南美蟛蜞菊内参基因Actin的克隆及其分析

看家基因Actin常被用作定量、半定量PCR试验的内参基因.为研究其他基因在南美蟛蜞菊响应环境变化的表达调控机制,根据GenBank上已登录的肌动蛋白基因(Actin)的同源核苷酸保守序列,设计特异性引物,利用RT-PCR的方法克隆获得了南美蟛蜞菊Actin基因的全长序列,并将该序列命名为WtAct.序列分析结果表明W...     

青海湖裸鲤自然产卵场的生境特征及无人机遥测判别——以泉吉河为例

自然产卵场是维持物种延续最关键的栖息地,青海湖裸鲤（Gymnocypris przewalskii）的自然繁殖栖息地状况和生境特征尚缺乏详细的定量研究。以青海湖入湖河流泉吉河为例,在平水期采用现场调查和无人机遥测的方法对青海湖裸鲤的自然产卵场分布及生境状况进行调查,确定其产卵场生境特征参数,建立基于无人机遥测识别产卵场的方法并进行复核验证。结果表明：泉吉河河道形态可分为弯曲型、分汊型和顺直型等三种典型河型,青海湖裸鲤自然产卵场主要分布在弯曲型和分汊型河道中,分汊型河道几乎100%都有产卵场分布,弯曲型河道有70%为产卵场;产卵场河道平均长度（135.13±61.13） m,平均宽度（30.01±17.51） m,平均曲折度1.09±0.07;平均面积（4586.6±4201.61） m²;产卵场常位于缓水浅滩处,平均水深（0.19±0.10） m （范围：0.03-0.44m）,平均流速（0.24±0.20） m/s （范围：0.01-0.81m/s）,河床质为含有沙粒的卵石（粒径：163-256mm）底质。河道形态、沙洲分布、水深特征等特征参数可作为无人机遥测识别产卵场的判断条件,并实现验证成功。研究结果可为开展整个流域的青海湖裸鲤自然产卵场现状评估及保护对策制定提供技术支撑。     

粤北南岭大宝山矿流域山水林田湖草修复阻力与优先级分析

遵循“防源、控流、治汇”理念,以粤北南岭大宝山矿区作为风险源,以所在流域为研究区,分析研究区主要阻力因素,采用最小累积阻力模型建立区域生态阻力面;利用Jenks自然断点法,分析生态修复优先级,提出分区治理重点和对策。研究结果表明：研究区综合阻力系数处于9-32之间,各评价指标的阻力面空间分布格局相似,其阻力值呈现出东南部大,西北部小的空间格局;长期的矿业开采污染了流域生态环境,且距离矿区越近的区域生态修复的优先性越高。将研究区分为4个优先级区,各区修复优先性依次为Ⅰ区 > Ⅱ区 > Ⅲ区 > Ⅳ区。Ⅰ区重点在于治水,提高pH、降低重金属有效态含量和增加地表植被覆盖度。Ⅱ区重点在于河流治理与治土,确保污染减排,增强拦泥库的废水调节。Ⅲ区、Ⅳ区核心在治土,逐步改善土壤条件。研究结果为修复项目在时空尺度上落地和科学治理提供科学依据。     

海洋玫瑰杆菌类群研究进展

海洋玫瑰杆菌类群(Roseobacter lineage)是属于α-变形菌纲中的一类系统发育相近,但生理代谢功能多样的细菌类群,包含40多个不同的细菌种属。它们在海洋中丰度较高,且分布极为广泛,尤其在近海与极地海洋中,其丰度约占整个浮游细菌群落的15%—25%。玫瑰杆菌类群通过其多样化的生理代谢功能(如好氧不产氧光合作用、一氧化碳氧化、硫化物降解等)在海洋碳、硫循环和全球气候调节中发挥着重要作用。此外,玫瑰杆菌类群还能产生多种具生物活性的次生代谢物质。简要综述了海洋玫瑰杆菌类群的生态分布特征、生存方式、生理代谢功能、基因组特征等的一些研究进展,并结合作者的工作对未来的研究进行了展望。     

气候变化对滇西北碧塔海流域景观演变的影响

气候变化是景观演变的重要驱动力,高海拔地带生态系统对气候变化的响应较为敏感和迅速。选择地处青藏高原东南缘,受人为干扰相对较小的碧塔海流域为研究对象,利用1958—2011年气象资料以及1955、1974、1981、1994、2005和2011年6个年代的景观类型面积,采用气候倾向率估计、Mann-Kendall突变检验方法和Pearson相关系数等统计方法,研究了香格里拉县气候变化背景下碧塔海流域景观演变特征。结果表明:(1)1958—2011年来,滇西北香格里拉县多年平均气温为5.9℃,多年平均活动积温为2146.1℃,多年平均年极端高温为24.3℃,多年平均年极端低温为-18.6℃,多年平均降水量为631.7mm。气温、活动积温和年极端低温呈显著上升趋势,近54年来气温平均上升了1.94℃,升温速率远高于云南和全国水平。年极端高温和降水量呈增加趋势,但增加不明显。滇西北高原碧塔海流域背景气候呈现显著的变暖趋势。(2)1955—2011年来,碧塔海流域自然景观演变规律为草甸和灌草丛向有林地演变,气温、活动积温和年极端低温升高趋势与有林地景观面积的增加趋势大体一致,与草甸和灌草丛变化趋势相反。(3)气温、活动积温和年极端低温与碧塔海流域草甸、灌草丛和有林地的景观面积变化具有显著的相关性,是流域景观演变的主导气候要素,在草甸和灌草丛演变成有林地的过程中发挥着重要作用。极端高温和降水量对流域景观演变的作用相对较弱。     

喀斯特洞穴小型土壤节肢动物多样性

研究洞穴土壤节肢动物,有助于了解土壤节肢动物对特殊环境的响应,对于深入认识喀斯特生态过程具有重要意义。以喀斯特洞穴生态系统小型土壤节肢动物为研究对象,采用主成分分析、重复测量方差分析、相关性分析和冗余分析等方法探讨了小型土壤节肢动物与环境因子的相互作用关系。调查共获得小型土壤节肢动物2399个,隶属7纲15目121科。其中,自然林优势类群为等节跳科(Isotomidae),洞穴优势类群为奥甲螨科(Oppiidae)。PCA分析显示,洞穴与自然林小型土壤节肢动物群落组成差异明显。洞穴小型土壤节肢动物类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H′)显著低于自然林(P<0.05),自然林小型土壤节肢动物类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H′)季节差异显著(P<0.05),洞穴类群数、密度和Shannon-Wiener指数(H′)季节差异不明显。相关性分析结果表明,小型土壤节肢动物类群数和Shannon-Wiener指数(H′)与pH值、全磷和光照强度显著相关(P<0.05),密度与pH值、全磷、有机质和光照强度显著相关(P<0.05)。RDA分析表...     

SARS-CoV-2 envelope protein causes acute respiratory distress syndrome (ARDS)-like pathological damages and constitutes an antiviral target

Cytokine storm and multi-organ failure are the main causes of SARS-CoV-2-related death. However, the origin of excessive damages caused by SARS-CoV-2 remains largely unknown. Here we show that the SARS-CoV-2 envelope (2-E) protein alone is able to cause acute respiratory distress syndrome (ARDS)-like damages in vitro and in vivo. 2-E proteins were found to form a type of pH-sensitive cation channels in bilayer lipid membranes. As observed in SARS-CoV-2-infected cells, heterologous expression of 2-E channels induced rapid cell death in various susceptible cell types and robust secretion of cytokines and chemokines in macrophages. Intravenous administration of purified 2-E protein into mice caused ARDS-like pathological damages in lung and spleen. A dominant negative mutation lowering 2-E channel activity attenuated cell death and SARS-CoV-2 production. Newly identified channel inhibitors exhibited potent anti-SARS-CoV-2 activity and excellent cell protective activity in vitro and these activities were positively correlated with inhibition of 2-E channel. Importantly, prophylactic and therapeutic administration of the channel inhibitor effectively reduced both the viral load and secretion of inflammation cytokines in lungs of SARS-CoV-2-infected transgenic mice expressing human angiotensin-converting enzyme 2 (hACE-2). Our study supports that 2-E is a promising drug target against SARS-CoV-2.Subject terms: Cell death, Molecular biology     

TEB/POLQ plays dual roles in protecting Arabidopsis from NO-induced DNA damage

Nitric oxide (NO) is a key player in numerous physiological processes. Excessive NO induces DNA damage, but how plants respond to this damage remains unclear. We screened and identified an Arabidopsis NO hypersensitive mutant and found it to be allelic to TEBICHI/POLQ, encoding DNA polymerase θ. The teb mutant plants were preferentially sensitive to NO- and its derivative peroxynitrite-induced DNA damage and subsequent double-strand breaks (DSBs). Inactivation of TEB caused the accumulation of spontaneous DSBs largely attributed to endogenous NO and was synergistic to DSB repair pathway mutations with respect to growth. These effects were manifested in the presence of NO-inducing agents and relieved by NO scavengers. NO induced G2/M cell cycle arrest in the teb mutant, indicative of stalled replication forks. Genetic analyses indicate that Polθ is required for translesion DNA synthesis across NO-induced lesions, but not oxidation-induced lesions. Whole-genome sequencing revealed that Polθ bypasses NO-induced base adducts in an error-free manner and generates mutations characteristic of Polθ-mediated end joining. Our experimental data collectively suggests that Polθ plays dual roles in protecting plants from NO-induced DNA damage. Since Polθ is conserved in higher eukaryotes, mammalian Polθ may also be required for balancing NO physiological signaling and genotoxicity.     

黄土高原沟壑区王东沟小流域土壤有机碳空间分布

地貌和土地利用是影响土壤有机碳(Soil organic carbon,SOC)空间变异的重要因素。以黄土高原沟壑区王东沟小流域(8.3 km2)为对象,在考虑地貌单元和土地利用影响的基础上,采集0—20cm样品448个,0—200cm样品33个。研究了地貌单元(塬面、塬坡和沟道)和土地利用方式对SOC含量的影响。结果表明,地貌单元和土地利用对小流域表层和深层SOC的含量分布影响都有显著差异。0—20cm土层的SOC含量,沟道塬面塬坡;塬面表层SOC含量的变化平缓;塬坡和沟道SOC变异大于塬面。0—200cm土层SOC三地貌单元差异达极显著水平(P99.9%),塬面SOC含量最高(5.37g kg-1),塬坡(3.06 gkg-1)最低。不同地貌单元条件下土地利用方式对表层和剖面SOC含量分布的影响也存在明显差异。塬面区,人工草地SOC含量亦明显高于农田和果园,但仅40cm以上土层SOC达到显著差异。在塬坡上,不同土地利用类型间,发生显著差异深度达到140cm。沟道内,林草两种土地利用类型间的SOC含量无显著差异。在估算该地区SOC密度和储量时,需要充分考虑地貌单元和土地利用方式的影响。