西藏墨脱地区6种鸟类种和亚种的新分布记录

2018年10月至2021年10月,在西藏墨脱县开展鸟类多样性调查期间记录到6种鸟类新分布,分别是大蓝仙鹟 (Cyornis magnirostris)、黄嘴角鸮 (Otus spilocephalus)、金胸雀鹛指名亚种 (Lioparus chrysotis chrysotis)、细嘴钩嘴鹛Sintextus亚种 (Pomatorhinus superciliaris intextus)、白喉姬鹟指名亚种 (Anthipes monileger monileger)、棕胸雅鹛assamense亚种 (Trichastoma tickelli assamense)。     

13C标记代谢流分析中天然稳定性同位素修正矩阵构建方法及应用

稳定性同位素¹³C标记实验是分析细胞代谢流的一种重要手段,主要通过质谱检测胞内代谢物中¹³C标记的同位素分布,并作为胞内代谢流计算时的约束条件,进而通过代谢流分析算法得到相应代谢网络中的通量分布。然而在自然界中,并非只有C元素存在天然稳定性同位素¹³C,其他元素如O元素也有其天然稳定性同位素¹⁷O、¹⁸O等,这使得质谱方法所测得的同位素分布中会夹杂除¹³C标记之外的其他元素的同位素信息,特别是分子中含有较多其他元素的分子,这将导致很大的实验误差,因此需要在进行代谢流计算前进行质谱数据的矫正。本研究提出了一种基于Python语言的天然同位素修正矩阵的构建方法,用于修正同位素分布测量值中由于天然同位素分布引起的测定误差。文中提出的基本修正矩阵幂方法用于构建各元素修正矩阵,结构简单、易于编码实现,可直接应用于¹³C代谢流分析软件数据前处理。将该修正方法应用于¹³C标记的黑曲霉（Aspergillus niger）胞内代谢流分析,结果表明本研究提出的方法准确有效,为准确获取微生物胞内代谢流分析提供了可靠的数据修正方法。     

可降解新烟碱类杀虫剂微生物及其代谢途径的研究进展

新烟碱类化合物基于烟碱结构改造修饰制备,相较菊酯、含磷类等杀虫剂,因其选择性毒力被认为是一类对人类和生态无害的农药。然而,近年来由于新烟碱类杀虫剂(neonicotinoid insecticides)过度施用,其残余或转化的物质通过在土壤与水体中累积,影响昆虫甚至哺乳动物及其生理与行为,导致了一系列生态环境问题和继发危害。本文聚焦新烟碱类杀虫剂的产业现状,面向生物降解新烟碱类杀虫剂这一迫切需求,围绕新烟碱类杀虫剂的微生物菌株资源,重点阐述微生物降解新烟碱类杀虫剂的代谢机制及其多样性。通过梳理新烟碱类杀虫剂生物降解及其应用转化的关键问题和前沿进展,旨在为借助合成生物学和宏基因组学手段建立或筛选安全可控的新烟碱类杀虫剂的高效转化体系提供参考。     

新冠病毒主蛋白酶小分子抑制剂荧光共振能量转移高通量筛选模型的优化与应用北大核心CSCD

基于荧光共振能量转移(fluorescence resonance energy transfer, FRET)原理,以新冠病毒主蛋白酶(main protease, Mpro)为靶标,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,以期快速筛选新型Mpro小分子抑制剂。利用大肠杆菌原核表达与分离纯化高活性的Mpro,再以FRET法进行比活力测定。基于FRET原理,以7-甲氧基香豆素-4-乙酸(7-methoxycoumarin-4-acetic acid, MCA)与2,4-二硝基苯酚(2,4-dinitropheno, Dnp)标记的多肽作为Mpro水解底物,通过优化反应缓冲液、Mpro反应浓度、反应温度与时间及DMSO耐受浓度,建立并应用Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型进行苗头化合物的筛选。利用大肠杆菌实现了高活性Mpro的原核表达与分离纯化,且比活力不低于40 000 U/mg。通过一系列优化实验,使用0.4μmol/L Mpro与5μmol/L底物建立了Z′因子值为0.79的Mpro小分子抑制剂FRET高通量筛选模型,且反应体系中含有的二硫苏糖醇(1,4-dithiothreitol,DTT)是影响FRET筛选模型可靠性的重要因素。通过对天然产物化合物库进行高通量筛选,发现白花丹素与银杏酸在体外对Mpro酶活性具有良好的抑制作用。本研究建立了基于FRET原理的Mpro小分子抑制剂高通量筛选模型,初步证实了白花丹素与银杏酸是一类新型苗头化合物,为抗新型冠状病毒药物先导化合物的筛选与发现奠定了基础。     

中国水韭属两个四倍体新种

水韭属(Isoëtes)是起源最为古老的水生维管植物,全属物种均被列为国家一级重点保护植物。通过对全国水韭属植物的调查和研究发现,不同产地的四倍体植株在形态上存在显著差异。基于形态学、孢粉学和细胞学证据,将分布于中国湖南省长沙地区和怀化地区的四倍体居群分别命名为隆平水韭(Isoëtes longpingii)和湘妃水韭(I. xiangfei),并详细描述了其形态特征。隆平水韭形态上与中华水韭(I. sinensis)相似,不同之处在于其大孢子具小的瘤状或冠状纹饰,叶细长而柔弱,长达60 cm; 该种也与六倍体东方水韭(I. orientalis)相似,不同之处在于其染色体44条,大孢子具瘤状或冠状纹饰。湘妃水韭的大孢子纹饰虽与二倍体云贵水韭(I. yunguiensis)相似,但在小孢子纹饰、孢子囊形状和染色体数目方面却不同。隆平水韭仅少数植株生长于湖南省宁乡市一处池塘,完全沉水生长,而湘妃水韭则分布于怀化市通道县和会同县的湿地。由于这两个新种的分布区狭窄,野生居群数量和个体数较少,栖息地环境受到人为干扰,因此根据IUCN红色名录评估标准,将隆平水韭评为极危(CR)等级,湘妃水韭评为易危(VU)等级。所编制的中国已知水韭属物种的分种检索表,为本属物种的鉴定和保护工作提供了重要参考。     

绿绒蒿属一中国新记录种——尼东绿绒蒿

中国西藏植物多样性较为丰富,尽管已经进行了多次的植物多样性调查,但仍存在较严重的不均衡现象,部分地区和类群存在采集不足,甚至空白。我们针对西藏日喀则植物多样性调查薄弱区域开展调查,发现一个未记录的绿绒蒿属(Meconopsis Viguier)植物,采集了标本和种子。经查阅《西藏植物志》《中国植物志》、Flora of China、Flora of Nepal鉴定为尼东绿绒蒿(M. dhwojii G. Taylor ex Hay)。该文植物新资料报道如下:(1)尼东绿绒蒿形态描述及其彩色图片。(2)该植物种子微形态、与近似种间的形态差异。新发现丰富了中国绿绒蒿属植物多样性,对研究西藏乃至中国绿绒蒿属植物具有一定的生物地理学意义和潜在的园艺价值。绿绒蒿属分类须加强野外调研,多技术手段开展研究。     

Transfer of Natural Micro Structures to Bionic Lightweight Design Proposals

The abstraction of complex biological lightweight structure features into a producible technical component is a funda- mental step within the transfer of design principles from nature to technical lightweight solutions. A major obstacle for the transfer of natural lightweight structures to technical solutions is their peculiar geometry. Since natural lightweight structures possess irregularities and often have extremely complex forms due to elaborate growth processes, it is usually necessary to simplify their design principles. This step of simplification/abstraction has been used in different biomimetic methods, but so far, it has an arbitrary component, i.e. it crucially depends on the competence of the person who executes the abstraction. This paper describes a new method for abstraction and specialization of natural micro structures for technical lightweight compo- nents. The new method generates stable lightweight design principles by using topology optimization within a design space of preselected biological archetypes such as diatoms or radiolarian. The resulting solutions are adapted to the technical load cases and production processes, can be created in a large variety, and may be further optimized e.g. by using parametric optimization.     

燕麦雄性不育新种质在育种中的应用

摘 要:对燕麦CA雄性不育材料的特征与遗传表现的研究表明,该不育性状是由一对隐性核基因控制遗传的。对原CA雄性不育材料进行改造,设计出培育不同类型不育材料的选育程序,并转育出性状独特、不育株分离比例较高的新种质。提出了利用不育新种质改进燕麦杂交技术的方法,采用改进的杂交技术建成具有高千粒重、高蛋白质、低脂肪、丰产、抗病等性状的、遗传基础丰富的后代选择群体供育种应用。     

Novel Natural Allelic Variations at the Rht-1 Loci n Wheat

Plant height is an important agronomic trait. Dramatic increase in wheat yield during the ＂green revolution＂ is mainly due to the widespread utilization of the Reduced height （Rht）-1gene. We analyzed the natural allelic variations of three homoeologous loci Rht-A1, Rht-B1, and Rht-D1 in Chinese wheat （Triticum aestivum L.） micro-core collections and the Rht-B1/D1 genotypes in over 1,500 bred cultivars and germplasms using a modified EcoTILLING. We identified six new Rht-A1 allelic variations （Rht-Alb-g）, eight new Rht-B1 allelic variations （Rht-Blh-o）, and six new Rht-D1 allelic variations （Rht-Dle-j）. These allelic variations contain single nucleotide polymorphisms （SNPs） or small insertions and deletions in the coding or uncoding regions, involving two frame-shift mutations and 15 missenses. Of which, Rht-Dle and Rht-Dlh resulted in the loss of interactions of GID1-DELLA-GID2, Rht-Blicould increase plant height. We found that the Rht-Blh contains the same SNPs and 197 bp fragment insertion as reported in Rht-Blc. Further detection of Rht-Blh in Tibet wheat germplasms and wheat relatives indicated that Rht-Blc may originate from Rht-Blh. These results suggest rich genetic diversity at the Rht-1 loci and provide new resources for wheat breeding.     

燕麦雄性不育新种质在遗传改良中的应用

对燕麦CA雄性不育材料的特征与遗传表现的研究表明,该不育性状是由1对隐性核基因控制的。对原CA雄性不育材料进行改造,设计出培育不同类型不育材料的选育程序,并转育出性状独特、不育株分离比例较高的新种质。提出了利用不育新种质改进燕麦杂交技术的方法,采用改进的杂交技术建成具有高千粒重、高蛋白质、低脂肪、丰产、抗病等性状的,遗传基础丰富的后代选择群体供育种应用。