人工微生物混菌系统机制解析中的组学应用及进展

人工微生物混菌系统的生物工程应用价值日益受到重视,使得对于混菌系统中成员菌间的相互作用机制研究也成为近年来的一个热点。其研究结果一方面可以为现有人工混菌系统的进一步优化提供理论依据,另一方面也为全新混菌系统的人工构建提供新的思路和策略,进而促进人工微生物混菌系统未来规模化应用。基因组学、转录组学、蛋白质组学和代谢组学等研究方法能够高通量分析各种生物分子、提供大量的数据与信息,多组学分析可以获得混菌系统中细胞的“全景”,在揭示人工微生物混菌系统中各个成员间的相互作用的研究中有着特殊的意义。文中综述了近年来多种组学技术在人工微生物混菌系统机制解析中的应用及研究进展,从代谢网络、能量代谢、信号转导、膜转运、胁迫响应、混菌系统的稳定性以及结构合理性等方面探讨混菌系统机制解析的最新进展,以期为利用合成生物学、基因组编辑等新兴生物技术改造微生物混菌系统实现其工程化应用提供理论依据。     

Begg矫治器和直丝弓矫治器联合治疗安氏Ⅱ类1 分类错颌畸形的临床 疗效分析

目的:探讨Begg矫治器和直丝弓矫治器联合治疗安氏Ⅱ类1分类错颌畸形的临床疗效。方法:采取回顾性分析方法,调阅2010-2013年徐州矿务集团总医院安氏Ⅱ类1分类错颌畸形患者病历资料,选择病历资料完整且符合本研究要求的正畸病人病历44例进行分析,实验组22例为Begg矫治器和直丝弓矫治器联合治疗组,对照组22例为单纯直丝弓治疗组。对治疗前后的头影测量片进行扫描分析,对治疗时间及辅助支抗应用情况进行统计分析。结果:治疗完成时,Begg矫治器和直丝弓矫治器联合治疗组和单纯直丝弓治疗组的前牙覆合覆盖均减少,上切牙切缘均向远中移动,上下磨牙均伸长,前下面高度均增加,两组治疗结束后硬组织的变化无统计学差异(P0.05)。Begg矫治器和直丝弓矫治器联合治疗组与单纯直丝弓治疗组相比,治疗时间短,使用辅助支抗少,差异具有统计学意义(P0.05)。结论:Begg矫治器和直丝弓矫治器联合矫治安氏Ⅱ类1分类错颌畸形是临床上一种速度快,费用低,效果优的治疗方法。     

黏管藻的分子鉴定与生长特性研究

对分布在辽宁大连黑石礁、付家庄、石槽、金石滩、獐子岛与海洋岛沿岸的黏管藻[Gloiosiphonia capillaris (Hudson) Carmichael]的外部形态、营养与生殖结构、生物量、成熟个体比例与成熟个体生物量/总生物量(R/T指数)的变化、温度性质以及rbcL、COⅠ基因序列进行了详细研究。结果表明: (1) 黏管藻配子体为雌雄同体, 直立, 单生或丛生, 主轴明显, 固着器呈圆盘状, 质地胶质, 颜色为红色或紫红色。采集于獐子岛与海洋岛的藻体长度和宽度明显高于其他采集地点; (2) 藻体由皮层及髓部组成, 皮层由6—10层细胞组成, 髓部存在假根丝细胞。成熟囊果小, 突出于藻体表面, 呈球形或半球形, 通常2—4个囊果聚集在一起; (3) 黏管藻配子体的生物量在6月达到最大, 平均生物量为3.628 g/m2。3—6月成熟个体比例逐渐增大, 6月达到100%; (4) 黏管藻配子体生长周期为3—7月, 温度性质属于温带性; (5) rbcL基因序列分析表明, 6个采集地点的样本间无碱基差异, 与产自加拿大的黏管藻聚在一起, 形成一个独立的分支。COⅠ基因序列分析表明, 6个采集地点的样本间无碱基差异, 形成一个独立的分支, 均确定为黏管藻。     

垂直绿化生态效益研究综述

全球气候变化和城市化背景下城市生态环境问题越发凸显，面对日趋紧张的土地资源现状，垂直绿化建设成为重要的城市绿地补充手段，对改善城市环境具有重要意义。垂直绿化具有多种生态效益，且其效益发挥受到多因素共同影响。如何统筹协调生态效益和影响因素之间的复杂关系，以使其综合生态效益最大化，是当前垂直绿化建设亟待解决的科学问题之一。基于文献综述法归纳了不同生态效益的机制及其关键影响因素，并对多效益和多影响因素进行了综合分析。结果表明，垂直绿化具有缓解城市热岛、建筑节能减排、固碳、净化空气、降噪、截留雨水和支持生物多样性等七种主要生态效益，并受到植被特征、设施结构特征、气象条件、空间格局等多方面因素的共同影响。基于对效益和影响因素的综合分析，进一步提出了两点规划思路：首先，关注环境需求和效益供给的耦合关系能够更加科学合理地指导区域垂直绿化建设布局。其次，关注生态效益间的关系，以区域关键生态环境问题为导向进行效益权衡并结合考虑其影响因素的重要性程度能为规划设计提供有效建议。     

流域视野下梯田聚落的人居环境空间特征——以元江流域为例

针对村落人居环境研究过于注重村落本体的现状,以GIS的技术方法结合实地调研,选取梯田聚落所处的元江流域及典型样本大瓦遮河子流域为研究范围,探讨流域视野下人居环境空间的宏观与微观特征。结论如下：1）哀牢山区的崎岖山脉与密集水系造就了元江流域的格局,以水平、垂直特征奠定子流域尺度中梯田聚落的人居环境基础;2）大瓦遮河子流域的人居环境以“典型山地本底、帚状水系关联”为共性,在中低山区形成“面状森林核心、村落散布周边、旱地梯田混合”的彝族聚落区,在中山区形成“面状梯田核心、村落环绕周边、带状森林围合”的哈尼族聚落区,二者差异源自不同民族适应垂直分异效应的差异化农作策略;3）流域是人居环境研究的基本单元,超越村落本体之外的流域视野对复杂地理环境中的人居环境研究具有重要价值与普遍意义。     

火灾恢复年限对大兴安岭森林乔灌草多样性及优势种影响

林火是大兴安岭地区森林生态系统的重要影响因子,研究火灾对植物多样性和优势种多度长期影响,有助于火灾区域森林生态系统重建与管理。本研究以大兴安岭不同火烧年限（1~5、5~10、10~20、20~30、30~40和40~50年）48对配对样地（火烧样地与邻近未火烧对照样地）为研究对象,利用二者差值变化来探讨森林恢复年限对植物多样性指数影响,通过对乔灌草相对多度变化确认火灾恢复对优势种的影响。研究结果表明：（1）火烧与对照间乔木多样性和丰富度差值先降后升趋势,在10年左右最低,而恢复30~40年后与对照样地相当或更高。灌木与乔木变化趋势相似,但是变化趋势多达到统计学显著（P<0.05）,灌木Shannon-wiener多样性指数和丰富度差值随年限增加而线性上升。草本Simpson多样性指数随火烧年限增加而直线下降,但是均匀度与丰富度没有出现线性变化。（2）乔灌草优势种变化趋势为：乔木层白桦（Betula platyphylla）在火烧5~30年占比均超过30%,在30年后占比不超过15%,同时兴安落叶松（Larix gmelinii）在30~40年占比超过50%;灌木层在0~30年均是越桔（Vaccinium vitis-idaea）占比最大,30年之后变为榛子（Corylus heterophylla）,草本层5~30年均是小叶章（Deyeuxia angustifolia）占比最大,30年之后变为其他物种。对照样地乔木层主要是兴安落叶松,占比超过50%,灌木层主要是越桔（Vaccinium vitis-idaea）,草本层主要是小叶章（Deyeuxia angustifolia）。整体来看,乔木火后恢复需要更长的时间,而灌木和草本火后恢复更快。植物多样性及优势种变化是研究其对生态服务功能（如碳汇）影响的基础,我们研究结果为天保工程后续实施及科学管理大兴安岭森林生态系统提供数据支撑。     

雌雄子午沙鼠的认知行为及其神经内分泌水平的差异

本研究通过对雌雄子午沙鼠进行新物体识别和社会认知实验,运用免疫组化方法检测其相关脑区合成催产素（OT）、加压素（AVP）和多巴胺（DA）能的神经元数量,采用酶联免疫试验（ELISA）方法检测了其血清中OT、AVP的水平,探究了雌雄子午沙鼠的两性认知差异及其神经内分泌水平的差异。结果表明,雌雄子午沙鼠对新物体的探究时间均要显著高于旧物体,雌雄子午沙鼠的辨别指数无显著差异（P＞0.05）;雄性子午沙鼠随着探究次数的增加对重复刺激鼠a的探究时间不断减少,对陌生刺激鼠b的探究时间显著高于刺激鼠a（P＜0.05）;雌性子午沙鼠没有此趋势。雄性子午沙鼠OT能神经元数量在下丘脑室旁核(PVN)和视上核(SON)均要显著少于雌性（P＜0.05）;雄性个体DA能神经元数量在黑质显著高于雌性（P＜0.01）;然而雄性个体DA能神经元数量在腹侧被盖区显著少于雌性（P＜0.01）;雌雄子午沙鼠血清OT、AVP水平均无显著差异。综上所述,雌雄子午沙鼠对新物体的识别能力无显著差异,然而雄性子午沙鼠的社会认知能力强于雌性。在神经内分泌水平上,雌雄子午沙鼠PVN和SON中OT能神经元数量、黑质和腹侧背盖区的DA能神经元数量均呈现出了两性差异。     

许氏平鲉发育早期的氨基酸与脂肪酸组成及变化

为了研究许氏平鲉(Sebastes schlegelii)雌鱼体内受精后仔鱼开口前和仔鱼开口后两个阶段氨基酸和脂肪酸的组成变化规律, 采用生化常规方法定量测定并分析了许氏平鲉发育早期的受精卵(FE)、胚胎期(ES)、初产仔鱼(PL₁)、前仔鱼期(PL₂)、后仔鱼期(PL₃)和稚鱼期(J)6个阶段的氨基酸和脂肪酸组成特点及含量变动。结果表明: 总氨基酸含量从FE至PL₁显著下降, 至PL₃显著上升, 至J又显著下降(P<0.05); 游离氨基酸含量以FE最低(12.77 mg/g), 从FE到PL₁显著上升(P<0.05), 并在PL₁含量达到最高值(92.19 mg/g), PL₁发育到J呈现先下降后上升再下降的变化趋势(P<0.05), 游离氨基酸与总氨基酸的比值范围在2.37%—19.66%。在各发育阶段干样中检出碳链长度在C₁₄-C₂₄的29种脂肪酸, 分别为9种饱和脂肪酸(SFA)、9种单不饱和脂肪酸(MUFA)和11种多不饱和脂肪酸为(PUFA), 受精卵中主要脂肪酸依次为C_22:6n-3(DHA)、C_18:ln-9c、C_16:0和C_20:5n-3(EPA)。胚胎期(FE-ES)的脂肪酸利用率顺序为SFA、MUFA、n-6PUFA、n-3PUFA, 主要以C_18:3n-3、C_18:0、C_16:1n-7及C_20:5n-3(EPA)作为胚胎期的能量来源, C_22:6n-3(DHA)的实际利用率最低(9.71%), 被优先保存下来, C_16:0的实际利用量最高(10.94mg/g); 仔鱼内源营养阶段(ES-PL₁)脂肪酸利用率顺序为MUFA、n-6PUFA、SFA、n-3PUFA, 主要以C_16:1n-7、C_18:0、C_20:4n-6(ARA)及C_18:1n-9c作为开口前仔鱼的主要能量来源, 其中仔鱼对DHA实际利用量最高(18.23 mg/g)。PL₁-PL₃阶段DHA相对于EPA和ARA被选择性利用; PL₃至J阶段ARA相对于EPA和DHA被选择性利用。研究表明: 许氏平鲉仔鱼开口前阶段总氨基酸含量与游离氨基酸含量的变化趋势截然相反, 胚胎期与仔鱼内源营养阶段脂肪酸利用率和利用量均有所不同, 仔鱼期DHA优先被利用, 过渡至稚鱼期ARA优先被利用。建议在仔鱼开口后添加富含DHA生物性饵料, 仔鱼过渡到稚鱼期在配合饵料中添加ARA营养物质, 防止苗种营养不足, 保证成活率。