杂交保护检测技术的应用

自杂交保护检测(Hybridization Protection Assay,HPA)技术首次被报道以来,在很多领域都得到了应用。本文综述了HPA技术的主要原理特性和应用的研究进展,包括微生物的鉴定检测、端粒和端粒酶检测、基因突变检测和基因多态性分析、mRNA转录水平监测和其他方面的应用,并对HPA技术在我国应用的局限和应用前景进行分析。     

2型糖尿病内脏脂肪含量与胰岛β细胞功能及胰岛素抵抗的关系研究

目的:研究2型糖尿病患者内脏脂肪含量与胰岛β细胞功能及胰岛素抵抗的关系。方法:对65例初诊2型糖尿病患者采用256 CT平脐经L4、5水平进行扫描并测量皮下及内脏脂肪含量,并以BMI不同进行分组,即体重正常组、超重组、肥胖组。采用稳态模式评估法(HOMA)计算胰岛素抵抗指数、胰岛B细胞分泌功能,测量入组患者的相关人体指标、空腹血生化检查指标。结果:超体重组、肥胖组患者腰围、体重指数(body mass index, BMI)、甘油三酯(triglyceride, TG)、低密度脂蛋白胆固醇(low density lipoprotein cholesterol, LDL-C)、空腹血糖,(fasting blood-glucose, FBG)、空腹胰岛素(fasting insulin, FINS)INS、稳态模型胰岛素抵抗指数(Homeostatic Model Assessment for Insulin Resistance, HOMA-IR)、胰岛β细胞功能指数(Homeostasis model assessment-β,HOMA-β)指标肥胖组、超重组均明显高于正常体重组(P0.05),超体重组、肥胖组内脏脂肪含量、内脏脂肪面积、皮下脂肪含量、脂肪总含量、脂肪百分比,超重组、肥胖组均明显高于正常体重组(P0.05),且肥胖组各项指标明显高于超重组(P0.05)。多元回归分析显示腹部脂肪总含量、内脏脂肪含量、皮下脂肪含量、内脏脂肪面积、BMI与胰岛素抵抗呈正相关,而其中内脏脂肪含量及面积关系最密切。结论:内脏脂肪含量是2型糖尿病胰岛素抵抗及B细胞功能变化的独立影响因素。     

基于生态系统评价的山水林田湖草生态保护与修复体系构建研究——以乌梁素海流域为例

山水林田湖草系统保护与修复工程实施的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。从乌梁素海流域山水林田湖草的生态现状与功能出发,对乌梁素海流域水土流失、土地沙化等生态敏感性及土壤保持、水源涵养、生物多样性等生态功能重要性进行系统评价,形成基于生态敏感性和生态功能重要性相结合的空间格局评价结果。以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,以乌梁素海流域生态敏感性和生态功能重要性相结合的空间格局评价结果为基础,制定了“一中心、二重点、六要素、七工程”的乌梁素海山水林田湖草生态保护与修复体系,并基于此将乌梁素海流域生态保护修复分为6个主要治理区域,形成“四区、一带、一网”的生态安全格局,通过具体工程实施,流域生态环境质量和生态服务能力将取得明显提升,防风固沙能力有效增强,生物多样性持续改善,水环境质量稳定达标,生态系统的稳定性明显加强。通过乌梁素海流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复关键区域的识别提供了定量分析方法,为流域尺度构建生态安全格局、实现山水林田湖草系统保护和修复提供思路和途径。     

不同ω-3/ω-6构成比的配伍红花籽油对SH-SY5Y细胞氧化损伤的预防效应

探讨不同ω-3/ω-6构成比的配伍红花籽油(Compatibility Safflower Seed Oil,CSSO)预防神经细胞氧化损伤的作用。通过过氧化氢(hydrogen peroxide,H2O2)氧自由基供体诱导,建立人神经母细胞瘤SH-SY5Y细胞氧化损伤模型;以不同浓度和ω-3/ω-6构成比的CSSO进行细胞药物干预,利用四甲基偶氮唑蓝(methyl thiazolyltetrazolium,MTT)和流式细胞仪检测细胞活力变化和细胞凋亡率。我们建立了H2O2诱导的SH-SY5Y细胞氧化损伤模型,其IC50值为1089.54μmol/L H2O2;随着ω-3相对含量递减,CSSO预防细胞氧化损伤的效应增加,且当ω-3/ω-6比例为1∶6.68和有效浓度范围为375～750μg CSSO/mL时,其药物干预组细胞活力(84.1%)显著高于模型组(61.1%),而药物干预组细胞凋亡率(12.6%)明显低于模型组(25.9%)。从以上结果可以推测,CSSO能够保护细胞并预防氧自由基诱导的细胞损伤,其效果可能与CSSO中ω-3/ω-6构成比密切相关。     

桑黄菌丝体和子实体中次级代谢产物及其活性的比较

研究桑黄发酵菌丝体次级代谢产物及活性与子实体的差异性,探讨其替代子实体的可能性。研究通过高效液相色谱分析和化学法比较菌丝体和子实体石油醚、氯仿、乙酸乙酯和正丁醇4个萃取相中的成分差异,以二苯基三硝基苯肼自由基（DPPH）清除率和Trolox当量抗氧化能力（TEAC）作为抗氧化活性的指标、HepG2和MCF-7癌细胞的抑制率作为抑制肿瘤细胞生长的指标,比较其活性差异。结果表明,菌丝体和子实体4个萃取相在化学成分上存在差异;在活性方面,菌丝体各萃取相的抗氧化活性高于子实体,而子实体抗肿瘤活性优于菌丝体。菌丝体醇提取的总黄酮含量高于子实体醇提物,抗氧化活性和总黄酮含量有显著相关性,发酵菌丝体在抗氧化活性方面具有替代子实体的可行性。     

生物炭配施氮肥对典型黄河故道区土壤理化性质和冬小麦产量的影响

探讨典型黄河故道区生物炭配施氮肥对耕层土壤理化性质和作物产量的影响,阐明生物炭配施氮肥后土壤碳氮含量和理化性质的变化规律,可为合理培肥土壤、提升耕地质量、提高冬小麦产量提供科学依据。本研究以黄河故道典型区域潮土和中性生物炭为供试材料,连续两年进行田间定位试验,开展不同生物炭用量(0、15、30 t·hm^-2)配施氮肥(N 270、330 kg·hm^-2)对土壤理化性质的影响研究。结果表明: 生物炭施入2年后,土壤广义土壤结构指数(GSSI)增大、土壤三相结构距离指数(STPSD)减小,显著改善了土壤三相比,其中在30 t·hm^-2施炭量条件下土壤三相比最接近理想状态;土壤紧实度和容重降低,土壤总孔隙度和毛管孔隙度增加,田间持水量和透水透气性增大,土壤板结状况得到缓解;>0.25 mm粒径团聚体显著增加(增幅70.6%～94.4%),团聚体平均重量直径(MWD)增大(增幅24.0%～48.0%),土壤团聚体结构得到改善。施加生物炭可显著增加土壤有机碳含量(增幅15.8%～67.0%),并可调节土壤C/N,降低氮素释放强度,提高氮肥利用率,显著增加土壤肥力,但未提高土壤pH值,其中10～20 cm土层土壤pH值呈显著下降趋势。在相同施氮条件下,施用生物炭比不施用处理的冬小麦产量2年平均增加9.6%～25.6%,增产效果显著;在相同生物炭施用量下,高氮处理比常规氮处理的冬小麦平均增产2.5%～4.4%,但差异不显著。综上,生物炭配施氮肥能够改善土壤微生态环境,提高土壤肥力,增加作物产量。从改善土壤理化性质、作物增产效果和投入成本等方面综合考虑,推荐在黄河故道区耕作层施入生物炭30 t·hm^-2并配施氮肥330 kg·hm^-2较为适宜。     

北京门头沟主城区及其城郊森林大气污染物时空变化特征

由于前人对城市大气污染物时空变化特征研究结论缺乏统一性, 以及城市森林及其周边大气污染物协同变化规律研究结果的不确定性, 研究以建立在北京市门头沟的3套固定空气质量监测站为依托, 以主要大气污染物SO2和氮氧化物为研究对象, 分析典型居民区、林缘和林内主要大气污染物浓度的日、月、季及特定天气下的变化规律, 拟揭示北京门头沟主城区及其城郊森林大气污染物时空变化特征。研究结果表明, 秋季林内SO2浓度为夜间高于白天, 其余大部分为白天高于夜间; 林内氮氧化物的日变化特征为双峰型, 居民区为单峰型; 居民区、林缘空气中SO2的日变化规律表现为单峰型, 林内SO2日变化秋季为凹面型, 冬季无明显特征; 林内、林缘、居民区空气中SO2浓度均为冬季高于秋季, 林内、居民区空气中NO2为秋季高于冬季, NO、NOx冬季与秋季无显著差异; 居民区、林内SO2在2月份达到峰值, 林缘1月达到峰值, 林内氮氧化物10-11月份达到峰值, 居民区11-12月达到峰值; 居民区氮氧化物显著高于林内, SO2为林内、居民区显著高于林缘。在典型大气污染过程中, 秋季林内空气中氮氧化物浓度波动幅度较居民区小且具有明显的滞后特征, 冬季林内空气中NO、NOx浓度波动幅度较居民区小且无明显滞后特征, 秋、冬季节林内空气中SO2浓度波动幅度较林缘、居民区大且无明显滞后特征; 不同观测点大气污染物浓度显著正相关。城郊森林可以对其周边城市的大气污染物起到缓冲、抵抗和吸收作用, 但特定天气条件下, 森林中的大气污染物会向城市中扩散。     

草原矿区土壤环境损害基线评估判定的应用研究——以内蒙古草原矿区为例

草原生态环境损害评估鉴定中,土壤基线是重要的评价标准。如何确定土壤基线,寻找适宜的基线判定方法,进而判定草原土壤的受损害程度,已成为草原生态系统损害评估鉴定、生态系统保护及修复工作中的关键。基于科学、务实、准确的原则,对内蒙古2个草原矿区土壤的总有机质（TOM）、N、P、K含量进行采样分析,采用历史数据法、参考点位法和统计点位法来判定土壤基线。结果表明,胜利矿区土壤养分均值与参考点位法基线值差异较小,采矿对胜利矿区土壤养分含量未见直接的影响。宝日希勒矿区土壤中TOM含量均值明显低于3种方法得出的基线值,N、K均值与参考点位法基线值相似,P均值位于3种基线值之间。可见采矿对宝日希勒矿区土壤中TOM的含量造成了直接影响,对N、P、K含量未见直接的影响。最适宜该地区的方法取决于样本质量和评估尺度,建议以参考点位法为主,历史数据法和统计点位法作为验证工具,3种方法共同使用。     

阿特拉津降解菌ATR3的分离鉴定与土壤修复

阿特拉津因效率高、价格低廉,是我国玉米田施用最广泛的除草剂之一,但其结构稳定,残留时间长,因此对生态环境和人类健康造成了一定的危害。从长期受阿特拉津污染的玉米田土壤中筛选并鉴定阿特拉津降解菌,明确其在不同类型土壤中的去除能力。对分离出的阿特拉津降解菌ATR3进行生理生化分析和16S rRNA序列鉴定,确定菌株ATR3为节杆菌属（Arthrobacter sp.）。该菌株以阿特拉津为唯一氮源,培养48 h后对1 000 mg/L阿特拉津的去除率达到97%以上。敏感作物盆栽试验结果表明,阿特拉津在棕壤上去除最快,褐土次之,黑土最慢,说明阿特拉津在土壤中的去除过程与土壤本身的理化性质呈相关关系。同时,该菌株处理14 d后,能明显恢复玉米的各项生物学指标,说明该菌株对阿特拉津污染土壤具有良好的修复能力。为阿特拉津降解菌剂的推广利用提供参考。