珊瑚藻类对南麂列岛潮间带底栖生物群落多样性的影响

为了解南麂列岛潮间带珊瑚藻类对于其他大型藻类和底栖动物的影响, 在南麂列岛国家级海洋自然保护区布设了4条潮间带断面, 于2012年5月至2013年2月对其生物状况进行了逐季调查, 分别分析了中低潮区大型藻类、非珊瑚藻大型藻类、底栖动物的物种多样性和均匀度, 并计算了大型底栖动物的功能多样性指数Rao's Q。主要结果如下: (1)共采集和鉴定出大型藻类52种, 其中珊瑚藻科藻类有5种; (2)珊瑚藻类在高潮区没有分布, 在中低潮区均占据优势, 占潮间带藻类生物量的68.9%。四季中低潮区大型藻类的Shannon-Wiener多样性指数范围为1.638-4.044, 非珊瑚藻大型藻类的多样性指数范围为1.495-3.809, 底栖动物为5.289-6.917; 大型藻类的Pielou均匀度指数范围为0.819-0.971, 非珊瑚藻大型藻类的均匀度指数范围为0.830-0.973, 底栖动物为0.967-0.988; (3)大型藻类物种多样性和均匀度指数的降低与珊瑚藻类优势度的增加相关, 但珊瑚藻类优势度与底栖动物物种多样性指数、均匀度指数和功能多样性指数均没有显著相关性; (4)底栖动物功能多样性与珊瑚藻类优势度均呈低潮区高于中潮区的变化规律, 但相关性分析表明两者间并无直接联系。推测珊瑚藻类通过竞争占据了其他藻类的生存空间, 从而降低了南麂列岛潮间带大型藻类的物种多样性和均匀度。底栖动物则因其自身生活特点而使得珊瑚藻类的扩张未能影响其多样性水平。     

Persistent response of Fanconi anemia haematopoietic stem and progenitor cells to oxidative stress

Oxidative stress is considered as an important pathogenic factor in many human diseases including Fanconi anemia (FA), an inherited bone marrow failure syndrome with extremely high risk of leukemic transformation. Members of the FA protein family are involved in DNA damage and other cellular stress responses. Loss of FA proteins renders cells hypersensitive to oxidative stress and cancer transformation. However, how FA cells respond to oxidative DNA damage remains unclear. By using an in vivo stress-response mouse strain expressing the Gadd45β-luciferase transgene, we show here that haematopoietic stem and progenitor cells (HSPCs) from mice deficient for the FA gene Fanca or Fancc persistently responded to oxidative stress. Mechanistically, we demonstrated that accumulation of unrepaired DNA damage, particularly in oxidative damage-sensitive genes, was responsible for the long-lasting response in FA HSPCs. Furthermore, genetic correction of Fanca deficiency almost completely abolished the persistent oxidative stress-induced G₂/M arrest and DNA damage response in vivo. Our study suggests that FA pathway is an integral part of a versatile cellular mechanism by which HSPCs respond to oxidative stress.     

足茎毛兰的欺骗性传粉研究

一些兰科植物常常利用多种多样的欺骗性传粉机制吸引传粉者,唇瓣上的附属物就是其中之一.黄色被认为对昆虫具有吸引作用.在广西雅长兰科植物自治区级保护区内秋季开花的足茎毛兰(Eria coronaria)唇瓣上具有鲜明的黄色斑块,这种花部信号很可能与吸引昆虫有关系.为验证这一假设,我们在广西雅长保护区内对足茎毛兰的传粉过程进行了观察.研究发现,足茎毛兰的唯一传粉者是中华蜜蜂(Apis cerana cerana).与足茎毛兰同在秋季开花的植物主要有光叶海桐(pittosporum glabratum).光叶海桐的花中有丰富的花蜜和花粉,吸引大量中华蜜蜂访问.足茎毛兰虽然不为中华蜜蜂提供任何报酬,但其唇瓣上的黄色斑块的颜色和形态大小与光叶海桐的黄色花相似.根据中华蜜蜂在足茎毛兰和光叶海桐花上的活动情况,我们认为足茎毛兰唇瓣上鲜明的黄色斑块对中华蜜蜂有吸引作用.中华蜜蜂访花时,通常降落在唇瓣的黄色斑块上,调整身体姿势后进入花内,在退出的过程中将花粉块带出或将所携带的花粉块授到柱头上,而药帽留在原来的位置.足茎毛兰的花部构造,特别是药帽的形状与中华蜜蜂的形态以及在花上的行为十分吻合,因此中华蜜蜂的传粉效率较高.人工授粉实验表明足茎毛兰需要依赖传粉者才能完成传粉过程.足茎毛兰在研究样地的自然结实率为20.72%,接近于食源欺骗性传粉兰科植物的平均结实率(20.7%).     

珙桐—灯台树枝和叶的水提物对白菜种子萌发和幼苗生长的化感效应

为了证实珙桐（Davidia involucrata）及其伴生树种灯台树（Bothrocaryum controversum）是否会通过化感作用影响其他植物的种子萌发和幼苗生长,以维持二者长期稳定的伴生关系,本研究以平武县野生珙桐及灯台树的枝、叶水提液为材料来源,以白菜（Brassica pekinensi）的种子为受体,探究2种植物的枝、叶及其混合后的5种质量浓度（0、0.025、0.050、0.075、0.100 g·mL^-1）水提液对白菜的种子萌发和幼苗生长的影响,结果表明：①珙桐和灯台树的枝水提液对白菜种子萌发影响较小,对幼苗生长有显著促进作用且随质量浓度增加而增大（P＜0.05）。②珙桐和灯台树的叶水提液对白菜种子萌发均具有显著抑制作用（P＜0.05）,但对幼苗生长的影响各不相同。前者呈现随质量浓度增加的“低促高抑”现象,而后者呈现随质量浓度增加“抑制增加”的特点。③不同来源的枝—叶混合的水提液对白菜种子萌发均表现出显著的抑制作用（P＜0.05）,但对幼苗生长均随质量浓度增加表现出“低促高抑”特点。上述结果证实了珙桐和灯台树枝、叶水提液对同一受体植物的种子萌发和幼苗生长的化感作用确实存在差异,树种、部位和质量浓度不同均会导致化感作用的强度和方向不同。这种现象可能是植物在群落中为了维持稳定的种间关系而长期进化的结果。     

Digital Noah’s Ark: last chance to save the endangered species

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雌激素对SD大鼠肾脏缺血再灌注肾小管上皮细胞Cx43蛋白表达的影响

为了探讨雌激素（estrogen,E₂）对SD大鼠肾脏缺血再灌注（ischemia-reperfusion,I/R）肾小管上皮细胞Cx43蛋白表达的影响,选取32只健康雌性SD大鼠作为实验材料,所有雌性SD大鼠均先实施去卵巢（ovariectomized,OVX）处理,之后32只雌性OVX SD大鼠随机分为OVX组、OVX+假手术组、OVX+I/R组、OVX+I/R+E₂组,每组8只。去卵巢2周后,OVX组不进行任何处理,OVX+Sham组进行假手术处理,OVX+I/R组进行缺血再灌注处理,OVX+I/R+E₂组在进行缺血再灌注处理前,连续3 d予以雌激素处理。通过比较各组SD大鼠血肌酐水平、尿素氮水平、肾脏HE染色及Paller评分,评价肾脏组织损伤程度,并通过免疫组化和蛋白印迹法分析各组SD大鼠肾小管上皮细胞中Cx43蛋白的表达位置及水平。与OVX组比较,OVX+I/R组血清BUN、SCr水平明显升高（P<0.05）;与OVX+I/R组比较,OVX+I/R+E₂组血清BUN、SCr水平明显降低（P<0.05）。HE染色观察发现,与OVX组相比,OVX+I/R组肾小管扩张明显,部分细胞碎裂坏死,Paller评分明显升高（P<0.05）;与OVX+I/R组相比,OVX+I/R+E2组可见肾小管轻度扩张,细胞结构较为完整,Paller评分明显下降（P<0.05）。通过免疫组化发现,OVX+I/R组Cx43蛋白在肾小管上皮细胞中阳性表达高于OVX组及OVX+Sham组（P<0.05）,OVX+I/R+E₂组Cx43蛋白表达低于OVX+I/R组（P<0.05）。Western blotting结果显示,与OVX组相比,OVX+I/R组Cx43蛋白在肾小管上皮细胞中表达量增加,肾脏损伤后肾小管上皮细胞Cx43表达明显上调（P<0.05）;与OVX+I/R组相比,OVX+I/R+E₂组经过雌激素干预后,肾脏功能损伤减轻,肾小管上皮细胞Cx43的蛋白表达量下调（P<0.05）。结果表明雌激素可减轻肾缺血再灌注损伤造成的肾脏损伤,其可能是通过调节肾小管上皮细胞中Cx43的表达实现的。研究结果为临床治疗肾脏缺血再灌注损伤提供了新的思路。     

好氧甲烷氧化菌生理生态特征及其在自然湿地中的群落多样性研究进展

甲烷氧化菌是一类可以利用甲烷作为唯一碳源和能源的细菌,在全球变化和整个生态系统碳循环过程中起着重要的作用。近年来,对甲烷氧化菌的生理生态特征及其在自然湿地中的群落多样性研究取得了较大进展。在分类方面,疣微菌门、NC10门及两个丝状菌属甲烷氧化菌的发现使其分类体系得到了进一步的完善;在单加氧酶方面,发现甲烷氧化菌可以利用pM MO和sM MO两种酶进行氧化甲烷的第一步反应,Ⅱ型甲烷氧化菌中pM MO2的发现证实甲烷氧化菌可以利用这种酶氧化低浓度的甲烷;在底物利用方面,已经发现了越来越多的兼性营养型甲烷氧化菌,证实它们可以利用的底物比之前认为的更广泛,其中包括乙酸等含有碳碳键的化合物;在生存环境方面,能在不同温度、酸度和盐度的环境中生存的甲烷氧化菌不断被分离出来。全球自然湿地甲烷氧化菌群落多样性的研究目前主要集中在北半球高纬度的酸性泥炭湿地,Ⅱ型甲烷氧化菌Methylocystis、Methylocella和Methylocapsa是这类湿地主要的甲烷氧化菌类群,尤其以Methylocystis类群最为广泛,而Ⅰ型甲烷氧化菌尤其是Methylobacter在北极寒冷湿地中占优势。随着高通量测序时代的到来和新的分离技术的发展,对甲烷氧化菌的现有认识将面临更多的挑战和发展。     

人为干扰对雅安莲花山青冈次生林群落结构和物种多样性的影响

以四川省雅安莲花山为研究区,采用典型样地法分别调查轻度、中度和重度人为干扰对青冈(Cyclobalanopsis glauca)次生林不同林分层次的物种组成、群落结构和物种多样性的影响。采用物种丰富度指数(S)、Shannon-Wiener指数(H)、Simpson优势度指数(H′)和均匀度指数(Jsw)来综合分析群落的物种多样性水平。结果表明:(1)在总面积为3 600m2的9个样地中,共记录到维管束植物161种,隶属于83科134属,以禾本科(Gramineae)、樟科(Lauraceae)、壳斗科(Fagaceae)、山茶科(Theaceae)等植物为主。(2)不同强度人为干扰下青冈次生林的群落结构不同,受轻度和中度干扰的群落乔木层处于小径级(胸径8cm以下)、低高度级(高度3~7m)的幼苗较多,林分具有潜在的天然更新能力,受重度干扰下群落乔木小径级、低高度级个体数少,群落结构不稳定,林分生产力低。(3)不同强度人为干扰下青冈次生林群落重要值差异显著,轻、中、重干扰下乔木层优势种数量差别不明显,物种组成单一;灌木层重度干扰下小果润楠(Machilus microcarpa)占据绝对优势地位;草本层优势种在中度干扰下数量最多。(4)随着人为干扰强度的增加,青冈次生林群落的S、H、H′和Jsw降低,群落物种多样性整体呈下降趋势。