Chromosome-level genome assembly and characterization of Sophora Japonica

Sophora japonica is a medium-size deciduous tree belonging to Leguminosae family and famous for its high ecological, economic and medicinal value. Here, we reveal a draft genome of S. japonica, which was ∼511.49 Mb long (contig N50 size of 17.34 Mb) based on Illumina, Nanopore and Hi-C data. We reliably assembled 110 contigs into 14 chromosomes, representing 91.62% of the total genome, with an improved N50 size of 31.32 Mb based on Hi-C data. Further investigation identified 271.76 Mb (53.13%) of repetitive sequences and 31,000 protein-coding genes, of which 30,721 (99.1%) were functionally annotated. Phylogenetic analysis indicates that S. japonica separated from Arabidopsis thaliana and Glycine max ∼107.53 and 61.24 million years ago, respectively. We detected evidence of species-specific and common-legume whole-genome duplication events in S. japonica. We further found that multiple TF families (e.g. BBX and PAL) have expanded in S. japonica, which might have led to its enhanced tolerance to abiotic stress. In addition, S. japonica harbours more genes involved in the lignin and cellulose biosynthesis pathways than the other two species. Finally, population genomic analyses revealed no obvious differentiation among geographical groups and the effective population size continuously declined since 2 Ma. Our genomic data provide a powerful comparative framework to study the adaptation, evolution and active ingredients biosynthesis in S. japonica. More importantly, our high-quality S. japonica genome is important for elucidating the biosynthesis of its main bioactive components, and improving its production and/or processing.     

长白山西坡小叶章侵入苔原带过程及影响

长白山西坡岳桦林带的草本植物(以小叶章为代表)侵入了苔原带,形成了独特的植物入侵现象。在光谱及影像分析的基础上,结合GPS(Global Positional System)定位技术,并依据小叶章与牛皮杜鹃的光谱差异及其反演的NDVI(Normalized Difference Vegetation Index)植被指数,揭示小叶章侵入苔原带的过程;通过对不同侵入时间、强度的斑块进行群落调查及土壤测试,探究小叶章侵入苔原带的生态后果。结果显示小叶章侵入苔原带始于20世纪80年代后期,由低海拔向高海拔推进,进入21世纪后逐渐形成了稳定的以小叶章为优势物种的植物群落结构。目前,低海拔处的小叶章斑块经过多年扩张已连接成片,而高海拔处的斑块正处于扩张的初期阶段。从生物多样性变化可以看出,小叶章侵入苔原带导致植物群落多样性升高和物种数量的增加,苔原带原有的灌木数量明显减少,草本植物逐渐增多。植被的改变影响了土壤的理化性质,C/N比下降,土壤腐殖质含量和全氮含量下降,但速效氮和土壤持水能力上升,土壤养分的高效利用又进一步推动了小叶章的侵入。小叶章侵入苔原带已经造成了严重的生态后果。     

Toll样受体4与肝损伤的研究进展

Toll样受体4((toll like receptor4,TLR4)是内毒素(LPS)的关键受体,为Toll蛋白家族中的一个成员,是联系固有免疫和适应性免疫的纽带。TLR4主要表达于髓源性细胞,其启动的胞内信号转导在肝损伤的发生和发展过程中发挥重要作用。这一信号转导途径主要通过NF-κB、p38、JNK等的激活,使细胞产生炎症转录因子,介导肝脏炎症。TLR4与氧化应激的相互作用,使得肝脏对TLR4的配体及细胞因子的敏感性增加,从而加重肝脏损伤。随着TLR4在肝损伤中的作用进一步阐明,其在肝脏疾病中的治疗作用将会产生广阔的应用前景。     

生态系统服务簇空间演变轨迹及其社会-生态驱动的地理探测——以大连市为例

生态系统服务簇是多种生态系统服务的组合,明晰生态系统服务簇及其自然-社会经济驱动因素,对生态系统服务内部相互依赖机制识别、实现多种生态系统服务间良性互动具有重要意义。目前生态系统服务簇的识别已得到广泛应用,但对多种生态系统服务之间交互作用的动态过程与影响机理的认识还不够深刻。针对目前多种生态系统服务间交互作用动态演化分析及其社会-生态驱动机理研究不足的现状,以我国北方沿海重要中心城市——大连市为例,选取食物供给、水源涵养、固碳释氧、土壤保持、生境质量和景观美学6种关键服务。采用Spearman相关性分析方法探究生态系统服务权衡与协同关系,借助自组织网络方法识别生态系统服务簇,进一步分析多种生态系统服务间交互作用的时空分异特征,运用地理探测器探究其空间分异影响因素。结果表明：(1)食物供给与土壤保持存在极显著的权衡关系■,土壤保持与景观美学存在极显著的协同关系■。(2)2005—2015年大连市生态保育簇空间格局较稳定,水源涵养簇、食物供给簇与服务枯竭簇之间轨迹变化明显,城市扩张与服务枯竭簇演变具有一致性。(3)高程、归一化植被指数是影响生态系统服务簇空间分布的关键自然因素,而土地利用强...     

间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎研究进展及相关临床试验难点

当前新型冠状病毒肆虐,全球确诊患者超过3 500万例,累计死亡患者超过50万例,对于突发疫情,临床尚缺乏有效特异性治疗,新型冠状病毒已成为危害人类健康、社会发展的主要公共卫生问题。间充质干细胞具有抗炎和免疫调节功能,可降低重症患者体内由冠状病毒引发的细胞因子风暴,改善患者肺部纤维化,促进损伤肺组织修复,有望降低新冠肺炎的死亡率。目前已开展多项间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎临床试验,初步证实了间充质干细胞应用在新冠肺炎方面的安全及有效性。在间充质干细胞治疗新冠肺炎取得进展的同期,还应看到该疗法独有特点及疫情严峻形势对临床试验开和及评价带来的问题与挑战,包括临床试验方案设计、干细胞质量管理以及治疗中的伦理考量。只有对其加以重视,才能保证在严峻疫情下安全有效地开展间充质干细胞治疗新型冠状病毒肺炎的临床试验。     

热玫瑰小双孢菌来源的丙酮酸磷酸双激酶的表达及应用

以热玫瑰小双孢菌基因组DNA为模板, 通过PCR扩增得到了编码PPDK的基因, 将此基因片段插入到表达载体pET28a(+)中构建得到了重组表达质粒pET28a(+)-PPDK, 将重组表达质粒pET28a(+)-PPDK转化到大肠杆菌BL21(DE3)中, 经过IPTG诱导, 重组菌成功表达了N端带有6-His Tag的重组PPDK。经SDS-PAGE分析, 重组PPDK单体分子量为101 kD。经过镍亲和层析和超滤后, 重组PPDK蛋白基本达到电泳纯, 并被成功应用于焦测序中。