沿海水杉防护林带三维结构参数模型

为精准量化水杉林带三维结构,有效提高防风效应数值模拟的精度,对水杉标准木树干、枝条和叶片的表面积和体积进行测量,建立了水杉林带的三维结构参数模型。结果表明:所选水杉林带的表面积密度的变化范围为0.0012~3.4857 m~2·m~(-3),体积密度的变化范围为0.000002~0.012397 m~3·m~(-3);水杉林带的树冠形状、树木生长状况等与林带结构密切相关;林带结构具有一定的空间异质性,枝条和叶片的表面积和体积主要集中在冠层中部,而树干则集中在下部;林带内各组分表面积和体积组成有很大区别,树干的体积较大(占总体积的75.28%),而表面积较小(占总面积的5.57%);叶片的表面积较大(占总表面积的78.39%),而体积很小(占总体积的3.87%);表面积/体积比为叶片(20.23)枝条(0.77)树干(0.07);与以往研究相比,模型可以全面反映林带的结构特征,更接近林带的真实结构。同时,林带表面积和体积对气流的影响作用有一定差异,利用林带的表面积密度和体积密度共同作为林带的结构参数,可以反映水杉林带各组分对气流影响的差异,更好地表现林带的空气动力学特征。     

金叶银杏半同胞子代无性系的叶色和色素含量变化及呈色机制分析

对4月份至11月份金叶银杏‘万年金'( Ginkgo biloba ‘Wannianjin')32个半同胞子代无性系与亲本的叶色差异进行比较;比较了不同色系叶片的色素含量和比值及叶色参数(L*、a*和b*)的变化,分析了叶色参数与叶片色素含量的相关性;并观察了不同色系的叶绿体超微结构。结果表明：32个半同胞子代无性系可被分为金黄、浅黄、草绿和蓝绿4个色系。随时间推移,草绿和蓝绿色系叶片的总叶绿素( Chl)、叶绿素a( Chla)、叶绿素b( Chlb)和类胡萝卜素( Car)含量均呈“双峰型”变化趋势,Car/Chl和Car/Chla比值的变幅均较小;而金黄和浅黄色系叶片的上述色素含量呈“升高—降低—升高”变化趋势,Car/Chl和Car/Chla比值总体呈“迅速下降—相对稳定—缓慢升高”的变化趋势。各色系叶片的上述色素含量在夏季均不同程度下降,Car/Chlb比值变化差异较大,且金黄和浅黄色系的各色素含量均低于草绿和蓝绿色系。随时间推移,金黄和浅黄色系叶片的L*、a*和b*值以及草绿和蓝绿色系叶片的L*和b*值均先降低后升高,后2个色系的a*值则先升高后下降;并且,前2个色系的L*和b*值总体上显著高于后2个色系,而a*值则总体上低于后2个色系。金黄色系的Chla和Chl含量与L*和a*值显著负相关,而其Car/Chl和Car/Chla比值则与L*、a*和b*值显著或极显著正相关;浅黄色系的Chlb含量与a*值显著负相关,其Car/Chla比值与L*和b*值以及Car/Chlb比值与a*值均显著正相关;草绿色系的Chla含量与L*值显著负相关,其Car/Chla比值与L*和b*值以及Car/Chlb比值与a*值均显著正相关;这3个色系叶片的其余指标间以及蓝绿色系叶片的各指标间均无显著相关性。观察结果显示：金黄和浅黄色系的叶绿体基粒片层发育不健全,基粒片层可见但排列较疏松,且无明显垛叠,分布范围小而稀疏;蓝绿和草绿色系叶绿体的基粒类囊体垛叠层数均较多,基粒片层发达且排列紧致、整齐,分布范围大而稠密。综合分析结果表明：‘万年金'4个色系半同胞子代无性系叶片的呈色差异和叶色变化由多种因素控制,其中,Car/Chl和Car/Chla比值高且叶绿体基粒片层发育不健全是叶片呈黄色的主要原因。     

微藻培养基平衡pH的研究

平衡pH是培养基中二氧化碳分压与空气中二氧化碳分压平衡时的pH,是微藻培养基的一个重要特征参数。选用常用的三种微藻培养基:BG11培养基、BBM培养基和Zarrouk培养基,使用鼓泡通入空气的方法,研究碳源、氮源、磷源浓度和盐度对培养基平衡pH的影响。结果如下:在NaHCO3浓度016.8 g/L范围内,三种培养基的平衡pH都随碳源浓度的增加而升高;NaNO3浓度在02.5 g/L范围内,对培养基平衡pH没有影响;0.1 g/L KH2PO4使BG11培养基的平衡pH稍有升高,与之相反,BBM培养基的平衡pH稍有下降,进一步提高磷（P）浓度（最高0.4 g/L）,BG11培养基和BBM培养基的平衡pH不再变化;P浓度变化对Zarrouk培养基的平衡pH没有影响;三种培养基的平衡pH都随盐度的升高而降低。碳源浓度是影响培养基平衡pH的最主要因素,平衡pH与碳源浓度的关系可以用回归方程y=0.3504ln（x）+8.9647（R2=0.9708）表示,氮源浓度对平衡pH没有显著影响,磷源浓度和盐度对培养基平衡pH有影响,但影响不大。控制藻液pH不低于平衡pH,可以提高微藻培养中CO2的利用效率,有利于实现微藻CO2生物固定的环境效益。       

再次改进的IWAO ■-M模型

Iwao的■-m模型■=α βm是线性的。但在自然界中,■-m经常不是线性的,因此Iwao的模型有明垃的局限性。 徐汝梅等改进了这个模型。改进的Iwao的■-m模型是 ■=α′ β′m γm~2。我们把β作为m的二次函数来处理,β=β′ γm δm~2。于是,再次改进的模型就成为: ■=α′ β′m γ′m~2 δm~3。这个再次改进的模型就更一般化了。它既可用于描述■与m之间呈线性关系的情形,又可以用于描述■与m之间呈三次非线性关系的情形。 在这个模型中四个参数的每一个均有其特定的生物学含义。 当m充分小时,再次改进的Iwao模型可以被原Iwao模型或改进的Iwao模型所近似代替。     

Talin自抑制复合物的构象状态及力介导的激活

Talin是一类位于黏着斑上连接整合素及微丝细胞骨架的蛋白,具有承载和传递细胞内外应力的作用.其蛋白内部2个结构域F3和RS相互作用可以形成分子内自抑制构象,从而抑制与整合素的结合.使用原子力显微镜测量talin自抑制复合物两结构域间的结合强度,发现2者键寿命随作用力呈现弱的逆锁键特性,即在小力区间不随力的增加而减少,只有当力超过一定数值(10 p N)后,才迅速降低.另外,分子动力学模拟研究发现了另一种除该自抑制复合物晶体结构之外的稳定构象.进一步分析显示,外力可能会调节这2种构象状态间的平衡关系,从而导致了生存几率的多重指数减小趋势.本实验发现了一种talin激活的负调节机制,为更好理解talin在黏着斑中的作用提供了新思路.     

华北落叶松冠层平均气孔导度模拟及其对环境因子的响应

冠层气孔导度是生态水文学研究中的一个重要参数,研究其对环境因子的响应,能为建立机理性的森林蒸腾模型提供理论依据.本文利用热扩散探针,于2005年5-9月,测定了六盘山叠叠沟小流域华北落叶松人工林树干液流及其同步的环境因子,计算了林分冠层平均气孔导度(gc)并构建了Jarvis形式的冠层平均气孔导度模型,分析了gc对光合有效辐射(PAR)、空气水汽压亏缺(DVP)和土壤相对有效含水率(REW)的响应.结果表明:该模型能有效地计算gc的日变化特征,计算与观测的gc决定系数R2为0.76 (n=952).gc对各环境因子有不同响应关系,并表现为非线性特征.其中PAR是gc的驱动因子,当PAR＜0.35 mmol·m-2·s-1时驱动作用明显,大于此值则驱动作用变小;DVP是gc的限制因子,随着DVP的增加gc降低;REW=41%是gc对土壤水分响应的一个关键阈值,当REW＞41%时,土壤水分对gc的影响较小,当REW＜41%时,土壤水分则成为gc的限制因子.     

人血小板生成素基因乳腺特异表达载体的构建和表达

目的为了获得能在转基因动物乳汁中高效表达人血小板生成素（TPO）的特异表达载体。方法将山羊β-乳球蛋白基因5’端上游-3.9kb和-1.9kb调控序列及β-酪蛋白启动子分别与人TPO基因连接,构建了pB3.9T、pB1.9T和pPT3个乳腺特异表达载体。将上述载体分别进行瞬间转染和稳定整合筛选实验,从mRNA及蛋白水平检测TPO基因的表达。结果BLG3.9、BLG1.9和PlA3 3种调控元件都可以启动人TPO在乳腺细胞中特异表达。瞬时转染时3种载体表达水平依次为pPT〉pB3．9T〉pB1.9T。但当外源基因稳定整合入细胞基因组后,TPO表达量持续升高,且pB3.9T表达量明显超过另外两种载体。结论证实了BLG转录子去阻遏和激活转变调节的存在,可能在其5’端-3.9kb与-1.9kb之间存在这一调节区域。并且与BLG1.9相比,BLG3.9能更有效地启动人TPO基因在乳腺细胞中的表达,也说明在-3.9至-1.9kb之间可能存在特殊的增强序列。     

干旱胁迫及复水对红松针叶和树皮绿色组织光合特性及抗氧化系统的影响

以红松为材料,研究了干旱及复水对红松针叶和树皮绿色组织的光合特性和抗氧化酶活性等生理生化指标的影响。结果表明:干旱胁迫下,红松针叶和树皮绿色组织叶绿素总量和叶绿素a/b值均有显著下降,这样可以通过降低PSII天线捕获的光能,减少发生光抑制的危险;针叶净光合速率(Pn)下降主要由非气孔因素造成,树皮绿色组织Pn下降主要由气孔因素造成;红松针叶和树皮绿色组织非光化学猝灭(NPQ)均升高,表明热耗散是植株重要光保护机制;红松针叶和树皮绿色组织丙二醛(MDA)含量明显升高,发生了氧化胁迫,超氧化物歧化酶(SOD)等抗氧化酶活性的提高对红松的干旱胁迫起到了积极的防御作用;复水后,红松针叶和树皮绿色组织Pn恢复到对照水平,叶绿素荧光参数和抗氧化酶活性也表现出不同程度恢复。以上研究结果表明,干旱胁迫下红松针叶和树皮绿色组织均通过减少光捕获、热耗散和酶活性调节协同作用,稳定光合机构功能,复水后红松光合特性表现较好的恢复能力,红松对干旱具有较强的适应能力。     

有害疣孢霉Hypomyces perniciosus遗传转化体系的建立及其突变体库的构建

有害疣孢霉Hypomyces perniciosus是引起双孢蘑菇Agaricus bisporus湿泡病的病原真菌,目前其致病分子机理尚不清楚,而高效稳定的遗传转化体系和突变体库构建是挖掘和研究病原菌致病基因的基础和有效手段。因此,本实验以高致病力的有害疣孢霉菌株WH001为研究对象,采用冻融法将双元载体pBHt1转入农杆菌AGL-1中,建立并优化根癌农杆菌介导的遗传转化体系,并利用其构建T-DNA插入突变体库。结果表明有害疣孢霉菌株WH001的潮霉素（Hygromycin,Hyg）耐受浓度为250ng/L,当农杆菌侵染液浓度OD₆₀₀=1,侵染时间为30min,乙酰丁香酮（Acetosyringone,AS）浓度为1.5mg/mL,共培养时间为3d时,转化体系效率最高。然后利用该优化体系构建有害疣孢霉的突变体库,通过PCR检测和形态学鉴定获得若干表型发生改变、稳定遗传的T-DNA插入突变体,与原菌种WH001相比,突变体在菌丝形态、生长速率、色素分泌和致病力等方面发生改变。本研究为进一步挖掘有害疣孢霉未知基因功能、解析生物学性状、探讨致病分子机制奠定基础。     

基于微卫星标记的中国大陆地区野猪种群结构分析与亚种分化

对中国大陆地区分布的野猪亚种分类尚存在争议.本研究通过对野猪11个微卫星位点的变异分析,探讨了中国大陆地区野猪的遗传结构,以期对野猪亚种分类问题有所启迪.对野猪华北、华南和东北种群的分析表明,各种群基因库中都维持了较高的遗传变异水平.基于遗传距离构建的系统树分析发现,研究中所涉及的所有亚种在系统树中混杂,没有任何亚种在其中构成显著的支系.基于微卫星变异的FCA分析不能区分华南、华北、东北三个种群.基于Fst检验的遗传差异分析发现,长江两侧的华南、华北种群之间的遗传差异较小(Fst=0.014),表明长江两侧的野猪可能存在着较高水平的基因流,长江并非是一个有效的空间隔离;东北地区野猪和华北、华南地区野猪之间的遗传差异相对较大(Fst=0.040、0.042),东北野猪可以作为独立的亚种S.s.ussuricus.     

丹参壮苗指数及其模拟模型

通过对丹参幼苗各数量性状及比值与幼苗质量的相关性分析,确定有代表性的可以反映幼苗质量的数量性状指标,同时结合关联度分析确定适于丹参幼苗的壮苗指数,并依据丹参壮苗指数与气温、光辐射和空气湿度的关系,建立了基于环境影响因子积的丹参幼苗壮苗指数模拟模型,再利用不同播期和试验地试验资料对模型进行检验.结果表明:根粗、茎粗、地上部干质量、根干质量和全株干质量等数量性状与其他性状相关性显著,而且性状稳定,容易测量,可以作为衡量壮苗的指标性状.丹参幼苗的壮苗指数=(茎粗/根粗+根干质量/地上部干质量)×全株干质量.其中,全株干质量、根干质量、地上部干质量和茎粗与壮苗指数的关联度较大,该壮苗指数可以较好地反映丹参幼苗质量.壮苗指数模型对丹参壮苗指数的预测值与实测值之间基于1∶1直线的R2=0.95,RMSE=0.15,模型能较为准确地反映实际壮苗指数与环境因子之间的定量关系.     

纳米丝素蛋白微球的制备及性能研究

以家蚕丝素蛋白为原料,基于丝素自组装理论,通过酶解-干燥-溶解法制备不同尺寸的丝素蛋白微球,制备出的微球具有良好的水不溶性和稳定的分散性。对微球的形貌和结构表征结果表明,用该方法制备的丝素蛋白微球为纳米微球,当酶的添加量为2%且蛋白自组装时间为4 h时,丝素蛋白微球的平均粒径最小,仅为(32±11)nm。红外光谱(FT-IR)和X射线衍射(XRD)结果显示,微球中β-折叠结构的多少决定了微球晶体的大小,β-折叠越多,微球中晶体的体积越大。通过调控丝素蛋白自组装过程,可以制备平均粒径在30～140 nm之间的纳米丝素蛋白微球,且不引入任何有机溶剂和无机溶剂,制备过程绿色环保,制备出的丝素蛋白微球安全无毒。     

红锥家系遗传变异与优良家系选择

为选择红锥(Castanopsis hystrix)优良家系,对2–11年生红锥家系的生长性状和遗传参数进行了研究分析。结果表明,家系间在树高、胸径和单株材积上的差异达显著或极显著水平,家系的树高、胸径和单株材积受中等或中等以上遗传控制,具有很强的家系和家系内单株选择潜力;家系的单株材积变异幅度较大,胸径居中,树高的较小,显示出红锥家系间存在着丰富的变异;家系和单株遗传力随林龄的增大逐渐变小,到7–9年生时逐渐稳定。年度生长性状的相关分析表明,树高、胸径和单株材积的遗传相关系数随林龄逐渐增大,到7年生时最大,分别达到0.9602、0.9340和0.9849,之后趋于稳定,因此,7年生可作为早期选择的适合年龄。结合早期选择及形质指标,11年生时最终选择出优良家系10个,其平均树高、胸径和单株材积分别为13.95 m、14.34 cm和0.1229 m3,平均遗传增益分别为12.24%、18.69%和51.59%,其通直度、圆满度、分枝角度、最大分枝、冠幅、枝下高等形质指标也提高7.71%~12.94%。     

流溪河水库敞水区轮虫多样性与群落的动态特征

流溪河水库是位于北回归线上的大型峡谷型供水水库,于2013—2014年对该水库敞水区轮虫群落及其环境因子进行观测,分析敞水区轮虫多样性与群落动态特征。流溪河水库介于贫营养到中营养水平之间,丰水期(5月—9月)的总磷、透明度均高于枯水期(10月—4月),两年的总磷的平均值为0.019mg/L,透明度为2.55m。两年共检出轮虫40种,单月检出物种数波动范围为8—19种,月均检出轮虫13种。螺形龟甲轮虫、真翅多肢轮虫、沟痕泡轮虫和胶鞘轮虫是主要优势轮虫。2013、2014年轮虫年均总丰度分别为68.9、66.9个/L,两年物种丰富度在丰水期大于枯水期,但枯水期轮虫群落Simpson多样性指数均大于丰水期。采用Bray-Curtis距离测度群落之间的相异性,计算表明两年的枯水期轮虫群落之间的平均距离均大于丰水期,即丰水期时轮虫群落相似性较高,枯水期时轮虫群落变异较大。丰水期的水温和水质参数的变化相对稳定,种类的优势度更为明显,导致丰水期群落之间更为相似。主成分分析表明,无柄轮属、胶鞘轮属、多肢轮属、异尾轮属、泡轮属、晶囊轮属和皱甲轮属的主要种类的全年分布有较大的差异,而其余多数轮虫种类全年分布差异较小,反映了我国南亚热带地区水温全年变幅小,可维持较多的全年性种类共存。群落的方差解析与RDA分析表明,相对于生物与化学变量,物理环境变量主导了流溪河水库敞水区轮虫群落的变异,就单个变量而言,水温和食物是影响流溪河水库敞水区轮虫群落结构的重要因素,降雨则是影响轮虫群落结构变异的宏观因素。绝大多数轮虫为滤食性的,处于食物链底端,个体小、生活史短,轮虫群落在对环境因子变化的响应上与浮游植物具有相似性。     

嗜盐古菌启动子DNA片段的功能检测

将来源于嗜盐古菌染色体DNA的启动子片段RM07或RM13插入到启动子探针载体pYLZ_2的报告基因lacZ之前,通过β_半乳糖苷酶酶活性的检测,进一步确证RM07和RM13片段在大肠杆菌(Escherichia coli)中的启动功能。同时用微量热技术检测了大肠杆菌DH5α及其重组菌株在LB培养基中37℃生长过程的热输出功率。T2(pYLZ_2)、TE07(pYL726)、TE07_2(pYL702)、TE131(pYL131)和TE132(pYL132)菌株的生长速率分别比大肠杆菌DH5α降低了6.5%、11%4、1.1%4、7.5%和42.7%。当启动子启动了基因表达时,菌株的生长速率显著降低,热力学参数与酶活性检测结果有较好的一致性。微量热结果表明基因的表达比质粒DNA的复制过程需要消耗更多的能量,对细菌的生理代谢有较大改变。微量热技术为检测基因的表达和转录调控提供了新的方法和思路。     

斑块生境中具有捕食风险的动力系统模型及其数值模拟研究

从生物的捕食系统出发．提出了一种斑块生境中具有异质捕食风险的新机制．并构造了一个动力系统模型。在此模型之上,首先研究了扩散对系统稳定性的作用．并对系统进行了计算机模拟。研究发现：具有不同捕食风险的斑块生境之间的扩散(无论是只有食饵的扩散．还是食饵和捕食者共同的扩散)对整个捕食系统所起的作用主要取决于扩散的速率——只有在适中的扩散速率下系统才会稳定．如果扩散速率过快,则引起系统的强烈振荡。当只有食饵发生扩散时,参数f的值越小(f代表高捕食风险生境斑块体积占整个系统体积的比例)．系统越稳定。在捕食者与食饵同时扩散的时候．只有适中或较小的参数f才可以实现系统的长期稳定。其次研究了系统中种群空间平均平衡密度随扩散速率增加的变化趋势。模拟结果表明：系统中食饵种群的空间平均平衡密度随扩散速率增加而减小;捕食者种群平衡密度的变化趋势则取决于系统斑块之间的扩散形式：只有食饵发生扩散时．捕食者种群的空间平衡密度先保持不变．然后缓慢下降;捕食者与食饵同时扩散的时候．捕食者种群平衡密度呈上升趋势。上述结论是由空间异质的捕食风险所决定的．也就是一种下行控制力所限制的结果。综合以上两个结论．认为斑块之间的扩散形式决定了扩散对系统动态的作用和种群空间平均平衡密度对扩散速率增加的反应。     

毛乌素沙地中间锦鸡儿整株丛的蒸腾特征

中间锦鸡儿(Caragana intermedia)是一种优良的防风固沙灌木。有关其蒸腾作用的测定研究多是通过对单叶或小枝蒸腾速率的测定值推算整株丛的蒸腾耗水。该研究选择在中间锦鸡儿株丛的主根安装“热扩散探针”来测定整株丛的蒸腾耗水。结果表明: 中间锦鸡儿整株丛液流量的日变化可划分为4个阶段: 1)液流量迅速上升阶段(8:00~11:30), 其液流量占全天液流量的21.21%; 2)液流量最高而相对稳定阶段(12:00~18:00), 液流量占全天液流量的58.84%; 3)液流量迅速降低阶段(18:30~21:00), 液流量占全天液流量的10.62%; 4)液流量最低而稳定阶段(21:30~次日8:00), 液流量占全天液流量的9.32%。从所观测的中间锦鸡儿整株丛液流量的日变化可以看出: 在午间(12:00~14:00), 中间锦鸡儿整株丛蒸腾虽因环境因子的影响(如云朵遮阴)会发生较小的波动, 但并没有出现明显的“午休”现象, 而是保持相对稳定的高蒸腾速率。环境因子对中间锦鸡儿整株丛液流量影响的强弱次序依次为: 太阳辐射>空气温度>水蒸气压亏缺>空气相对湿度>土壤温度>风速。液流量对环境因子变化的响应存在着明显的时滞现象。根据所测大、中、小3个中间锦鸡儿整株丛树干液流量数据, 计算出一个中等大小(株高为110 cm, 冠幅为0.6 m², 叶片总干重为51.82 g)的中间锦鸡儿整株丛在测定时间内的日蒸腾耗水量为2.2 kg · d^-1。     

柚树叶片CO2驯化的光合参数变化

柚树(Citrus grandis)幼树生长在砂和磋石的生长介质,每周供给0.05mmol P(正常P,P)和0．1mmol P(高磷,2P)的营养液．植株分别生长在空气CO2分压(约39Pa)和倍增CO2分压(81±5Pa)下45d,利用CI-301PS(CID,Inc)光合作用测定系统在较高光强(1150μmol·m^-2·s^-1)下测定叶片光合速率并得出的Pn-Pi关系曲线和在较高CO2分压(PCO2,56Pa)下得出Pn-PAR关系曲线计算有关光合参数。结果表明,大气CO2分压下2P植株最大光合速率较P植株高13．3％,倍增CO2分压下,无论P或2P植株最大光合速率较大气CO2分压下相应植株低,但在倍增CO2分压下2P植株较P植株高,且2P植株有较P植株高的表观量子产率和光能利用效率(P<0．05),但并不改变г^*、Rd和Rubisco羧化速率(Vc)和氧速率的比率(P>0．05)在大气CO2分压下2P植株的Vcmax和Jmax较P植株分别高83％和12．5％,在倍增CO2分压下2P植株的Vcmax和Jmax均较P植株高,柚树在高CO2驯化中改变叶N在Rubisco和捕光组分分配系数,但不改变叶N在光合电子传递链的分配系数,结果表明,增加P供给可以促进高CO2分压下光合碳循环中P的周转,提高倍增CO2分压下植株的光合速率,调节柚树叶片的CO2驯化的光合参数。     

脊椎动物体节形成的分节时钟调控机制

脊椎动物胚胎发育早期中胚层细胞的分节时钟控制着体节的周期性形成。体节是沿身体轴的重复结构,最终发育形成椎骨和肋骨。如果分节时钟受到干扰,体节形成就会出现缺陷,从而导致身体发育异常,最终产生脊柱先天性疾病。参与体节发育的主要模型是时钟和波前模型。中胚层分化由组合梯度系统调节,该系统涉及成纤维细胞生长因子（FGF）、Wnt/β-catenin和视黄酸（RA）信号通路。FGF信号和Wnt/β-catenin信号控制后中胚层处于未分化状态,RA信号则诱导前中胚层细胞分化导致体节成熟。因此相反的信号梯度在特定位点达到平衡。当分子振荡器从尾芽起始表达并以行波模式向前传播至信号平衡临界点时,将启动分节时钟程序,触发Mesp2等分化基因表达,表现为未成熟的前体节中胚层发育形成一对体节。随着细胞二维培养体系和时事报告系统的成熟,研究人员成功在体外将干细胞诱导分化至中胚层并实现了分节时钟的二维可视化振荡。研究表明,细胞通信中的耦合延迟可以保持相邻细胞之间同步振荡,因此导致体节边界和双侧对称形成。此后研究人员在体外重建了诱导多能干细胞的三维培养系统,再现了具有前-后（AP）轴特征的体节样结构的形成。这为解码分节时钟网络调控机理、探索体节双侧对称形成以及不同物种发育速率的代谢调控机制提供了一个宝贵的研究体系。同时为探索病理性体节缺陷发展中的失调机制创造了一个平台。     

集合种群空间混沌的模拟研究以及Allee效应、拥挤效应与捕食效应对空间模式的影响

集合种群的空间模式研究是当今生态学的核心问题之一。本研究利用常微分动力系统以及基于网格模型的元胞自动机模型对Allee效应、拥挤效应以及捕食作用集合种群的空间分布模式做了全面的模拟研究。Allee效应描述当种群水平低于某一阈值时会发生由生殖成功几率下降造成的种群负增长率,而拥挤效应是指当种群密度过高时引起的个体性为异常从而达到调节种群增长率的作用。文章组建了3个空间确定性模型：局部作用模型(CIM)、距离敏感模型(DSM)和集合种群捕食模型(MMP)。局部作用模型显示在一维生境中空斑块形成金字塔状,二维模型显示出明显的动态拟周期性以及由空间混沌所形成的异质性。距离敏感模型可导致由迁移个体中密度制约强度决定的集合种群大小复杂动态与种群密度的双峰分布。这些结果说明动态行为的复杂性,不仅可用于表征研究物种的特性,而且可以表明该物种的续存能力与灭绝风险。集合种群捕食模型是概率转换空间模型,利用该模型得出了依赖于模型参数和生境尺度的白组织种群概率空间分布模式。模拟的结果表明,系统的内在机制和这种白组织模式导致捕食者形成集团型不明显的“捕食小组”或“杀手小组”,并具有较高扩散力．但却包括侵占率低、灭绝率高的特点。而使猎物种群形成高集团性、高侵占率、低灭绝率、低扩散力的种群集团。这种特点又使捕食者种群在生境中处于中心地带,而使猎物种群形成在捕食者和生境边缘间的环状分布。这些结果还说明了尺度对于生态学的研究是至关重要的,不同的尺度将产生不同的系统模式。