基于区域剖分算法的土壤碳通量空间采样策略

由于土壤碳通量在空间分布上具有很强的异质性,传统的采样方法难以对区域土壤碳通量进行精确估算,因此确定适当的采样策略对区域土壤碳通量的估算具有重要意义.本文提出一种逐点递增式采样的区域剖分部署策略(RDPG):设定初始采样点,使用改进的凸包插值算法构造Delaunay三角网,根据邻近已知采样点插值计算三角形各边垂直平分线的交点的离散度,选择离散度最大的点作为新增采样点.采用该方法对变异系数为0.42～0.59的仿真试验区域进行多次试验,结果表明:在相同试验条件下,RDPG布局策略能够获得比随机采样和均匀采样策略更高的区域土壤碳通量估算准确度.RDPG方法考虑了区域土壤碳通量的空间异质性,提高了区域土壤碳通量拟合精度.     

STZ诱导的糖尿病模型小鼠肾脏的上皮-间质转分化研究

目的:探讨STZ诱导的糖尿病小鼠肾脏发生上皮-间质转分化(EMT)的情况。方法:将80只C57BL小鼠随机分为正常对照组(NC组)和糖尿病组(DM组),每组40只。DM组小鼠用1%STZ(streptozotocin,链脲佐菌素)溶液按60mg/kg体质量的剂量进行腹腔注射,每天1次,连续6天。NC组小鼠平行腹腔注射同等体积0.1mol/L的柠檬酸钠缓冲液。再将成模小鼠随机分为A、B批次,A批次用于动态观察生存率、小鼠体质量及随机血糖的监测;B批次用于在造模后第4、8、12周末观察肾组织的病理变化,并用Western blot、免疫荧光染色的方法观察肾组织中EMT标志蛋白α-SMA和E-cadherin的表达。结果:STZ诱导的糖尿病模型小鼠出现糖尿病典型症状如多饮、多尿等,血糖持续在高水平状态,体质量增长缓慢。在造模后12周末,DM组小鼠较NC组小鼠累积生存率显著降低,两组比较差异具有统计学意义(P0.001)。在造模后的第8周末,DM组小鼠肾脏出现明显的病理改变,到第12周末时,绝大部分肾小管上皮细胞被梭形的肌成纤维细胞取代,肾小球空泡,基底膜增厚。造模后的第4、8、12周末时,DM组小鼠E-cadherin表达量均显著低于NC组小鼠(P=0.004,0.026,0.004);而在第8和12周末时,DM组α-SMA表达量显著升高(P=0.009,0.015)。在第12周末,肾组织冰冻切片E-cadherin和α-SMA、免疫荧光染色结果与上述结果一致。结论:STZ诱导的糖尿病模型小鼠有较典型的糖尿病临床改变,且肾组织发生了EMT。     

口腔鳞状细胞癌中VEGF、Bcl-2的表达及意义

目的研究血管内皮细胞生长因子VEGF、Bcl-2在口腔鳞状细胞癌(OSCC)中的表达及意义。方法应用免疫组化SP法检测。结果在OSCC不同分化及TNM分期病例中VEGF阳性表达率无显著差异,但Ⅳ期VEGF阳性表达级别比Ⅰ期病例有显著增高。颈淋巴结转移组的VEGF比无颈淋巴结转移组阳性率高(P<0.05)。OSCC高分化组中Bcl-2的表达率比中低分化组明显低(P<0.05)。VEGF阳性级别越高的病例组,Bc-l2的表达率越高。结论在口腔鳞癌中VEGF、Bcl-2的表达有显著的正相关关系。     

城市森林碳汇及其抵消能源碳排放效果——以广州为例

城市森林及其管理相关政策作为减少CO₂排放的有效策略得到了较为广泛的关注。采用材积源生物量方程与净初级生产力方法来定量分析了广州市城市森林碳储量和碳固定量,根据化石能源使用量及其碳排放因子核算了广州城市能源碳排放,最后评估了城市森林碳抵消效果。结果显示广州市城市森林碳储量为654.42×10⁴t,平均碳密度为28.81 t/hm²,而森林碳固定量为658732 t/a,平均固碳率为2.90 t·hm^-2·a^-1。2005-2010年广州市年均能源碳排放则达到2907.41×10⁴t。广州城市森林碳储量约为城市年均能源碳排放的22.51%,其通过碳固定年均能够抵消年均碳排放的2.27%,不过从城市森林综合效益来看其仍是城市低碳发展重要举措之一。分析了林型组成和林龄结构对于广州森林碳储量和碳固定量的影响,并从森林管理角度为城市森林碳汇提升提出建议。这些结果和讨论有助于评估城市森林碳汇在抵消碳排放中所起的效果。     

盐增强培养对弗氏链霉菌产新霉素的影响

目的: 弗氏链霉菌(Streptomyces fradiae)作为氨基糖苷类抗生素新霉素的主要生产菌株,其新霉素B具有抗菌活性强、抗癌、抗HIV等作用,提高新霉素B的效价具有重要意义。方法: 在满足微生物正常生长所需盐离子的条件下,通过盐增强培养的方式向培养基中添加不同种类、浓度无机盐来改变细胞壁附近的理化特性、渗透压以及培养基中的碳氮比。结果: 不同无机盐对新霉素B效价影响程度由高到低为(NH₄)₂SO₄、NaCl、KCl、K₂SO₄;当添加60 mmol/L(NH₄)₂SO₄时新霉素B的效价达到最高为15 864 U/mL,而NaCl在80 mmol/L浓度时产量最高为7 429.7 U/mL,相比未添加无机盐分别提高3.8倍和0.82倍。在含有80 mmol/L的NaCl的发酵培养基中添加不同浓度的(NH₄)₂SO₄并定时取样检测其中氨基氮、还原糖、pH、TG、菌浓以及新霉素B效价的变化,发现60 mmol/L(NH₄)₂SO₄浓度下氨基氮、还原糖、TG的消耗速率加快,菌体比生长速率μ最大为0.097/h,新霉素B的合成加快且产量提高为17 399 U/mL,同时菌丝呈现出聚集变短的形态且产孢提前。结论: 盐增强培养方式既可以作为一种形态学工程手段,通过改变弗氏链霉菌的微观形态来促进次级代谢产物新霉素B产量的提高,同时也可以作为培养基优化策略来提高新霉素B的产量,这为进一步提高弗氏链霉菌中次级代谢产物产量的研究奠定了基础。     

链霉菌形态分化与次级代谢产物合成的研究进展

链霉菌是一类具有复杂的形态分化周期和强大的次级代谢能力的高GC含量的放线菌,能够利用其初级代谢产生的前体化合物和能量,合成多种结构复杂、功能多样的具有生物活性的次级代谢产物,在农业、食品、畜牧业、工业以及医药研究等领域都具有重要的价值。在链霉菌的形态分化后期常常伴随着次级代谢产物的生物合成,并且两者都受到复杂的网络调控;同时链霉菌的形态对次级代谢产物的产量和种类造成很大影响。对链霉菌生长周期的全面理解将加深对链霉菌形态分化与次级代谢产物合成关系的认识。本文将对链霉菌的形态分化过程、形态分化和抗生素合成两者共同的调控因子以及链霉菌形态与抗生素产量之间的关系进行综述,这将有助于理解抗生素的合成过程,也将会在缩短发酵周期、构建高产工程菌株、新型杀菌剂的研发以及新型抗生素的合成等方面给予我们启发。     

土荆芥挥发性化感物质对蚕豆叶表皮保卫细胞的影响

化感作用是外来植物土荆芥( Chenopodium ambrosioides)成功入侵的机制之一。为了探讨土荆芥挥发油的化感作用机制,该文以蚕豆( Vicia faba)叶的下表皮为材料,将表皮条孵育在分别含土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素的MES [2-( N-morpholino) ethanesulfonic acid]缓冲液中,25℃下光照培养30 min,采用吖啶橙/溴乙锭( AO/EB)双荧光染色法和Feulgen染色法,研究土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素对保卫细胞活性和细胞核形态的影响。结果表明：在土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素的作用下,蚕豆气孔保卫细胞活性降低,细胞核出现固缩、畸形或降解等细胞凋亡特征。随着处理剂量增加,保卫细胞活性显著下降,核异常率显著增加,表明土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素均对蚕豆保卫细胞具有细胞毒性,其中,挥发油毒性最大,α-萜品烯的毒性次之,对伞花素的毒性最小;Caspase抑制剂Z-VAD-FMK可缓解挥发油、α-萜品烯和对伞花素对保卫细胞的毒性,提高细胞活性,这种缓解效应随着抑制剂浓度的增加而增大。由此可见,土荆芥挥发油、α-萜品烯和对伞花素诱导蚕豆保卫细胞发生了Caspase依赖性的细胞凋亡。     

基于感染力与免疫作用的新型冠状病毒肺炎疫情传播模型

目的 新型冠状病毒（SARS-CoV-2）变体往往具有更强的感染力与免疫逃逸能力，目前出现的SARS-CoV-2变体种类繁多，疫情评估与防控形势严峻。本文希望通过建立模拟病毒传染的理论模型，对SARS-CoV-2及其变体引起的疫情进行追踪与预测，并对它们的综合传染性进行评估。方法 根据方格传染病模型，对传染持续时间和群体免疫作用的相互关系进行推导，并在此基础上建立了新型冠状病毒肺炎（COVID-19）疫情感染传播的普遍理论模型，提出感染力参数A和免疫作用参数B，将传染时间与感染人数的复杂关系公式化，用于预测感染日变曲线。还引入了突变株综合传染性参数，用以定量比较各突变株的综合传染能力，并对感染参数A和B不与地域因素相关的猜想进行了验证。结果 通过COVID-19疫情传播的理论模型，对病毒步行次数与传染时间做出了较为精准的预测。通过对突变株感染能力与电性变化的分析，指出了突变株传染性和突变残基电性变化的内在联系。分析了突变株的参数变化，定量比较了各突变株的综合传染能力，得出了综合传染性排行。还验证了参数A和B只与病毒自身性质、病毒与人体共存的性质相关，而与地域无关的猜想，并对各爆发地域的防疫水平进行了评估与比较。结论 本文建立了COVID-19疫情传播的理论模型，在预测疫情持续时间、每日新增感染人数与评估病毒感染力、免疫逃逸能力、综合传染性、地域防疫水平方面具有一定作用，还根据病毒变异可能导致的参数变化给出了防疫注意事项与相关对策的建议。     

小黑山岛海域刺参、魁蚶和紫贻贝生境适宜性分析

以小黑山岛临近海域为研究对象,利用生境适宜性指数(habitat suitability index,HSI)模型选划适宜刺参(Stichopus japonicas)、魁蚶(Scapharca broughtonii)和紫贻贝(Mytilus edulis)增殖修复的区域。分别针对每个修复物种筛选出7个生境评价因子,结合专家赋值法和层次分析法确定每个评价因子的权重,利用GIS空间分析模块将现状调查数据进行插值、重分类和栅格计算,绘制研究区域目标种群生境适宜性地图。结果表明:对于刺参和紫贻贝,研究区域均适宜其生长繁殖,同一物种,相同季节在空间上无站位差异,但各季节的生境适宜性分区变化明显;对于魁蚶来说,东北部海域较适宜增殖,其次为西部海域,四季均以较适宜生境为主,仅冬季出现基本适宜生境。水温是造成季节差异的主要因素,底质类型则是引起生境站位差异的重要原因。可为后续的生物多样性保育和生态修复提供基础资料参考。     

激动素对大鼠肝纤维化后TGF—β1和CTGF变化的影响

目的 检测激动素（kinetin）对大鼠肝纤维化后转化生长因子β1（transforming growthfactor-β1，TGF-β1）和结缔组织生长因子（connective tissue growth factor，CTGF）含量变化的影响。方法将大鼠随机分为3组，模型组，用CCl4诱导形成肝纤维化模型；激动素组，CCl4造模同时给予0．1％激动素溶液0．5ml／100g／d（每天每100克体重大鼠注射0．5ml0．1％激动素溶液）皮下注射；对照组，给予生理盐水皮下注射，治疗12周。应用免疫组化和图像分析技术对3组中TGF-β1和CTGF含量及分布特点进行观察。结果激动素组TGF-β1为（1．339±0．244）％较模型组（1．904±0．367）％显著降低（P〈0．01），CTGF为（2．689±0．534）％较模型组（4．242±1．612）％显著降低（P〈0．01），上述两组TGF-β1和CTGF含量较正常对照组（0．926±0．277）％和（1．608±0．644）％显著升高（P〈0．01）。结论 激动素对实验性大鼠肝纤维化具有抑制作用。