乌兰布和沙漠典型灌木群落结构及数量特征

灌木群落是乌兰布和沙漠生态系统中最重要的组成部分,根据野外样地的调查资料,从各群落物种组成、生活型谱、盖度特征、物种多样性、群落相似性等方面对乌兰布和沙漠中典型灌木群落结构和数量特征进行分析,为该区生物多样性保护与植物资源持续利用提供理论依据。结果表明:(1)梭梭、白刺、沙冬青、沙蒿、油蒿、盐爪爪是乌兰布和沙漠中主要灌木群落类型;各典型灌木植被群落中仅出现12科47属共计58种植物,各群落间物种组成差异较大,但均以藜科、菊科、禾本科、蒺藜科、豆科等干旱荒漠区的表征科数量居多;(2)沙漠中分布范围最广的梭梭群落、白刺群落、沙冬青群落和油蒿群落其生活型谱均以一年生植物所占比例最大,与研究区干旱的气候特征相吻合;(3)各群落中灌木层植物所占群落盖度的比重均超过了50%,其贡献率大于草本植物;(4)分布于生境条件较好的群落类型其物种多样性相对较高,从整体看各典型灌木群落的H′多样性指数的变化范围在0.98～3.42之间,而D多样性指数的变化范围在0.415 5～0.879 5之间,其物种多样性指数较低,物种组成比较简单;(5)各典型植物群落的相似性系数在0.068 2～0.604 7之间,均未达到极相似水平,其中白刺群落、梭梭群落以及沙冬青群落之间呈轻度相似水平,而其他各群落之间相似性系数均低于0.25,表明各群落间生境差异较大。     

柱前衍生-RP-HPLC法测定青蒿中青蒿素的含量

采用柱前衍生-RP-HPLC法测定10个不同产地的青蒿药材中青蒿素的含量.采用Lichrospher 100 RP-18e(250 mm×4.6 mm,5μm,Merck KgaA,Germany)色谱柱,甲醇-0.01 mol/L醋酸钠-醋酸缓冲液(pH 5.8)(体积比62:38)为流动相;检测波长:260 nm;流速:0.5 mL/min;柱温:25℃.结果表明该法准确重现性好,可以为青蒿质量标准的制订提供科学依据.     

栓皮栎林的生物量

本文对北京西山海拔300米的26年生人工栓皮栎林的生物量作了测定。粮据十株伐倒的标准木分别取得乔木各部分的干重。采用W=a(D2H)b的幂函数方程,获得每公顷土地上的树干重32.16吨,枝条重9.85吨、叶重1.68吨、根重9.95吨。对灌木和草本植物采用收割法作测定：灌木的地上部分每公顷为1.33吨,地下部分为2.3吨;草本植物的地上部分每公顷为0.15吨,地下部分为0.8吨。所以栓皮栎的地上部分总生物量每公顷为45.17吨,地下部分13.05吨,总计58.22吨。     

一次陆源降雨污水引起血红哈卡藻赤潮的成因

以2007年烟台四十里湾海域血红哈卡藻(Akashiwo sanguinea Hirasaka)赤潮为对象,研究赤潮消长与水环境因子的关系。研究发现大量陆源降雨污水输入后,海水盐度急剧下降、营养盐大幅增加,特别是活性磷酸盐浓度明显增加,促进了血红哈卡藻的生长繁殖并最终形成赤潮。赤潮发生前海区第一优势种为尖刺拟菱形藻(Pseudo-nitzschia pungens Halse),优势度0.47(0.42—0.52),多样性指数2.63(2.43—2.89);赤潮发生时血红哈卡藻密度范围1.05×105—4.10×106个/L,优势度0.92(0.83—0.99),多样性指数0.27(0.15—0.64);赤潮消退后中肋骨条藻(Skeletonema costatum Cleve)为第一优势种,优势度0.49(0.43—0.55),多样性指数2.46(2.19—2.84)。赤潮的发生、发展、消亡与化学需氧量(COD)、无机氮(DIN)、活性磷酸盐(DIP)、富营养化指数(E)呈显著正相关(P<0.05),与盐度呈显著负相关(P<0.01)。赤潮前、后该海域为贫营养、P限制、叶绿素a含量中等,赤潮期间该海域为富营养、P限制、叶绿素a含量高。通过影响力评定,活性磷酸盐、COD、盐度是此次赤潮发生的主要诱发因子,当活性磷酸盐含量低于0.3μmol/L时,硅藻逐渐取代甲藻,此次赤潮消散。     

基于小波神经网络的麦蚜发生程度预测模型

【目的】建立基于小波神经网络病虫害预测预报模型,对提前采取防病防虫措施、减少农作物病虫害损失、提高农作物产量与质量具有重要意义。【方法】本研究以山西省运城市芮城县1980-2014年麦蚜发生程度和气象因子数据为基础,采用主成分分析法从40个基础气象因子中整合形成9个新的自变量输入模型,采用试凑法筛选隐含层节点数,用1980-2009年的数据进行网络训练,对2010-2014年麦蚜发生程度进行回测,建立了以Morlet小波函数为传递函数的小波神经网络模型,并与以Sigmoid函数为传递函数的BP神经网络模型进行了比较。【结果】小波和BP神经网络两种模型对训练样本的平均拟合精度均有10年以上超过80%,两者MAPE 值分别为 89.83% 和83.07%,MSE 值分别为0.0578和0.6192。【结论】两个模型都能较好地描述麦蚜发生程度;从预测精度和模型的稳定性来看,小波神经网络好于BP神经网络。     

植物转基因位置依赖性沉默与位置效应

植物基因组能够识别外源基因的出现及所整合的特异位置并产生相应反应,通过分析嘧啶甲基化的信号及模式,比较不同表达水平转基因的整合位点及基因组环境差异,植物转基因位置依赖性沉默和位置效应的机理得到进一步揭示;讨论了位置效应的研究方法和克服策略。     

Engineering imaging probes and molecular machines for nanomedicine

Nanomedicine is an emerging field that integrates nanotechnology, biomolecular engineering, life sciences and medicine; it is expected to produce major breakthroughs in medical diagnostics and therapeutics. Due to the size-compatibility of nano-scale structures and devices with proteins and nucleic acids, the design, synthesis and application of nanoprobes, nanocarriers and nanomachines provide unprecedented opportunities for achieving a better control of biological processes, and drastic improvements in disease detection, therapy, and prevention. Recent advances in nanomedicine include the development of functional nanoparticle based molecular imaging probes, nano-structured materials as drug/gene carriers for in vivo delivery, and engineered molecular machines for treating single-gene disorders. This review focuses on the development of molecular imaging probes and engineered nucleases for nanomedicine, including quantum dot bioconjugates, quantum dot-fluorescent protein FRET probes, molecular beacons, magnetic and gold nanoparticle based imaging contrast agents, and the design and validation of zinc finger nucleases (ZFNs) and TAL effector nucleases (TALENs) for gene targeting. The challenges in translating nanomedicine approaches to clinical applications are discussed.     

Inhibition of mitochondrial complex I improves glucose metabolism independently of AMPK activation

Accumulating evidences showed metformin and berberine, well‐known glucose‐lowering agents, were able to inhibit mitochondrial electron transport chain at complex I. In this study, we aimed to explore the antihyperglycaemic effect of complex I inhibition. Rotenone, amobarbital and gene silence of NDUFA13 were used to inhibit complex I. Intraperitoneal glucose tolerance test and insulin tolerance test were performed in db/db mice. Lactate release and glucose consumption were measured to investigate glucose metabolism in HepG2 hepatocytes and C2C12 myotubes. Glucose output was measured in primary hepatocytes. Compound C and adenoviruses expressing dominant negative AMP‐activated protein kinase (AMPK) α1/2 were exploited to inactivate AMPK pathway. Cellular NAD⁺/NADH ratio was assayed to evaluate energy transforming and redox state. Rotenone ameliorated hyperglycaemia and insulin resistance in db/db mice. It induced glucose consumption and glycolysis and reduced hepatic glucose output. Rotenone also activated AMPK. Furthermore, it remained effective with AMPK inactivation. The enhanced glycolysis and repressed gluconeogenesis correlated with a reduction in cellular NAD⁺/NADH ratio, which resulted from complex I suppression. Amobarbital, another representative complex I inhibitor, stimulated glucose consumption and decreased hepatic glucose output in vitro, too. Similar changes were observed while expression of NDUFA13, a subunit of complex I, was knocked down with gene silencing. These findings reveal mitochondrial complex I emerges as a key drug target for diabetes treatment. Inhibition of complex I improves glucose homoeostasis via non‐AMPK pathway, which may relate to the suppression of the cellular NAD⁺/NADH ratio.     

喀斯特小流域栓皮栎林土壤螨类群落结构特征

为比较石漠化环境与喀斯特森林土壤螨类的群落结构差异,对贵州喀斯特地区朝营小流域栓皮栎林的土壤螨类群落结构本底进行了研究,经2014年各季节的4次调查,共发现土壤螨类3目54科83属.对螨类属数、个体数量、个体密度、Shannon多样性指数(H)、Margalef丰富度指数(SR)、Pielou均匀性指数(J)、捕食性螨类成熟度指数(MI)、甲螨MGP类群和甲螨营养结构等进行了分析.结果表明:土壤螨类在类群属数和个体数量上均以甲螨亚目的属占优势,夏季和秋季具有丰富的属数、较高的个体密度与多样性,春季和秋季具有丰富的个体数量,群落分布具有明显的表聚性.捕食性螨类夏季生态类群以K选择型为主,其他季节以r选择型为主;甲螨生态类群主要为P型和O型,缝甲螨属、异珠足甲螨属和合若甲螨属等属构成了栓皮栎林土壤螨类的营养功能集团.研究表明,该区山毛榉林与其他地区山毛榉林、其他不同类型森林的土壤螨类主要类群存在差异,其中含丰富属组成的派伦螨科、厉螨科、奥甲螨科和单翼甲螨科以及多奥甲螨属、派伦满属、菌甲螨属和单翼甲螨属等数量上占优势的类群属可作为山毛榉林土壤环境的生物指示.     

温度和食物浓度对老年低额溞生长与生殖的影响

在20℃和25℃培养温度下研究了3种食物浓度对老年低额(Simocephalus vetulusOF Müller)生长与生殖的影响。结果表明:老年低额有4个幼龄(在20℃、低食物浓度下有5个)和10-13个成龄。成龄的龄期明显高于幼龄,第一成龄的发育时间一般最长。在相同温度下,老年低额的首次怀卵所需时间及各龄期一般随食物浓度的增加而缩短,而各龄的平均体长及其生殖量则呈相反的趋势。在相同的食物条件下,25℃老年低额在生长后期的平均体长明显高于20℃,而各龄期却小于20℃。最大体长是2.82mm,出现在25℃、高食物浓度下的第16龄。老年低额的平均最大生殖量和最大内禀增长率分别为144个和0.41/d,均出现在25℃和高食物浓度下。统计分析显示老年低额的生殖量与体长之间存在显著的相关性。老年低额的食物浓度域值小于1×104cells/mL(Scenedesmus obliquus)。作者探讨了老年低额在渔业生产中作为活体饵料养殖对象的可能性。