灌溉方法与施氮对土壤水分、硝态氮和小麦生长发育的调控效应

为探明玉米秸秆还田下小麦的合理灌溉与施肥方法,于田间研究了漫灌(FI)、微喷灌(SI)、滴灌(DI)和灌水施氮模式(N₁, 基施纯N 157.5 kg·hm^-2+拔节期施纯N 67.5 kg·hm^-2; N₂, 基施纯N 157.5 kg·hm^-2+拔节期施纯N 45.0 kg·hm^-2+灌浆期施N 22.5 kg·hm^-2)对土壤水分、硝态氮(NO₃^--N)含量和小麦生长发育的影响.结果表明: 灌溉方法和灌水施氮模式共同影响土壤含水量和贮水量的变化.其中,灌溉方法对越冬期和返青期0～60 cm、孕穗期和灌浆期0～160 cm、成熟期100～160 cm土层含水量影响相对较小,对越冬期和返青期80～160 cm、成熟期0～80 cm土层含水量影响大;FI对含水量和贮水量影响最大,DI次之,SI最小;SI和DI的灌水施氮模式中灌水量多,则土层含水量高、贮水量多,变化大.NO₃^--N含量受灌溉方法和施氮的影响,施氮对0～20 cm土层影响大,SI生育期NO₃^--N含量变化大,DI越冬期至孕穗期NO₃^--N含量变化小,此后变化大,FI与DI相反;生育前中期灌水量对NO₃^--N含量影响大,后期施氮对NO₃^--N含量影响大;SI和DI的2种灌水施氮模式中冬前灌水量多的NO₃^--N含量变化大.灌溉方法中SI越冬期总茎数和单株分蘖高,成穗率高,成穗数多,产量、水分利用效率(WUE)和氮素利用效率最高,滴灌次之,漫灌最低;SI和DI中N₁生育期总茎数、成穗数多,但穗粒数和千粒重低,产量、WUE和氮素利用效率低于N₂.因此,玉米秸秆还田后播种小麦,微喷灌代替漫灌生育期灌4水,施足基肥,拔节期和灌浆期分次追氮,是山西南部小麦-玉米一年两熟区小麦节水高产高效栽培模式.     

Melatonin inhibits Gram-negative pathogens by targeting citrate synthase

Bacterial infections caused by Gram-negative pathogens represent a growing burden for public health worldwide. Despite the urgent need for new antibiotics that effectively fight against pathogenic bacteria, very few compounds are currently under development or approved in the clinical setting. Repurposing compounds for other uses offers a productive strategy for the development of new antibiotics. Here we report that the multifaceted melatonin effectively improves survival rates of mice and decreases bacterial loads in the lung during infection. Mechanistically, melatonin specifically inhibits the activity of citrate synthase of Gram-negative pathogens through directly binding to the R300, D363, and H265 sites, particularly for the notorious Pasteurella multocida. These findings highlight that usage of melatonin is a feasible and alternative therapy to tackle the increasing threat of Gram-negative pathogen infections via disrupting metabolic flux of bacteria.

     

Realized niche shift associated with Galinsoga quadriradiata (Asteraceae) invasion in China

粗毛牛膝菊在中国的入侵与生态位漂移有关 在外来物种入侵和扩散过程中,生态位的漂移可能起到了重要作用。粗毛牛膝菊(Galinsoga quadriradiata) 在中国已造成了较为严重的入侵,占据了许多与其原产地不同的气候区。为此,本研究力图揭示粗毛牛膝菊入侵过程中的气候生态位漂移,分析其在该物种入 侵中国过程中可能发挥的作用。本研究结合粗毛牛膝菊原 产地和入侵地的分布点与气候数据, 采用Maxent模型预测了其在中国潜在的分布,并采用主成分分析的方法评估 了在入侵中国过程中粗毛牛膝菊气候生态位的漂移。模型结果显示,该物种原产地种群和入侵地种群之间只 有32.7%的生态位重叠,两个种群的生态位相似性较低(Schoener's D = 0.093, P < 0.005),这暗示了在其入侵过程中发生了生态位漂移。相比于其原产地种群,其在中国的入侵种群气候生态位的整体范围和中心都明 显地漂移向了温度更低、降水更少的区域;中国南方大部分区域属于粗毛牛膝菊的稳定适生区,而位于入侵 前沿的北方地区则存在局域适应和潜在拓殖区域。这些研究结果说明,粗毛牛膝菊在中国的入侵种群仍处于准平衡阶段,未来有可能继续向新的适生区扩散入侵,其生态位的变化有力地解释了为什么该物种在中国的入侵性强、危害范围大。     

根癌农杆菌介导的高效大豆遗传转化体系的建立

利用根癌农杆菌对来自大豆成熟种子的胚尖进行遗传转化,研究了影响农杆菌介导大豆转化的各种因素,建立了一套优化的大豆遗传转化体系。研究结果表明:菌株KYRT1比EHA105和LBA4404具有更强的侵染能力;较酸的共培养基(pH5.4)、较低的培养温度(22℃)均有利于提高转化效率;恢复培养和分步抗性筛选方式有利于提高抗性组织的存活率和分化率。同时应用这种优化的遗传转化体系,获得了7个大豆品系的转基因植株,转化频率为4.29%-18%。经过PCR和Southern分析证明外源的双价抗虫基因cryIA(c)和pta已经整合到大豆的基因组中。     

Simultaneous determination of amodiaquine and its active metabolite in human blood by ion-pair liquid chromatography-tandem mass spectrometry

A sensitive and selective ion-pair liquid chromatography-tandem mass spectrometric method (IP-LC-MS/MS) for the simultaneous determination of amodiaquine (AQ) and its active metabolite, N-desethylamodiaquine (AQm), in human blood has been developed and validated. Pentafluoropropionic acid (PFPA) was applied as ion-pairing reagent in reversed-phase chromatographic separation. The effects of PFPA concentrations and the volume fraction of acetonitrile in the mobile phase on the retention of analytes were investigated on a Venusil MP-C(18) column, and the mobile phase was finally optimized as acetonitrile:water (23:77, v/v) with 0.0667% PFPA in the aqueous phase. The results proved that PFPA as an ion-pairing reagent could provide desirable chromatographic performance in the IP-LC-MS/MS determination of 4-aminoquinoline compounds. Blood samples were protein precipitated with acetonitrile using hydroxychloroquine (OHCQ) as the internal standard. The detection was carried out in multiple reaction monitoring (MRM) mode via positive atmospheric pressure chemical ionization (APCI) interface. The lower limits of quantification were established at 0.150 and 1.50 ng/mL for AQ and AQm, respectively. The validated IP-LC-MS/MS method was applied to a clinical pharmacokinetic study of AQ and AQm in human blood after an oral administration of 600 mg AQ hydrochloride (45 9mg base).     

Association of DNA methylation and transcriptome reveals epigenetic etiology of heart failure

Functional & Integrative Genomics - Epigenetic modifications viz. DNA methylation, histone modifications, and RNA-based alterations play a crucial role in the development of cardiovascular...     

Distribution characteristics of ammonia-oxidizing microorganisms and their responses to external nitrogen and carbon in sediments of a freshwater reservoir,China

Aquatic Ecology - Ammonia oxidation driven by ammonia-oxidizing archaea (AOA) and bacteria (AOB) plays a significant role in the nitrogen cycle, but the mechanism of this important&nbsp;action...     

穿龙薯蓣的花序特征研究

花序是影响植物繁殖的关键性状,也在分类学和系统发育研究中起着重要作用。药用植物穿龙薯蓣（Discorea nipponica）的花序类型具有多样型,但目前相关研究资料较少,且常有争议。为明晰穿龙薯蓣的花序类型及特征,本研究以观察测量为主,结合石蜡制片技术,对穿龙薯蓣的花序形态、数量性状及发育过程进行研究。结果表明：穿龙薯蓣雌花形成腋生的穗状花序,具退化雄蕊,具花粉囊,但不产生花粉;雄花序特征与现有资料的描述不尽相同,雄花序生于叶腋或顶生于侧枝,花序主轴为无限花序,侧轴为蝎尾状单歧聚伞花序,整体为形似穗状的混合花序;由于雄株部分侧枝叶片退化,腋生花序向顶逐渐短缩,与顶生花序结合呈圆锥状;雄花序的长度、小花数量、小花密度及花期时间等均高于雌花序。本研究发现,穿龙薯蓣雌雄花序形态与有限花序向无限花序演化过程相符,具原始性,可保证传粉的成功率,增强对环境的适应性。     

伤寒沙门菌非编码RNA617的分子鉴定及其对生物膜形成的影响研究

本研究旨在探讨伤寒沙门菌(Salmonella enterica serovar Typhi, S. Typhi)中非编码RNA617(non-coding RNA617,ncRNA617)的分子特性,并研究其对生物膜形成的影响及作用机制。采用Northern blot方法检测ncRNA617的表达,通过cDNA 5’末端快速扩增技术(5’-rapid amplification of cDNA end,5’RACE)和逆转录-聚合酶链式反应(reverse transcriotion-polymerase chain reaction,3’RT-PCR)实验分析ncRNA617可能的转录起始位点和终止位点;构建ncRNA617缺陷菌株、回补菌株和过表达菌株等相关菌株,通过生物膜形成实验,观察ncRNA617对伤寒沙门菌生物膜形成的影响,并用实时荧光定量聚合酶链式反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qPCR)分析生物膜形成相关基因表达水平的变化,综合运用生物信息学方法预测ncRNA617和差异基因的结合区域,初步分析ncRNA617发挥调控作用的机制。结果显示,伤寒沙门菌确有ncRNA617的表达,长度约300 nt,其转录起始位点位于mig-14终止密码子下游967 nt处,终止位点位于t2681起始密码子上游 2 378～2 560 nt处。与野生对照菌株相比,ncRNA617缺陷菌株生物膜形成能力增强(P<0.05),回补菌株的生物膜形成能力恢复至野生菌株水平,过表达菌株的生物膜形成能力有所下降(P<0.05)。qPCR结果表明,ncRNA617可负向调控多个生物膜形成相关基因的转录表达水平(P<0.05)。经生物信息学方法预测发现,ncRNA617与差异基因有不同的结合区域。本研究结果提示,ncRNA617在伤寒沙门菌中存在,其长度约270～452 nt。ncRNA617可能通过靶向结合生物膜形成相关基因下调基因表达,从而负向调控伤寒沙门菌生物膜的生成。     

中印度洋与南海西部表层海水细菌多样性

细菌在海洋生物地球化学循环中发挥着重要作用。为更好地了解海洋细菌的特征及其在海洋环境中的潜在作用, 本文利用纯培养与16S rRNA基因高通量测序技术对中印度洋与南海西部海域表层海水细菌多样性进行研究。纯培养结果表明, 自中印度洋与南海西部表层海水中共分离275株可培养海洋细菌, 隶属于4门49属75种。变形菌门是绝对优势类群(占总株数的68.7%), 其次是放线菌门(21.5%)、拟杆菌门(9.1%)和厚壁菌门(0.7%)。在属水平, 微杆菌属(Microbacterium)与弧菌属(Vibrio)是主要的优势属, 共占总株数的30.0%。在3种分离培养基中, 自1/10 × 2216E培养基中分离细菌的数目与种类最多(89株, 30属); 分离菌株中的细菌菌株有7、9与3个属分别仅在2216E、1/10 × 2216E及葡萄糖甘露糖(glucose-mannose, GM)培养基中生长。此外, 共分离培养出50株细菌(26种)可能代表潜在新分类单元。高通量测序结果显示, 中印度洋和南海西部表层海水中共有23个门531个属。优势门类为变形菌门(72.2%)和拟杆菌门(15.3%), 优势属为嗜冷杆菌属(Psychrobacter, 24.4%)、盐单胞菌属(Halomonas, 16.3%)和亚硫酸杆菌属(Sulfitobacter, 13.9%)。此外, 中印度洋表层海水细菌Shannon-Wiener指数与Pielou均匀度指数显著高于南海西部(P < 0.05), 且细菌群落结构显著不同(P < 0.05)。综合纯培养与原位细菌数据得出, 中印度洋与南海西部海洋细菌具有丰富的多样性, 具有进一步开发研究的价值。