Bivariate genome-wide association study suggests that the DARC gene influences lean body mass and age at menarche

Lean body mass (LBM) and age at menarche (AAM) are two important complex traits for human health. The aim of this study was to identify pleiotropic genes for both traits using a powerful bivariate genome-wide association study (GWAS). Two studies, a discovery study and a replication study, were performed. In the discovery study, 909622 single nucleotide polymorphisms (SNPs) were genotyped in 801 unrelated female Han Chinese subjects using the Affymetrix human genome-wide SNP array 6.0 platform. Then, a bivariate GWAS was performed to identify the SNPs that may be important for LBM and AAM. In the replication study, significant findings from the discovery study were validated in 1692 unrelated Caucasian female subjects. One SNP rs3027009 that was bivariately associated with left arm lean mass and AAM in the discovery samples (P=7.26×10^?6) and in the replication samples (P=0.005) was identified. The SNP is located at the upstream of DARC (Duffy antigen receptor for chemokines) gene, suggesting that DARC may play an important role in regulating the metabolisms of both LBM and AAM.     

K+ACh channel activation with carbachol increases atrial ANP release

Although it has been known that atrial natriuretic peptide (ANP) release is regulated through muscarinic acetylcholine receptors (mAChR), the mechanism by which this neurotransmitter regulates atrial ANP release is largely unknown. This study tested the hypothesis that K(+)(ACh) channels mediate the action of mAChR on atrial myocyte ANP release. Experiments were performed in perfused beating rabbit atria. Carbachol (CCh), an agonist of cardiac mAChR, increased atrial myocyte ANP release concomitantly with a decrease in stroke volume and intra-atrial pulse pressure in a concentration-dependent manner. Isoproterenol, a beta-adrenoceptor agonist, decreased ANP release concomitantly with an increase in cAMP and mechanical dynamics. In the presence of isoproterenol, the CCh-induced increase in ANP release and decrease in cAMP efflux levels and mechanical dynamics were able to be repeated. The CCh-induced changes were blocked by selective M(2) mAChR antagonists. Tertiapin, a selective G-protein-gated K(+)(ACh) channel blocker, attenuated the CCh-induced increase in ANP release and decrease in mechanical dynamics in a concentration-dependent manner, but without a significant effect on the CCh-induced decrease in cAMP efflux levels. The CCh-induced changes in ANP release and atrial dynamics were inhibited in the atria from pertussis toxin-pretreated rabbits. These findings demonstrate that G-protein-gated K(+)(ACh) channels regulate atrial myocyte ANP release. The present study also shows that mAChR and adrenoceptors have opposing roles in the regulation of ANP release.     

氯化钠胁迫下嫁接黄瓜叶片SOD和CAT mRNA基因表达及其活性

研究了NaCl胁迫下嫁接和自根黄瓜叶片Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT mRNA的表达与其酶活性变化及其MDA含量和电解质渗漏率变化.结果表明：在NaCl胁迫条件下,嫁接黄瓜叶片Cu/Zn-SOD mRNA、Mn-SOD mRNA和CAT mRNA的相对表达量均高于自根黄瓜,SOD、Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT活性也均高于自根黄瓜,说明与自根黄瓜相比,嫁接黄瓜叶片较高的Cu/Zn-SOD mRNA、Mn-SOD mRNA和CAT mRNA相对表达量是其维持较高Cu/Zn-SOD、Mn-SOD和CAT活性的重要原因;随着NaCl胁迫时间的延长,嫁接和自根黄瓜叶片Cu/Zn-SOD- mRNA、Mn-SOD mRNA和CAT mRNA的相对表达量均呈上升趋势,但其酶活性变化并不完全一致,说明还有其他因素参与相关酶活性的调控;嫁接黄瓜叶片MDA含量和电解质渗漏率均低于自根黄瓜,说明嫁接黄瓜具有较高的活性氧清除系统,可以减少活性氧物质的危害,提高其耐盐性.     

一类具有两个可变参数的Willis环脑动脉瘤系统的自适应同步控制

基于李雅普诺夫稳定性理论,设计自适应控制器,讨论了两个可变参数的Willis环上脑动脉瘤混沌系统的同步问题.对可变参数采用自适应调节,在该控制器的作用下实现了两个参数不相同的Willis环上脑动脉瘤混沌系统的同步.数值仿真结果验证了此设计的有效性.     

微生物燃料电池阳极产电微生物和阴极受体特性及研究进展

介绍微生物燃料电池的基本工作原理。根据电子传递方式阳极产电微生物分为无需中间体微生物和需中间体微生物。对阴极进行不同反应所涉及的最终电子受体进行了概述,并展望了微生物燃料电池的应用前景。     

微藻生物柴油研发态势分析

微藻是光合效率最高的原始植物之一,与农作物相比,单位面积的产率可高出数十倍。微藻生物柴油技术首先包括微藻的筛选和培育,获得性状优良的高含油量藻种,然后在光生物反应器中吸收阳光、CO2等,生成微藻生物质,最后经过采收、加工,转化为微藻生物柴油。完整的微藻生物柴油成套技术链涵盖多个技术环节,是一个复杂的系统工程,包括微藻生物工程技术、微藻高效规模化养殖技术,以及微藻生物质采收、加工与转化技术等。其中,降低生产成本是当前微藻生物柴油研究面临的主要挑战,各国的研究机构为此开展了多方面的研究。     

血管紧张素酶2在黄疸大鼠心脏中的表达

目的:研究阻塞性黄疸大鼠心组织中血管紧张素转化酶2(ACE2)的 mRNA 和蛋白质水平,探讨阻塞性黄疸大鼠心功能损害与 ACE2 的关系.方法:36 只 SD 大鼠随机分为假手术(SO)组(n=18)和胆总管结扎(BDL)组(n=18),于术后3d、7d、10d分别随机取 2 组大鼠的心组织(n=6),采用实时定量 PCR 方法和免疫组化方法检测心组织内 ACE2 的 mRNA 和蛋白质的表达水平.结果:(1)BDL组的总胆红素(TBIL)和肝功能指标(ALT)较 SO 组显著升高(P＜0.01),BDL 组中 7d 组 TBIL 为最高(158.65±10.80mmol/L)(P＜0.05),3d 组 ALT 为最高(236.07±12.49U/L)(P＜0.05);(2)BDL组心组织 ACE2 的 mRNA 水平较假手术组均呈一定程度的下降,其中 7d 组下降最显著(P＜0.01);(3)黄疸大鼠心肌纤维中 ACE2 的阳性率明显减少,且强度减弱,其中 7d 组减少最明显.结论:阻塞性黄疸大鼠心脏中的 ACE2 mRNA 和蛋白质水平均下调,可能是引起阻塞性黄疽后心功能损害的因素之一.     

沿水分梯度草原群落NPP动态及对气候变化响应的模拟分析

 水分条件不仅影响半干旱区群落的组成, 而且在一定程度上决定了群落的功能。处于不同水分条件生境下群落的优势物种在水分利用和同化物利用效率方面的功能特征会存在差异, 这些差异将导致群落对于气候变化产生不同的响应, 进而影响到景观和区域尺度上对于全球变化下碳动态和格局的分析。该文选取了锡林河流域典型草原区沿水分梯度的4个代表群落, 在野外实验测定并结合长期定位研究成果基础上, 利用BIOME-BGC模型对代表群落的长期净初级生产力(Net primary productivity,NPP)动态进行了模拟和模型验证。 通过分析该地区1953～2005年气候变化趋势, 推测了未来可能的气候变化情景, 进而模拟了气候变化下4个群落长期NPP动态的响应。结果表明,当前气候条件下, 羊草(Leymus chinensis)群落NPP平均值为197.76 gC·m^-2 (SE=7.11), 大针茅(Stipa grandis)群落NPP平均值为198.95 gC·m^-2 (SE=6.41), 贝加尔针茅(Stipa baicalensis)群落NPP平均值为210.41 gC·m^-2(SE=7.87), 克氏针茅(Stipa krylovii)群落NPP平均值为144.92 gC·m^{- 2} (SE=4.64), 4个群落NPP平均值为188.01 gC·m^-2 (SE=3.72); 气候变化情景下, 温度增加下(P0T1),NPP平均下降14.2%,降水增加下(P1T0), NPP平均增加13.2%,温度与降水都增加情景下(P1T1), NPP平均下降2 .7%, 但由于生境水分条件差别和优势物种功能特征差异, 4个群落表现出了增减幅度不同的趋势。对气候因子的敏感性分析及回归分析表明, 降水是该地区NPP最主要的决定因子, 而温度决定作用相对较小,主要通过影响植物的呼吸和水分蒸散等过程影响NPP。在最有可能代表未来气候 变化的温度增加的两种情景下(P0T1、P1T1), NPP均呈下降趋势。群落NPP对气候变化的响应趋势与水分胁迫系数(Water stress index, WSI)、碳胁迫系数(Carbon stress index, CSI)变化密切相关。克氏针茅群落由于所处生境水分条件差,WSI高,对降水的依赖程度最大;贝加尔针茅群落一方面处于较好的水分生境,具有较小的WSI,另一方面,由于具有高碳氮比,维持呼吸消耗的光合产物比例低,CSI远低于其它3个群落, 未来气候变化下, NPP较其它3个群落仍较高。     

热带季节雨林林冠上方和林内近地层CO2浓度的时空动态及其成因分析

 为探讨西双版纳独特地方气候背景下,热带季节雨林CO₂浓度的时空变化特征和不同时间尺度上环境因素对森林CO₂浓度时间分布的作用,以及 为研究热带季节雨林的碳通量、净生态系统交换量(Net ecosystem exchange, NEE)等提供支持,我们利用热带季节雨林林冠上方和林内近地层 CO₂浓度连续监测资料,结合同步气象资料进行了统计分析。研究结果表明：在植被生理活动、土壤呼吸以及林内湍流的共同作用下,西双版纳 热带季节雨林CO₂浓度表现出明显的日变化、季节变化和林冠上下差异。在日尺度上,林冠上方的CO₂浓度时间变化曲线为“单峰型”,林内近 地层CO₂浓度时间变化曲线为“双峰型”,造成林内近地层傍晚第二个峰值的主要因子是地形因子作用下形成的局地环流。在季节尺度上,林冠 上方CO₂浓度主要受林冠代谢作用的影响,呈现雨季低、干季高的特点,而林内近地层的CO₂浓度则主要受地表呼吸过程所控制,季节变化趋势 与林冠上方相反。林冠上方CO₂浓度低于林内近地层CO₂浓度,且差异较大;在日尺度上,各月（除12月外）CO₂浓度的最大差值皆大于80 mg·m ^－3,且出现在傍晚;在季节尺度上,最大值为-62.9 mg·m^－3,出现在10月,最小值为-8.4 mg·m^－3,出现在12月。     

波浪冠层栽培模式对高油大豆叶片活性氧代谢和膜脂过氧化的影响

 为探明波浪冠层栽培模式增产增效的机理,为其推广应用提供理论依据,2005～2006年以高油大豆(Glycine max）品种‘鲁豆9号’为试验材料 ,采用大田试验和室内生理生化测定相结合的方法,研究了波浪冠层栽培模式对高油大豆叶片活性氧代谢和膜脂过氧化的影响。结果表明,波浪 冠层群体与对照CK相比,可溶性蛋白质含量平均增加1.56 mg·g^-1,增加0.034％,其中结荚期最多,为9.43 mg·g^-1,增加1.35％,差异达到极 显著水平;可溶性糖含量平均增加了3.82 mg·g^-1,增加7.18％,其中开花期最多,为12.51 mg·g^-1,高达48.41％,差异达到极显著水平。可 溶性蛋白质和可溶性糖含量的变化更利于C、N代 谢和源、库、流的协调,其中,C代谢改善和提高的水平高于N代谢。保护性酶过氧化物酶 （Peroxidase, POD）活性平均增高20.13％,在结荚期最多,高达46.53%,差异达到极显著水平,POD是关键保护性酶,其保护作用强于超氧化 物歧化酶（Superoxide dismutase, SOD）和过氧化氢酶（Catalase, CAT）;SOD活性平均增高2.28％;CAT活性平均增高0.48％;膜脂过氧化 产物丙二醛（Malondialdehype, MDA）含量降低。保护性酶POD、SOD和CAT活性升高,MDA含量降低,作物清除活性氧的能力增强,延缓衰老。 波浪冠层群体与对照保护性酶变化规律一致,即SOD活性高峰出现时期最早,CAT次之,POD最晚,这表明在大豆不同的生育期,不同保护酶分别 发挥着不同程度的保护作用。因此,该栽培模式对大豆活性氧代谢和膜脂过氧化的影响明显,有利于作物高产优质高效目标的实现。