何首乌不同器官和组织中蒽醌和茋类化合物的分布

目的探讨何首乌(Polygonum multiflorum Thunb.)不同营养器官和组织中蒽醌类和茋类化合物的分布,为合理利用何首乌提供科学依据.方法采用数码显微鉴定和TLC对何首乌的不同器官和组织部位进行了比较研究.结果从器官来看,何首乌藤茎、地下茎和块根中均含有蒽醌(大黄素和大黄素甲醚)和芪类(2,3,5,4'-四羟基二苯乙烯-2-O-β-D-葡萄糖苷)而叶和嫩茎则不舍;从组织部位来看,蒽醌类成分主要分布于韧皮部,而茋类成分主要分布于周皮和韧皮部,木质部最少.结论蒽醌类和茋类成分的产生与周皮的形成有一定的关系.蒽醌类化合物的含量可能与韧皮部的发达程度有关,茋类化合物主要产生和贮藏于薄壁细胞中.     

3种杓兰属植物菌根真菌系统发育和多样性分析

兰科植物菌根真菌(Orchid mycorrhizal fungi, OrMF)在兰科植物种子萌发和后续生长发育过程中具有重要作用。该研究采用培养(菌丝团分离)和非培养(克隆文库)2种方法获得同一栖息地3种不同杓兰属植物根中菌根真菌ITS序列并划分可操作分类单元(Operational taxonomic units, OTUs),分析其系统发育关系和多样性。结果表明:(1)所有根段中都有菌丝团定植,共分离出菌根真菌64株,其中63株为胶膜菌科(Tulasnellaceae)真菌,1株为角担菌科(Ceratobasidiaceae)真菌;可划分为7个OUT,每个OTU代表菌株的菌丝都能形成OrMF典型的近球形或椭球形链状排列的念珠状细胞;分离出来的菌根真菌均为无性型菌丝且不产生无性孢子。(2) 非培养法得到的3种杓兰属植物的根中OrMF分别隶属于胶膜菌科(Tulasnellaceae),腊壳菌科(Sebacinaceae)、角担菌科(Ceratobasidiaceae)和革菌科(Thelephoraceae),其中胶膜菌科OTU在种类和数量上占有绝对优势,培养和非培养2种方法得到的OrMF OTU类型和数量均为西藏杓兰(Cypripedium tibeticum)>无苞杓兰(C. flavum)>黄花杓兰(C. bardolphianum),但培养法少于非培养法。(3)对胶膜菌进行系统发育分析显示,优势和非优势OTU均分布在系统发育树的3个不同分支上,这种与多种亲缘关系较远的OrMF共生的现象可能与杓兰属植物对环境的适应性有关,且不同杓兰的OrMF物种丰富度没有显著差异,但群落结构存在差异。     

鲸类远距离活体采样技术发展概述及其在中国鲸类研究中的应用前景

鲸类位于海洋生态系统食物链的顶端,在国际海洋环境保护研究中备受关注。鲸类的生活环境使得科研人员难以接近它们,为了在保证动物生命安全的前提下进行采样研究,科研人员发明了鲸类远距离活体采样技术。鲸类远距离活体采样工具出现于1973年,由捕鲸鱼叉改制而来,其后40余年,鲸类活体采样工具先后经历了捕鲸鱼叉、十字弓、复合弓、气枪、手持杆等多种不同动力的采样系统交替出现的发展历程。活体采样技术对动物的影响是科研人员关注的核心问题,为此,科研人员开展了大量研究对活体采样技术的风险性进行评价,并最终认可了这一技术的无损伤性。现今,鲸类远距离活体采样技术已成为国际鲸类研究的重要手段。我国是鲸类资源相对丰富的国家,但该技术在我国鲸类研究中的应用仍处于起步阶段,仅在香港海域的中华白海豚（Sousa chinensis）研究中进行过尝试,鲸类远距离活体采样技术在我国有着广泛的应用前景和发展空间。本文详细介绍了鲸类远距离活体采样技术的发展历程和科研应用,并从遗传学、毒理学、细胞生物学和内分泌学方面对该技术在我国鲸类研究中的应用前景做了展望。     

聚乙烯醇降解细菌筛选及其降解特性

从聚乙烯醇泡棉的堆肥降解过程中筛选出可以有效降解聚乙烯醇的菌株,并研究其对聚乙烯醇的降解效果和降解特性。将聚乙烯醇泡棉经过3年的堆肥降解,利用傅里叶转换红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)检测泡棉的分子结构变化;采用Finley法从降解后的聚乙烯醇泡棉中筛选降解效果较好的菌株,通过菌落形态和细胞染色以及16S rRNA基因序列比对进行鉴定;通过紫外分光光度计检测菌株在降解聚乙烯醇材料过程中的菌体浓度变化和聚乙烯醇降解程度,并将筛选菌株对两种醇解度的聚乙烯醇降解效果进行对比。结果表明,经过3年的堆肥降解,聚乙烯醇泡棉分子结构中出现了新的羧基和羟基;筛选得到了四株菌,即Bacillus sp.DG01、Bacillus sp.DG02、Paenibacillus sp.DG03、Paenibacillus sp.DG04。这4株筛选菌株对3.0g/L PVA1788的降解率分别为67.27%、74.99%、56.74%和59.70%,对3.0 g/L PVA1799的降解率分别为58.27%、54.47%、43.32%和46.59%。PVA泡棉在堆肥降解过程中发生了明显的基团变化,4株菌的生长与聚乙烯醇的降解过程呈耦联关系,且4株菌株整体上对较低醇解度的PVA降解效果更好。     

肿瘤表达谱基因芯片数据的混合效应模型分析

目的:研究混合效应模型(Mixed Effects Model)在肿瘤表达谱基因芯片数据分析中的检验效能,并探讨其分析效果。方法:采用混合效应模型分析肿瘤实例基因芯片数据,并以基因集富集分析方法(GSEA)作为参照比较分析结果的有效性和科学性,探讨其检验效果。结果:通过混合效应模型和基因集富集分析(GSEA)两种方法对肿瘤基因芯片数据的分析和比较,两种方法筛选出共同的差异表达通路外,混合效应模型额外地筛选出来GSEA未能检验到的8条差异表达通路,且得到文献支持;混和效应模型筛选出的前10个差异表达通路中有6个已有生物学证明而基因集富集分析方法(GSEA)筛选出的前10个差异表达通路中仅有4个已有生物学证明。结论:混合效应模型作为top-down方法中的典型代表,其优势在于通过构建潜变量达到降维目的,可有效地减少多个复杂的变异来源从而保证了结果的准确性和科学性,其检验效能优于基因集富集分析方法(GSEA),是一种行之有效的筛选肿瘤基因芯片数据的分析方法。     

北京市生态用地规划与管理对策

不合理土地开发加速了对自然生态系统的干扰和侵占,导致生态系统服务功能下降,危机区域生态安全,开展生态用地规划是构建区域生态安全格局的基础。合理规划和管理不同土地利用类型的数量和空间分布对区域可持续发展具有重要意义。目前我国广泛应用的土地利用分类体系主要以土地的社会经济属性为基础,忽视其生态属性,导致以提供生态系统服务为主、保障生态安全的土地缺乏保护机制,具有重要生态功能的土地得不到有效保护。以北京市为例,建立了北京市生态用地分类与规划的思路与程序,在明确北京市生态安全与生态系统服务功能的关系基础上分析了北京市生态系统服务功能重要性及其空间格局,并进行了北京市生态用地规划。研究规划了保障北京市生态安全的7类生态用地:地表水涵养与保护用地、地下水保护用地、生物多样性保护用地、水土保持用地、河流防护用地、公路防护用地和城市绿地,总面积5137.37km2,占北京市域面积的31.31%。最后从生态用地识别和划分、将生态用地融入土地利用分类体系、生态用地管理措施和对策3个方面探讨了生态用地规划和管理的方法与措施。研究结果为北京市土地利用规划和有效管理提供依据,也为其它地区的生态用地规划提供参考。     

蚯蚓作用下污泥重金属形态变化及其与化学生物学性质变化的关系

城市污泥处理是一项世界性难题,污泥农业利用是其最简单有效的资源化利用方式之一,但污泥中较高的重金属含量限制了其实际推广应用,利用蚯蚓-超富集植物联合修复污泥重金属的方法已引起国内外研究者的关注。以新鲜城市脱水污泥为研究对象,接种赤子爱胜蚓(Eisenia fetida)进行室内培养试验,系统研究蚯蚓作用下污泥重金属形态的变化,及其与污泥氧化还原条件、化学和微生物性质变化的关系,以期为蚯蚓-超富集植物联合修复技术在污泥重金属处理中的应用提供理论依据。结果表明,试验前期蚯蚓在污泥中能正常生长和存活,前20 d总生物量增加了52%。蚯蚓可以显著促进污泥中的Cu、Zn、Cd、Ni等重金属从残渣态和铁锰态等稳定形态向交换态和水溶态等有效形态转化。还可以显著降低污泥中还原性物质的含量,减缓p H值下降速度,降低总有机碳含量,促进铵态氮向硝态氮转化,减少污泥微生物的数量并增加其种群活性。蚯蚓作用下,污泥中重金属的活化程度与还原性物质的含量呈显著负相关,而与微生物种群的活性呈显著正相关(P0.05)。综上所述,蚯蚓可以促进污泥重金属的活化,并改善污泥的肥力条件,为修复植物在污泥中的正常生长和对重金属离子的快速吸收提供有利条件。     

基于Argo数据的热带大西洋大眼金枪鱼时空分布

为了解热带大西洋延绳钓大眼金枪鱼适宜渔获水温的等温线时空分布,分析大眼金枪鱼适宜的垂直和水平空间分布范围,采用Argo浮标剖面温度数据,运用Kriging方法重构热带大西洋9、12、13和15℃月平均等温线场,网格化计算了12、13℃等温线深度值和温跃层下界深度差,并结合大西洋金枪鱼国际养护委员会(ICCAT)大眼金枪鱼延绳钓渔业数据,绘制了12、13℃等温线深度与月平均单位捕捞努力渔获量(CPUE)的空间叠加图,用于分析大眼金枪鱼中心渔场CPUE时空分布和高渔获率的水温等值线时空分布的关系.结果表明:热带大西洋大眼金枪鱼中心渔场延绳钓高渔获率的水层垂直分布在温跃层下界以下区域,在表层以下150~450 m深度.在水平空间上,12℃等温线高值CPUE出现的深度值大多小于300m,集中分布在190~260 m,深度值超过400 m几乎没有CPUE值.大眼金枪鱼水平空间分布受12℃等温线影响.13℃等温线高值CPUE出现的深度值大多小于250 m,集中分布在150~230 m,深度值超过300 m几乎没有渔获.采用频次分析和经验累积分布函数计算其适宜次表层环境因子分布:12℃等温线190~260 m;13℃等温线160~240 m;12℃深度差-10~100m;13℃深度差-40~60 m.文章初步得出热带大西洋大眼金枪鱼中心渔场适宜的水平、垂直深度值分布区间,结果可以辅助寻找中心渔场位置,同时指导投钩深度,为大西洋大眼金枪鱼实际生产作业和资源管理提供理论支持.