京津冀城市群土地利用变化对地表径流的影响

城市化的显著特征之一是地表景观格局被人为改变,大量硬化地表覆盖、取代了原本自然或半自然的土地覆盖类型,极大地干扰了区域水文循环过程。其中,最直接的体现是对地表径流过程的影响。城市群作为当前我国城市化的重要模式,其聚集连片的扩张模式,对区域地表径流过程的干扰尤为严重。以京津冀特大城市群为研究区域,应用长期水文影响评价模型(L-THIA),以1980、1990、2000、2010、2015年5期土地利用数据、土壤数据以及1950—2015年逐日降雨数据为输入,模拟计算了不同土地利用/覆被格局对多年平均地表径流量的影响。结果表明,(1)经过率定的L-THIA模型能够较为准确地模拟京津冀城市群地区的地表径流分布特征,模型模拟误差在±10%内;(2)1980—2015年,京津冀城市群地区不透水地表面积急剧增加,其净增长值为12690.14 km~2。北京与天津等超大城市不透水地表面积增加最明显;(3)随着土地利用格局的变化,京津冀地区地表径流量呈逐年增长趋势。1980—2015年,京津冀城市群地区地表径流量的绝对增长值为17.84亿m~3,增幅11.83%。其中,1990—2000年及2010—2015年期间地表径流年均增长率较大,分别为0.36%与0.46%。对地表径流贡献较大的土地利用类型为耕地和不透水地表,其5期土地利用情景下的平均产流占比分别为35.38%、22.71%;(4)城市尺度上,不同城市的标准化年均径流深(NAARD)存在较大差异。天津、石家庄的产流能力较强,承德、衡水等城市的产流能力较弱,北京市的标准化年均径流深处于中等水平。另一方面,不同城市标准化年均径流深增长规律也存在较大差异。1980—2015年,天津市的NAARD增长最多,承德市增长最少,北京市的NAARD增长处于中等水平。本文对于京津冀城市群水文过程的时空演变研究以及国土空间优化指导具有参考意义。     

黑木耳亲本、单核、杂交菌株鉴定的研究

应用荧光核染色技术、酯酶同工酶鉴定技术,对黑木耳亲本双核菌株、原生质体单核菌株和单-单杂交菌株进行筛选鉴定。结果表明:荧光核染色技术可快速有效地鉴定获得菌株的核相,酯酶同工酶技术可准确地区分单核菌株及杂交新菌株的不同核型,研究得到1个酶带差异显著的新菌株。     

饲料中灵芝提取物对异育银鲫生长、饲料利用、免疫应答及抗病的影响

通过生长实验探求饲料中添加灵芝提取物饲料对异育银鲫（6.720.11） g生长、饲料利用及免疫应答的影响,以及停止灵芝提取物饲料后,使用效果的持续性。在实验进行的第21天（D21）、第46天（D46）、第65天（D65）进行取样,结果表明所有的灵芝提取物组的特定生长率在饲喂65d后与对照组无显著差异（P0.05）。摄食率随着灵芝提取物在饲料中含量的增加而增加（P0.05）,饲料效率则有着相反的趋势（P0.05）。在D46和D65时,随着灵芝提取物的含量增高,吞噬活力略有增高,但无显著差异（P0.05）。在D21、D46和D65时,呼吸暴发活力随着灵芝提取物的含量增高而增高（P0.05）,在D21时,（0.6%-21d、0%-44d）处理组和（3%-21d、0%-44d）处理组其呼吸暴发活力高于对照组（P0.05）。在D65时,（0.6%-21d、0%-44d）处理组和（3%-21d、0%-44d）处理组其呼吸暴发活力仍高于对照组（P0.05）,但差异不显著。D21、D46和D65时,替代途径补体溶血活力随着灵芝提取物的增高而降低（P0.05）。所有处理组溶菌酶活力在D21时没有产生显著差异。在D46时,对照组溶菌酶活力比最高添加组低但高于低添加组（P0.05）,（3%-1d、0%-44d）处理组也仍高于对照组（P0.05）。在D65时,所有添加组的溶菌酶活力均低于对照组（P0.05）。在D65时,髓过氧化物酶活力随着灵芝提取物的添加剂量升高而升高（P0.05）,（0.6%-21d、0%-44d）处理组仍高于对照组（P0.05）。灵芝提取物的能提高白细胞呼吸暴发活力,且在在高剂量摄入21d后（D46时）,仍可以保持较高的活力,说明灵芝提取物对免疫应答有一定时间延续效应。随着灵芝提取物添加量的升高,异育银鲫在经爱德华氏菌攻毒后的存活率显著提高。最高存活率组为3%添加组,显著高于对照组（P0.05）。实验周期为65d时,饲料中灵芝提取物推荐添加剂量为3%。       

苏云金芽孢杆菌B-Pr-88菌株中cry2Ab4基因的表达和杀虫活性研究

以我室自行分离的对鳞翅目夜蛾科害虫具有高毒力的Bt菌株B-Pr-88为材料,用PCR-RFLP方法从其质粒DNA文库中筛选到含cry2Ab基因的一个阳性克隆pZF858,序列测定发现,该片段含有cry2Ab全长基因,开放读码框为1902bps,编码由633个氨基酸组成的70.7kD蛋白,氨基酸同源性与已公布的cry2Ab基因同源性均为99.8％,经Bt基因国际命名委员会正式命名为cry2Ab。根据cry2Ab基因开放阅读框架(ORF)两端序列,设计合成一对特异引物L2ab5和L2ab3,PCR扩增获得cry2Ab 完整ORF,与大肠杆菌表达载体pET-21b连接,构建了重组表达质粒pET-2Ab4,质粒导入大肠杆菌BL21（DE3）,IPTG诱导后,SDS-PAGE电泳证实该基因表达了60kD的蛋白,生物测定表明,Cry2Ab4对棉铃虫和大豆食心虫具有高毒力,同时对小菜蛾和二化螟有一定的杀虫活性,而对亚洲玉米螟和甜菜夜蛾没有杀虫活性。     

层迭灵芝子实体的体外抗肿瘤及免疫活性

【背景】层迭灵芝Ganoderma lobatum是灵芝属中的一个种,在民间有药用历史,但缺乏对其化学成分和药理活性的科学研究。【目的】以赤芝Ganoderma lingzhi子实体为参照,研究对比层迭灵芝子实体的抗肿瘤及免疫活性的强弱,探讨层迭灵芝的药用价值。【方法】采用化学分析及仪器分析的方法,比较2种灵芝子实体中三萜及多糖含量差异,并进行体外抗肿瘤及免疫活性研究。【结果】层迭灵芝和赤芝的子实体中三萜含量差异不大,分别为1.14%和1.21%,但2种灵芝中三萜化合物的种类差异较大。层迭灵芝子实体中的多糖含量较赤芝稍高,分别为3.60%和2.67%,2种子实体中多糖的重均分子量分布特征有所差别。2种灵芝醇提物对肿瘤细胞K562及SW620的增殖均具有一定的抑制活性,其中,层迭灵芝对SW620细胞具有较强的抑制活性,其IC50值达到了52.5μg/mL。2种灵芝水提物可以促进RAW 264.7细胞释放NO,说明两者均具有一定的免疫活性。【结论】层迭灵芝具有较好的抗肿瘤及免疫活性,可以作为药用开发的原料来源。     

桔黄赛多孢菌胞外胰蛋白酶的酶学特性

桔黄赛多孢菌Scedosporium aurantiacum是慢性肺病患者的常见呼吸道定植菌,在免疫缺陷人群中可引起侵袭性感染,致死率高,但由于致病机理不明,目前仍然缺乏有效的防控手段。我们在前期研究中,通过差异蛋白组学及酶工程技术发现分泌胰蛋白酶是桔黄赛多孢菌的潜在毒力因子,目前对这种蛋白酶的遗传信息、结构及致病机制并不清楚。本研究用Superdex S-200分子筛和DEAE-Sepharose离子交换两种填料将这种蛋白酶分离纯化出来,通过酶谱验证了纯化效果。进一步研究发现,这种胰蛋白酶对bFSR、bLSTR和bEKK 3种底物的水解性能最佳,对zFR和bzLR的水解性能最差。酶解最快的反应所对应的K_m为6.09μmol/L,V_max为13.01μmol/L/s,K_cat为23.65/s;酶解最慢的反应所对应的K_m为29.94μmol/L,V_max为11.35μmol/L/s,K_cat为20.63/s。研究结果对于填补赛多孢菌毒力因子研究的空白、针对毒力因子开发新型的抗真菌药物和治疗方法都具有重要意义。     

虎杖象甲培植真菌营养特性及对菌丝附属物形成的影响

虎杖象甲培植共生真菌形成的共生体系是植菌昆虫菌业中的典型代表。共生真菌Penicillium herquei如何向虎杖象甲Euops chinensis提供营养尚未明确。本研究发现共生真菌P. herquei的菌丝表面存在大量瘤状凸起物及由凸起物衍生的附属丝等特化结构,该结构可能为虎杖象甲提供营养;对共生真菌的营养研究表明,共生真菌能高效利用山梨醇、蔗糖、海藻糖、葡萄糖等单糖或双糖,以及酪氨酸、甘氨酸、谷氨酰胺等昆虫非必须氨基酸,同时在高碳和最适碳源条件下有利于菌丝特化附属物的产生。研究结果不仅提供了植菌卷叶象甲菌业中共生真菌在营养方面的适应性进化证据,而且为进一步揭示共生真菌适应卷叶象甲的营养机制奠定了基础。     

L,D-转肽酶LdtMt2-厄他培南加合物的新状态Ⅰ-plus结构

具有多重耐药性和广泛耐药性的结核分枝杆菌菌株正在全球范围内传播,因此,迫切需要新的抗结核药物。结核分枝杆菌的L,D-转肽酶LdtMt2直接参与肽聚糖的形成,细菌毒性和β-内酰胺抗性。该酶是潜在的抗结核靶标,可以被碳青霉烯类抗生素抑制,碳青霉烯类抗生素是FDA批准的用于治疗肺结核的药物。据报道,LdtMt2与碳青霉烯类抗生素（如厄他培南,亚胺培南和美洛培南）相互作用时,存在两种不同的中间状态,即状态I和II。状态I被认为是初始加合物形成状态,而状态II被认为是稳定的蛋白质-配体相互作用状态,并伴有碳青霉烯类抗生素和蛋白质的局部构象排列。本文中,我们报告了一个LdMt2-ertapenem新中间状态I-plus,具有与状态II相同的碳青霉烯类抗生素构象和与状态I相似的局部蛋白质构象。该新状态是从状态I转变为状态II的中间状态,构象变化发生在厄他培南分子而不是蛋白质。我们的工作有助于阐明碳青霉烯类抗生素对LdtMt2的作用后发生的变化,并与其他报道的中间状态一起揭示L,D-转肽酶如何与碳青霉烯类抗生素相互作用。     

化龙山七筋姑种内二倍体与四倍体表型分化分析

七筋姑(Clintonia udensis Trautv. et Mey.)属百合科(Liliaceae)七筋姑属(Clintonia Raf.),多年生草本,具有二倍体(2n=14)和四倍体(4n=28)两种倍性。在陕西化龙山地区,二倍体主要分布在南坡海拔2 450 m处,四倍体主要生长在北坡海拔1 900 m左右,成为研究种内多倍体分化的理想材料。该研究从七筋姑营养和繁殖系统出发,研究其不同倍性的表型分化,揭示不同倍性的生态适应特征,为阐明七筋姑种内多倍体的演化提供线索。研究表明：(1)在根、茎、叶、花、果实、种子的11个性状中,二倍体的果实体积性状最为稳定(CV=0.02),叶长性状遗传多样性最高(CV=0.85);四倍体中果实体积性状也最为稳定(CV=0.06),而花数量性状多样性最高(CV=0.42)。(2)四倍体的果实体积平均值明显高于二倍体,但种子数量平均值显著少于二倍体,果实体积和种子体积性状在不同倍性间的分化占比最高(V_st=0.69)。(3)四倍体营养器官表型性状的遗传变异丰富度低于二倍体,其平均变异系数(CV=0.16)小于二倍体的变异系数(CV=0.44);在繁殖系统表型性状中,四倍体的遗传变异丰富度高于二倍体,平均变异系数(CV=0.30)大于二倍体(CV=0.26)。(4)显著性分析表明,二倍体与四倍体表型性状差异显著(P<0.05),而繁殖系统性状在不同倍性间无显著差异(P>0.05);PCA分析同样显示二倍体与四倍体间存在明显差异。四倍体显著的表型差异是对低海拔环境长期适应的结果。     

6-gingerol protects nucleus pulposus-derived mesenchymal stem cells from oxidative injury by activating autophagy

BACKGROUNDTo date, there has been no effective treatment for intervertebral disc degeneration (IDD). Nucleus pulposus-derived mesenchymal stem cells (NPMSCs) showed encouraging results in IDD treatment, but the overexpression of reactive oxygen species (ROS) impaired the endogenous repair abilities of NPMSCs. 6-gingerol (6-GIN) is an antioxidant and anti-inflammatory reagent that might protect NPMSCs from injury.AIMTo investigate the effect of 6-GIN on NPMSCs under oxidative conditions and the potential mechanism.METHODSThe cholecystokinin-8 assay was used to evaluate the cytotoxicity of hydrogen peroxide and the protective effects of 6-GIN. ROS levels were measured by 2´7´-dichlorofluorescin diacetate analysis. Matrix metalloproteinase (MMP) was detected by the tetraethylbenzimidazolylcarbocyanine iodide assay. TUNEL assay and Annexin V/PI double-staining were used to determine the apoptosis rate. Additionally, autophagy-related proteins (Beclin-1, LC-3, and p62), apoptosis-associated proteins (Bcl-2, Bax, and caspase-3), and PI3K/Akt signaling pathway-related proteins (PI3K and Akt) were evaluated by Western blot analysis. Autophagosomes were detected by transmission electron microscopy in NPMSCs. LC-3 was also detected by immunofluorescence. The mRNA expression of collagen II and aggrecan was evaluated by real-time polymerase chain reaction (RT-PCR), and the changes in collagen II and MMP-13 expression were verified through an immunofluorescence assay.RESULTS6-GIN exhibited protective effects against hydrogen peroxide-induced injury in NPMSCs, decreased hydrogen peroxide-induced intracellular ROS levels, and inhibited cell apoptosis. 6-GIN could increase Bcl-2 expression and decrease Bax and caspase-3 expression. The MMP, Annexin V-FITC/PI flow cytometry and TUNEL assay results further confirmed that 6-GIN treatment significantly inhibited NPMSC apoptosis induced by hydrogen peroxide. 6-GIN treatment promoted extracellular matrix (ECM) expression by reducing the oxidative stress injury-induced increase in MMP-13 expression. 6-GIN activated autophagy by increasing the expression of autophagy-related markers (Beclin-1 and LC-3) and decreasing the expression of p62. Autophagosomes were visualized by transmission electron microscopy. Pretreatment with 3-MA and BAF further confirmed that 6-GIN-mediated stimulation of autophagy did not reduce autophagosome turnover but increased autophagic flux. The PI3K/Akt pathway was also found to be activated by 6-GIN. 6-GIN inhibited NPMSC apoptosis and ECM degeneration, in which autophagy and the PI3K/Akt pathway were involved.CONCLUSION6-GIN efficiently decreases ROS levels, attenuates hydrogen peroxide-induced NPMSCs apoptosis, and protects the ECM from degeneration. 6-GIN is a promising candidate for treating IDD.