蛋白组氨酸磷酸酶研究进展

主要概括磷酸酶的种类,原核细胞磷酸组氨酸生物功能及调控,哺乳动物组氨酸残基磷酸化、去磷酸化,以及组氨酸磷酸酶及其底物的最新研究进展. 信号转导在生长发育及细胞功能中起极其重要的作用. 无论在原核还是真核细胞,蛋白质磷酸化是细胞内信号转导的关键机制. 研究最多的可逆的真核蛋白磷酸化,主要发生在含有羟基的丝氨酸、苏氨酸和酪氨酸残基上. 不同的激酶和磷酸酶受不同机制的调节,而调节过程中出现的差异是人类很多疾病的潜在基础. 与大量有关羟基磷酸化氨基酸的报道相比,有关氨基磷酸化氨基酸的报道甚少. 据估计,自然界中存在的磷酸组氨酸比磷酸酪氨酸多10 ~ 100倍,但不如磷酸丝氨酸丰富. 虽然对脊椎动物蛋白质中存在磷酸组氨酸的认识可以追溯到20世纪60年代初, 但由于研究手段的限制,至今对脊椎动物蛋白组氨酸激酶及组氨酸磷酸酶的结构及功能知之甚少. 但是,近几年的研究有突破性的发现,克隆和重组表达哺乳动物组氨酸磷酸酶为研究氨基磷酸化氨基酸的生物功能翻开新的一章.     

盐碱胁迫下羊草植硅体的形态变化

对6个不同盐碱度梯度环境的羊草(Leymus chinensis)群落中生长状况良好的羊草进行人工筛选, 选取其中长势相近、叶片大小一致的羊草叶片, 用湿式灰化法提取植硅体并对其进行分类和命名, 共统计植硅体3387粒, 鉴定出植硅体类型10类, 分别是平顶帽型、尖顶帽型、刺帽型、光滑棒型、刺棒型、似牛角棒型、尖型、板型、蜂窝状和其他类型。随着盐碱浓度的增加, 帽型、棒型、尖型、板型和蜂窝型都有不同程度的变化。帽型植硅体的百分含量都有不同程度的增加, 6组样品中同种形态植硅体的大小有一定差别, 植硅体的大小随着盐碱度的升高呈现出不同程度的变化, 总体上有增大的趋势。     

大豆斑疹病菌铁摄取因子PiuB在致病性中的作用分析

铁作为生命必需的基本元素,在细菌生长代谢过程中具有重要作用。然而,大豆斑疹病菌(Xanthomonas axonopodis pv. glycines, Xag)中编码铁摄取因子的piuB基因是否参与病原菌的铁摄取和致病性并不清楚。为解析PiuB的作用,采用同源重组策略获得了Xag的piuB基因缺失突变株(ΔpiuB),并对该突变株进行功能研究。研究表明：相较于野生型,突变株ΔpiuB在寄主大豆上的毒性和生长能力显著削弱;铁载体分泌量激增;对Fe³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺和Mn²⁺的敏感性显著增强。此外,该突变株的H₂O₂抗性、胞外多糖产量、生物膜形成能力以及游动性等相较于野生型均显著减弱;添加外源Fe³⁺不能有效恢复ΔpiuB的上述特性;功能互补株可完全恢复ΔpiuB的缺陷性表型至野生型水平。这说明PiuB是Xag摄取Fe³⁺的潜在因子,并且是Xag在寄主大豆上致病所需的。     

基于MSIASM方法的中国省级行政区体外能代谢分析

通过社会代谢多尺度综合分析方法,采用社会不同层次人类活动时间、体外能代谢率与人类活动的社会开支和体外能的社会开支等指标,评价我国30个北京、天津、河北、山西、内蒙古自治区、辽宁、黑龙江、上海、福建、山东、河南、湖南、陕西、甘肃、宁夏回族自治区、新疆维吾尔自治区、吉林、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、广东、广西壮族自治区、海南、重庆、四川、贵州、云南和青海30个省级行政区的社会代谢状况,识别出限制区域可持续发展的关键因素可持续发展水平,并通过因子分析和相关分析方法,识别限制区域可持续发展的因素。结果表明,该方法社会代谢多尺度综合分析方法适合于中国省级行政区的可持续发展评价;与2003年相比,2007年我国各省级单位的社会生产和消费水平普遍提高。在内蒙古自治区,矿业的迅速发展及其对工业和服务业的剧烈带动作用,造成了体外能代谢改善水平高于全国其他省级行政区。在海南省,整体工业化水平不高,以农业和旅游业为主的产业特点,使其体外能代谢的改善水平低于全国其他省级行政区。在江西和贵州,生产性行业发展过快,而服务业发展的和民生的工程人民生活水平改善发展的滞后,导致生产部门体外能代谢水平提高,而消费部门体外能代谢水平下降。在河北、青海和新疆维吾尔自治区,社会各行业均发展较快,而人民生活水平的改善较慢,使其付薪部门体外能代谢水平提高,而家庭部门体外能代谢水平下降。在安徽和广西壮族自治区,农业生产发展和消费水平提高较快,而工业生产水平和服务业发展有所降低,使其非农生产部门体外能代谢水平下降,而农业和家庭部门的体外能改善水平提高。在山西和上海地区,工业、服务业的发展和人民生活水平改善较叫快,而农业生产发展较慢,导致非农部门和家庭的体外能代谢水平提高,而农业部门的体外能代谢水平有所降低,这为地区可持续发展政策的制定提供了科学依据。与2003年对比,2007年资本和技术聚集是我国大部分地区社会发展的重要影响因素。北京、天津、河北、山西、内蒙古自治区、辽宁、黑龙江、上海、福建、山东、河南、湖南、陕西、甘肃、宁夏回族自治区和新疆维吾尔自治区仍需加大力度调整地区产业结构;吉林、江苏、浙江、安徽、江西、湖北、广东、广西壮族自治区、海南、重庆、四川、贵州、云南和青海继续加大资本技术的引进力度,以解决个省级行政区经济发展中的资本技术聚集与区域产业结构的不协调问题。而且,2007年中国省级行政区社会代谢表现异常,大多数省级行政区社会开支并未随社会发展而增加,社会负担表现为自南方向北方转移的倾向;内蒙古、宁夏和新疆3个矿产资源丰富的省级行政区的经济发展使当地环境承压过重。30个省级行政区中只有上海接近中等发达国家水平,北京、天津、河北等16个省级行政区仍需着力调整区域的产业结构,吉林、江苏、浙江等14个省级行政区仍需着力资本技术的引进力度,中国的社会负担出现南方转移到北方的倾向;与其他国家和地区相比,大部分省级行政区仍处于发展中国家水平,对这些国家和地区曾遇到的不可持续发展问题我们应引以为戒。     

重要理化因子对小球藻生长和油脂产量的影响

本文采用通气培养的方法研究了N、P、Fe3 、盐度、光照强度、温度对小球藻(Chlorella sp. XQ-200419)生长速率、生物量和油脂产量的影响。主要结果如下：N浓度对小球藻的生长和油脂产量均有显著的影响,在KNO3浓度0.05—0.3g/L范围内,小球藻生长速率随N浓度的增加而提高,并积累更多的生物量,而油脂含量随之递减,KNO3浓度为0.3g/L时,油脂产量最高。小球藻对P浓度变化的适应范围很大,K2HPO4浓度在10—160mg/L范围内,对小球藻的生长和油脂产量都没有显著影响。在小球藻培养后期补加不同浓度Fe3 对其生长速率没有显著影响,总脂含量随着Fe3 浓度升高呈现上升的趋势,均比对照有极显著提高,Fe3 浓度为0.75mmol/L时油脂产量最高。盐度对小球藻的生长有一定的抑制作用;油脂含量先随着盐度的增大而提高,当NaCl浓度达到0.6mol/L, 油脂含量又显著降低;油脂含量和油脂产量均在盐度为0.2mol/L时最高。光照强度对处于生长后期的小球藻的生长影响不大,但影响其油脂积累,小球藻的油脂含量和产量随光照强度的增大而显著提高,当光照强度增至280μmolm-2s-1时,油脂含量和油脂产量最高。温度对小球藻的生长速率、生物量、油脂含量和油脂产量都有显著的影响,在15-40℃范围内,随着培养温度的升高,生长速率、生物量、油脂含量和油脂产量都经历了一个先上升然后下降的过程,适合小球藻生长、积累油脂的温度范围是20-35℃,30-35℃时油脂产量最高,40℃时生物量、油脂含量和产量都最低。理化因子对生长和油脂含量的影响分为两种情况：1. 温度、光强、铁浓度和盐度的影响表现为在适宜生长的条件下提高油脂含量,这种模式可以称为“适宜模式”;2. 氮浓度的影响表现为在不利于生长的条件下提高油脂含量,这种模式可以称为“胁迫模式”。两种模式都可以提高油脂含量,但是,只有适宜模式才可以提高油脂产量。在筛选小球藻优良产油藻种时要注意,只有在适宜的培养条件下油脂含量高的藻种才具有高产油潜力。     

喷施芳香植物源营养液对梨树生长、 果实品质及病害的影响

芳香植物源营养液是以芳香植物材料、糖、酵素、水为主要原料,在设定的条件下发酵而成的植物源发酵液,具有营养、杀虫和抑菌等效果。不同芳香植物种类和器官,其发酵液的应用效果不同。为探讨芳香植物源营养液对梨树生长、果实品质、抗病性的影响,选择20年生'丰水梨/杜梨’成年期大树为试材,以叶面喷施孔雀草(Tr1)、紫苏(Tr2)、神香草(Tr3)、薄荷(Tr4)、香矢车菊(Tr5)等芳香植物叶片制成的营养液及其等配比混合的发酵营养液(Tr6)为处理,喷施南国春叶面肥(Tr7)和清水(Tr8)为对照,测定分析不同处理对梨树生长、叶片矿质养分含量、果实品质的影响及对黑星病、轮纹病、腐烂病的抑菌效果。结果表明:与南国春叶面肥相比,芳香植物源营养液营养成分比例均匀,具有较高的P、Ca、Mg含量、可溶性糖含量、生长素和细胞分裂素含量。叶面喷施芳香植物源营养液能显著促进梨树新梢生长,提高叶面积和叶绿素含量;改善叶片中全氮,全磷,全钾及有效态钙、镁、铁、锰、铜、锌等矿质元素的吸收状况和含量;提高单果重、果实可溶性固形物含量及Vc含量;对梨树黑星病、梨树轮纹病、梨树腐烂病具有显著地抑制效果。其中,神香草营养液(Tr3)和薄荷营养液(Tr4)显著的提高了叶片中各矿质养分的含量;神香草营养液(Tr3)显著的提高了新梢生长量(增幅为64.78%)和叶面积(增幅为115.79%),对于梨树生长发育的促进作用较明显;薄荷营养液(Tr4)较大程度的提高了单果重(增幅为52.74%),果实可溶性固形物的含量(增幅为32.92%),降低了果实硬度(降幅为45.21%),对于果实品质的提高效果较好;孔雀草营养液(Tr1)、薄荷营养液(Tr4)对梨树黑星病,轮纹病,腐烂病的抑制作用显著增强。综合分析认为,芳香植物源营养液含有丰富的矿质元素,有机营养及生长素、细胞分裂素,脱落酸等激素。叶面喷施能显著促进树体的营养生长,提高叶片矿质养分含量,改善果实品质,有效抑制梨树黑星病、轮纹病、腐烂病害的发生。     

胡焕庸线存在性的大数据分析——中国人口分布特征的生态学及新经济地理学认识

基于大数据分析思路和数据挖掘工具,在县级尺度上,利用2010年第六次人口普查数据,计算各县的平均人口密度,以及合成海拔(地带性因素)、环境脆弱性、人生气候指数、农业生产潜力、适宜水资源偏离度、交通便捷性、区位指数等,克鲁格曼Krugman所谓的区域地理本性特征,对胡焕庸线的存在的地理基础和生态学基础进行了分析。研究结果表明:(1)中国人口密度与合成海拔、环境脆弱性、人生气候指数、适宜水资源偏离度、农业生产潜力等生态学因素密切相关,与交通便捷性、GDP和区位指数等显著相关。(2)对大多数省的人口密度的影响的贡献率排在强烈的是合成海拔、农业生产潜力和和水资源适应度,其次是交通便捷性和区位指数;它们是克鲁格曼Krugman新经济地理学认识的第一次区域本性和第二次地理本性因素。(3)新疆、山东、宁夏、内蒙古、黑龙江、江苏、北京和天津的人口分布比较独特,还需引入新的因子来解释其人口分布的影响因素;(4)胡焕庸线沿线是一个生态脆弱地带。研究基本展现了中国人口的空间分布的胡焕庸线的地理学与生态基础。     

基于TOPSIS模型的海南岛土地综合承载力时空变化及障碍度诊断

土地是人类一切活动的根本,是区域经济与社会发展的重要保障。为探讨海南岛土地综合承载能力,依据2009-2019年统计数据,采用TOPSIS和GM （1.1）模型从时序角度评价并预测了2020-2030年海南岛土地综合承载力,并借助ArcGIS软件和障碍度模型对各市县2015年、2019的土地综合承载力进行动态分析及障碍度诊断。结果显示,海南岛土地综合承载力主要受经济与社会子系统的影响,2009-2019年土地综合承载力水平虽有波动但整体呈缓慢升高趋势,其中水土资源与生态环境子系统贴近度值表现为下降趋势,而经济与社会子系统贴近度值明显升高。预测结果表明2020-2030年土地综合承载力呈持续上升趋势。土地综合承载力空间动态变化差异显著,总体表现为沿海市县综合承载力水平高于内陆市县,2015年与2019年处于较高水平的是海口和三亚,处于中等水平的2015年为8个市县,2019年达到11个市县,处于较低水平的2015年为8个市县,2019年只有5个市县,并且各市县子系统承载力差异显著。障碍度分析表明,2015年和2019年子系统障碍度最高的是经济子系统,2015年障碍因子主要有经济密度（X₉）、地均固定资产投资（X₁₂）、耕地有效灌溉率（X₆）及人均GDP （X₈）;2019年障碍因子主要有经济密度（X₉）、地均固定资产投资（X₁₂）、人均GDP （X₈）及复种指数（X₁₄）。经济发展水平是制约各市县土地综合承载力的主要障碍因素。研究将为海南岛自由贸易港建设中生态环境与社会经济可持续发展提供科学依据。     

山西平朔露天矿区不同年限复垦地植被重建特征对比分析

平朔矿区是中国首个露井联采的亿t级矿区,剧烈的采煤活动导致矿区局部植被彻底损毁,植被重建是矿区生态系统恢复重建的保障,目前针对长期复垦序列下矿区复垦地植被重建特征与演替规律的研究较少。以复垦年限分别为6 a、7 a、25 a和27 a的复垦排土场和原地貌样地为研究对象,采用时空替代法和描述性统计分析法分析了不同复垦年限下复垦地的植被重建特征,并与原地貌进行了对比分析。研究结果表明：(1)植被重建工作显著提高了复垦地的物种丰富度,各复垦地乔灌植株的物种丰富度明显高于原地貌。但在重建植被演替过程中,并非随复垦年限增加,物种丰富度越来越高;复垦地Shannon-Wiener指数随复垦年限增加呈先增后减的变化趋势,该值在R-25a样地达到峰值(0.62),其与复垦地的植物物种组成及其自身生长习性、土壤条件、降水等自然条件和人为干扰等息息相关。(2)从乔木植株的生长状况来看,刺槐作为先锋树种,是植被重建时可优先选择的乔木树种。从复垦地草本植株组成来看,草本植物以多年生为主,占比77.78%;从草本植株的重要值来看,草本优势种以禾本科(Gramineae)、菊科(Compositae)和豆科(Le...     

海南岛生态环境质量时空变化及其对气候变化与人类活动的响应

海南岛是气候变化敏感区以及生态环境脆弱区。近几十年气候变化和人类活动深刻地影响着海南岛的生态环境质量。然而,针对海南生态环境质量时空演变及其对气候变化与人类活动响应的规律还不清晰,理解这些规律对实现海南岛可持续发展目标具有重要意义。基于多源遥感数据,利用改进的遥感生态环境指数(MRSEI)探究了海南岛1992—2015年生态环境质量时空变化特征以及其对气候变化以及人类活动的响应,并利用像元尺度的多元回归法对比了气候变化与人类活动对生态环境质量变化的贡献。结果表明：(1)MRSEI指数适用于大区域,可用于本研究中的海南岛生态环境质量评价;(2)近24年,海南岛生态环境质量呈现波动上升的趋势,且在所有土地利用类型中,林地的MRSEI最高,多年平均值达到0.812;(3)MRSEI与气温、降雨呈现出显著正相关关系,与以夜间灯光表征的人类活动在沿海以及各市县的主城区呈现显著负相关关系;(4)气候变化在MRSEI演变中的贡献整体要高于人类活动影响。为海南中国特色自由贸易港建设中生态环境与经济社会协同发展研判提供科学的定量支撑,并为制定相应的政策提供依据。