磁共振指纹成像技术及其最新进展

磁共振指纹(magnetic resonance fingerprinting, MRF)技术是一种快速、多参数、定量化的磁共振成像新技术.该技术打破现有磁共振技术定性成像的局限性,在磁共振量化成像方式、提高抗噪性能、抗运动干扰性能方面获得了革命性的突破,并使亚体素级的参数反演成为可能,是支撑精准医学研究的有效测量手段. MRF技术采用具有特殊时域变化特征的射频(radio frequency, RF)脉冲序列对成像对象进行时空域编码采样,产生由其组织生理参数和RF脉冲序列所决定的时空图像并由此获得空域信号的时间演化曲线(指纹);与此同时,利用Bloch方程与计算机仿真在相同的RF脉冲序列下,对组织所有可能产生的指纹信号进行计算机模拟,形成指纹库(字典).然后借助模式识别、数据挖掘等信息处理技术在字典中搜索与实测指纹信号相匹配的词条,从而索引到其对应的组织生理参数,实现量化成像.本文从成像机理、字典设计、重建算法等方面对MRF技术进行全面的阐述和分析,对MRF技术及其应用的最新进展进行评述,并对其未来的发展趋势提出预测与展望.     

复杂性-稳定性研究: 数学模型的进展

对自然生态系统的观察给人们以复杂的群落更稳定的直观印象, 但数学模型却得出了截然相反的结论。这一“悖论”使得复杂性-稳定性研究自20世纪70年代以来成为长期的热点。本文对这一领域的数学模型研究进行简要综述。首先对这一论题进行概念剖析, 然后将各类模型分为线性和非线性两大类, 前者即群落矩阵法, 后者包括相互作用矩阵法、复杂网络数值模拟法和食物网构件动力学法。它们分别基于不同的群落构建方法和稳定性判断标准, 探求各物种是如何相互作用并实现共存的。总体而言, 在随机构建的群落模型中, 多样性和连接度的增长不利于系统稳定; 而在更接近真实自然群落的模型中, 相互作用方式、网络拓扑结构、相互作用强度分布等方面的机制提供了稳定效应, 按此组织的生态网络可达到很高的复杂度。然而, 复杂性-稳定性的研究还远未结束, 当前的模型仍不足以反映自然群落中的复杂相互作用, 稳定性的概念也有待拓展。对这一议题的深入研究在生态学理论和生态系统管理实践方面都具有重大价值。     

超临界CO2提取甘草地上部分总黄酮

采用单因素试验对甘草地上部分（茎叶）的超临界CO₂提取工艺进行了研究。实验考察了压力、萃取时间、温度及CO₂流量对甘草地上部分总黄酮提取率的影响,以总黄酮提取率和含量为指标,系统的研究了超临界二氧化碳萃取法提取甘草地上部分总黄酮的提取效果。得出的最佳工艺参数为：采用40~60目原料,80%乙醇为夹带剂,萃取时间：1.5 h;萃取压力：30.0 MPa;萃取温度：50℃;CO₂流量：10 kg·h^-1;分离压力: 5.8 MPa;分离温度: 40℃。实验结果表明超临界二氧化碳萃取甘草总黄酮的提取率2.09%,含量5.42%,工艺具有提取率高,纯度高的特点,为规模化生产甘草总黄酮的提取提供了研究基础。     

云南三种特色柑橘属果皮精油成分及活性研究

为探究云南特色柑橘属西双版纳曼赛龙柚、元江绿皮冰糖橙、德宏青柠的果皮精油成分及抗肿瘤活性。该研究采用水蒸气蒸馏法提取西双版纳曼赛龙柚、元江绿皮冰糖橙、德宏青柠果皮的精油,通过GC-MS开展定性定量成分分析,并通过MTT法开展果皮精油抑制肿瘤增殖研究。结果表明:德宏青柠果皮精油提取率最高、元江绿皮冰糖橙果皮精油次之、西双版纳曼赛龙柚果皮精油最低; 从西双版纳曼赛龙柚、元江绿皮冰糖橙、德宏青柠的果皮精油中分别鉴定出24种、11种、13种成分,月桂烯、萜品烯是三种精油的共有成分。西双版纳曼赛龙柚和元江绿皮冰糖橙的果皮精油中都含有β-蒎烯、3,7-二甲基-1,6辛二烯-3-醇、柠檬烯、α-松油醇,以及重要香料成分乙酸二甲基苄基原酯和二氢茉莉酮酸甲酯,其中西双版纳曼赛龙柚精油中柠檬烯含量高达72.097%,德宏青柠精油中含有活性成分柠檬醛。三种精油对胃癌细胞MKN-45、人乳腺癌细胞MCF-7和结直肠癌细胞HCT-116均有一定的抗肿瘤活性,并呈剂量依赖关系。该研究结果可为云南三种特色柑橘属植物的开发和应用提供科学依据。     

通过食谱分析探讨田螺山与梁王城遗址先民对渔业资源的利用

对渔业食用资源的利用是人类生业经济的重要方面,然而至今尚无专文介绍如何定量分析渔业食物资源在先民食物结构中所占的比例。本文采用利用同位素传递信号重建食谱(FRUITS)模型,以田螺山遗址与梁王城遗址已发表的先民和动植物稳定同位素数据为例,对先民食物结构中的多种食物资源比重进行分析。结果显示,梁王城遗址渔业资源在食谱中占5%~22%;田螺山遗址淡水渔业资源在食谱中占5%~20%,而海洋渔业资源在10%以下。     

R2R3-MYB转录因子PnMYB1调控三七皂苷生物合成

旨在明确PnMYB1转录因子对三七皂苷生物合成具有调控作用。利用RACE技术获得PnMYB1基因全长,对PnMYB1进行系统发育树分析;构建PnMYB1植物过表达载体并侵染三七细胞,检测转基因三七细胞中人参皂苷R1、Rg1、Re、Rb1和Rd的含量;将PnMYB1与鲨烯合酶(PnSS)、鲨烯环氧化酶(PnSE)、达玛烯二醇合成酶(PnDS)和环阿屯醇合成酶(PnCAS)等参与三七皂苷生物合成途径的关键酶的基因启动子共转染烟草叶片,进行瞬时表达分析,利用GUS表达系统验证PnMYB1转录因子能否与三七皂苷生物合成关键酶基因的启动子相互作用。结果显示,PnMYB1转录因子属于R2R3-MYB家族;在过表达PnMYB1的三七细胞中,五种重要三萜皂苷在转基因细胞中均有不同程度的增加,进一步分析证明PnMYB1转录因子通过激活PnSE和PnDS的启动子,促使PnSE和PnDS的表达水平显著升高,进而实现对三七皂苷生物合成的调控。PnMYB1转录因子可以同时调控三七皂苷生物合成途径中两个关键酶基因的表达,从而影响三七皂苷的生物合成。     

高黎贡山南段海拔梯度森林乔木层时空动态

研究群落物种组成和多样性的时空动态对揭示生物多样性的分布规律以及预测全球变化情景下生物多样性的变化趋势具有重要意义。然而,在山地生态系统中,不同海拔梯度的森林群落物种多样性和系统发育多样性如何随着时间尺度的变化仍不清楚。该研究以高黎贡山南段东、西坡海拔梯度(960～2 878 m)森林群落固定监测样带的17个样方为研究对象,基于2004、2008和2013年乔木层(DBH ≥ 5 cm)重调查数据,分析样方内物种组成、物种多样性和系统发育多样性的时空动态变化。结果表明:(1)沿着海拔梯度,物种多样性呈现单峰分布格局,系统发育多样性呈现上升的趋势,系统发育结构呈现聚集到离散或者随机的结构。(2)在时间尺度上,森林乔木层在物种多样性和系统发育多样性上并未发生显著性变化。然而,系统发育结构随着时间的推移呈现更加聚集的趋势。(3)在海拔梯度上,东坡低海拔区域(960～1 381 m)的森林群落样方呈现显著的物种丧失,其植被完全被耕地所替代。其中,诃子(Terminalia chebula)、麻栎(Quercus acutissima)、清香木(Pistacia weinmanniifolia)、枳椇(Hovenia acerba)和假香冬青(Ilex wattii)等为主要的丧失物种。相反,物种获得主要集中在西坡低海拔的样方,群落中丰富度显著增加的物种主要为曼青冈(Cyclobalanopsis oxyodon)、华山矾(Symplocos chinensis)和台湾杉(Taiwania cryptomerioides)等。据此,我们推测高黎贡山海拔梯度森林乔木层的群落结构和多样性的动态变化在中高海拔受群落演替和气候变化的制约,而在低海拔主要受人类活动的影响。该研究结果加深了对高黎贡山亚热带常绿阔叶林植物群落动态变化的认识,也有助于该地区精准保护策略的制定。     

高黎贡山白尾梢虹雉生境利用的初步观察

１９９７年４￣６月在高黎贡山大塘用鸣声监听和样带,样方法对白尾梢虹雉的生境利用情况做了初步观察。此间白尾梢虹雉主要活动在海拔３３００￣３６００ｍ的箭竹林内,鸣叫集中在１１：００￣１７：００,取食贝母,多星韭,牛尾独活,高山羌活,紫花百合,七筋姑等植物的地上或地下部分。     

基于诱导多能干细胞的基因编辑和细胞治疗

诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,i PSCs)是指分化细胞重编程恢复到类似胚胎干细胞,具有自我更新、多向分化等潜能的一类细胞。基因编辑是对基因组特定位点进行的遗传操作,可方便快捷地实现靶向遗传修饰。随着重编程效率提高和安全性等的完善,对患者来源的i PSCs进行基因编辑、校正致病突变并用于细胞治疗正成为转化医学研究的热点。该文在简单介绍基因编辑原理和方法的基础上,重点综述了近年来基于i PSCs的基因编辑和细胞治疗的研究进展,对存在的问题进行了讨论,并对其在再生医学领域的发展前景进行了展望。     

连作对三七种子萌发及种苗生长的影响

为进一步明确三七的连作效应,以不同种植年限及不同空间分布的土壤为栽培基质,研究了连作对三七种子萌发及种苗生长的影响。结果表明:连作使三七种子萌发的最大速度增加,种子的发芽势变化不大,而发芽率、发芽指数和快速发芽期则呈明显降低或变短的趋势;与根区外土相比,根区土和根区下土使三七种子的发芽势、发芽率和发芽指数显著降低,对种子萌发的最大速度也有降低的作用;种植1年三七的土壤(1年土)对后茬三七种苗的生长并无明显障碍效应,2年土比3年土具有更强的抑制三七种苗生长的作用。连作对三七种子萌发及种苗生长均会产生明显的障碍效应,自毒作用可能只是造成三七连作障碍的原因之一。