黄海南部和东海太平洋褶柔鱼适宜栖息地的季节变化及环境驱动因素

为了解黄海南部和东海太平洋褶柔鱼(Todarodes pacificus)的适宜栖息地和环境特征,阐明适宜栖息地的季节变化及环境驱动因素,促进太平洋褶柔鱼资源的合理利用和科学管理,根据2018—2019年连续四季开展的渔业资源和生态环境定点调查数据,利用适宜性指数模型阐述了各季节太平洋褶柔鱼在黄海南部和东海适宜栖息地的时空变化,采用提升回归树模型分析了各环境因子对适宜栖息地的贡献率,结合适宜栖息地的季节变化推断了太平洋褶柔鱼的洄游路径。结果表明：太平洋褶柔鱼的最适表温为9.8～27.5℃,最适表盐为23.2～34.3,最适底温为8.9～20.2℃,最适底盐为31.6～34.7,最适水深为56～133 m,最适环境条件呈现一定的季节差异;不同季节最适栖息地的分布重心主要集中在东海中北部和黄海南部外侧,呈现南北循环过程;温度对各季节太平洋褶柔鱼适宜栖息地的贡献率最高,盐度其次,水深最低。研究表明,黄海南部和东海太平洋褶柔鱼的适宜栖息地随着季节变化发生明显转移,太平洋褶柔鱼在一年的生命周期内做南北向的索饵和产卵洄游,温度是适宜栖息地最主要的环境驱动因素。     

东海太平洋褶柔鱼生殖群体的空间分布及其与环境因子的关系

依据1997-2000年在东海(26°00′-33°00′N、120°30′-128°00′E)进行的4个季节的底拖网调查资料,分析了该海区太平洋褶柔鱼生殖群体的时空分布特征,同时结合广义相加模型(GAM),量化分析了各环境因子对于其种群成熟度指数(PMI)空间分布的影响机制。结果表明:太平洋褶柔鱼生殖群体春、夏、秋、冬4个季节在东海均有分布;秋季PMI值最高,春季最低;4个季节太平洋褶柔鱼生殖群体的分布范围均较广,主要集中在东海外海受台湾暖流和黑潮控制的水域。太平洋褶柔鱼生殖群体的环境适应性存在明显的季节差异:其分布的底温范围为:春季14.70-18.30℃、夏季13.18-20.91℃、秋季13.96-24.67℃、冬季14.33-19.75℃。底盐范围为:春季29.52-34.63、夏季31.57-34.27、秋季32.26-34.72、冬季34.25-34.70。水深范围为:春季55-179m,夏季43-176m、秋季40-184m、冬季79-152m。综上所述,东海太平洋褶柔鱼生殖群体的时空分布具有广范围、多季度的特点,这种分布特征可有效降低其幼体间的种间竞争,为确保其种群繁衍提供有利保障。     

中小尺度下西北太平洋柔鱼资源丰度的空间变异

西北太平洋柔鱼是我国最重要的远洋捕捞对象之一,掌握其资源分布在空间上的分布特征将可为资源的可持续开发和利用提供基础。本文采用2011年8-10月我国在北太平洋150?-160?E、38?-48?N海域的柔鱼生产统计数据,以单船日产量(CPUE)为资源丰度指标,分经纬度10′?10′、20′?20′、30′?30′、40′?40′、50′?50′、60′?60′和70′?70′等7个尺度,利用地统计学方法对柔鱼资源丰度的空间分布特征进行了分析,探讨柔鱼资源丰度的空间变异特性。结果显示,8-10月柔鱼资源丰度均以指数模型拟合产生的空间自相关异质性程度最好;小尺度下(10′?10′、20′?20′、30′?30′)柔鱼资源丰度空间结构表现出中等水平及其以上的空间自相关变异程度,中尺度下(40′?40′、50′?50′、60′?60′和70′?70′)则相对比较低,基本上为弱空间自相关变异程度;柔鱼资源丰度空间结构显示有各向异性,8月和9月的方向角分别为西北-东南走向和东北-西南走向,10月受柔鱼性成熟开始南向洄游以及海洋环境的影响,其方向角变化较大。此外,论文对柔鱼资源丰度的适宜尺度作了进一步探讨,综合分析认为CPUE空间变异的研究应以小尺度为适宜,其中30′?30′最为稳定。论文结合柔鱼的栖息环境等,分析了它们对资源丰度时空变异及其特征的影响。     

东海中尺度夏季鱼卵仔鱼种类组成特征

依据1999年6～8月在东海（26°30’～32°30’N、121°00’～128°00’E）海域的鱼卵仔鱼资源调查资料,对东海鱼卵仔鱼种类组成结构的特征进行了分析,并就其与水温、盐度的关系进行了探讨。结果表明：鱼卵仔鱼种类组成丰富,整个调查海域,种类数平面分布呈南部高,北部低的分布特征。仔鱼的种类结构相对鱼卵要稳定,多样性指数较高,其种类组成复杂,种间分布不如鱼卵均匀,优势种明显,优势度较大。温度和盐度是影响鱼卵仔鱼种类分布的重要环境因子。多样性指数与种类数分布的空间差异,与台湾暖流、黑潮水以及江浙沿岸流的消长有关。     

不同群落蒙古栎种群空间格局的地统计学分析

以蒙古栎天然次生林中的蒙古栎种群为研究对象,在吉林省汪清林业局塔子沟林场设置2块1 hm^2的处于不同演替阶段的样地(A、B).采用相邻网格调查法将每块样地划分为100个10 m×10 m的调查单元,对单元内每株林木的空间坐标进行精确定位,调查所有胸径≥1 cm的林木基本信息.采用地统计学分析的半方差函数法和分维数对蒙古栎种群各林木属性的空间异质性程度、组成、尺度、方向进行分析;运用克里格插值法对具有空间自相关的树木属性进行无偏估计并绘制分布图,分析其空间分布格局.结果表明:两块样地各林木属性的最优半方差函数以指数模型和球状模型为主,呈聚集分布,但样地A较样地B的空间自相关程度更高,空间连续性更大;两块样地内部,胸径和东西冠幅均表现出较强的空间异质性和空间自相关性.两块样地各林木属性均在南北方向上表现出较强的空间异质性.此外,样地A在西北-东南方向上也存在较强的空间异质性,而样地B则在东北-西南方向存在较强的空间异质性.两者相比,样地A的空间异质性强度更高、尺度更大.样地A中胸径和东西冠幅变异明显,而样地B中东西冠幅和南北冠幅变异明显.分维数值反映的结果与标准半方差函数值的结果基本一致.样地A各林木属性变量以斑块状和条带状分布为主,空间分布格局和变化趋势明显,而样地B各林木属性变量分布破碎,格局复杂.上述结果说明,种群属性特征、群落发育程度、空间尺度大小和空间水平方向可能影响种群的空间格局.基于地统计学的分析方法有助于定量、直观地描述种群的生长现状和发展趋势,可为东北林区大面积的蒙古栎天然次生林的可持续经营提供理论基础.     

黄海南部太平洋褶柔鱼种群结构与繁殖生物学

依据2008年11月—2009年9月黄海南部帆张网太平样褶柔鱼渔业调查资料,分析了太平样褶柔鱼胴长组成结构、性比、初次性成熟胴长以及胴长与体重关系等基础生物学参数的季节变化,阐述了该海域太平洋褶柔鱼种群结构动态及繁殖生物学特征。结果表明:太平洋褶柔鱼在该水域常年均有分布,其中秋、冬季以性成熟个体为主,春、夏季以幼体为主;该水域太平洋褶柔鱼雌性个体数量显著多于雄性,总性比为0.60,当胴长(LM)在190～280mm范围内时,性比(rsex)与胴长之间的关系符合:rsex=3×10-5LM1.8017;雌、雄个体的性腺成熟度均呈现随胴长增大而升高的趋势。该水域太平洋褶柔鱼个体的性腺体指数月变化显著,以秋、冬季较高,春、夏季较低,表明该水域太平洋褶柔鱼群体的繁殖季节主要集中在秋、冬季;性腺体指数与性腺成熟度(除Ⅴ期外)和胴长之间均存在正相关关系。雌性个体的初次性成熟胴长较大,为201.9mm;雄性较小,为174.3mm。不同性腺成熟度阶段,太平洋褶柔鱼胴长与体重的关系不同,在其个体生长发育后期,体重增加主要受性腺发育的影响。     

基于个体的东海鲐鱼生长初期生态模型的构建

采用FVCOM物理模型生成三维物理场,基于个体模型参数化东海鲐鱼早期生物过程,通过拉格朗日质点的方法将模拟生成的3-7月物理场和生物模型进行耦合,构建了基于个体的东海鲐鱼早期生态模型.结果表明:所构建模型可很好地模拟东海鲐鱼鱼卵和仔鱼的输运过程和丰度分布,台湾暖流、黑潮和对马暖流直接影响鱼卵和仔鱼的输运和分布,通过输运到不同育肥场的温度和食物差异间接地影响鱼卵和仔鱼的生长、生存.东海南部产卵场对东海东北部渔场有很大的补充量,但对长江口和舟山外海渔场的补充量很少.产卵场的西北部、西南部与济州岛、对马海峡育肥场之间有很大的连通性,产卵场的东北部、东南部与九州岛、太平洋育肥场之间有很大的连通性.     

南京玄武湖菹草石芽空间变异及其原因探讨

为了解玄武湖菹草石芽的空间分布状况,用网格法布设52个石芽采样点,采样点以GPS定位,在每个点采集表层底泥15cm深度以上石芽,每个点采集4个样,然后求和代表该点石芽密度。运用ArcGIS的geostatistics组件分析了玄武湖菹草石芽数量的空间变异特征及其形成原因。结果表明:①石芽数量的半方差函数可拟合为球状模型,石芽在空间呈聚集分布;②石芽在各湖中具有非常明显的空间异质性,东北湖石芽密度最大(均值30.5颗/m2),西南湖密度最小(均值10颗/m2);从石芽密度的分维数来看石芽密度的空间异质性,全方向<椭圆半长轴方向<椭圆半短轴方向上;③割草干扰、种群数量、水深、水流、立地条件的空间异质性造成石芽密度的空间异质性;④石芽数量的空间自相关尺度,远远大于菹草石芽能够自行散落的距离,说明流水的带动起了很重要的扩散作用。       

东海水域中上层鱼类资源的空间异质性

定量描述鱼类分布的空间变异,有利于从生态学意义上理解其空间分布及其与环境的关系,本文利用地理信息系统将东海区中上层鱼类资源密度空间化,运用空间自相关指数Geary c和变异函数理论分析其空间自相关和空间变异,东海区中上层鱼类资源空间分布平均场的Geary c指数为0．25,各向同性随机变异占总变异的19．1％,表明其空间分布具有较高的自相关特性,空间分布上各向变异不一致,其中45°和135°方向上变异曲线斜率急剧变化,表明这两个方向上存在重要的环境动力过程,各年份平均资源密度与相关变异(C)正相关,而与随机变异(C0)不存在相关,表明年际密度变化主要由空间自相关引起,变异曲线分维数(D)与密度呈负相关,说明密度的增加是由于鱼类在空间上的集聚程度增高引起的。     

长白山岳桦种群格局的地统计学分析

应用地统计学的原理和方法研究了长白山岳桦种群空间分布格局及其空间相关关系,首先通过样方调查数据计算岳桦材积的半变异函数,拟合半变异函数模型,然后根据拟合的最优半变异函数模型,进行空间数据插值、绘制岳桦材积的克立拉图,最后对所得到的不同海拔质海拔岳桦材积的半变异函数图和克立格图进行分析。结果表明,在海拔1650－1700m岳桦材积的半变异函数曲线为球形,其空间分布格局为聚集型,种群呈衰退趋势;海拔1750－2000m岳桦材积的半变异函数曲线为直线形,其空间分布格局为随机型,种群较稳定;在海拔2000－2150m岳桦材积的半变异函数曲线为球形,其空间分布格局为聚集型,种群呈增长趋势,这说明长白山桦整体上有一种向上迁移的趋势,尤其是过渡带中的岳桦表现则为更为明显。     

Role for dopamine in malonate-induced damage in vivo in striatum and in vitro in mesencephalic cultures

Defects in mitochondrial energy metabolism have been implicated in the pathology of several neurodegenerative disorders. In addition, the reactive metabolites generated from the metabolism and oxidation of the neurotransmitter dopamine (DA) are thought to contribute to the damage to neurons of the basal ganglia. We have previously demonstrated that infusions of the metabolic inhibitor malonate into the striata of mice or rats produce degeneration of DA nerve terminals. In the present studies, we demonstrate that an intrastriatal infusion of malonate induces a substantial increase in DA efflux in awake, behaving mice as measured by in vivo microdialysis. Furthermore, pretreatment of mice with tetrabenazine (TBZ) or the TBZ analogue Ro 4-1284 (Ro-4), compounds that reversibly inhibit the vesicular storage of DA, attenuates the malonate-induced DA efflux as well as the damage to DA nerve terminals. Consistent with these findings, the damage to both DA and GABA neurons in mesencephalic cultures by malonate exposure was attenuated by pretreatment with TBZ or Ro-4. Treatment with these compounds did not affect the formation of free radicals or the inhibition of oxidative phosphorylation resulting from malonate exposure alone. Our data suggest that DA plays an important role in the neurotoxicity produced by malonate. These findings provide direct evidence that inhibition of succinate dehydrogenase causes an increase in extracellular DA levels and indicate that bioenergetic defects may contribute to the pathogenesis of chronic neurodegenerative diseases through a mechanism involving DA.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

2017年中国植物科学若干领域重要研究进展

2017年中国植物科学继续保持高速发展态势, 重大成果频出, 具体表现在中国植物学家在国际顶级学术期刊发表的文章数量平稳上升。中国植物科学领域的研究工作者成果精彩纷呈, 如新型广谱抗病机制的发现、水稻广谱抗病遗传基础及机制和疫霉菌诱发病害成灾机制研究等。2017年中国生命科学领域十大进展评选中, 有两项植物科学领域的研究成果入选。水稻生物学、进化与基因组学和激素生物学等领域学科发展突出。另外, 值得一提的是, 长期从事高等植物与代谢途径调控分子网络研究和水稻品种设计育种的李家洋院士的研究成果“水稻高产优质性状形成的分子机理及品种设计”荣获2017年国家自然科学一等奖。这一具有重大国际影响的开创性贡献标志着中国植物科学在该领域的国际科学前沿居于引领和卓越地位。该文对2017年中国本土科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了系统梳理, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域发展的最新前沿动态, 与广大读者共同分享我国科学家所取得的辉煌成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义。综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望。     

SSTR5 ablation in islet results in alterations in glucose homeostasis in mice

Somatostatin (SST) peptide is a potent inhibitor of insulin secretion and its effect is mediated via somatostatin receptor 5 (SSTR5) in the endocrine pancreas. To investigate the consequences of gene ablation of SSTR5 in the mouse pancreas, we have generated a mouse model in which the SSTR5 gene was specifically knocked down in the pancreatic beta cells (betaSSTR5Kd) using the Cre-lox system. Immunohistochemistry analysis showed that SSTR5 gene expression was absent in beta cells at three months of age. At the time of gene ablation, betaSSTR5Kd mice demonstrated glucose intolerance with lack of insulin response and significantly reduced serum insulin levels. Insulin tolerance test demonstrated a significant increase of insulin clearance in vivo at the same age. In vitro studies demonstrated an absence of response to SST-28 stimulation in the betaSSTR5Kd mouse islet, which was associated with a significantly reduced SST expression level in betaSSTR5Kd mice pancreata. In addition, betaSSTR5Kd mice had significantly reduced serum glucose levels and increased serum insulin levels at 12 months of age. Glucose tolerance test at an older age also indicated a persistently higher insulin level in betaSSTR5Kd mice. Further studies of betaSSTR5Kd mice had revealed elevated serum C-peptide levels at both 3 and 12 months of age, suggesting that these mice are capable of producing and releasing insulin to the periphery. These results support the hypothesis that SSTR5 plays a pivotal role in the regulation of insulin secretion in the mouse pancreas.     

2018年中国植物科学若干领域重要研究进展

2018年中国植物科学继续呈现快速发展的态势, 我国科学家在国际植物科学主流学术刊物发表论文数量大幅增加, 取得了多项具有重要影响的成果。调控植物生长-代谢平衡实现可持续农业发展入选2018年度中国科学十大进展; 中国被子植物区系进化历史研究入选2018年度中国生命科学十大进展。以水稻为代表的农作物和果蔬等经济作物研究在国际上已呈现出明显的优势, 若干领域已从“追赶”状态跨越到“领跑”地位。该文对2018年中国科学家在植物科学若干领域取得的重要研究成果进行了概括性评述, 旨在全面追踪和报道当前中国植物科学领域的发展前沿和热点, 展示中国科学家所取得的杰出成就。     

我国葫芦科植物离体培养研究进展

葫芦科植物包括多种瓜类蔬菜,对其进行离体培养研究具有重要的理论和实践意义.综述了国内在葫芦科植物器官培养、体细胞胚胎发生、花药培养、原生质体培养和体细胞杂交及离体遗传转化等方面取得的研究进展,并对葫芦科植物离体培养、遗传转化与育种的前景作了展望.     

Changes in aquatic vegetation in Rhine floodplain streams in Alsace in relation to disturbance

Abstract. Changes are described in aquatic vegetation in oligotrophic, groundwater-fed Rhine floodplain streams in Alsace (eastern France), resulting from disturbance. Disturbance factors include changes in nutrients, either permanent ones - effluent from a waste water treatment plant or trout hatcheries - or periodic ones: flooding. Regular inputs of high levels of phosphate and ammonia modified the macrophyte vegetation in these streams. The floristic composition, which was characteristic of oligotrophic waters upstream of the eutrophicated sector, changed to that of a eutrophic situation as originally found downstream. Periodic disturbance by floods which normally occur once a year, irregularly eutrophicates the small streams, causing the development of a mixture of eutrophic and oligotrophic species. Six macrophyte communities are distinguished, indicating different trophic levels. The aquatic vegetation is adapted to the variations of phosphate and ammonia levels. Hence, aquatic macrophytes can be used as bio-indicators of fluctuations in water nutrient levels in relation to the type of disturbance.     

Apoptosis in experimental myocardial infarction in situ and in the perfused heart in vitro

We report the appearance of apoptotic cells in experimental myocardial infarction (rabbit heart) in in situ and in vitro preparations. Apoptosis was recognized by intravital staining with Hoechst 33342 (Ho342), by nick-end labeling (TUNEL) and by DNA laddering. A steady rise in the relative number of apoptotic cardiomyocytes (apoptotic index) was noted in in situ preparations. Apoptosis was first noted 6 h after the onset of ischemia with its highest value occurring after 72 h. Apoptotic nuclei were absent in remote areas of the left and right ventricles. Apoptotic nuclei within the infarcted area showed diminished intensity of Ho342 fluorescence. Three days after ischemia, a border zone adjacent to the infarcted area consisting of apoptotic macrophages was recognized. A novel finding was the appearance of apoptotic cardiomyocytes in the isolated perfused ischemic heart. Occurring as early as 50 min after the onset of ischemia, a high apoptotic index was present adjacent to the ligature placed around the coronary artery. This observation provides the opportunity to selectively examine factors leading to apoptosis in the ischemic heart under controlled experimental conditions.     

节肢动物内共生细菌研究进展

节肢动物门是动物界最大的门,占整个动物种数的80%,全世界约有120万现存种。节肢动物在生长发育过程中会感染多种微生物,这些微生物会与其形成协同进化和互利共生的关系。内共生细菌是一类广泛分布于节肢动物体内的共生微生物,能够进行垂直传播和水平传播,对宿主的生长发育、生殖代谢、适应性、免疫功能和进化等诸多方面均具有重要的作用。目前,随着现代分子生物学理论和技术的发展,节肢动物内共生细菌相关研究主要集中在对其宿主的生殖调控功能、与其宿主、宿主寄主植物以及其宿主体内微生物和宿主天敌间互作关系等方面。因此,利用内共生细菌对昆虫种群动态的生殖调控功能,阻断热带蚊虫带来的疾病或植物病害的传播并对宿主昆虫进行种群压制或种群替换,可达到防控害虫的目的。本文从节肢动物内共生细菌的传播方式、对其宿主生物学效应以及内共生细菌与其宿主、宿主寄主植物、宿主天敌和宿主体内微生物互作关系等多方面进行概述,并对内共生细菌今后研究方向进行展望,以期为生物进化、物种形成和种群压制提供参考。