遥感在生物多样性研究中的应用进展

随着人口的持续增长, 人类经济活动对自然资源的利用强度不断升级以及全球气候变暖, 全球物种正以前所未有的速度丧失, 生物多样性成为了全球关注的热点问题。传统生物多样性研究以地面调查方法为主, 重点关注物种或样地水平, 但无法满足景观尺度、区域尺度以及全球尺度的生物多样性保护和评估需求。遥感作为获取生物多样性信息的另一种手段, 近年来在生物多样性领域发展迅速, 其覆盖广、序列性以及可重复性等特点使之在大尺度生物多样性监测和制图以及评估方面具有极大优势。本文主要通过文献收集整理, 从观测手段、研究尺度、观测对象和生物多样性关注点等方面综述了遥感在生物多样性研究中的应用现状, 重点分析不同遥感平台的技术优势和局限性, 并探讨了未来遥感在生物多样性研究的应用趋势。遥感平台按观测高度可分为近地面遥感、航空遥感和卫星遥感, 能够获取样地-景观-区域-洲际-全球尺度的生物多样性信息。星载平台在生物多样性研究中应用最多, 航空遥感的应用研究偏少主要受飞行成本限制。近地面遥感作为一个新兴平台, 能够直接观测到物种的个体, 获取生物多样性关注的物种和种群信息, 是未来遥感在生物多样性应用中的发展方向。虽然遥感技术在生物多样性研究中的应用存在一定的局限性, 未来随着传感器发展和多源数据融合技术的完善, 遥感能更好地从多个尺度、全方位地服务于生物多样性保护和评估。     

基于激光雷达数据的物种分布模拟: 以美国加州内华达山脉南部区域食鱼貂分布模拟为例

生态位模型通过拟合物种分布与环境变量之间的关系提供物种空间分布预测, 在生物多样性研究中有广泛应用。激光雷达(LiDAR)是一种新兴的主动遥感技术, 已被大量应用于森林三维结构信息的提取, 但其在物种分布模拟的应用研究比较缺乏。本研究以美国加州内华达山脉南部地区的食鱼貂(Martes pennanti)的分布模拟为例, 探索LiDAR技术在物种分布模拟中的有效性。生态位模型采用5种传统多类分类器, 包括神经网络、广义线性模型、广义可加模型、最大熵模型和多元自适应回归样条模型, 并使用正样本-背景学习(presence and background learning, PBL)算法进行模型校正; 同时对这5种模型使用加权平均进行模型集成, 作为第6个模型。此外, 一类最大熵模型也被用于模拟该物种的空间分布。模型的连续输出和二值输出分别使用AUC (area under the receiver operating characteristic curve)以及基于正样本-背景数据的评价指标F_pb进行评价。结果表明, 仅考虑气候因子(温度和降水)时, 7个模型的AUC和F_pb平均值分别为0.779和1.077; 当考虑LiDAR变量(冠层容重、枝下高、叶面积指数、高程、坡度等)后, AUC和F_pb分别为0.800和1.106。该研究表明, LiDAR数据能够提高食鱼貂空间分布的预测精度, 在物种分布模拟方面存在一定的应用价值。     

高糖通过诱导自噬障碍促进心肌细胞H9c2凋亡

目的探讨自噬对高糖（HG）诱导的心肌细胞H9c2凋亡的影响。 方法MTT法检测H9c2细胞活力;hoechst33258染色法检测凋亡细胞;Western Blot检测H9c2细胞促凋亡蛋白Bax和自噬相关蛋白（Beclin-1和P62）的表达。各组的OD值和蛋白条带灰度值均采用析因设计的方差分析,各组间差异用单因素ANOVA分析。 结果HG能诱导H9c2细胞活力降低：12、24、48 mmol/L的HG细胞活力分别为Control组（100%）的[（79.5±2.23）%]（t = 3.143,P = 0.043）、[（54.6±3.08）%]（t = 12.425,P = 0.000）和[（37.2±2.59）%]（t = 13.761,P = 0.000）;与Control组（100%）比较,甘露醇等渗对照组的细胞活力值为[（101.0±1.27）%]（t = 0.012,P = 0.094）。HG诱导H9c2细胞hoechst33258阳性细胞增加,且能诱导促凋亡蛋白Bax表达增加：与Control组比较,12、24、48 mmol/L的HG处理组凋亡蛋白Bax/β-actin灰度值分别为（1.29±0.25,t = 2.32,P = 0.045）、（1.42±0.23,t = 10.247,P = 0.000）和（1.81±0.29,t = 16.324,P = 0.000）。HG诱导自噬障碍：与Control组比较,自噬相关蛋白Beclin-1/β-actin灰度值分别为（0.82±0.16,t = 4.243,P = 0.032）、（0.78±0.19,t = 11.341,P = 0.000）和（0.62±0.11,t = 13.455,P = 0.000）,P62蛋白/β-actin蛋白灰度值分别为（1.29±0.25,t = 4.442,P = 0.014）、（1.42±0.23,t = 13.341,P = 0.000）和（1.81±0.29,t = 15.851,P = 0.000）。自噬诱导剂雷帕霉素可逆转HG诱导的hoechst33258阳性细胞增加,且逆转HG诱导的Bax表达升高：与control组比较,HG组、HG和雷帕霉素共处理组、雷帕霉素组的Bax/β-actin灰度值分别为（1.51±0.31,t = 14.342,P = 0.000）、（1.42±0.23,t = 9.621,P = 0.004）和（1.81±0.12,t = 0.172,P = 0.124）。 结论HG可促进心肌细胞H9c2凋亡,且能诱导自噬障碍,自噬诱导剂的运用逆转了HG对H9c2细胞的凋亡作用,表明自噬障碍是HG诱导H9c2细胞凋亡的重要机制。     

不同有机氮效率的甜菜基因型筛选及差异分析

通过对不同基因型甜菜土壤有机氮利用及吸收效率的筛选和差异分析,为土壤有机氮高效基因型甜菜的栽培及品种选育提供理论依据。2014-2015年选取100份不同基因型的甜菜材料通过室内及田间试验在甜菜的不同发育阶段比较并分析土壤有机氮效率,筛选出对有机氮利用及吸收效率均显著差异的高效和低效基因型甜菜材料。结果表明,初步筛选得到的有机氮高效基因型甜菜材料KWS8138、HI0466和有机氮低效基因型甜菜材料BETA176、T230苗期全株及根部有机氮利用效率（Organic Nitrogen Use Efficiency,ONUE）差异显著;之后通过田间试验对有机氮吸收效率（Organic Nitrogen Assimilation Efficiency,ONAE）做了进一步筛选,发现KWS8138不但对ONUE有显著优势,还具有较高的有机氮素吸收能力,包括苗期之后对土壤有机氮素的运转量较高,合理的根冠比等。有机氮低效基因型甜菜材料BETA176的有机氮素吸收利用能力很弱、氮素转运能力过低等限制了植株对有机氮素的合理利用,不利于有机氮效率的提高。因此确定KWS8138为有机氮高效基因型材料,BETA176为有机氮低效基因型材料,均可作为进一步试验的材料。有机氮高效基因型甜菜较高的土壤有机氮转运量及合理的根冠比促进了其对有机氮素的吸收,是有机氮高效的基础。较高的干物质生产效率反应了甜菜对有机氮素的高效利用,是有机氮高效的关键。     

二甲双胍片联合糖脉康颗粒对2型糖尿病患者血清IL-6、TNF-?琢、CRP、APN水平的影响

摘要 目的：研究二甲双胍片联合糖脉康颗粒对2型糖尿病患者血清白介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子-α(TNF-α)、C反应蛋白(CRP)、脂联素(APN)水平的影响。方法：选择2013年2月至2016年10月在我院接受治疗的2型糖尿病患者130例,按照给药方法不同分为对照组和观察组,对照组采用二甲双胍片治疗,观察组以对照组为基础联合糖脉康治疗。治疗8周后,对比两组患者治疗前后血清IL-6、TNF-α、CRP、APN、总胆固醇(TC)、甘油三酯(TG)、低密度脂蛋白胆固醇(LDL-C)、高密度脂蛋白胆固醇(HDL-C),空腹血糖(FBC)、餐后2小时血糖(2hPBG)、糖化血红蛋白(HbAlc)、胰岛抵抗指数( HOMA-IR)、胰岛β细胞分泌功能指数(HOMA-IS)和胰岛素敏感指数(ISI)的变化。结果：治疗后,两组患者血清IL-6、TNF-α、CRP、TC、TG、LDL-C,FBC、2hPBC、HbAlc,HOMA-IR均较治疗前均明显降低,而血清APN、HDL-C、HOMA-IS、ISI均明显增高(P<0.05);与对照组相比,观察组患者血清IL-6、TNF-α、CRP、TC、TG、LDL-C,FBC、2hPBC、HbAlc、HOMA-IR水平均较低(P<0.05),血清APN、HDL-C,HOMA-IS、ISI水平较高(P<0.05)。结论：二甲双胍片联合糖脉康治疗2型糖尿病患者可有效稳定其血脂血糖,改善胰岛功能,可能与其降低血清IL-6、TNF-α、CRP水平,增加血清APN水平有关。     

99mTc标记BmK CT及其胶质瘤荷瘤裸鼠的SPECT成像研究

目的:通过放射性核素~(99m)Tc标记BmK CT多肽制备靶向胶质瘤的显像剂,探讨~(99m)?Tc-BmK CT用于胶质瘤显像的可行性。方法:采用BmK CT多肽游离的氨基与DTPA酸酐反应得到BmK CT-DTPA,经99m Tc标记后通过柱层析分离纯化制备~(99m)?Tc-BmK CT。测定标记物在PBS溶液和血清中不同时间点放射性化学纯度,评价BmK CT-~(99m)?Tc体外稳定性。新西兰白兔耳缘静脉注射~(99m)Tc-BmK CT进行SPECT显像,观察不同时间点体内的放射性分布。皮下胶质瘤裸鼠经尾静脉注射~(99m)Tc-BmK CT,观察不同时间点肿瘤的摄取情况;注射后4 h处死裸鼠,分离肿瘤和主要器官进行离体SPECT显像,并用勾画感兴趣区法分析相对放射性计数。结果:~(99m)Tc标记BmK CT多肽标记率大于80%,经柱层析分离纯化后放射性化学纯度大于99%。标记物在PBS和血清稳定性良好,6 h内放射性化学纯度均大于95%,12 h内放射性化学纯度大于90%。正常白兔SPECT显像表明~(99m)Tc-BmK CT主要浓聚在肝脏、脾脏和肾脏,软组织持续显影微弱,甲状腺区及胃肠未见核素浓聚;显像剂主要通过泌尿系统排泄,24 h肾脏与肝脏显影接近。胶质瘤裸鼠SPECT显像表明,注射后4 h肿瘤显像清楚,ROI分析结果显示肿瘤/肌肉比4.26±0.25,标记物在肿瘤内代谢缓慢,8 h肿瘤部位仍有较高摄取。结论:本研究成功制备了~(99m)Tc标记BmK CT多肽,标记物主要被肝、脾和肾摄取,经泌尿系统排泄;~(99m)Tc-BmK CT能够在皮下胶质瘤中浓聚,注射后4 h肿瘤显影清晰,瘤内代谢缓慢,有潜力成为一种新型胶质瘤分子探针。     

中西药物联合应用的管理对消化内科患者临床用药合理性的影响

目的:研究药剂科积极参与下中西药联合使用对消化内科患者用药合理性的影响。方法:选取我院2014年1月至2015年12月收治且确诊为消化性疾病患者184例,通过随机数表法将患者平均分为对照组和实验组,对照组给予临床常规中西药联合治疗,观察并统计临床反应;实验组给予中西药联合治疗,由本院药剂科参与人员、临床医师联合管理。统计并分析两组疗效、用药合理性及不良反应。结果:对照组总有效率为82.60%,明显低于实验组的94.56%(X~2=5.944,p=0.015);对照组用药合理率为77.17%,明显低于实验组的89.13%(X~2=5.102,p=0.024);对照组不良反应合理率为61.96%,明显低于实验组的88.04%(X~2=18.026,p0.001)。结论:药剂科的积极参与提高了中西药联合使用对消化内科患者的疗效,也降低了不良反应的发生率。     

信号肽及化学通透剂对环糊精葡萄糖基转移酶胞外分泌的影响

【目的】研究不同的信号肽和化学通透剂对重组环糊精葡萄糖基转移酶(CGTase)胞外分泌的影响,提高CGTase的胞外分泌量。【方法】扩增地芽孢杆菌CHB1(Geobacillus sp.CHB1)的CGTase基因,构建带有地芽孢杆菌CHB1自身信号肽、Omp A、Pel B信号肽和不带信号肽的4种重组质粒;比较4种重组质粒对重组CGTase胞外分泌的影响,筛选最优的信号肽;考察甘氨酸、Triton X-100、SDS和Tween 80四种化学通透剂对重组CGTase胞外分泌的影响,确定最佳的化学通透剂及其浓度。【结果】Omp A信号肽介导的分泌效果最好,胞外酶活达到7.44 U/m L,分别是Pel B、CHB1信号肽的2.04倍和11.27倍,不带信号肽的重组质粒菌胞外检测不到酶活;携带Omp A信号肽的重组质粒菌发酵48 h,同时添加浓度为0.6%的甘氨酸和0.3%的Triton X-100,胞外酶活达最大到14.27 U/m L;SDS和Tween 80对该酶的胞外分泌具有明显的抑制作用。【结论】Omp A信号肽的介导效果最佳,同时添加浓度为0.6%和0.3%的甘氨酸和Triton X-100可以有效促进胞外分泌,为该重组酶的高效胞外分泌提供了一种有效的方法。     

长链非编码RNA对骨肉瘤的调控作用北大核心CSCD

骨肉瘤是一类主要发生于长管状骨的原发性恶性骨肿瘤,其主要特征是由肿瘤细胞直接形成不成熟的骨或骨组织。患者具有严重的疼痛症状和软组织肿胀,严重的可导致病理性骨折。由于骨肉瘤侵袭性较高和转移较快,其临床治疗效果较差,且患者具有较高的癌症致死率。尽管目前在骨肉瘤发生、发展的机制研究上取得了较大进展,但关于骨肉瘤的生理、病理机制尚未完全清楚。长链非编码RNA作为非编码RNA的一种,在各类肿瘤的发生和发展中发挥关键性作用;其对骨肉瘤细胞的生长、增殖、迁移、侵袭以及骨肉瘤的发生、发展、耐药性和预后也具有重要的调控作用。因此,明确长链非编码RNA在骨肉瘤中的作用,为进一步探究骨肉瘤的发病机制和临床治疗提供潜在的生物标志物。     

海南岛尖峰岭12种热带常绿阔叶乔木展叶期与开花期对气候变化的响应

为了探讨我国热带地区植物物候与气候变化的关系, 利用海南岛尖峰岭热带树木园12种热带常绿阔叶乔木植物2003-2011年物候观测资料结合同期月平均气温和降水数据, 运用积分回归分析方法, 筛选出影响海南岛12种乔木(8种本地种、4种引入种)展叶始期与开花始期的气象因素以及不同气象因素月值变化(月平均气温和月降水量)综合作用对这些树种物候期的动态影响, 最终建立积分回归-物候预测模型, 对气候变化背景下我国热带地区植物物候变化趋势进行了预测。结果表明: 海南岛12种热带常绿阔叶乔木展叶始期与开花始期均对气候变化做出较明显的响应, 几乎所有的树种展叶始期与开花始期的发生都受到气温和降水的共同影响。多数树种展叶始期受展叶前冬季及春季气温影响显著, 且在临近展叶始期的月份, 气温的影响更显著。上一年秋季月降水量对各树种开花始期的影响比其他时段显著, 这验证了降水的滞后性假说。本地种展叶始期对气候变化的响应比其开花始期对气候变化的响应更敏感, 引入种则相反。各树种展叶和开花在受气温和降水综合影响最明显的月份(假设其余11个月份月平均气温和月降水量不变), 月平均气温升高0.1 ℃、月降水量增加10 mm可使展叶始期和开花始期提前或推迟1-3天。积分回归分析方法为解释海南岛热带常绿阔叶乔木物候与气温和降水的动态关系提供了有效的途径, 基于气温和降水与物候资料建立的积分回归-物候预测模型具有对气温和降水变化影响下物候响应的解释率和预测精度高(R²≥ 0.943)的优点, 对于预测气候变化影响下的植物物候变化趋势有一定的适用性。