西南高山地区水分利用效率时空动态及其对气候变化的响应

水分利用效率是深入理解生态系统水碳循环耦合关系的重要指标。西南高山地区是响应气候变化的重点区域,研究西南高山地区水分利用效率动态及其对气候变化的响应,对于评估区域碳水耦合关系及对全球气候变化的响应具有重要意义。应用生态系统模型CEVSA(Carbon Exchange between Vegetation,Soil,and the Atmosphere)估算了1954—2010年西南高山地区水分利用效率(Water use efficiency,WUE)的时空变化,分析了其对气候变化的响应。结果表明:(1)西南高山地区1954—2010年水分利用效率均值为1.13 g C mm-1m-2。3种主要植被类型草地、常绿针叶林和常绿阔叶林的WUE分别为1.35、1.14、0.99 g C mm-1m-2。在空间分布上,WUE与海拔显著正相关(r=0.156,P0.05),而与温度则显著负相关(r=-0.386,P0.01)。(2)在时间尺度上,1954—2010年西南高山地区整体WUE降低趋势显著(P0.01),变动区间为0.83-1.46g C mm-1m-2,平均每年下降0.006g C mm-1m-2。整体WUE年际变化与温度呈显著负相关(r=-0.727,P0.01),与降水量相关性不显著;整体WUE下降主要原因是温度上升引起的ET增加速率大于NPP增加速率。(3)1954—2010年西南高山地区3种主要植被类型草地、常绿针叶林及常绿阔叶林WUE均显著下降(P0.01),下降速度分别为-1.03×10-2、-6.17×10-3、-1.37×10-3g C mm-1m-2a-1。西南高山地区76.3%格点WUE年际变化与温度显著负相关(P0.05),34.1%格点WUE年际变化与降水量显著正相关(P0.05)。草地和常绿针叶林WUE年际变化与温度显著负相关(r=-0.889,P0.01;r=-0.863,P0.01),与降水量相关性不显著。由于西南高山地区降水较为丰富,且过去57年降水变化不显著,因此该地区WUE的时空格局主要受温度变化的影响。1954—2010年期间温度升高造成的ET增加显著高于NPP的增加是该地区WUE下降的主要原因。未来需要获取更高空间分辨率的气候、土壤、植被数据,从而更加准确和精确地模拟西南高山地区水碳循环及其耦合关系对气候变化的响应。     

在中国北方汉族人群中血管紧张素转换酶基因I/D多态与G蛋白beta3亚基基因C825T多态对原发性高血压的联合作用

原发性高血压是一种复杂的多基因疾病,被认为是多个变异了的基因遗传交互以及环境因素共同作用的结果.证据表明,血管紧张素转换酶基因和G蛋白beta3亚基基因各自都是重要的原发性高血压的易感基因,并且可能存在共同的通路来导致高血压疾病的发展.为了探索这两个基因在中国北方汉族人群中是否对高血压有影响,挑选血管紧张素转换酶基因I/D多态与G蛋白beta3亚基基因C825T多态,在一个包含502个高血压病例和490个健康对照的样本中做了关联研究.连锁不平衡分析揭示,仅仅在男性中有显著性的非随机性分布,表明血管紧张素转换酶基因与G蛋白beta3亚基基因倾向在男性中造成高血压.调整了的单位点的多变量逐步回归分析展示,在男性显性模型中DD/ID对Ⅱ的比值比达到显著性水平(OR1.57;95%CI,1.09～2.27;P=0.016).在对性别进行分层后的联合分析中,在男性中经过调整后的比值比具有弱显著性水平:在血管紧张素转换酶基因的DD基因型中,TT对CC的比值比是0.11;95%CI,0.01～0.99;P=0.049;在G蛋白beta3亚基基因的CC CT基因型中,DD/ID对Ⅱ的比值比是1.52;95%CI,1.01～2.29;P=0.047.结果暗示,血管紧张素转换酶基因或附近的某个基因是具有男性性别倾向的高血压易感侯选基因,同时,在血管紧张素转换酶基因基因的D等位基因和G蛋白beta3亚基基因的825C等位基因之间,可能存在具有上位效应的基因-基因相互作用.     

条斑紫菜多糖PY-D2对4种人肿瘤细胞株生长的影响

目的:研究条斑紫菜多糖体外抗肿瘤的生物学活性。方法:应用生化技术分离和纯化条斑紫菜多糖,获得条斑紫菜多糖的2个组分,分别为PY-D1和PY-D2;在体外培养条件下分别用不同浓度的条斑紫菜多糖PY-D2处理4种人肿瘤细胞,通过MTT法观察条斑紫菜多糖PY-D2对4种人肿瘤细胞生长的影响;采用流式细胞仪检测肿瘤细胞的细胞周期变化。结果:条斑紫菜多糖PY-D2诱导HO-8910、MCF-7、K562和7721肿瘤细胞72h后,对其生长有明显的抑制作用,呈剂量依赖效应,500mg/LPY-D2的抑制率分别为21.2%、23.6%、19.8%和21%(P<0.001)。流式细胞仪检测表明PY-D2可以阻滞肿瘤细胞的细胞周期于G0/G1期或G2/M期。结论:条斑紫菜多糖PY-D2具有抑制肿瘤细胞HO-8910、MCF-7、K562和7721生长的作用,其有关的分子生物学作用机理值得进一步研究。     

微生物在多孔介质中渗流的数学模型

建立了一个完整的描述微生物在地层多孔介质中渗流的数学模型,模型中考虑了微生物的生长、营养物的消耗和微生物的存在对多孔介质物理性质的影响．此外,提供了该方程的求解过程和方法。实例计算结果表明,该方法能较好的描述微生物在多孔介质中的运移状况。     

自旋捕捉结合液相色谱/电子自旋共振/质谱联用技术用于检测多不饱和脂肪酸过氧化过程中产生的自由基(英文)

ω-6和ω-3类多不饱和脂肪酸是两种人体所需的重要营养物质。人体内的很多生理病理过程均涉及到这些多不饱和脂肪酸,以及它们在环氧合酶(cyclooxygenase,COX)和脂氧合酶(lipoxygenase,LOX)催化下产生的过氧化代谢物。环氧合酶和脂氧合酶催化的多不饱和脂肪酸的过氧化是复杂的生化过程,会产生一系列的自由基产物。这些自由基产物又会与蛋白质、DNA和RNA结合,从而导致很多生理功能的改变。然而一直以来,缺乏合适的分析方法来有效分离和鉴定这些自由基产物,限制了人们对环氧合酶和脂氧合酶,以及多不饱和脂肪酸的过氧化在生理作用方面的研究。直到最近,才出现了对COX/LOX催化产生的活泼自由基定性和定量分析的报道。这里将对一种可以用来鉴定体外脂类过氧化产生的自由基产物的自旋捕捉-LC/ESR/MS联用技术的发展与改进过程进行综述。这种新颖的LC/ESR/MS联用技术首次使得直接检测多不饱和脂肪酸代谢产生的自由基成为可能,这对自由基的生理学作用研究是一个重大突破,为人们在多不饱和脂肪酸的生理作用以及环氧合酶和脂氧合酶催化的脂质过氧化方面的研究带来了极大便利。     

血卟啉单甲醚在A549肺癌细胞内亚细胞分布的动态变化

目的:探讨血卟啉单甲醚(Hematoporphyrin monomethyl ether,HMME)在A549肺癌细胞内亚细胞分布的动态变化。方法:传代培养A549肺癌细胞,分别与光敏剂HMME孵育2 h和12 h。应用由荧光显微镜及电感耦合器材(Charge-coupled device,CCD)组成的高分辨率荧光显微成像系统,结合荧光探针标记技术,采用细胞器-细胞荧光强度比值法研究HMME在不同时间的亚细胞分布情况。结果:在2 h和12 h两个孵育时间点高尔基体的平均荧光强度比值(J1/J2)值都最高;随着孵育时间延长,A549细胞的四种细胞器J1/J2值都升高且溶酶体幅度最大。结论:孵育时间是影响HMME亚细胞分布的一个重要因素。随着孵育时间的延长,A549肺癌细胞各细胞器吸收HMME能力逐渐增强,尤以溶酶体显著。     

BDCGrid:基于Globus的生物信息高性能计算网格系统

随着分子生物信息数据量高速增长,生物信息学面临着大规模、高通量、密集型计算的巨大挑战。为有效利用计算机资源,缩短高通量生物信息计算程序执行时间,我们基于Globus Toolkit网格中间件,实现了一个支持高通量生物数据计算的网格系统(Biological Data Computing Grid,简称BDCGrid)。BDCGrid计算网格系统模型可以有效整合中小型生物信息学实验室计算机资源,大大缩短高通量生物信息计算程序执行时间,为相关研究人员利用现有计算机资源处理大规模、高通量生物信息计算任务提供一种新的途径。     

华中五味子干燥材料DNA提取方法的研究

目的：建立一套适合从华中五味子硅胶干燥的幼芽中提取高质量DNA的方法,为进一步开展分子生物学研究奠定基础。方法：比较SDS法、SIX-CTAB法、SDS-CTAB法以及经过作者改进的CTAB法,运用紫外光谱和电泳分析方法测定所得DNA样品的纯度与完整性。结果：四种方法中改进CTAB法所得DNA纯度最高,完整性好,其A260/A280值为1．81,A260/A230值为2．13,经稳定性试验证明该方法稳定。结论：改进CTAB法是一套适合从华中五味子硅胶干燥的幼芽中提取高质量DNA的方法。     

CHS基因起源初探及其在被子植物中的进化分析

利用PCR与TAIL-PCR方法,从半月苔(Lunulariacruciata(L.)Dum.exLindb.)中获得了一段长约1000bp的基因片段,它与已知的CHS基因在核苷酸水平上的相似性大于56%,在氨基酸水平上的相似性大于60%,所推断的氨基酸序列中酶反应的4个催化位点与已知晶体结构的紫花苜蓿MCHS2A上的催化位点相同,首次证明了苔类植物中可能存在类CHS基因,将CHS基因的起源时间推到苔藓类植物出现之前。以该序列和两种蕨类植物(Psilotumnudum(L.)Griseb.和EquisetumarvenseL.)的CHS序列作为外类群,应用邻接法、最大简约法和最大似然法分别构建了被子植物的CHS的分子系统树。结果表明,大部分科中的CHS分布在不同的分支上,而十字花科、豆科和禾本科各自聚成一个单系类群。以邻接树为依据,对茄科、旋花科和菊科的CHS基因进行了相对碱基替换速率的检测,发现这三个科内或科间序列的替换速率不一致。被子植物的CHS基因在基因拷贝数目、碱基替换速率以及重复/丢失事件的发生上都存在较大的差异,这种差异可能与被子植物的生活史、生活环境、花的特性以及对外界的防御系统等的多样性相关。     

中街山列岛岩相潮间带大型底栖动物的群落格局

于2006年9月和2007年7月在中街山列岛4个有居民海岛岩相潮间带设立8个断面,对大型底栖动物的群落结构进行了调查。共获得大型底栖动物34种,其中腔肠动物1种,环节动物3种,甲壳动物10种,软体动物20种。优势种有日本笠藤壶(Tetraclita japonica)、紫贻贝(Mytilus edulis)和节蝾螺(Turb articulatus)等4种。以季节和站位为因子对多样性指数进行双因素方差分析,结果表明只有夏、秋季丰富度指数(P=0.028)存在显著差异,其他指数的方差分析没有显著差异(P>0.05)。3个潮带4个岛屿共12个站位的聚类分析和MDS标序分析表明,12个群落可分为3组(Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ组)。大型底栖动物ABC曲线分析表明底栖动物群落尚未受到干扰。