可以得知,当参数b1和b3组合的过程中,无论是AIC还是BIC都比较小。当考虑到样地效应的过程中,参数b3和b4的组合形式取得最小的AIC和BIC,因此在考虑到样地效应时,这种参数的随机效应组合形式是最优模型。