基于1H-NMR及GC-MS的中国块菌及其共生云南松的代谢物分析

采用代谢组学技术研究中国块菌(云南黑松露)及其共生云南松的小分子活性代谢产物.运用核磁共振(1H-NMR)和气相质谱(GC-MS)两种技术,分析新鲜中国块菌成熟子实体及松根的代谢成分;将1H-NMR及GC-MS数据导入SMICA-P软件进行多元统计分析,比较二者的差异代谢物.在块菌子实体及松根中分别共检测到了苏氨酸、甘...     

块菌人工栽培现状及菌根苗培育方法的研究进展

松露(块菌)是名贵的地下真菌,因其独特的香味和口感享誉全球,具有重要的经济价值、食药用价值和生态价值。块菌必须与宿主植物共生形成外生菌根后才能形成子实体(子囊果)。由于块菌具有较高的经济价值而野生块菌资源被严重破坏,以块菌菌根苗制备技术为基础的人工栽培手段受到广泛关注。本文以块菌菌根苗培育为切入点,阐述了块菌资源面临的较大威胁、人工栽培手段的进步和人工种植园的快速发展,通过综述菌根苗培育前对共生组合的选择,菌根苗培育时使用的基质、接种剂、培养方式、与其他生物间的互作,以及菌根苗培育后进行检测的方法等研究进展,为外生菌根食用菌的菌根苗培育技术和人工栽培推广提供参考。     

按蚊肠道微生物及其在阻断疟疾传播上的应用

按蚊体内,尤其是中肠内定殖着大量的微生物群落。肠道菌群通过与按蚊的长期协同进化形成了相互依存的共生关系。肠道共生菌参与调节按蚊的多种生命活动,对于维持按蚊的健康发挥着重要作用,已经成为一个与宿主按蚊密不可分的重要"器官"。研究表明,肠道共生菌在按蚊物质代谢、营养、发育、生殖、免疫调控和免疫防御等生理过程中发挥着重要的调节作用。蚊虫是疟疾、登革、寨卡等多种疾病的传播媒介,而肠道共生菌对寄生虫和病毒在蚊虫肠道内的发育和感染具有重要影响,因此研究蚊虫与共生菌的相互作用有着重要的理论和实践意义。本文将对按蚊肠道共生菌的多样性、生物学功能、与宿主相互作用的机制及其在防治疟疾上的应用进展进行综述,并对未来的研究提出展望。     

基于共生理论的兵团与地方城市“三生”功能跨界整合发展研究

基于共生理论,选取乌鲁木齐市、五家渠市、昌吉市为研究案例区,构建"三生"空间评价指标体系及"三生"功能评价指标体系,探讨乌五昌地区"三生"空间时空分异格局,借助共生度模型,识别兵团城市与地方城市"三生"功能共生发展模式,并对兵地城市跨界融合发展提供理论建议。结果表明：（1）研究区生产和生活空间面积呈上升趋势,生态空间面积呈下降趋势。（2）在生产功能方面,五家渠市与乌鲁木齐市、昌吉市共生模式分别为正向非对称共生、反向非对称共生,生活功能与生态功能方面,均为正向非对称共生,各功能城市间影响程度不同。（3）基于"三生"空间格局及"三生"功能共生模式,提出兵地融合发展建议,生产方面建立四区,三轴,一基地,生活方面加强交通路网建设,生态方面兵地协同建立生态保护区。     

豆科植物-根瘤菌共生固氮的免疫调控机制

在长期进化中,根瘤菌与豆科植物形成一种独特的互惠共生关系——共生固氮。根瘤菌-豆科植物共生互作与病原细菌激发植物病原反应极为相似,然而根瘤菌的入侵和定殖并没有激发宿主豆科植物过度的防御反应,植物也进化出特殊的共生信号转导和根瘤发育途径来"邀请"根瘤菌的入侵和定殖。此外,植物防御反应也很大程度上调控根瘤菌与豆科植物共生的宿主特异性。越来越多的研究表明,植物防御反应在调控根瘤菌匹配识别、入侵、定殖以及类菌体发育等方面起关键调控作用。从植物免疫反应角度综述了根瘤菌与豆科植物共生互作的最新进展,通过与病原菌-植物互作的病原反应对比,论述了根瘤中植物感知微生物相关分子模式(MAMP,Microbe-Associated Molecular Patterns)和效应蛋白引起的免疫反应的调控机制。     

城市废弃物资源化共生网络:概念、特征及体系解析

挖掘城市废弃物中有价值的资源,已经成为世界各国开展废弃物开发与管理的共同选择。产业共生是推动经济绿色发展和提高资源效率的战略工具,已经成为探讨废弃物资源化利用问题的重要视角。将产业共生理论引入城市废弃物资源化利用领域,提出城市废弃物资源化共生网络的概念,并将其典型特征概括为"四个统一",即价值网络与责任网络的统一,集聚共生与虚拟共生的统一,稳健型与脆弱性的统一以及自组织性与主体建构性的统一。借鉴超网络理论构建城市废弃物资源化共生网络体系的结构模型,并从共生单元、共生模式、共生界面和共生环境4个层面对该模型进行详细解析。城市废弃物资源化共生网络可分为核心网络和外围网络,两者之间存在全方位、多层次的合作机制。在城市废弃物资源化共生网络中,共生单元具有多层次性和多样性特征,它们之间存在着不同类型、效率各异的共生关系,推动共生模式向对称互惠一体化共生进化是破解城市废弃物资源化利用难题的关键;共生界面具有物质交换、能量传递、信息共享、知识传播及利益协调等多样化功能,而共生关系的进化以及共生界面功能发挥又依赖于优越的共生环境。此外,城市废弃物资源化共生网络有依托型、平等型、嵌套型和虚拟型等4种运作模式,国内典型案例分析表明这4种运作模式将长期并存。     

亚洲黑松露(块菌)系统分类和地理分布研究进展

亚洲黑松露指天然分布于亚洲的大型黑色商业块菌,基于DNA数据研究结合地理分布特征分析显示亚洲黑松露物种群包含6个物种,即中国块菌Tuber sinense、台湾块菌T.formosanum、易贡块菌T.yigon-gense、长刺块菌T.longispinosum、喜马拉雅块菌T.himalayense和印度块菌T.i...     

农工共生型生态产业园的构建——以郑州经开区为例

生态产业园已成为我国循环经济建设和可持续发展的重要载体之一,但我国的生态产业园明显存在着产业结构趋同、区域特色不鲜明等问题。提出了农工共生型生态产业园的概念,这是一类以工业园区为核心,集园区周边各类型农业相关企业、合作组织、农民、乡镇及农田为一体的一种"社会-经济-自然"复合区域产业共生体系。农工共生型生态产业园可以实现核心园区与周边腹地的协同发展,可以提升区域整体的生态效率。给出了农工共生型生态产业园的发展模式、建设意义及设计原则。并以农业大省河南省中唯一的国家级经济技术开发区为研究案例,结合当地区域特色及资源优势,构建了由3条产品链及一条服务链所组成的农工共生型产业生态系统。农工共生型生态产业园是产业共生理论在区域层面的具体实现,是复合生态系统理论在产业园层次的创新性应用。     

纤毛虫与藻类共生关系的研究现状与展望

纤毛虫与藻类的共生关系在水体环境中广泛存在并有着重要的生态功能。文章回顾了国内外纤毛虫与藻类共生研究的发展历程,主要介绍了纤毛虫与藻类共生的生态功能,以及显微观察与分子生物学技术在纤毛虫与藻类共生研究中的应用;阐述了包括草履虫与小球藻共生关系建立的4个过程及其互作机制、红色中缢虫与隐藻的共生关系、宿主与共生体之间的互作等内容;提出了纤毛虫与藻类共生研究中亟待解决的科学问题,包括草履虫食物泡膜(digestive vacuole, DV)与围藻膜(perialgal vacuole, PV)发挥作用的分子机制、红色中缢虫与隐藻共生关系的建立过程、红色中缢虫在共生过程中的功能作用等,并展望未来的研究方向。     

危机干扰下旅游共生网络韧性变化及机制——以武陵山片区为例

旅游共生网络韧性是提升旅游业抗风险能力的关键。结合共生理论与韧性理论,建立"干扰-响应-状态"旅游共生网络韧性研究框架,引入共生力度指标优化生长性、层级性、匹配性、连通性和传输性等网络韧性指标的测度方法,基于此分析了危机干扰下武陵山片区旅游共生网络韧性变化及机制。结果表明:(1)旅游共生网络韧性表现出复杂的时空变化特征,节点的共生力度呈差异性增强变化,生长性呈波动增强变化,层级性和匹配性呈摆动变化,连通性和传输性呈非线性非同步增强变化;(2)旅游共生网络对干扰具有不同响应特征,表现为不同时期节点共生力度和节点失效对连通性和传输性的差异影响,以及网络抗干扰能力不同程度的恢复变化;(3)危机干扰下旅游共生网络韧性表现出波动变化特征,结构与要素间呈复杂交互作用机制。要素的协调作用和有序发展,是提升旅游共生网络韧性的重要途径。研究对促进区域旅游业韧性发展具有重要意义。     

白蚁肠道共生微生物的作用:酵母,一个“隐身”的特别菌群

长期以来,白蚁对木质纤维素的降解能力令人惊叹,毫无疑问,其在全球碳循环中扮演着一个十分重要的角色。这一强大功能的实现极大地依赖于一种特别的肠道"消化液(digestome)",它的构成不仅包括了来自白蚁自身产生的木质纤维素降解酶系统,还来源于独特与多样的肠道共生微生物的贡献(包括了古细菌、细菌、酵母以及其他真核生物),它们的协同作用能有效地将木质纤维素生物质高效转化为乙酸、甲烷、二氧化碳、氢气等物质。然而,到目前为止,我们对这类昆虫的独特肠道生物转化系统的认识还很不深入,特别是针对肠道内的那些各类共生微生物菌群的功能、白蚁与共生微生物间的相互关系、以及潜在的科学与应用价值还无法给予明确的科学解释,更不用说针对其肠道中的共生酵母菌群,一类通常被忽略的独特微生物。近20多年来,越来越多的研究证据表明,白蚁肠道共生酵母在与寄主的关系中表现了不可或缺的重要性与独特功能,已被证明广泛分布于不同白蚁及许多其他昆虫的肠道中。随着近20年来越来越多昆虫肠道共生微生物酵母群被发现和鉴定,他们潜在的功能以及与寄主的共生机制被逐步解析,这些研究结果进一步揭示了"隐身"的昆虫肠道酵母类微生物菌群与寄主的营养、关键生物质转化过程中的重要酶系统、转化过程中的关键中间产物的转化与利用、抵御外源性的重要病原物,甚至对白蚁种群繁衍的远缘交配等方面均可能发挥了重要和不可缺少的作用。本文将试图归纳相关研究的最新进展,系统总结与解析白蚁肠道来源共生酵母的重要科学价值及其在不同领域的潜在应用前景。     

白蚁肠道共生微生物的作用:酵母,一个“隐身”的特别菌群（英文）

长期以来,白蚁对木质纤维素的降解能力令人惊叹,毫无疑问,其在全球碳循环中扮演着一个十分重要的角色。这一强大功能的实现极大地依赖于一种特别的肠道"消化液(digestome)",它的构成不仅包括了来自白蚁自身产生的木质纤维素降解酶系统,还来源于独特与多样的肠道共生微生物的贡献(包括了古细菌、细菌、酵母以及其他真核生物),它们的协同作用能有效地将木质纤维素生物质高效转化为乙酸、甲烷、二氧化碳、氢气等物质。然而,到目前为止,我们对这类昆虫的独特肠道生物转化系统的认识还很不深入,特别是针对肠道内的那些各类共生微生物菌群的功能、白蚁与共生微生物间的相互关系、以及潜在的科学与应用价值还无法给予明确的科学解释,更不用说针对其肠道中的共生酵母菌群,一类通常被忽略的独特微生物。近20多年来,越来越多的研究证据表明,白蚁肠道共生酵母在与寄主的关系中表现了不可或缺的重要性与独特功能,已被证明广泛分布于不同白蚁及许多其他昆虫的肠道中。随着近20年来越来越多昆虫肠道共生微生物酵母群被发现和鉴定,他们潜在的功能以及与寄主的共生机制被逐步解析,这些研究结果进一步揭示了"隐身"的昆虫肠道酵母类微生物菌群与寄主的营养、关键生物质转化过程中的重要酶系统、转化过程中的关键中间产物的转化与利用、抵御外源性的重要病原物,甚至对白蚁种群繁衍的远缘交配等方面均可能发挥了重要和不可缺少的作用。本文将试图归纳相关研究的最新进展,系统总结与解析白蚁肠道来源共生酵母的重要科学价值及其在不同领域的潜在应用前景。     

松树蜂与其共生真菌的互利共生关系

松树蜂Sirex noctilio Fabricius是一种重要的国际林业检疫性害虫,主要危害针叶树,原产欧亚大陆和北非。近100多年来,先后入侵大洋洲(新西兰和澳大利亚)、南美洲(乌拉圭、阿根廷、巴西和智利)、北美洲(加拿大和美国),以及南非。2013年8月,在中国黑龙江省内首次发现松树蜂,目前发现其主要危害樟子松。松树蜂能与一种淀粉韧革菌属Amylostereum的真菌Amylostereum areolatum(Fr.)Boidin形成严格的互利共生关系,该虫除直接钻蛀树木外,还能通过产卵行为将自身毒素腺体分泌的毒素和体内共生真菌随同虫卵一起注入寄主树木体内,形成"虫-毒-菌"3个致害因子相互协作的特殊危害方式,加速树势的衰弱并造成寄主树木死亡。本文就国内外松树蜂与其共生菌互利共生关系的研究进行了综述,分别从结构与功能的层次上对其互利共生关系进行了梳理和总结,重点阐释了松树蜂与共生菌的营养共生关系,松树蜂携带传播共生菌的机制,共生菌的种群遗传学以及松树蜂毒素和共生菌在危害寄主树木时的协同关系等。以期为开展关于松树蜂的专项研究提供一些合理的建议,同时为积极有效地防控该害虫提供科学依据。     

“双季稻-鸭”共生生态系统稻季磷循环

稻鸭共生是对中国传统农业稻田养鸭的继承与发展。在长江流域双季稻主产区湖南布置了稻田养鸭田间对比试验,以常规稻作为对照,采用投入产出法,分析"稻鸭共生"生态系统P的输入输出及循环情况。结果表明:"早稻-鸭"共生生态系统P输出为52.28kg·hm-2,其中鸭产品P为1.71kg·hm-2;"晚稻-鸭"共生生态系统P输出为83.24kg·hm-2,其中鸭产品P为6.17kg·hm-2;在早、晚稻两季,"稻鸭共生"系统在目前的P养分投入水平下,降低了土壤P的亏缺量;鸭子系统P输入主要来自系统外投入的饲料P;鸭粪P在系统内循环利用,两季循环率分别为12.5%和13.5%;两季稻作后,"稻鸭共生"土壤截存的P量为195.41kg·hm-2,比常规稻作显著提高了36.9%;"稻鸭共生"可对稻田土壤增加鸭粪P为17.75kg·hm-2。     

真菌与植物共生机制研究进展

真菌与植物共生是一种非常普遍、复杂和重要的生物学现象。真菌与植物共生部位、共生类型和共生结构的多样性,以及参入共生的真菌和植物多样性奠定真菌与植物共生的生物学基础。真菌与植物首先通过分子"对话"的生化机制相互识别构建共生体,进而由真菌和植物双方生理机制调控共生体发育及其生理功能,以构建稳定有效的共生体。真菌与植物的空间、营养和功能生态位很多是相近的,双方均面临相同的生态选择压力,需要共同抵抗不良生境,以适应更多环境。因此,真菌和植物通过两者共生的生态学机制增强植物抗逆性,减轻有害生物危害,提高其竞争力和生境的适应能力。真菌和植物长期的协同演化过程中,种群间的基因交流及其差异导致不同的基因组合,奠定了共生体多样化的基础与资源。此遗传学机制形成的多种遗传组合的共生体不仅使真菌和植物在各环境压力下共存,还可以不断进化发展。真菌和植物共生研究方面已形成较为完善的体系,加强真菌与植物共生理论的研究,特别是该类共生体遗传背景、基因与环境互作效应及其机制的阐明,将有助于诠释真菌与植物共生的生物学机制。     

中国产业共生发展模式的国际比较及对策

产业共生和生态工业园区已经成为世界范围内产业生态化转型的重要手段之一。在厘清产业共生发展模式内涵的基础上,借鉴商业模式的划分准则辨识了世界范围内6种产业共生模式:丹麦卡伦堡模式、美国模式、英国模式、日本模式、韩国模式和中国模式。从关键参与者、核心能力以及资金流3个维度对这些模式进行了辨识,重点比较了我国产业共生与其他模式的差别。研究表明,我国产业共生实践数量众多,在关键参与主体、核心能力培育和资金流等方面存在丰富的多样化,虽然形成了一定的中国特色,但并没有形成固定的"中国模式"。可以说,我国的产业共生实践还停留在初级阶段,下一步可持续的发展必须要建立合理的管制架构、形成稳定的资金支持机制和培育核心竞争能力。初级提出了我国产业共生和生态工业园区建设的政策建议。     

与植物共生的难培养菌物及其培养特性研究进展

与植物共生难培养菌物的分类地位与生活史复杂多样,与植物共生程度各异。在其他一定种类生物(如植物、细菌等)存在的条件下,大多与植物共生难培养菌物能完成生活史,而且一些非专性非活体营养的共生菌物较专性活体营养的共生菌物更容易获得纯培养。在简要介绍与植物共生难培养菌物分类地位、生活史与共生类型的基础上,重点探讨了与植物共生难培养菌物的培养特性和培养方法,并讨论了该领域的研究动向与展望,旨在为当前和今后开展难培养菌物纯培养研究提供思路、依据和工作基础。     

微生物与其他生物的共生效应、作用机制和应用前景

生物自起源开始就与其他生物建立共生体系、营共生生活、共同发挥生理生态作用,并一直协同进化至今。微生物通过与其他生物的共生,在人类健康与发展、动物健康与生长发育、植物健康与生长发育、土壤健康与土壤肥力、环境与食品安全、生物多样性保持与生态平衡、生物的遗传与进化等方面发挥众多生理生态作用。共生微生物通过直接合成激素和抗生素等次生代谢物质、调控植物相关基因表达和调节其他生物的群落结构等作用机制来发挥其功能,在医药与健康、农林牧渔业可持续生产与发展、食品加工与储藏、生态环保与生物多样性保护等方面具有十分广阔的应用前景。     

豆科植物早期共生信号转导的研究进展北大核心CSCD

豆科植物与根瘤菌建立特异的共生关系,在寄主根部产生固氮根瘤。此过程包含了共生信号识别与传递、根瘤菌侵染、根瘤形成以及固氮功能实现等生物学事件。研究人员已经从2种豆科模式植物蒺藜苜蓿(Medicago truncatula)和百脉根(Lotus japonicus)的共生固氮体系中,筛选到许多与根瘤菌共生相关的突变体及其相对应的功能基因,建立起包含结瘤因子识别、共生信号传递和转录响应在内的早期共生信号途径。该文对豆科植物早期共生信号途径的新进展进行了综述。     

豆科植物早期共生信号转导的研究进展

豆科植物与根瘤菌建立特异的共生关系,在寄主根部产生固氮根瘤。此过程包含了共生信号识别与传递、根瘤菌侵染、根瘤形成以及固氮功能实现等生物学事件。研究人员已经从2种豆科模式植物蒺藜苜蓿（Medicago truncatula）和百脉根（Lotus japonicus）的共生固氮体系中,筛选到许多与根瘤菌共生相关的突变体及其相对应的功能基因,建立起包含结瘤因子识别、共生信号传递和转录响应在内的早期共生信号途径。该文对豆科植物早期共生信号途径的新进展进行了综述。