柑橘青霉菌CYP51B基因和上游调控区克隆及生物信息学分析

【目的】克隆柑橘青霉菌(意大利青霉菌,Penicillium italicum)CYP51的同源基因,并对基因序列进行生物信息学分析。【方法】通过PCR及染色体步移技术得到基因的完整序列及上下游调控序列。通过生物信息学手段对基因的结构进行分析:使用NNPP分析软件预测转录起始位点,并利用TFSEARCH1.3软件分析转录因子结合位点。利用SWISS-MODEL在线软件对蛋白进行同源模建。【结果】克隆得到了意大利青霉菌CYP51的同源基因,命名为Pi CYP51B。获得的Pi CYP51B及上下游调控区序列总长为3 496 bp,包括上游910 bp和下游834 bp的序列。Pi CYP51B基因的开放阅读框全长1 575 bp,编码524个氨基酸。该基因含有3个分别为74、51、52 bp的内含子,分别位于247 bp与320 bp之间,519 bp与569 bp之间,1 635 bp与1 686 bp之间。Pi CYP51B 5′上游调控区序列的总长为579 bp。生物信息学分析结果显示:转录起始位点位于上游458 bp处;上游调控区不仅包含启动子的核心结构序列TATA盒(位于-25 bp处),也包含多个转录因子结合位点,如Abd-B、ADR1、AP-4、GATA-1、Cdx A、Clox和Oct-1等。在上游调控序列中嘌呤含量高,而且从+387 bp处开始存在4个连续高嘌呤含量的热激转录因子特异性结合位点(HSF);在+106 bp处开始存在3个连续的Cdx A转录因子结合位点。选用人CYP51晶体结构(PDB ID:3LD6)为模板,利用SWISS-MODEL在线软件构建了意大利青霉菌CYP51B蛋白的结构模型。【结论】克隆了意大利青霉Pi CYP51B基因,其上游含有多个热激应答转录因子特异性结合位点(HSF)表明其参与逆境应答。该基因作为意大利青霉菌CYP51的同源基因,可能与青霉菌对真菌药物的抗药性密切相关。     

三江源区近60年不同气候态极端气温事件时空分布特征

利用1961—2020年三江源区23个国家气象站点的逐日最高温度和最低温度资料,通过划分1961—1990年、1971—2000年、1981—2010年和1991—2020年4个气候态(分别记做第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ气候态),分析不同气候态中极端高温和极端低温事件的阈值、频次和强度的时空分布特征并探索其变化原因。空间分布上,极端温度阈值基本表现为海拔越高阈值越低且东西向逐渐降低,不同气候态存在一定的非对称性增温的特征。极端高温频次和强度的空间分布区域性和规律性均优于极端低温,表现为第Ⅰ、Ⅱ气候态自西向东递减,第Ⅲ、Ⅳ气候态自西向东递增的径向空间分布特征;时间变化上,极端高温频次和强度均呈现弱增加-迅速增加-增速放缓的整体增加趋势,而极端低温不同气候态中频次和强度时间变化趋势特征并非全部一致,表现为频次显著增加极端性降低-频次增加极端性增加-频次显著减少极端性显著降低,极端性的下降与三江源区生态保护政策的实施保持一致。进一步归因分析后发现,极端气温与多个环流系统遥相关且存在较好的因果关系,国省碳排放也对极端气温时间序列变化有较好的滞后响应。     

河北唐山曹妃甸-乐亭海域自然牡蛎礁分布及生态意义

牡蛎礁是生态系统服务价值最高的海洋生境之一,目前我国自然牡蛎礁分布和生态现状的基础信息仍然较缺乏。于2019年3月对河北唐山曹妃甸-乐亭海域自然牡蛎礁的空间分布、生态环境、牡蛎生物学和礁体动物群落开展了调查,并评估了该牡蛎礁的生态系统服务价值。该海域自然牡蛎礁分布于溯河(SR)、溯河口海域(SRE)和捞鱼尖海域(LYJ),总面积约15 km~2,是目前我国面积最大的自然牡蛎礁。基于96个牡蛎样品的16S rDNA检测,共识别出92个长牡蛎Crassostrea gigas、3个侏儒牡蛎Nanostrea fluctigera和1个巨蛎属未知种Crassostrea sp.。自然牡蛎礁中牡蛎平均密度介于104—3912个/m~2之间,不同礁区间牡蛎平均密度的大小排序为：SRE>SR>LYJ (P<0.05),平均生物量的大小排序为：SR>SRE>LYJ (P<0.05),平均壳高的大小排序为：SR>SRE=LYJ (P<0.05)。在该牡蛎礁内记录到49种礁体动物,其中软体动物16种、节肢动物16种、环节动物8种、棘皮动物5种、腔肠动物2种...     

放猪干扰对四川夹金山植物群落特征和生物量的影响

选择四川省夹金山针阔混交林,采用典型样地法调查、RDA二维排序分析高山高地植物群落的物种多样性与地上地下生产力的关系及两者对不同等级放猪干扰的响应,结果显示：（1）夹金山针阔混交林群落共有植物55科117属172种,乔木层、灌木层在各程度干扰下优势种变动较小,川滇长尾槭（Acer caudatum var.prattii）、箭竹（Fargesia spathacea）等始终占据首要地位,草本层优势种变化较大;（2）随干扰程度增加,一年生草本重要值升高,多年生草本重要值降低,其中适口性较强的禾草类植物重要值降低,且草本层地下与地上生物量比值明显降低;（3）乔灌草三层物种多样性水平在轻度干扰下最高,重度干扰下最低;（4） RDA结果分析显示,灌、草本层各物种多样指数（除Pielou均匀度指数外）与各层次生物量呈正相关,乔木层各多样性指数与灌木层地上地下生物量、枯落物量均呈正相关;（5）轻度干扰梯度下幼苗占比显著高于其他干扰梯度,I级下林内几乎未发现成活的乔木优势种幼树,群落更新能力最差。综上,建议将重度、较重度（Ⅱ级）干扰样地（即距养猪场2000 m范围内）的管理措施设置为禁牧或轮牧,重点维护川滇长尾槭、糙皮桦（Betula utilis）的幼树生长以促进更新。     

兴安落叶松(Larix gmelinii)火后种子萌发影响因子

林火干扰是影响兴安落叶松林结构和功能的主要因子之一。兴安落叶松种群火后更新受多种因子的影响,并决定着该群落演替轨迹。通过在大兴安岭呼中自然保护区的火烧迹地内设置原位控制实验,利用增强回归树分析方法,量化研究了落叶松火后恢复初期不同影响因子（温度、有机质层厚度、覆盖度等）对种子萌发的相对重要性。研究结果表明：落叶松火后种子萌发的最主要影响因子为温度,第二影响因子为种源,第三影响因子为草本覆盖度,分别解释了幼苗数量变异的28.51%、22.40%、20.66%;各影响因子的相对重要性在不同地形条件下有明显差异：温度在山坡顶部和阳坡底部占有重要影响,种源在阳坡中部和阴坡中部最为重要,土壤含水量在阴坡底部占有重要地位。同时,去除土壤表面有机质可以显著提高种子萌发数量,去除地面杂草则会使种子萌发数量降低。从研究结果可知,落叶松火后种子萌发在不同地形（环境条件）下的限制因子不同,人工辅助需因地制宜采取相应措施,才能更有效地促进种子萌发与森林恢复。     

城市居民对高温热浪的感知——基于福州市的调查

全球气候正在经历以变暖为主要特征的显著变化,高温热浪更是其突出表现。民众感知是适应高温热浪的重要前提与社会基础。以高温热浪发生最为剧烈的福州市为例,基于585份问卷调查数据,分析了城市居民对高温热浪的感知及其差异。结果显示:(1)75.56%的居民能够准确感知当地气温升高趋势,85.81%的居民认为2000年至今气温升高最为明显,感知结果与气象监测数据基本一致;(2)居民对于高温热浪影响感知水平较高,85.81%的居民认为高温热浪对个人与家人的日常生活有显著影响;(3)不同年龄段居民对气温升高趋势感知差异明显,而不同健康状况居民对高温热浪影响感知差异明显。研究对于引导城市居民采取适应措施减缓或消除高温热浪不利影响,以及政府制定适应政策具有一定的借鉴。     

中国产业园区循环化改造应用关键物质流典型路径分析方法

产业园区循环化改造是我国在"十二五"期间和今后一个时期内的一项重要工作,也是在园区层面实施循环发展的主要内容。物质流分析(MFA)是产业生态学的核心分析方法,正在成为资源环境管理领域有效的分析工具。通过梳理物质流分析方法的发展历程,指出产业园区循环化改造应用物质流分析存在注重物质规模而忽视环境影响、黑箱过程不利定量研究、小区域研究适用性不强以及隐藏流造成的数据误差等方面问题,同时通过大量调查实践,认为园区循环化改造可从企业开展清洁生产、促进园区内和园区间的产业共生、加强园区资源循环基础设施建设3个领域入手,在将园区全部企业分为生产性企业、再生性企业和资源循环基础设施企业3种类型基础上,提出关键流概念及其识别思路,探索构建物质流路径归类评价方法框架,归纳出8条典型物质流路径,为提升园区物质流管理水平提供方法依据,并选取天津经济技术开发区作为典型案例进行研究,最后对我国产业园区循环化改造应用物质流分析方法进行了展望。     

人为干扰对栲树次生林群落物种多样性和土壤理化性质的影响

为探究人为干扰对栲树群落的影响,采用典型样地法研究不同程度人为干扰对碧峰峡栲树(Castanopsis fargesii)次生林群落的物种多样性和土壤理化性质的影响。结果表明,碧峰峡栲树群落共有维管植物148种,隶属60科106属。乔木层和草本层物种多样性指数随干扰强度的加强先增加后减小,灌木层物种多样性水平最高。乔木层优势种以栲树、杉木(Cunninghamia lanceolata)等为主,灌木层物种丰富,优势种较多,草本层优势种数量为中度干扰轻度干扰重度干扰。土壤有机碳、钾含量和含水量与群落物种多样性水平显著相关(P0.05)。中度干扰在一定程度上能够促进碧峰峡栲树群落物种多样性并改善土壤性质,土壤有机碳、钾含量和含水量对物种多样性有显著影响。     

黄土丘陵区植物功能性状对微地形变化的响应

植物功能性状是连接植物与环境的桥梁,可以反映植物对环境的适应能力.在地形复杂地区,研究不同水平上的植物功能性状随微地形的变化规律,对认识不同物种对复杂地形条件下多变环境的适应策略具有重要意义.以黄土丘陵区森林草原区自然植被为对象,分析土壤养分以及植物各功能性状值在科属和群落水平上微地形的响应关系.结果表明: 不同植物的功能性状差异较大,植物科属组成差异是影响植物功能性状的主要因素,其次是坡向,而坡位对其影响较小;群落水平的性状值在微地形上无显著差异;豆科和菊科植物的叶氮含量和根氮含量在不同坡位上均存在显著差异,禾本科只有根组织密度在不同坡位上存在显著差异;群落水平性状值的根组织密度与土壤氮含量和土壤有机质含量呈显著正相关;豆科植物的叶氮含量和根氮含量与土壤磷含量呈显著正相关,菊科和禾本科叶氮含量和根氮含量与土壤氮含量呈显著正相关.这表明不同科属植物在对环境变化响应上存在较大差异,不同科属物种对环境适应策略不同.
     

携带HCV核心蛋白原核表达质粒与真核表达质粒的减毒伤寒沙门菌诱导小鼠免疫应答之比较

丙型肝炎病毒(HCV)核心蛋白是丙肝疫苗的重要候选抗原,然而,该蛋白因具有免疫调控作用而影响免疫应答的诱导。构建了HCV核心蛋白的两种表达质粒,一种是体内激活型原核表达质粒pZW-C,另一种是真核表达质粒pCI-C。将该两种质粒转化减毒鼠伤寒沙门菌SL7207,得到重组菌SL7207/pZW-C和SL7207/pCI-C,分别将重组菌口服接种小鼠,检测小鼠的免疫应答,结果发现:①SL7207/pCI-C免疫鼠的CD3 CD4 T细胞持续降低,而SL7207/pZW-C免疫鼠的CD3 CD4 T细胞无明显改变;②SL7207/pCI-C免疫只诱导低水平抗HCV核心蛋白抗体,加强免疫对抗体阳转率及抗体水平无明显影响,而SL7207/pZW-C免疫组所有小鼠均产生较高水平的抗核心蛋白抗体。③SL7207/pCI-C免疫鼠脾细胞的体外增殖活性、细胞毒性T细胞活性以及加强免疫对细胞免疫应答的增强作用均明显不及SL7207/pZW-C免疫鼠。结果提示:携带真核表达质粒pCI-C的沙门菌因在小鼠细胞内表达天然形式(结构以及磷酸化修饰)的HCV核心蛋白,可能通过对T细胞的免疫抑制作用而弱化免疫应答。而以携带原核表达质粒pZW-C的沙门菌免疫可避免这一问题,并具有接种方便,成本低廉等优点,从而可望作为基于HCV核心蛋白为靶抗原的HCV疫苗的候选免疫方式。