蝎毒中的昆虫神经毒素的生化研究

开展对蝎毒中昆虫神经毒素的研究是近几年国内外同行较关注的课题之一。本文扼要地介绍了蝎昆虫神经毒素在一般理化特性,结构与功能的关系及作用的专一性和机理等基础理论研究方面上的一些进展概况。     

东亚钳蝎昆虫毒素研究进展

述了我国东亚钳蝎（Buthus martensii Karsch)昆虫神经毒素的分离、,纯化、性质、基因、结构、结晶及晶体学研究的概况。     

北京师范大学生命科学学院（系）励耘学苑 风采人物

张宗炳（1914—1988） 昆虫生态学家。1949—1953年任北京师范大学生物学系教授;发表180余篇论文,出版20余本专著,主要有《昆虫毒理学》、《昆虫毒理学的新进展》等;科研成果《昆虫神经毒素的研究》获1988年国家教委科技进步二等奖。     

昆虫神经毒素LqhIT2的表达、抗血清制备及活性分析

根据毕赤酵母密码子偏爱性,不改变毒素蛋白质一级结构,设计合成了昆虫神经毒素LqhIT2基因,并分别克隆至大肠杆菌融合表达载体pPET30-a( )和毕赤酵母分泌表达载体pPIC9K.在IPTG的诱导下,神经毒素在大肠杆菌中融合表达,表达产物经镍亲和层析纯化后,用于免疫BALB/c小鼠,制备了特异性较高的抗血清,抗体滴度超过1:128 000.利用制备的抗血清,采用斑点杂交,筛选得到了较高水平分泌表达重组LqhIT2的酵母转化子,摇瓶条件下,毒素表达量约9 mg/L.大肠杆菌表达产物没有生物活性,酵母表达产物经注射蝗虫表现出杀虫活性.     

昆虫钠离子通道的研究进展

昆虫只有一个或两个电压门控钠离子通道α亚基基因,但两种转录后修饰(选择性剪切和RNA编辑)实现了昆虫钠离子通道的功能多样性.昆虫β辅助亚基TipE和TEH1-4在钠离子通道表达和调控中也起着重要作用.电压门控钠离子通道在动作电位的产生和传递中至关重要,是多种天然和人工合成神经毒素及杀虫剂的作用靶标,包括广泛使用的拟除虫...     

《分子生物与进化》：科学家实现昆虫防御素向神经毒素转换

中科院动物所研究员朱顺义领导的国际团队基于进化中间体的发现,首次在实验室条件下完成了由昆虫防御素向靶向动物钾通道的神经毒素的转换。相关成果日前在线发表于《分子生物与进化》杂志。     

昆虫标本馆建设与昆虫系统学的未来

昆虫标本馆是昆虫标本的保藏、研究和科学教育的实体,代表国家或者区域水平,致力于研究昆虫多样性、揭示昆虫进化规律,为国民经济建设持续发展服务。昆虫系统学研究是昆虫标本馆研究人员的主要任务,它的发展与昆虫标本馆的建设唇齿相依。本文阐述了昆虫标本馆的功能与作用,建设昆虫标本馆的重要性和迫切性;展望了昆虫系统学的未来以及昆虫系统学发展的机遇。     

植食性昆虫唾液效应子和激发子的研究进展

植食性昆虫与寄主植物通过协同进化形成了复杂的防御和反防御机制.本文系统综述了昆虫唾液效应子和激发子在植物与昆虫互作中的作用及机理.昆虫取食中释放的唾液激发子被植物识别而激活植物早期免疫反应,昆虫也能从口腔分泌效应子到植物体内抑制免疫;抗性植物则利用抗性(R)蛋白识别昆虫无毒效应子,启动效应子诱导的免疫反应,而昆虫又进化...     

封面照片:访花昆虫短毛斑金龟Lasiotrichius succinctus(Pallas)

访花昆虫主要指在显花植物上活动较为频繁的昆虫种类,包括传粉昆虫、天敌昆虫以及取食花朵的昆虫。     

传粉昆虫物种多样性监测、评估和保护概述

欧洲和北美等国相继建立起传粉昆虫物种多样性监测和评估体系。基于传粉昆虫的监测资料,能够对欧美部分区域和某些传粉昆虫类群的现状、下降程度以及影响因素进行研究。欧洲和北美等地已开展部分传粉昆虫保护措施和项目,如欧洲部分国家实施的＂农田环境计划＂项目（Agri-Environmental Schemes）能够保护农田生态系统中传粉昆虫的栖境,恢复和提高传粉昆虫物种多样性。我国传粉昆虫物种多样性十分丰富,但目前还没有一个以监测和评估传粉昆虫物种多样性为主的平台,也未对某区域或某类群传粉昆虫多样性的变化进行评估,传粉昆虫多样性的保护也未引起足够重视。为了解我国传粉昆虫物种多样性现状及变化情况,作者建议在我国建立传粉昆虫物种多样性监测和评估体系,以提高我们在该领域的认识水平,并为开展相应的保护工作提供理论基础。     

基于生态系统服务视角的山水林田湖草生态保护与修复——以洞庭湖流域为例

山水林田湖草系统保护与修复的重要目标是维护和提升区域生态系统服务。基于山水林田湖草生命共同体理念,以维护和提升人类福祉所需的重要生态系统服务为目标,提出生态系统服务视角下的山水林田湖草系统治理框架,以实现流域生态系统整体保护、质量提升和格局优化。基于该框架,以洞庭湖流域为例,通过流域生态系统格局、生态系统质量状况分析、流域生态系统服务重要性评估和生态问题识别,构建流域生态安全格局,为实现可持续的山水林田湖草生命共同体提出系统保护与修复布局建议。通过洞庭湖流域的分析案例为流域山水林田湖草生态保护与修复重要区域的识别提供了可借鉴的指标和定量分析方法,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。     

新型冠状病毒肺炎疫情对辽宁省食用菌产业的影响及应对措施

概述了新型冠状病毒肺炎疫情期间辽宁省食用菌产业生产和管理现状,分析了疫情对辽宁省食用菌产业产前、产中、产后的影响,指出了原辅料准备、菌种(棒)生产、养菌管理、产品销售以及人员用工、交通物流等存在的诸多问题,明确了疫情对食用菌产业结构、销售市场结构、投资市场结构主要的影响因素,提出了应对交通不畅、劳动力匮乏、资金短缺、技术缺乏的具体措施,并对辽宁省食用菌产业健康持续高质量发展提出建议。     

国家大型煤电基地生态环境监测技术体系研究——以内蒙古锡林郭勒盟煤电基地为例

随着我国煤电基地建设进程的不断加快,煤电基地建设与开发活动引起的环境问题也日趋严重。了解生态环境质量现状,评估其对生态系统与人民健康水平的影响,制定合理的保护、治理、恢复策略是煤电基地环境保护工作的重中之重,而生态环境监测是解决上述问题的基础。然而,现有的监测技术体系普遍存在自动化水平较低、成本较高、时空覆盖面较低等问题。鉴于物联网技术在提高信息采集效率和改善信息获取方式方面的作用日益显著,所以将物联网技术应用于煤电基地生态环境监测,从感知层、传输层、支撑层、应用层、用户层的角度明确生态环境监测技术体系,为解决上述问题提供有效途径。     

Biomimetic nanosystems and novel composite nanobiomaterials

Biophysicochemical approaches to the solution of nanotechnology problems associated with the design of functional biomimetic nanosystems, hybrid and composite nanobiomaterials and study of their structure-function relationships. The results of studies concerned with physicochemical mechanisms of the formation of organized biomimetic nanostructures and bioinorganic nanomaterials in systems involving a bulky liquid phase and the interface (gas-liquid, solid-liquid, liquid-liquid)during the synthesis and structure formation with the participation of the components of colloid systems, inorganic nanoparticles of various composition and clusters of metals, surfactants, polyelectrolytes and their complexes are discussed. In the development of the methods for the formation of composite bioinorganic nanosystems containing inorganic nanocomponents, two major approaches were used: adsorption and incorporation into the biomolecular matrix or colloid system of presynthesized inorganic nanoparticles, as well as the synthesis of the inorganic nanophase immediately in the biomolecular system. The methods of obtaining biomaterials and nanosystems are based on the principles of biomimetics, biomineralization, self-assembly and self-organization, combination and integration of a number of synthetic and physicochemical methods (physical and chemical adsorption, Langmuir technique, the formation of polycomplexes, chemical linking, competitive interactions, and substitution of ligands in supramolecular and coordination complexes) and nanocomponents of different nature. In particular, a novel approach to the preparation of highly organized nanofilm materials was developed, which is based on the effect of self-assembly and self-organization of colloid nanoparticles during the formation of their complexes with polyfunctional biogenic ligands in the volume of the liquid phase in the absence of any surfaces and interfaces. The physical and chemical factors responsible for the formation of structurally ordered biomolecular and composite nanosystems including nano-sized components of different nature and the possibilities to control the composition, structure, and properties of resulting nanomaterials and nanosystems are discussed. The experimental methods and approaches developed may be useful in studies of structure-property relationships and basic mechanisms of structural organization and transformation at the nanoscales level in biological, artificial, and hybrid nanosystems. The problems of practical application of the synthetic methods and the corresponding nanomaterials are discussed.     

山水林田湖草沙一体化保护和修复工程综合成效评估技术框架

我国实施了诸多生态保护修复工程,取得了显著成效。然而,以往工程多以湿地、森林、草原等单一类型的生态系统为保护修复目标,缺乏区域整体性、系统性考虑。2016年以来,我国开始从完整流域的视角出发,系统考虑生态系统完整性、自然地理单元连续性和社会经济可持续性,实施山水林田湖草沙一体化保护和修复工程。该类工程保护修复目标多样、内容庞杂,因而成效评估面临子项目类型多、空间尺度多、目标维度多、项目实施周期短等诸多挑战。就空间尺度而言,评估对象既要涵盖常规评估中相对较大的、确定的空间范围,也要涵盖具有相对类似生态问题或目标的保护修复单元,以及实际采取措施的子项目;就时间尺度而言,既要考虑工程实施结束时的成效,也要考虑实施结束后的成效动态;就评估内容而言,既要关注社会、生态、经济效益,也要考察工程措施与生态效应之间的关系、不同类型子项目的关联性与协同性、工程的整体性与系统性。研究基于上述背景制定了一个新型评估框架,重点强调基于子项目、保护修复单元以及工程范围三个尺度的指标体系,以及生态、社会、经济、管理四个方面的评估内容。新的评估框架将有助于完善山水林田湖草沙一体化保护和修复工程标准体系,为推进国土空...     

英德西南旅游区水源河流水质与浮游生物群落特征

通过野外采样及实验室分析,调查了英德市西南旅游区水源河流上、中、下游的水质状况及浮游生物的多样性。结果表明,(1)英德市西南旅游区上、中、下游河段亚硝酸盐、氨、硝酸盐、总氮、镉、铅、铬、镍、铜、锌的含量低于国家标准,铝、钙、钴、铁、钼、硒的含量超过国家标准,而总磷、砷、镁、锰的含量在部份区段已超过国家标准;(2)浮游动物种类的个体数在整条河中以桡足类最多,上游通天岩中浮游动物个体数最多,下游碧落湖浮游动物多样性最低;此次调查总共发现68种浮游植物,其中主要集中在下游碧落湖,在中游碧落洞绿藻、蓝藻、硅藻总个体数最低,上游通天岩绿藻及甲藻总个体数最多,而下游碧落湖的蓝藻和硅藻的总个体数最多;(3)总氮、总磷、铅、钙、浮游动物Shannon-Weaver指数与浮游植物Shannon-Weaver指数从上游向下游增加,而锰与镍含量则成相反趋势。文中探讨了水中元素之间、元素与生物之间、浮游动植物之间的相互关系。本文对风景区水源的生态环境的研究风景区旅游资源开发与管理提供参考。     

基于生态系统服务供需的城市群生态安全格局构建框架

近年来,生态系统服务供需失调引发了一系列问题,诸如城市热岛、生态用地流失、环境污染、生物多样性减少等生态风险问题,已成为威胁生态安全、制约社会经济可持续发展的重要因素,因此维持生态系统服务供需平衡是生态安全健康发展的保障和关键。梳理了生态系统服务评价、生态安全格局构建的研究现状,指出了存在的不足,同时构建了基于生态系统服务的城市群生态安全格局基本框架,并提出了生态安全格局未来的研究重点:城市群区域和城市内部生态系统服务的多尺度综合评价、城市功能区的划分及对生态安全的胁迫作用、生态过程与生态系统服务与生态安全的耦合、基于生态系统服务流的生态安全格局构建、模拟和优化。通过耦合社会经济数据、卫星遥感数据、城市地图大数据,评价城市内部和外部不同尺度的生态系统服务,保障城市群生态系统服务流畅通传输,实现城市群生态安全格局评价和优化。     

秦岭生态地质环境系统研究关键思考

生态地质环境系统研究应以地质学为基础，以生态学为指导，研究岩石、土壤、水、生物等在地质作用下产生的生态问题。秦岭生态地质特色鲜明，是催生生态地质基础理论、形成生态地质保护对策的理想实践地，迫切需要对秦岭生态地质环境角色地位予以系统剖析，梳理秦岭生态地质环境系统面临的主要挑战，构建秦岭生态地质环境系统框架体系。研究提出秦岭生态地质环境系统研究要把握以下关键思考：一是秦岭生态地质环境要素多元、圈层互馈过程复杂、灾害叠加影响效应突出、人-地-生相互作用强烈，立足生态秦岭面临的现实挑战，需认知秦岭生态地质环境系统的要素构成及家底，构建秦岭生态地质环境系统要素互馈演化模型，探索生态退化、水土流失和地质灾害共存递进关系，进而提出地质环境-生态环境-人类环境动态平衡调控对策；二是秦岭生态地质环境系统框架体系应以地质环境认知为基础，将生态环境充分融入地质环境之中整体考虑，并对各要素对生态环境影响进行梳理；其中，构造、地貌地质环境是“生态容器”,岩石、土壤及水文地质环境是“生态载体”,灾害地质环境是引起“生态损害”的重要因素，人类活动环境则为造成“生态扰动”的外在驱动；三是秦岭林体-土体-岩体-山体-水...     

略论棕榈科与新分出的省藤科的系统分类、演化、区系地理及主要的经济用途

棕榈科原省藤亚科因其子房壁及外果皮被倒生、螺旋状排列的鳞片所覆盖,而区别于其他亚科,因而独立分出成一新科--省藤科。作者讨论了棕榈科的祖先种可能在石炭纪时,自原始裸子植物开以顿目在分化、衍生出苏铁目祖先种的进化干上,于白垩纪时分化出的一个分支。在棕榈科的祖先种出现不久后,在其进化的分支上,于白垩纪后期又分化出一旁支,成为棕榈科的姊妹科--省藤科的祖先种。从两祖先种分别再分化、衍生出现今分布地球上该二科的属与种。两科、尤其前者是被子植物、尤其是单子叶植物中最原始的类群之一。作者还提出棕榈科象牙椰亚科与贝叶棕亚科是该科最原始或较原始的两类群;槟榔亚科和腊材榈亚科是较进化的两类群;而水椰亚科祖先种可能源于象牙椰亚科的祖先种,但又演化为该科最进化与特化的类群。省藤科省藤亚科略比鳞果榈亚科原始。作者讨论了两科为泛热带分布的科,指出两科的"现代分布区"在南北两半球热带地区,少数种还延伸分布到两半球暖亚热带、甚至达中亚热带地区,分布区边缘最北达日本中部、中国长江流域及黄河下游的南部,美国加利佛尼亚州与佛罗里达州和地中海北部;最南达智利中部和新西兰南部;而"现代分布中心"在热带与暖亚热带的亚洲,中、南美洲,大洋洲及非洲的东、南、西部;但分布区的"密集中心"则在热带亚洲、热带中及南美洲、南太平洋群岛及非洲东南部。作者还介绍了近50年我国南方引种驯化成功的两科植物近400种(见^*图谱),其中少数为耐寒的种类,有的种已引种到长江流域或更北的地区。引种的大部分种都有其重要的经济用途,包括:1. 食用,如淀粉和树液可制"西米"或制糖,酿酒、醋或作饮料;果或种子榨油,供食用或工业用;某些种的嫩芽作蔬菜,甚至种子代咖啡饮用;2. 药用,有消炎、止血、活血、驱虫、抗癌等用;3. 建筑、工艺与日用品,包括不少种的树干供建普通房子、桥梁、小船;少数种可提制工业用蜡;许多种的纤维制高级缆绳和编织品;还制工艺品与日用品等;4. 代表热带景观的园林工程、绿化及美化环境的观赏树和人行道树及建造园林景观生态类型的树种等。     

基于DPSIR模型的国家级生态文明先行示范区生态文明建设分析评价——以湘江源头为例

结合国家级生态文明先行示范区生态文明建设的基本要求,将欧洲环境局的DPSIR环境管理模型引入到其生态文明建设分析评价当中,阐述了其分析评价的四个核心要点,并据此从生态制度、生态经济、生态社会和生态环境4个方面选取40个指标建立了评价指标体系,以湘江源头国家级生态文明先行示范区为研究对象,运用粗糙集理论和方法,就其生态文明建设展开分析评价,验证了评价模型的合理性、可操作性。结果表明:一是DPSIR模型能够很好地体现生态文明建设各因素间的因果关系信息,模型显示,可通过增强"驱动力"、降低"压力"、优化"状态"、妥对"影响"、全面"响应"等途径来增强示范区生态文明建设效果。二是从指标权重和研究的结果来看,对生态文明建设有着正向影响且权重较大的指标,要重视其正向影响并积极推动其效应最大化,对一些制约或影响生态文明建设的负向指标,要严格做好控制工作并减少其影响效应。三是研究得出湘江源头国家级生态文明先行示范区宁远、江华和蓝山三县生态文明建设总体水平呈现稳步上升的趋势。生态社会、经济和制度的"驱动力"持续增强,生态资源和环境"状态"不断改善,生态社会和经济"影响"逐渐合妥,生态社会、经济和环境"响应"全面迅速,但经济转型、资源和环境"压力"仍然亟待降低。建议从生态文明先行示范区创建的要求着手,对照目标,弥补差距,推动示范区建设高质量发展。