The occurrence and ecological importance of dissolved ATP in fresh water

SUMMARY. Dissolved ATP, defined as ATP which passes through 0.2 μm filters, was found in fresh water. During the spring diatom bloom in two eutrophic Danish lakes, concentrations of dissolved ATP varied between 0.1 and 3.8 μgl⁻¹, constituting 14–76% of the total ATP (particulate plus dissolved ATP). The kinetics of the light emission obtained from mixing firefly enzyme with dissolved ATP demonstrated that the major proportion of the dissolved ATP was in fact ATP. Despite some variations, the seasonal changes in dissolved ATP paralleled the changes in the increasing phytoplankton population during the rise of the diatom blooms. The dissolved ATP increased after the diatom peak, indicating that release of ATP from the phytoplankton due to mortality may be a major source of dissolved ATP.
Consumption of dissolved ATP was evaluated in uptake experiments using ³H-ATP. Rates of uptake of ³H-ATP by micro-organisms (diameter 0.2–0.6 μm) proved to be close to the rates for ³H-D-glucose uptake. The variations in ³H-ATP uptake during the diatom blooms showed non-systematic changes and ranged between 1.0 and 15.8% h⁻¹ (mean = 4.9% h⁻¹) of the quantity added. Turnover rates for dissolved ATP varied between 12 and 730 ng l⁻¹ h⁻¹ (mean = 175 ng l⁻¹). These rather high rates of turnover suggest that dissolved ATP is an important compound in the metabolism of freshwater bacteria.     

土壤水分对富士苹果果实外观品质的影响

为探究不同果园土壤水分处理对富士苹果果实品质的影响,并重点探究外观品质的差异,筛选出最适宜生产中采用的控水方法,以‘烟富3号’富士苹果品种作为材料,按照土壤相对含水量设置两组水分处理,一组为LT1(55%~65%)、LT2(65%~75%)和LT3(75%~85%),另一组为LT4(前期55%~65%,后期45%~55%)、LT5(前期65%~75%,后期55%~65%)和LT6(前期75%~85%,后期65%~75%),以生理落果为节点,划分处理前期和后期,以普通果园水分管理作为对照处理(LCK),分别测定土壤含水量以及相应果实可溶性固形物含量,计算果实裂纹指数、着色指数和光洁指数,并用扫描电镜观测果皮超微结构。结果表明:(1)LT1、LT4、LT5处理的果实可溶性固形物含量比LCK分别显著提高13.4%、15.2%、13.1%。(2)与LCK相比,LT2、LT3、LT5、LT6处理果实的裂纹指数分别降低了49.8%、19.8%、49.8%、30.1%,LT1、LT2、LT5处理果实的着色指数分别提高了3.4%、14.0%、17.4%,LT1~LT6处理果实的光洁指数分别提高了50.4%、150.4%、125.6%、45.2%、175.9%、100.8%。(3)果皮显微结构观察表明,控制处理前、后期土壤水分不稳定会导致果皮角质层的严重开裂,LT5处理避免了这一情况的发生,而健康果实的果皮角质层厚度大于裂果的果皮。(4)健康果实的水势(-1.22 MPa)明显高于裂果的水势(-1.44 MPa),且果实水势与裂纹发生呈负相关关系。研究认为,适当的土壤水分胁迫(65%~75%)不影响果实食用品质,同时可显著降低果实表面裂纹的发生率,提高果面光洁度;在果实发育后期,适当的轻度控水处理会促进果实的糖积累并减少裂纹的产生;果实裂纹的发生与果皮角质层厚度和果实水势相关,厚度越大、水势越高,裂纹发生越少。土壤相对含水量LT2与LT5处理的苹果果实兼具良好的食用品质与外观品质。     

县域生态资产核算研究——以云南省屏边县为例

生态资产(Eco-Assets)是生产与提供生态产品和服务的自然资源。以国家重点生态功能区县——屏边苗族自治县为例,研究了县域生态资产核算的指标和方法,以生态资产综合指数、负债表和损益表,开展屏边县生态资产实物量核算,以期能够切实反映出生态系统实物量的变化和生态补偿成效,结合生态补偿分析屏边县生态资产变化的原因和趋势,给生态补偿政策和离任干部审计提供技术支撑。结果表明:(1)屏边县生态资产核算可以分为森林、灌丛、草地、湿地自然生态系统和农田、城镇和荒漠人工生态系统实物量的核算。(2)2015年,屏边县生态资产指数为1.09,森林和灌丛占据主要位置,二者总和占当年生态资产的95.48%。15年来,屏边县生态资产综合指数降低了16.48%,其中森林和草地降低明显,分别减少了20.10%和6.67%,湿地指数增长了57.11%。(3)2000年以来,生态保护工程和城镇扩张是生态资产变化的主要原因,生态补偿投入持续增加为生态保护工程顺利建设实施提供了保障。本研究表明,现有的土地利用数据和生态环境监测数据基本可以支撑县域生态资产的核算,同时县域生态资产的变化能够体现出生态保护工程实行成效,并为实...     

区域气温和降水对关帝山不同海拔华北落叶松径向生长的耦合效应

为揭示区域气温和降水在不同海拔对山地林区林木径向生长的耦合效应,在关帝山林区孝文林场和庞泉沟国家自然保护区外围4个不同海拔选取立地条件相似的华北落叶松(Larix principis-rupprechtii Mayr.)人工林设置调查样地,采集典型样木样芯,采用建立年表的方法,获取年轮宽度指数,结合区域气温和降水进行相关性分析和单年分析。结果表明:在研究地区4个海拔上华北落叶松的径向生长均与区域气温和降水量有密切关系,但不同海拔响应机制不同;在1600 m海拔处,年轮宽度指数与当年4月气温极显著负相关,与当年9月降水量显著正相关;在1800 m海拔处,年轮宽度指数与上年6月气温显著负相关,降水量显著正相关;在2000 m海拔处,年轮宽度指数与当年9月气温和当年3月降水量显著负相关;在海拔2200 m处,年轮宽度指数与上年8月气温显著正相关,降水量显著负相关;随着海拔的升高,气温逐渐降低,降水量增加,两者对华北落叶松径向生长的耦合效应也发生变化,当海拔到达2000 m时,生长季降水量的增加使耦合效应关系发生转换。     

耕作措施对冬小麦田杂草生物多样性及产量的影响

在连续5a秸秆全量还田的免耕、旋耕、耙耕、深松和常规耕作试验地中,设置了除草和不除草处理,研究了其对杂草总密度、优势杂草种类、生物多样性指数和冬小麦产量的影响,并分析了杂草与小麦间的竞争关系。结果表明,麦田杂草主要有7种,分别是麦蒿(Descuminia sophia (L.) Webb ex Prantl)、荠菜(Capsella bursa-pastoris (L.) Medik)、燕麦(Avena sativa L.)、田旋花(Convolvulus arvensis L.)、刺儿菜(Cirsium setosum (Willd.) Bieb.)、繁缕(Stellaria media (L.) Vill.)、麦家公(Lithospermum arvense L.)。在未除草条件下,免耕、深松的杂草总密度显著提高;而在除草条件下,杂草密度显著下降。免耕、深松、常规耕作在未除草条件下,优势杂草种类为麦蒿、荠菜,旋耕、耙耕条件下的优势杂草为麦蒿;而除草后各处理的优势杂草均只有麦蒿。耙耕、常规耕作措施在未除草条件下杂草群落具有较高的物种丰富度和均匀度。无论哪种耕作措施,除草能提高冬小麦产量,其中以深松耕作结合除草处理的小麦产量最高。在小麦抽穗期,未除草处理杂草株高接近或高于小麦株高,会造成杂草与小麦间的光竞争,对小麦的生长状况有显著影响,从而导致小麦产量降低。     

北京四座楼自然保护区植物区系及植被分析

通过样地法对北京市四座楼自然保护区的植被进行了调查,在本底调查的基础上分析了四座楼自然保护区维管植物的区系成分和植被分布规律：该保护区有北京新记录种1个：麦李（Prunus glandulosa Thunb．）;国家三级保护植物3种,即：紫椴（Tilia amurensis Rupr．）、黄檗（Phellodendron amurense Rupr．）和刺五加[Acanthopanax senticosus（Rupr．et Maxim．）Harms];并分布有较大面积的天然侧柏[Platycladus orientalis（Linn．）Franco]林。该保护区共有维管植物约869种,分别属于127科431属,其中蕨类植物共有16科19属33种,裸子植物共有3科4属4种,被子植物共有108科408属832种,其中野生植物有772种,占北京所具有的野生植物种类的1／3以上。四座楼自然保护区野生种子植物共有15个分布区类型,其中北温带分布类型最多,表明本保护区的植物分布具有温带性质。     

面向药物发现和精准医疗的基因表达谱分析

作为功能基因组学中重要的组成部分,基因表达谱在生物学、医学和药物研发等多个领域发挥着重要作用.特别是随着精准医疗概念的提出,整合多组学数据用于个性化医疗是未来的发展趋势.本文从基因表达谱的基本概念出发,重点介绍面向药物发现的基因表达谱分析方法,即基于关联图谱的方法、基于基因调控网络的方法和基于多组学数据整合的方法.系统整理了各种方法的研究进展,特别是在抗癌药物研发领域的最新进展,为利用基因表达谱数据进行药物研发提供方法借鉴.     

东亚钳蝎氯毒素通过下调PKM2介导的有氧糖酵解抑制神经胶质瘤细胞的增殖活性

东亚钳蝎氯离子通道毒素(Buthus martensii Karshch chlorion channel toxin,BmK CT)是一类短链神经毒素,在体内和体外均能有效抑制神经胶质瘤细胞侵袭和增殖。然而,BmK CT抑制胶质瘤细胞增殖活性的机制尚不清楚。本研究采用代谢组学的方法探索BmK CT抑制人脑神经胶质瘤细胞增殖的分子机制。首先,通过蛋白质表达纯化获得带有谷胱甘肽S转移酶(glutathione S-transferase, GST)标签的BmK CT蛋白和GST蛋白。利用圆二色谱检测两种蛋白质均具有α-螺旋二级结构,并且融合蛋白质GST-BmK CT热稳定性较好。通过噻唑蓝(methylthiazolyldiphenyl-tetrazolium bromide, MTT)法检测GST-BmK CT对神经胶质瘤细胞(U251和A172)增殖的影响。结果显示,与GST处理组相比,1μmol/L GST-BmK CT处理组对U251细胞的抑制率更明显(U251细胞19±1.1 vs. 2.25±0.95,P<0.001, 48 h; A172细胞12±1.4 vs. 2.25±1.25,P<0.001, 48 h)。利用气相色谱-质谱联用仪(gas chromatography-mass spectrometry, GC-MS)分析鉴定出细胞内的63种代谢物,通过通路分析和聚类分析证实,GST-BmK CT处理影响神经胶质瘤细胞的有氧糖酵解。根据峰面积统计数据显示,GST-BmK CT处理降低胞内丙酮酸的含量。GST-BmK CT处理组相比GST组,明显下调胞外培养基的乳酸分泌(16.33±3.78 vs. 35.6±2.31,P<0.001, 48 h),葡萄糖消耗(2.04±0.09 vs. 2.64±0.04,P<0.05, 48 h)和胞内腺苷三磷酸(ATP)含量(633.79±0.001 vs. 5392.71±266.67,P<0.05, 48 h)。结果表明,GST-BmK CT通过下调胶质瘤细胞有氧糖酵解水平降低ATP的生成。实时荧光定量PCR和蛋白质免疫印迹结果显示,GST-BmK CT降低U251细胞丙酮酸激酶(pyruvate kinase M2, PKM2)在转录水平和翻译水平的表达,进一步发现GST-BmK CT通过下调低氧诱导因子(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)降低PKM2在转录水平的表达。以上结果表明,BmK CT通过下调HIF-1α的表达,降低PKM2介导的有氧糖酵解从而抑制神经胶质瘤细胞的增殖活性。     

小麦T型细胞质雄性不育系与相应保持系线粒体DNA的RAPD分析

利用RAPD技术对小麦T型细胞质雄性不育系75-3369A和相应保持系75-336 9B 的线粒体DNA(mtDNA)进行了81个单引物和14组双引物的多态性研究。结果有73个单引物和全部的双引物有扩增结果,表现出多态性的有10个单引物和一组双引物。 Abstract:Using 81 single-primers and 14 double-primers,T-type CMS(cytoplasmic male sterile)line 75-3369 A and is maintainer 75-3369B were studied by means of RAPD.73 single-primers and all double-primers gave amplified products in the experiment,among them 10 single-primers and one double-primer presented polymorphism.