Phenomenological Incorporation of Nonlinear Dendritic Integration Using Integrate-and-Fire Neuronal Frameworks

It has been discovered recently in experiments that the dendritic integration of excitatory glutamatergic inputs and inhibitory GABAergic inputs in hippocampus CA1 pyramidal neurons obeys a simple arithmetic rule as , where , and are the respective voltage values of the summed somatic potential, the excitatory postsynaptic potential (EPSP) and the inhibitory postsynaptic potential measured at the time when the EPSP reaches its peak value. Moreover, the shunting coefficient in this rule only depends on the spatial location but not the amplitude of the excitatory or inhibitory input on the dendrite. In this work, we address the theoretical issue of how much the above dendritic integration rule can be accounted for using subthreshold membrane potential dynamics in the soma as characterized by the conductance-based integrate-and-fire (I&F) model. Then, we propose a simple I&F neuron model that incorporates the spatial dependence of the shunting coefficient by a phenomenological parametrization. Our analytical and numerical results show that this dendritic-integration-rule-based I&F (DIF) model is able to capture many experimental observations and it also yields predictions that can be used to verify the validity of the DIF model experimentally. In addition, the DIF model incorporates the dendritic integration effects dynamically and is applicable to more general situations than those in experiments in which excitatory and inhibitory inputs occur simultaneously in time. Finally, we generalize the DIF neuronal model to incorporate multiple inputs and obtain a similar dendritic integration rule that is consistent with the results obtained by using a realistic neuronal model with multiple compartments. This generalized DIF model can potentially be used to study network dynamics that may involve effects arising from dendritic integrations.     

线粒体膜完整性对细胞命运的调控

线粒体双层膜的完整性是细胞存活的关键因素，其遭到破坏后会使细胞发生凋亡、焦亡或炎症。线粒体膜的破坏包括线粒体外膜通透、线粒体内膜通透、通透性转换，三者可通过调控不同的信号通路导致不同的细胞命运。然而，这些信号通路之间存在交叉关联，使得线粒体膜对细胞命运的调控错综复杂，导致人们对其机制缺乏清晰的认识。本综述首先分析了不同程度线粒体外膜通透在细胞存活、癌变或凋亡中的作用，接着讨论了线粒体内膜通透通过引发线粒体DNA释放促进炎症发生的分子机制，然后阐述了线粒体通透性转换引发焦亡的作用机制，最后总结出线粒体膜完整性影响细胞命运决策的内在关联。深入了解线粒体膜完整性调控细胞命运的分子动力学机制，有助于为癌症和神经退行性疾病的诊疗提供思路。     

转基因抗除草剂油菜对近缘作物的基因漂移

以转基因抗除草剂油菜 Q3和 HCN- 19为花粉供体材料 ,油菜近缘作物为花粉受体材料 ,在自然授粉条件下研究甘蓝型油菜与芸薹属近缘作物间的基因漂移频率。结果表明 ,油菜对芸薹属 6个种甘蓝、黑芥、埃芥、芥菜型油菜、白菜型油菜和甘蓝型油菜的基因漂移率分别为 0、0 .0 2 4 %～ 0 .2 4 3%、 0 .0 2 8%～ 0 .0 92 %、 0 .10 9%～ 0 .95 1%、 0 .4 79%～ 0 .879%、 1.2 5 2 %～2 .191%。且基因漂移频率受多种因素影响 ,其中与杂交亲和性、花期同步率、种植面积等高度相关。通过花粉将抗除草剂基因漂移给近缘作物 ,油菜是需要特别关注的作物     

长江三峡库区蝶类群落的物种获得率、小生境占有率及相对多度

研究于 1998～ 2 0 0 3年在库区 10个区县 ,35个调查点进行。研究时 ,库区蝴蝶的生活环境被划分为 80个小生境 ,设置样带6 6 1条 ;调查期间获得 (Sampled)蝴蝶 331种 ,10 780只个体。报道三峡库区蝴蝶群落的部分参数 :2 5 3种蝴蝶的小生境占有率低于 10 % ,占有 4 0 %以上小生境的蝴蝶只有 7种 ;在 6 0条以上样带都获得的蝴蝶有 16种 ,而在 10条以下样带内获得的蝴蝶 2 19种 ,占总数的 6 6 .2 % ;优势种 2 1个 (6 .3% ) ,常见种 12 5个 (37.8% ) ,少见种 10 3个 (31.1% ) ,罕见种 82个 (2 4 .8% ) ;相对多度高于 1%的种类 2 2个 ,仅占总数的 6 .6 % ;个体数分布的规律接近对数级数法则。三峡库区蝶类现在的分布反映了库区生境破碎化的结果 ,意味着适宜的生境斑块周围分布不适宜生境 ,种群受到面积、隔离、边缘等多种效应的影响 ,形成了现有的物种多样性及其空间格局     

植盲蝽属一新种记述(半翅目,异翅亚目,盲蝽科)

记述盲蝽科盲蝽亚科植盲蝽属Phytocoris Fallén,1814 1新种,九寨植盲蝽Phytocoris jiuzhaiensis sp.nov.,模式标本采自四川省九寨沟自然保护区.标本存放于内蒙古师范大学生命科学与技术学院昆虫研究所标本室.     

森林风景功能的计量评价

采用被视频度、林型权重、被视可能性 ,对富阳市富春江两岸风景森林进行计量评价 ,为两岸风景防护林的配置、管理提供正确的决策。通过地形及土地利用图、数值地形模型和视线入射角来确定景观的被视频度 ;引进人口重力模型来表示森林的被视可能性 ;采取一对一比较法判断林型权重 ;利用 Thurstone的比较判断矩阵得到各景观的评价值。通过使用林型权重 ,可判断景区森林布局的合理性 ,而评价值 (Li)的高低可作为森林景观是否需要改造的标志值。研究表明 ,景观的评价值 (Li)受被视可能性 (Gi)和林型权重 (Vi)的影响。景观评价值最高的为杨树苏柳银芽柳条带状混交林、杨树香椿枫香复层林两种木森林类型 ,其次为杨树河柳林带、杨柳枫杨桤木香樟块状混交林、桤木纯林、杨树纸浆林、柳树纸浆林、街道公园绿化带、枫杨纯林、桑树。森林是以小班为单位经营管理的 ,植被、林龄等在同一小班内基本一致 ,森林风景管理也至少要求对每个小班进行评价 ,因此 ,研究时网格大小起码在小班内含有几个网格 ,最适大小为 5 0 m× 5 0 m。     

水稻 Ca2+/H+ 反向转运体 OsCAX3 的功能分析和亚细胞定位研究

Ca2+/H+ 反向转运体作为一类 Ca2+外向转运器,在植物的营养和信号转导中起着非常重要的作用 . 克隆了水稻 Ca2+/H+ 反向转运体基因 OsCAX3 ,序列分析表明 OsCAX3 具有 11 个跨膜区,其中在第 6 和第 7 个跨膜区之间有一个 17 个氨基酸组成的酸性基序 (acid motif) ,功能互补实验证明 OsCAX3 具有转运 Ca2+ 的功能,并且其 N 端 26 个氨基酸序列对转运 Ca2+ 具有一定的抑制作用 . RT-PCR 分析表明 OsCAX3 的表达受到外源 Ca2+ 的诱导 . 利用 PSORT prediction 进行亚细胞定位分析,和利用 OsCAX3-GFP 融合蛋白瞬时表达分析证明, OsCAX3 定位于细胞质膜 . 以上结果表明, OsCAX3 是一种定位于细胞质膜上的 Ca2+/H+ 反向转运体 .