采自西藏和新疆的7种中国新记录植物

本文报道了6个中国被子植物新记录种及1个新记录亚种, 分别是采自西藏的灰滨藜(Atriplex pallida)、类球花藜(Blitum litwinowii)、滨藜状藜(Chenopodium atripliciforme)、土耳其针茅(Stipa turkestanica)、扁果岩蓼(Polygonum cognatum subsp. chitralicum)及新疆的宝格达黄芪(Astragalus baitagensis)和神香草叶千屈菜(Lythrum hyssopifolia), 观察了部分类群的微形态特征并提供了生境或形态图。凭证标本均存放于内蒙古大学植物标本馆(HIMC)。     

草地土壤有机质不同组分氮库对长期氮添加的响应

土壤氮库对生态系统的养分循环至关重要。目前多数研究主要关注氮沉降对土壤总氮的影响, 而对土壤不同有机质组分的氮库对氮沉降响应的研究较为缺乏。该研究基于内蒙古典型草地的长期多水平施氮(0、8、32、64 g·m^-2·a^-1)实验平台, 利用土壤密度分级方法, 探究氮添加处理13年后典型草地中两种土壤有机质组分(颗粒态有机质(POM), 矿质结合态有机质(MAOM))氮含量的变化及调控机制。结果显示: 土壤总碳含量、POM和MAOM的碳含量在施氮处理间均没有显著差异。土壤总氮含量则随着施氮水平增加呈显著增加的趋势, 同时施氮处理下POM的氮含量显著上升, 而MAOM的氮含量没有变化。进一步分析发现, 施氮促进植物地上生物量积累, 增加了凋落物量及其氮含量, 从而导致POM的氮含量增加。由于MAOM主要通过黏土矿物等吸附土壤中小分子有机质形成, 其氮含量受土壤中黏粒与粉粒含量影响, 而与氮添加水平无显著相关关系。该研究结果表明长期氮添加促进土壤氮库积累, 但增加的氮主要分布在稳定性较低的POM中, 受干扰后容易从生态系统中流失。为了更准确地评估和预测氮沉降对陆地生态系统的氮循环过程的影响, 应考虑土壤中不同有机质组分的差异响应。     

北京松山落叶阔叶林生态系统水热通量对环境因子的响应

温带森林生态系统水热通量在多时间尺度上受各种生物物理因子的影响。该研究假设这些因子对水热通量的影响机制具有时间尺度分异性, 通过涡度相关法(EC)于2019年全年对北京松山典型天然落叶阔叶林生态系统蒸散发(ET)、显热通量(H)、潜热通量(LE)、土壤热通量(G)、饱和水汽压差(VPD)、空气温度(T_a)、光合有效辐射(PAR)、归一化植被指数(NDVI)及10 cm深度土壤水分(VWC)等要素进行原位连续监测, 使用小波分析的方法分析了日、季节尺度上生物与非生物因子对生态系统能量分配与水汽交换的调控机制。主要研究结果: 2019年松山天然落叶阔叶林生态系统年均波文比(β)为1.53。ET具有明显的季节变化特征, 从第100天开始逐渐增加, 7月达到峰值, 第300天下降到最低水平。ET最大日累计值为5.01 mm·d^-1, 年累计值为476.2 mm, 年降水量为503.3 mm。在日尺度上水热通量与VPD间滞后时间最短, 为3.36 h。在季节尺度上与PAR间滞后时间最短, 为8天。季节尺度上PAR通过VPD来对ET造成间接影响, 而对β造成直接影响。该研究发现不同时间尺度上水热通量与环境因子间的时滞关系, 为选择模型在不同时间尺度下北方温带落叶阔叶林生态系统过程的最佳输入参数提供科学支持。     

黑沙蒿光合能量分配组分在生长季的相对变化与调控机制

为了探明典型荒漠灌木优势物种黑沙蒿(俗名油蒿, Artemisia ordosica)光合过程能量中分配对环境波动的相对变化及其长期调节机制, 该研究于2018年4-10月在宁夏盐池毛乌素沙地, 同时使用MONITORING-PAM多通道荧光监测仪和LI-6400XT便携式光合测量仪对黑沙蒿叶片的最小荧光产量(F_o)、最大荧光产量(F_m)、稳态荧光产量(F_s)、光下最大荧光产量(F_m′)、净光合速率(P_n)、暗呼吸速率(R_d)、蒸腾速率(E)和叶片气孔导度(g_s)进行现场测定, 在实验室内计算比叶面积(SLA)、单位面积氮含量(N_area)、叶绿素含量(C_Chl)和叶绿素a/b (Chl a/b), 分析黑沙蒿光合过程能量分配中固碳耗能占比(Φ_A)、光呼吸耗能占比(Φ_PR)、调节性热耗散耗能占比(Φ_NPQ)和非调节性热耗散耗能占比(Φ_NO)与环境参数和叶性状参数之间的关系以及能量分配各组分之间的相对变化。结果表明, 光化学反应组分(Φ_A、Φ_PR)和热耗散组分(Φ_NPQ、Φ_NO)之间呈负相关竞争关系, 两组分内部呈正相关协同关系, E和Φ_A、Φ_PR正相关, 和Φ_NPQ、Φ_NO负相关。在低土壤含水量(SWC)和高饱和水汽压差(VPD)环境条件下, 黑沙蒿Φ_A、Φ_PR和SLA显著降低, Φ_NPQ和Φ_NO显著增加。研究认为, 在长期干旱或高蒸散条件下, 黑沙蒿通过降低SLA等途径避免水分的过度流失, 同时将部分过剩光能由光呼吸代谢途径转移到热耗散组分进行耗散。波动环境下黑沙蒿形态性状的变异和光合过程能量分配的长期调节机制, 反映了其利用形态与生理的协同可塑性对逆境的适应。     

辽宁省三级保护植物木根黄芩考证及其与京黄芩比较形态学研究

木根黄芩(Scutellaria planipes Nakai et Kitag.)是唇形科黄芩属(Scutellaria L.)多年生草本,目前仅发现在辽宁省凌源市境内有零星分布,被辽宁省列为三级保护植物。该种发表于1934年,但《中国植物志》、Flora of China、《中国生物物种名录》均将其定为京黄芩(Scutellaria pekinensis Maxim.)的异名。为了阐明二者的差异性,本文首先对木根黄芩的原始文献、模式标本、模式产地、历史分布区及现今发现地进行考证,其次对二者进行差异比较研究,认为木根黄芩与京黄芩无论在分布范围和生境上,还是在宏观外部形态和微观花粉粒形态上均存在明显差异,确定木根黄芩为独立种,同时还对木根黄芩的果实进行形态补充描述。本文确定木根黄芩独立种的地位,对保护野生木根黄芩具有重要意义,同时对其药用价值的进一步研究提供了更为清晰的样本。     

受体相互作用蛋白质激酶3通过上调整合素β3促进骨关节炎相关病变

骨关节炎（osteoarthritis,OA）是最常见的慢性致残性关节疾患,目前尚无针对病因的有效治疗手段。程序性坏死在多种疾病中扮演关键角色,受体相互作用蛋白质激酶3（receptor-interacting protein kinase 3, RIP3）是程序性坏死进程的关键调控因子。有研究显示,RIP3在人与鼠骨关节炎退变软骨组织中表达水平显著上调,提示程序性坏死的发生,但RIP3在软骨中的具体病生理角色仍不明确。本研究拟对过表达RIP3前后的软骨细胞转录物组进行测序分析,探索RIP3在骨关节炎进程中发挥作用的具体机制。RNA测序结果显示,RIP3的过表达诱发软骨细胞中244个基因表达上调,277个表达下调。通过进一步构建基因间共表达作用网络,筛选出16个候选靶基因在mRNA水平进行验证,证实RIP3对磷脂酰肌醇3激酶调节亚单位5（phosphoinositide-3-kinase, regulatory subunit 5,Pik3r5）、整合素β3（integrin subunit beta 3,Itgb3）及成髓细胞瘤转录因子第2亚型（MYB proto-oncogene like 2,Mybl2）的表达上调作用最为显著。CCK-8以及乳酸脱氢酶活性检测结果表明,利用siRNA沉默Itgb3的表达可显著抑制RIP3诱发的软骨细胞活力下降及程序性坏死,同时也抑制了RIP3对软骨细胞中分解代谢相关基因Mmp1、Mmp13与Il6的表达上调作用,以及其对合成代谢相关基因Acan、Col2a1与Sox9的下调作用。本研究证实,RIP3通过上调软骨细胞中Itgb3的表达诱发软骨细胞坏死与软骨基质代谢紊乱,并最终导致软骨退变,为骨关节炎的临床治疗提供了新靶点,同时进一步明确了程序性坏死的病理生理学意义。     

雄激素去势治疗联合多西他赛对晚期前列腺癌患者血清hk2、miR-221及NF-κB水平的影响

目的:研究雄激素去势治疗联合多西他赛对晚期前列腺癌患者血清人激肽释放酶(hk2)、微核糖核酸-221(miR-221)及核转录因子-κB(NF-κB)水平的影响。方法:选择我院2014年9月~2016年1月收治的80例晚期前列腺癌患者为研究对象,依据随机数字表法分为对照组和实验组,各40例。对照组采用单纯雄激素去势治疗,实验组采用雄激素去势治疗联合多西他赛,对比两组临床疗效,治疗前后血清前列腺抗原(PSA),hk2、miR-221及NF-κB水平,生活质量,不良反应和生存情况。结果:治疗后,实验组总有效率显著高于对照组,差异有统计学意义(P<0.05)。治疗后,两组血清PSA、hk2、miR-221及NF-κB水平水平均显著低于治疗前,实验组以上指标明显低于对照组(P<0.05)。治疗后,实验组机体状况及生活状况较对照组高(P<0.05);两组家庭状况、情感状况、与医师关系及前列腺癌特异性生活质量评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。治疗后,实验组机体状况及生活状况较对照组高(P<0.05);两组家庭状况、情感状况、与医师关系及前列腺癌特异性生活质量评分比较无统计学差异(P>0.05)。两组1年生存情况比较差异无统计学意义(P>0.05);实验组2年生存例数多于对照组(P<0.05)。结论:雄激素去势治疗联合多西他赛能够降低血清hk2、miR-221、NF-κB水平,改善患者生活质量及生存情况。     

Floral fungal-bacterial community structure and co-occurrence patterns in four sympatric island plant species

Flowers’ fungal and bacterial communities can exert great impacts on host plant wellness and reproductive success—both directly and indirectly through species interactions. However, information about community structure and co-occurrence patterns in floral microbiome remains scarce. Here, using culture-independent methods, we investigated fungal and bacterial communities associated with stamens and pistils of four plant species (Scaevola taccada, Ipomoea cairica, Ipomoea pes-caprae, and Mussaenda kwangtungensis) growing together under the same environment conditions in an island located in South China. Plant species identity significantly influenced community composition of floral fungi but not bacteria. Stamen and pistil microbiomes did not differ in community composition, but differed in co-occurrence network topological features. Compared with the stamen network, pistil counterpart had fewer links between bacteria and fungi and showed more modular but less concentrated and connected structure. In addition, degree distribution of microbial network in each host species and each microhabitat (stamen or pistil) followed a significant power-law pattern. These results enhance our understanding in the assembly principles and ecological interactions of floral microbial communities.     

The pollination of Habenaria rhodocheila (Orchidaceae) in South China: When butterflies take sides

Habenaria is one of the largest terrestrial genera in the family Orchidaceae. Most field studies on Habenaria species with greenish–white and nocturnal scented flowers are pollinated by nocturnal hawkmoths and settling moths. However, H. rhodocheila presents reddish flowers lacking a detectable scent and fails to fit the moth pollination syndrome. We investigated the pollinators, breeding system, and functional traits of H. rhodocheila in South China and found that two diurnal swallowtail butterflies Papilio helenus and Papilio nephelus (Papilionidae) were the effective pollinators. When butterflies foraged for nectar in the spur, the pollinia became attached between the palpi. A triangular projected median rostellar lobe was found at the entrance (sinus) of the spur of H. rhodocheila. This lobe divided the spur opening into two entrances forcing butterflies to enter their proboscides through the left or right side. When the projection of median rostellar lobe was removed, the site of pollinium attachment changed to the eyes of the butterflies, leading to a higher rate of pollinium removal but lower rate of pollinium deposition. Our quartz glass cylinder choice experiment suggested that visual rather than olfactory cues provided the major stimuli for butterflies to locate these flowers. Hand pollination experiments suggested this species was self‐compatible but pollinator‐dependent. However, the proportion of seeds with large embryos produced in self‐pollinated fruits was significantly lower than in cross‐pollinated fruits, indicating a significant inbreeding depression. Unlike many other orchid species, fruit set was higher than rates of pollinium removal, indicating a high level of pollination efficiency in a species with friable pollinia. Shifts from moth to butterfly pollination in the genus Habenaria parallel other orchid lineages providing insights into the potential for pollinator‐mediated floral trait selection.     

畜禽钙磷和微量元素营养研究进展

矿物元素在畜禽生长发育、新陈代谢、神经活动、免疫功能、内分泌等几乎所有的生命活动过程中都发挥着重要的生理作用,分为钙、磷、钠、镁等常量元素和铁、锰、钴、铜等微量元素。某种矿物元素摄入不足或在体内过量蓄积、矿物元素间比例失调,都将引起严重后果。随着畜禽养殖业的集约化规模化发展,饲用矿物元素用量迅速增加,但存在不合理使用的情况,造成了资源浪费和环境污染。因此,在满足畜禽营养需要量的前提下,合理地使用矿物元素剂型及剂量,实现降低矿物元素经畜禽粪污向环境中的排放量,不仅利于集约化畜禽养殖业的发展,同时也能有效降低畜禽粪污中的重金属含量,为种植业提供优良的有机肥来源,维护生态系统的平衡,促进种植业和养殖业的可持续健康发展。基于此,以畜禽体内含量最高的常量元素钙磷和微量元素为切入点,介绍了饲用矿物元素的应用现状、畜禽矿物元素基础需要量及合适的添加范围,着重综述了新型饲用微量元素的开发与应用进展,并探讨了矿物元素动态饲喂模式的可行性及有效性,以期为合理利用矿物元素资源及进一步解决全球生态农业研究的畜禽矿物元素导致的环境污染提供参考。