生物热对传统固态发酵菌群演替及其代谢影响的研究进展

解析传统固态发酵中产生的生物热对微生物菌群代谢的影响,是认识发酵机制、调控发酵过程、保证发酵效率的关键之一。固态发酵过程中,微生物菌群代谢活动所产生的生物热及传热效率低等问题引起微环境温度升高,进而影响微生物的生长与代谢。然而,关于传统固态发酵微生物受生物热的影响及其适应机制仍不明晰。因此,本文以传统固态发酵体系为研究对象,阐述持续生物热介导的高温对固态发酵过程中微生物群落演替和代谢功能的影响,并提出复杂群落中具有多层次调控微生物代谢以适应高温环境的方式,主要从微生物群体与个体层面介绍可能存在的耐热机制。了解生物热对传统固态发酵微生物的影响及潜在的耐热机制,有助于靶向调控发酵过程、强化高温发酵等,以满足未来的工业化需求。     

微生物源脂肽的生物合成和分子调控

微生物源脂肽具有抑制真菌和细菌的生长、抗病毒和抗肿瘤等多种生物活性,在农业生物防治、临床医疗、环境治理等多种领域具有巨大的应用潜力。然而,低产量一直是影响其推广应用的瓶颈。深入了解脂肽合成的关键因素和调控策略对于提高其产量和纯度至关重要。本文概括了3大家族脂肽surfactin、fengycin和iturin的结构、功能及应用前景,介绍了NRPS和NRPS-PKS两种合成系统的结构域和功能,阐释了脂肽生物合成过程中侧链脂肪酸的合成、脂肪酸的活化及与氨基酸的连接、肽链的延伸和环化三个阶段的模块组装和酶催化活动,以及三大家族脂肽合成操纵子开放阅读框的组成;总结了导入或缺失关键基因、定点突变、模块替换、强启动子替换、修饰前体路径等多种遗传操作对脂肽产量的影响,以及群体感应肽信息素、sigma因子等全局调控因子对脂肽合成基因表达的调节。指出利用多组学联用深入探讨脂肽合成的全局分子调控机制和加强结构域蛋白互作和分子动力学研究是提高脂肽产量和纯度以及创造新脂肽的理论基础,提出了利用基因组装和编辑等合成生物学方法及代谢工程技术提高脂肽产量和挖掘新型脂肽靶向性的可能途径,为推进脂肽的生产和应用进程提供科学参考。     

青藏高原20种灌木抗旱形态和生理特征

该研究以青藏高原地区采集的柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)等20种灌木树种为研究对象, 将其二年生幼苗移栽至苗圃培育, 通过田间试验测定三年生苗木生物量根冠比(RSR)、叶片蒸腾速率(T_r)、瞬时水分利用效率(WUE_i)、稳定碳同位素组成(δ¹³C)、叶片解剖结构特征和根系特征(长度、表面积、体积和根尖数)指标, 综合分析其抗旱性能差异, 为青藏高原干旱地区灌木树种抗逆性(耐旱)评价指标的建立、优良抗逆性树种的筛选及各种灌木树种的合理立地配置提供必要的理论依据。研究结果表明: 所选20种灌木为适应长期的干旱逆境, 不同植物种具有不同的抗旱策略。研究中将灌木抗旱机制划分为6个类型: 根系特征抗旱型、叶片旱生结构型、叶片旱生形态型、生物量分配型、节水型、高水分利用效率型。不同属和同属不同种灌木抗旱性有所差异, 沙棘属(Hippophae)植物总体抗旱性不佳, 而金露梅(Potentilla fruticosa)、豪猪刺(Berberis julianae)、树锦鸡儿(Caragana arborescens)、绣线菊(Spiraea salicifolia)和蒙古沙棘(Hippophae rhamnoides ssp. mongolica)综合抗旱性能较好, 总体上属于根系和叶片抗旱特征明显、低耗水、高生产效率的抗旱性强树种, 可以在青藏高原地区植被恢复树种筛选时优先考虑。根系特征值之间存在极显著正相关关系, 叶片结构特征指标之间也存在不同程度的相关关系, 但RSR、T_r、WUE_i和δ¹³C与根系特征值和叶片解剖结构特征指标之间总体上相关性不显著。主成分分析结果显示灌木全根和细根的长度、表面积、体积、根尖数和叶片栅栏组织厚度、海绵组织厚度、瞬时水分利用效率因子载荷较高, 能较好地反映青藏高原灌木树种抗旱性差异相关信息。此外, 灌木树种原产地与抗旱性也存在一定的联系, 青海西宁地区采集的灌木树种总体抗旱性优于甘肃天水和西藏拉萨地区。     

小叶桦花序生长物候及其生态适应意义

小叶桦(Betula microphylla)是一种典型的荒漠和山地乔木植物,在中国仅分布于新疆。为了明确小叶桦花序生长物候规律及发育特征,该研究对小叶桦进行了花序物候观测,分析其生长规律及果实结籽情况。结果显示:小叶桦雄花序为越年生殖器官,物候周期为345d,其中营养生长期154d、休眠期158d、开花生长期33d;雌花序与果序为当年生殖器官,物候期为105d,其中雌花序生长期24d、果序生长期90d。虽然雄花序比雌花序的生长周期明显较长,但开花授粉均在4月中下旬,雄花序散粉期和雌花序可授粉期之间具有较高的同步性和协调性,表现出集中开花授粉模式,同时这种开花模式在自然条件下,果序的结籽数和结籽率分别为220和76.7%,种子库中具有活力的种子约每平米4万粒,表明小叶桦在荒漠极端环境中能顺利完成有性生殖过程。     

Collapse of an avifauna: climate change appears to exacerbate habitat loss and degradation

Aim  We characterized changes in reporting rates and abundances of bird species over a period of severe rainfall deficiency and increasing average temperatures. We also measured flowering in eucalypts, which support large numbers of nectarivores characteristic of the region.
Location  A 30,000-km² region of northern Victoria, Australia, consisting of limited amounts of remnant native woodlands embedded in largely agricultural landscapes.
Methods  There were three sets of monitoring studies, pitched at regional (survey programmes in 1995–97, 2004–05 and 2006–08), landscape (2002–03 and 2006–07) and site (1997–2008 continuously) scales. Bird survey techniques used a standard 2-ha, 20-min count method. We used Bayesian analyses of reporting rates to document statistically changes in the avifauna through time at each spatial scale.
Results  Bird populations in the largest remnants of native vegetation (up to 40,000 ha), some of which have been declared as national parks in the past decade, experienced similar declines to those in heavily cleared landscapes. All categories of birds (guilds based on foraging substrate, diet, nest site; relative mobility; geographical distributions) were affected similarly. We detected virtually no bird breeding in the latest survey periods. Eucalypt flowering has declined significantly over the past 12 years of drought.
Main conclusions  Declines in the largest woodland remnants commensurate with those in cleared landscapes suggest that reserve systems may not be relied upon to sustain species under climate change. We attribute population declines to low breeding success due to reduced food. Resilience of bird populations in this woodland system might be increased by active management to enhance habitat quality in existing vegetation and restoration of woodland in the more fertile parts of landscapes.     

水分胁迫对不同小麦品种光系统功能基因psbA、psbD及cab表达的影响

两种小麦品种绵农4号T r itic u m a e s ti v u m L.c v.M i a n n o n g N o.4和绵农5号T r itic u m a e s ti v u m L.c v.M i a n n o n g N o.5在渐进水分胁迫下相对含水量、质膜相对透性及光系统D C I P2,62二氯酚靛酚光化学还原活性变化的差异显示,绵农5号小麦比绵农4号小麦具有较高的水分胁迫耐受力.进而对比了水分胁迫对这两种耐旱性不同的小麦品种的光系统在基因转录及蛋白代谢等方面的影响.结果表明:渐进水分胁迫下,两种小麦的光系统主要基因p sb A、p sb D、c a b的转录本水平及其编码蛋白D1,D2、L H C的稳态含量分别下降20%及14%以上,而绵农5号c a b基因的转录水平下降程度39.5%与绵农4号61.8%相比明显缓慢,这可能是其具有较高耐旱性的一个重要原因.     

基于温度-伤害度关系分析酿酒葡萄根系及芽抗寒性

采用差热分析系统(DTA)对8个主栽酿酒葡萄品种的芽和根系进行低温放热分析(LTE),建立各品种芽、根系韧皮部及木质部的温度-伤害度(LT-I)回归方程,评估不同品种的根系及芽抗寒性.结果表明： 8个品种的根系韧皮部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>品丽珠>赤霞珠>小芒森>霞多丽>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;不同品种木质部伤害度50%的温度从高到低为马瑟兰>霞多丽>赤霞珠>小芒森>品丽珠>蛇龙珠>贵人香>熊岳白;芽伤害度50%的温度从高到低为赤霞珠>小芒森>蛇龙珠>品丽珠>霞多丽>贵人香>马瑟兰>熊岳白.利用模糊隶属函数值法综合评价根系及芽的抗寒性,马瑟兰根系的抗寒性最差,熊岳白根系的抗寒性最好;赤霞珠、品丽珠、小芒森和蛇龙珠芽的抗寒性最差,贵人香和熊岳白芽的抗寒性最好.     

2013 年全球新药研发报告——第二部分（Ⅵ）

近年来很多人都悲观地预测医药产业行将消亡,但至今尚未应验,事实上患者活得很好。药品监管者制定的新法规已受到产业的热捧,包括美国食品药品管理局（FDA） 的“突破性疗法”、“合格感染性疾病产品（qualified infectious disease product,QIDP）” 认定以及如今在很多国家都已深入人心的孤儿药法规。医药公司往往很务实,及时果断摈弃开发计划中表现欠佳的项目,这样虽对计划进行了瘦身,却提高了项目质量。2013 年医药企业仍趋于继续通过并购以巩固在产业中的地位,提升效率。综述2013 年医药产业林林总总的发展趋势。     

Rapid progress on the vertebrate tree of life

Background  

Among the greatest challenges for biology in the 21st century is inference of the tree of life. Interest in, and progress toward, this goal has increased dramatically with the growing availability of molecular sequence data. However, we have very little sense, for any major clade, of how much progress has been made in resolving a full tree of life and the scope of work that remains. A series of challenges stand in the way of completing this task but, at the most basic level, progress is limited by data: a limited fraction of the world's biodiversity has been incorporated into a phylogenetic analysis. More troubling is our poor understanding of what fraction of the tree of life is understood and how quickly research is adding to this knowledge. Here we measure the rate of progress on the tree of life for one clade of particular research interest, the vertebrates.