黄土丘陵沟壑区典型小流域生态系统服务权衡与协同关系研究

黄土高原植被恢复状况制约生态系统服务的提升,本研究依托中国科学院水利部水土保持研究所安塞国家科学野外观测站的基础土壤、植被、气象和水文等数据,在黄土丘陵沟壑区选取纸坊沟和坊塌2个典型小流域,通过购买1998、2008和2018年遥感影像,采用InVEST(Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs)模型对生态服务(碳储量、土壤保持量、生境质量和产水量)进行评估,探究植被恢复过程中生态系统服务的协同效应和权衡关系。通过对比得知：随着植被的恢复,坊塌和纸坊沟各生态服务(碳储量、土壤保持量、生境质量和产水量)均得到了大幅度的提升,其中2008—2018年增加幅度较小,而1998—2008年增加幅度较大,主要原因在于该阶段(1998—2008年)是退耕还林还草的初始10年,林地及草地面积增长较多,而后10年为退耕的延续阶段,退耕面积增长减缓。从1998—2018年,受自然因素和人为因素的影响,坊塌和纸坊沟流域生态系统服务表现出协同和权衡关系。对于坊塌流域,2008年生态系统服务主要表现为协同关系,1998、2018年以权衡关...     

工程菌种自动化高通量编辑与筛选研究进展

合成生物学(synthetic biology)与经典生物学研究的革命性区别之一是合成生物学能将生物实验的对象、方法、技术和流程高度标准化和模块化,创建出自动化与高通量的合成生物铸造模式。该模式通过复杂生物过程与自动化设施的结合,颠覆过往劳动密集型的研究范式,获得更高的技术迭代能力,极大促进了合成生物学的发展和产业化应用。值此天津工业生物技术研究所创立10周年之际,本文回顾了研究所在工业菌种自动化高通量编辑与筛选领域的系列重要工作进展,对基因克隆(gene cloning)、基因组编辑(genome editing)、编辑序列设计(editing sequence design)等生物技术的自动化实现,以及流式细胞、液滴微流控、全基因组规模扰动测序等高通量筛选技术进行了分析讨论,并展望了本领域未来的发展方向。望借此为创建具有自主知识产权的优秀菌种及其产业应用提供智能化、自动化和全链条覆盖的整体支撑能力。     

LPS通过上调BMP4促进猪主动脉瓣膜间质细胞成骨样分化

该文主要探究了LPS通过上调骨形态发生蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)促进猪主动脉瓣膜间质细胞(valve interstitial cells,VICs)成骨样分化的作用及机制,为钙化性主动脉瓣膜病(calcific aortic valve disease,CAVD)的干...     

基于学习通平台的生物化学线上教学模式的探索与实践

为适应新型冠状病毒肺炎时期线上教学的需求,本文结合生物化学课程特点,对生物化学线上教学模式进行了探索与实践.依托学习通平台创建网络课程,整合、优化线上教学资源,利用学习通同步课堂实时互动,及时进行形成性评价及反馈,保证教学质量.在此总结线上教学经验,希望为生物化学线上教学提供参考.     

西藏色季拉山垂直植被带土壤细菌群落组成及功能潜势

研究青藏高原土壤微生物群落组成和功能的空间分布特征有助于深入理解典型高寒生态系统中土壤微生物的重要生态功能.本研究采用16S rDNA高通量测序方法,分析了西藏色季拉山4个不同海拔土壤细菌群落物种组成和功能潜势的变化特征及其驱动因子.结果 表明:随着海拔的升高,土壤细菌的丰富度和Shannon多样性指数显著降低;酸杆菌...     

NaCl、Na_2SO_4和Na_2CO_3胁迫对小麦叶片自由基含量及质膜透性的比较研究

分别用浓度为２５ｍｍｏｌ／Ｌ、５０ｍｍｏｌ／Ｌ、１００ｍｍｏｌ／Ｌ和２００ｍｍｏｌ／Ｌ的ＮａＣｌ、Ｎａ２ＳＯ４和Ｎａ２ＣＯ３的营养液培养小麦４ｄ,较之不含盐的营养液,其自由基含量上升,产生速率增加,叶片质膜透性增加。不同盐的影响也不同,在低浓度时,ＮａＣｌ的影响大于Ｎａ２ＳＯ４,高浓度时,ＮａＣｌ影响小于Ｎａ２ＳＯ４,Ｎａ２ＣＯ３的影响最为显著。实验结果也表现出小麦叶片自由基含量和质膜透性呈现较好的相关性。因此可认为,盐胁迫促使自由基含量增加,自由基通过过氧化作用影响质膜透性,从而影响植物的生长。     

NaCl、Na2 SO4 和Na2GO3 胁迫对小麦叶片自由基含量及质膜透性的比较研究

 分别用浓度为25mmol／L、50mmol／L、100 mmol／L和200 MMOL／l的Nacl、Na2SO4和Na2CO3的营养液培养小麦4d,较之不含盐的营养液,其自由基含量上升,产生速率增加,叶片质膜透性增加。不同盐的影响也不同,在低浓度时,NaCl的影响大于Na2SO4,高浓度时,NaCl影响小于Na2CO3,Na2CO3的影响最为显著。实验结果也表现出小麦叶片自由基含量和质膜透性呈现较好的相关性。因此可认为,盐胁迫促使自由基含量增加,自由基通过过氧化作用影响质膜透性,从而影响植物的生长。     

国家重点保护野生植物的保护现状及潜在分布区预测分析

野生植物是自然生态系统的重要组成部分,中国是野生植物种类最丰富的国家之一。研究国家重点保护野生植物的分布特征、保护现状以及潜在分布区,对于制定与支持生物多样性保护策略具有重要意义。该研究基于1 032种(隶属于129科315属)国家重点保护野生植物,利用前5%丰富度算法识别其热点地区,并与自然保护区叠加评估其保护成效、确定保护空缺,进而运用MaxEnt模型预测了国家重点保护野生植物的潜在分布区分布与变化趋势。结果表明:(1)中国南部和西南部是国家重点保护野生植物物种丰富度最高的地区,尤其是四川中部、云南南部和东南部、广西北部、广东北部与海南。(2)热点网格的保护成效分析表明,171个(85.50%)热点网格得到了有效保护(含80.50%的物种),29个(14.50%)热点网格未得到自然保护区的保护(含51.20%物种)。(3)通过比较当前与未来气候变化下国家重点保护野生植物的潜在分布区分布,发现未来潜在分布区将向西藏东南部、广西西南部、广东南部以及福建南部等地扩张,而向环四川盆地、云南南部和贵州南部等地缩减。因此,需要加强这些区域生物多样性的动态监测,持续关注气候变化对该区域国家重点保护野生植物的影响。基于该研究所确定的热点网格、保护成效以及潜在分布区的分析结果,可为国家重点保护野生植物多样性优先保护区的确定和保护政策的制定提供有力的数据支持与参考。     

向日葵ACC氧化酶基因(HaACO1)的克隆及表达分析

目的:克隆向日葵中的ACC氧化酶基因(HaACO1),并对其进行生物信息学分析及盐胁迫表达分析,为理解向日葵ACC氧化酶生理功能并加强对ACO基因的利用奠定基础。方法:以前期从盐胁迫的内葵杂4号根中获得的ACC氧化酶基因片段4-4-7TDF(KM823963)为基础,通过RT-PCR和5'/3'RACE技术克隆ACO基因的全长cDNA序列,利用生物信息学软件对获得的cDNA序列及编码的蛋白质序列进行分析。同时采用PCR方法克隆基因组DNA(genemic DNA,gDNA)序列,并对其进行结构分析。利用实时荧光定量PCR分析Na Cl胁迫下向日葵根、下胚轴、叶中HaACO1的表达量和不同NaCl浓度及不同胁迫时间下根中Ha ACO1的表达量。结果:Ha ACO1的cDNA序列全长为1 135bp,其开放阅读框为942bp,编码313个氨基酸。预测其分子质量和等电点分别为35.84k Da和5.13,基因登录号为KP966508。HaACO1与已报道的多种植物的ACO基因核苷酸序列及其推导的氨基酸序列有较高的相似性,分别为76%~83%和77%~88%。gDNA起始密码子至终止密码子序列长1 018bp,包含2个外显子和1个内含子,基因登录号为KP988289。实时荧光定量PCR分析表明向日葵HaACO1在不同器官及不同NaCl浓度、不同时间诱导下存在特异性表达差异。结论:获得的向日葵HaACO1是植物ACO家族成员之一,该基因应答盐胁迫具有独特的表达模式。