玉米/蒜苗套作优势的生态学分析

对玉米/蒜苗套作系统两作物根区进行膜隔、网隔和无隔处理,以各自单作为参比,研究了玉米/蒜苗的套作优势及地上部和地下部因素对套作优势的贡献.结果表明,玉米/蒜苗套作的生物学产量和经济学产量的LER均大于1,玉米、蒜苗的经济学产量分别增加933 kg · hm-2和3620 kg · hm-2,有明显的套作优势.套作的地上部和地下部的综合作用还促进了玉米对氮、磷、钾的吸收和蒜苗对氮、钙、镁的吸收.套作产生的地上部环境更有利于蒜苗的生长,其杂草的种类、数量和生物学产量都低于单作.     

堆肥化处理对畜禽粪便中四环素类抗生素及抗性基因控制的研究进展

随着四环素类抗生素在畜禽养殖中的广泛应用,畜禽粪便已成为四环素类抗生素和抗性基因的重要富集位点,其未经处理直接施用具有潜在的生态环境和人类健康风险。堆肥化处理可有效消减畜禽粪便中的四环素类抗生素,并且对抗性基因的扩散和传播具有一定的控制效果。本综述比较了不同的堆肥化工艺对粪肥中四环素类抗生素消减的效果,并重点讨论了其微生物降解机理,总结了堆肥化处理对粪肥中四环素抗性基因消减的研究进展,进一步讨论了堆肥化处理过程中抗性基因变化的微生态机理与控制策略,最后提出了采用热水解等预处理工艺去除抗生素压力和采用厌氧堆肥化工艺增强抗性基因控制的技术建议,以及从动态的角度采用高通量的检测技术来解析抗性基因消减机制的研究策略建议。     

口蹄疫病毒株AF72 VP3的结构模拟与分析

以口蹄疫病毒株AF72 RNA为模板,反转录并扩增目的基因,PCR纯化产物与pGEM TEasy载体连接并转化JM109菌株,用凝胶电泳、PCR和Spe I/Sph I双酶切法鉴定为阳性的重组质粒进行测序.比对测序结果确定AF72 VP3的核苷酸序列,利用同源建模的方法建立AF72 VP3结构蛋白的3D结构,在此基础上,综合亲水性、可塑性、抗原指数以及表面可能性等参数预测AF72 VP3结构蛋白的B细胞抗原表位.分析表明,口蹄疫病毒VP1、VP2、VP3和VP4在核苷酸水平上的变异率是无差异的(P＞0.05);而它们在氨基酸水平上的变异率差异显著(P＜0.05).该毒株与20株源于GenBank中的VP3氨基酸序列比对发现其保守区主要位于第1～24、24～35、36～42、45～56、65～122、124～172、177～210、211～219位.AF72 VP3结构蛋白三维空间结构可分为A、B和C 3个结构区域,蛋白呈现较规则的空间构象,其中18～23、30～44、60～75、113～124、130～142、193～220氨基酸区段是AF72VP3结构蛋白可能的B细胞抗原表位区域,该结果将为进一步的FMDV多表位疫苗研究提供更有价值的参考信息.     

生物信息学分析筛选结直肠癌靶基因及评估预后价值

为寻找与结直肠癌发展和预后相关的潜在关键基因及信号通路。从美国国立信息中心NCBI的GEO数据库获得结直肠癌基因表达数据集GSE106582,通过PCA对样本进行分组,利用GEO2R进行综合分析,筛选结直肠癌与癌旁对照组的差异表达基因;通过DAVID在线工具对差异表达基因进行GO本体分析和KEGG通路富集分析,初步分析差异表达基因的生物学作用;基于STRING数据库对差异表达基因进行蛋白质相互作用网络分析,利用Cytoscape软件进行可视化并筛选关键基因;用生存分析和ROC曲线诊断对关键基因进行鉴定并通过数据集GSE21510进行验证。共鉴定出199个差异表达基因,其中53个为上调基因,146个为下调基因;上调的差异表达基因主要富集在与胶原蛋白分解代谢过程、细胞外基质分解、细胞外基质受体相互作用和PI3K/AKT信号通路等生物学过程;下调的差异表达基因主要富集在碳酸氢盐运输、一碳代谢过程、矿物质吸收、药物代谢-细胞色素P450和氮代谢通路等生物学过程;MCODE分析、生存分析和ROC诊断共发现3个基因分别为BGN、COL1A2和TIMP1可能与结直肠癌的发生发展有关,它们在肿瘤组织中的异常高表达与患者较差的生存期呈正相关,GSE21510的验证结果与GSE106582的分析结果相同。本研究采用生物信息学方法对CRC基因芯片数据进行挖掘,从基因水平探讨CRC潜在的发病机制、肿瘤标志物的及患者预后分子的筛选,以及可能的药物治疗靶点提供了一定的参考价值和理论基础。     

玉米-线辣椒套作系统中土壤养分与根际土壤微生物、酶活性的关系

采用玉米单作、线辣椒单作、玉米-线辣椒套作3种栽培模式,并在玉米-线辣椒套作的种间根部设3种不同隔离处理（膜隔、网隔和无隔）,研究了玉米-线辣椒套作系统中土壤生物因子与土壤养分的关系．结果表明：玉米-线辣椒套作具有明显优势;与两作物单作和玉米-线辣椒套作种间根区膜隔处理相比,玉米-线辣椒根区无隔和网隔处理复合群体中两作物根际土壤酶活性、微生物数量、土壤养分均显著提高;除有效镁与真菌种群数量、过氧化氢酶活性呈负相关外,其余速效养分与各生物因子均呈显著或极显著正相关．通径分析表明,该系统中促进有机质累积的主要生物因素是脲酶、过氧化氢酶、细菌和蛋白酶,蔗糖酶是影响碱解氮的最主要因子,脲酶是影响有效磷的最主要因子,细菌是影响有效钾的最主要因子,碱性磷酸酶、真菌只是选择性地对有机质的累积和氮、磷、钾有效养分的形成起作用,放线菌对土壤养分的直接作用系数为负,对土壤养分形成的作用较小．     

肝激酶B1和造血干细胞内稳态

肝激酶B1(liver kinase B1,LKB1),又名丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶11(STK11),是一种蛋白激酶,可磷酸化AMP激活的蛋白激酶和12种其他AMPK相关激酶。LKB1还是一种肿瘤抑制蛋白,生殖细胞LKB1基因突变可引发家族性黑斑息肉综合征,而体细胞突变可造成多种肿瘤发生。小鼠Lkb1的失活可导致造血干细胞(HSC)静息的丧失、快速的HSC消耗、严重的全血细胞减少和最终的致死。Lkb1缺陷的HSC细胞显示出线粒体缺陷、膜电位减少和细胞ATP耗竭。这些结果说明LKB1是一种HSC内稳态和造血过程中的新调节因子。     

柠条锦鸡儿和沙拐枣主根暴露后的生理响应及抗逆机理

风蚀是固沙植物根系暴露的主导因素。在宁夏白芨滩国家级自然保护区对8年生的柠条锦鸡儿（Caragana korshinskii）和沙拐枣（Calligonum mongolicum）成株进行3个深度（10、20、30 cm）的主根暴露处理,并揭示其生理过程及适应机理。结果表明：（1）柠条锦鸡儿主根暴露10 cm的各项生理指标在21 d内与对照间均无显著差异,暴露至30 cm深度其MDA含量、Pro含量、叶绿素含量、Chl （a/b）、CAT活性在第7天均与对照间存在显著差异,至第21天又恢复至对照组水平,可溶性糖和SOD与对照间始终无显著差异,由此判断主根暴露10 cm对柠条锦鸡儿未产生逆境胁迫,暴露30 cm深度后的7 d内通过启动以游离脯氨酸为主的渗透调节系统以及增强CAT活性清除H₂O₂,使其逐渐恢复至生理稳态;（2）沙拐枣根系暴露10 cm的第7天通过可溶性糖的积累和Chl （a/b）的升高调节生理稳态,暴露20、30 cm深度的第14天和第21天,SOD、CAT、叶绿素含量较对照均显著下降（P<0.05）,即其抗氧化酶系统开始紊乱,光合作用下降。综上,主根暴露30 cm深度仅在暴露早期对开花期的柠条锦鸡儿生理有影响,而展叶期的沙拐枣在根系暴露20 cm深度以上,即表现出中重度干旱胁迫响应。     

生物处理过程次生风险的产生与控制研究进展

生物技术被认为是最清洁、最安全、也是最经济的废水和废弃物处理技术,然而,随着抗生素、全氟化合物前体物等化学物质进入生物处理系统,会产生次生风险因子——抗生素耐药细菌、抗性基因以及全氟化合物等,导致潜在的健康和生态风险。以畜禽养殖废弃物生物处理过程为例,重点探讨了好氧堆肥和厌氧消化过程中耐药细菌和抗性基因的产生和去除效果,并提出相应的管理和控制措施。同时,简介了抗生素生产废水和城市污水处理系统中生物转化产生的抗性基因和全氟化合物等次生风险因子问题。最后,提出关注生物处理次生风险问题,加强环境管理和研发源头预处理、生物处理过程控制和深度末端保障技术等技术思路。     

基于水-陆耦合生态系统服务的生态安全格局构建研究——以长三角生态绿色一体化发展示范区为例

快速城市化和国土空间规划大背景下，评估区域生态系统服务、构建生态安全格局是实现城市精细化发展的有效手段。本研究立足生态系统服务供给效能，以长三角生态绿色一体化发展示范区为例，从陆域、水域两个层面进行量化计算，构建水-陆耦合生态系统服务综合评价体系，将高供给区域识别为生态源地，并基于MCR模型和电路理论分别提取廊道和节点，构建区域生态安全格局。研究结果表明：1）分别识别陆域和水域生境斑块面积34.31km²、272.50km²，为江南水乡空间存续和城市绿地空间选址提供了理论依据；2）水-陆耦合度评价得到源地41个，总面积206.79km²，占研究区总面积8.57%，呈现"西北多东南少"的格局；3）提取89条生态廊道和91个生态节点，生态廊道总长度586.35km，呈均匀网状分布，节点包括44个夹点及47个障碍点，主要位于吴江区。通过区域生态安全格局的构建与优先级评价，分级提出国土空间生态保护与修复建议，为我国其他快速城市化地区及都市圈周边区域的国土空间合理布局、土地利用的转化与管理提供参考。     

小鼠脊髓损伤模型的建立及其评价

通过对模型的制备模拟脊髓损伤,研究其病理和影像的变化及脊髓组织的病理分析,为后期的唔疗提供了实验信息。使用7～8周龄小鼠,咬除T9～T10棘突及相应椎板,用重物压迫脊髓,缝合皮肤,制成脊髓损伤模型。分不同的时间进行行为学评分及病理和影像学的检测。结果显示对照组在不同时间行为学评分较高,而实验组评分较低。脊髓损伤区出现明显的病理改变和影像学的改变。可见在实验组中小鼠脊髓损伤区无脊髓组织残留,且出现明显的组织和影像改变,在行为学上两组相比具有显著差异,适用于脊髓再生的研究,从而为进一步研究脊髓损伤提供了较为可靠的模型。