全球中华鲎资源保护现状及对策建议

鲎是古老的海洋节肢动物。中华鲎(Tachypleus tridentatus)是世界现存4种鲎中体型最大的一种, 是河口生态系统的标志物种, 同时其血液被用于生产医用检验试剂――鲎试剂。中华鲎的自然地理分布范围相当狭窄, 仅局限于日本濑户内海向南延伸至印度尼西亚爪哇岛北岸以北的太平洋西岸海域, 其中在中国东岸和日本南部海域的历史产量较高。自20世纪50年代以来中华鲎种群数量出现了显著减少, 2019年中华鲎在IUCN红色名录中的濒危等级正式更新为濒危(EN), 明确了中华鲎资源呈现全球性衰退的状态, 究其原因可归纳为鲎生境破坏和过度捕捞两个方面。在开展鲎资源保护的实践工作中, 作者深刻反思当前鲎资源保护在海洋保护区划定、增殖放流及科普和野生动物保护法宣传中存在的问题并提出相应建议, 包括加快完善种群基线数据, 制定标准化种群和生境基线监测指南, 构建科学放流体系等, 以期推进全球范围内的中华鲎资源保护与科学管理。     

罗霄山脉翼手目物种多样性及适生区预测

罗霄山脉位于中国大陆东南部, 是一条南北走向的大型山脉, 面积约6.76万km²。该山脉位于欧亚大陆东部季风区, 生物多样性丰富, 是亚洲东部第三纪冰期动物重要的避难所。为了解罗霄山脉翼手目物种多样性状况, 本研究组于2013-2018年, 使用雾网、手网和竖琴网等工具开展了针对性调查与标本采集, 同时运用形态分类学和分子系统发生学方法鉴定物种。根据调查结果并结合文献记载: 罗霄山脉地区现有翼手目物种4科14属40种, 其中罗霄山脉翼手目新记录种25种, 省级翼手目分布新记录种9种。同时, 本研究基于5年的调查采集位点, 使用生物多样 性与气候变化虚拟实验室(the Biodiversity & Climate Change Virtual Laboratory)在线生境预测平台, 对罗霄山脉翼手目物种当前的适生区, 以及3种不同量温室气体排放情景下(representative concentration pathway, RCP 2.6 / 6.0 / 8.5) 2050年的适生区进行预测, 其中随机森林算法(random forest)的模型解释力较优, 其预测结果显示: 影响该区域翼手目分布的主要环境因子为降水季节性和年平均温度; 山脉中部及南部为翼手目的高适生区, 面积约为罗霄山脉的30%; 与当前适生区相比, RCP 2.6情景下2050年该类群适生区有所扩增, RCP 6.0和RCP 8.5情景下均会导致翼手目适生区急剧缩减, 且分布区将迁移至高海拔区域以响应气候变化。而本项目的开展不仅初步掌握了罗霄山脉翼手目物种多样性本底状况, 也为开展后续的翼手目研究和保护管理提供了参考。     

增温和刈割对高寒草甸土壤呼吸及其组分的影响

评估土壤呼吸及其组分对增温等全球变化的响应对于预测陆地生态系统碳循环至关重要。本研究利用红外线辐射加热器(Infrared heater)装置在青藏高原高寒草甸生态系统设置增温和刈割野外控制实验。通过测定2018年生长季(5—9月)土壤呼吸和异养呼吸,探究增温和刈割对土壤呼吸及其组分的影响。研究结果表明：(1) 单独增温使土壤呼吸显著增加31.65% (P<0.05),异养呼吸显著增加27.12% (P<0.05),土壤自养呼吸没有显著改变(P>0.05);单独刈割对土壤呼吸和自养呼吸没有显著影响(P>0.05),单独刈割刺激异养呼吸增加32.54% (P<0.05);(2) 增温和刈割之间的交互作用对土壤呼吸和异养呼吸没有显著影响(P>0.05),但是对自养呼吸的影响是显著的(P<0.05),土壤呼吸和异养呼吸的季节效应显著(P<0.05);(3)土壤呼吸及其组分与土壤温度均成显著指数关系,与土壤湿度呈显著的正相关关系(P<0.05),处理影响它们的响应敏感性。本研究表明青藏高原东缘高寒草甸土壤碳排放与气候变暖存在正反馈。     

云南松三种同域共存切梢小蠹梢转干期的空间分布格局

分布在我国西南地区的横坑切梢小蠹,云南切梢小蠹和短毛切梢小蠹同域危害寄主云南松,给林业生产带来巨大损失。为探讨同域切梢小蠹种群在共存下对其空间分布格局的影响,采用传统聚集指标法和地统计学方法研究了三者在梢转干期不同受害云南松纯林树冠中的空间分布型。结果表明重度受害样地中云南切梢小蠹种群密度显著高于横坑切梢小蠹,在轻度受害样地则相反;传统聚集指标法结果显示同域共存的3种切梢小蠹种群在不同受害程度云南松中均为聚集分布,横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹聚集是由环境因素和昆虫本身的聚集习性引起;地统计学结果表明除重度受害样地中短毛切梢小蠹呈随机分布外,其余切梢小蠹在不同种群密度下均呈聚集分布;除重度受害样地横坑切梢小蠹外,其他小蠹的空间依赖范围为4.01—7.45 m。横坑切梢小蠹和云南切梢小蠹在不同受害林分中拟合的半变异函数模型在球形模型和高斯模型之间转换。同域共存关系不影响不同种群密度下的切梢小蠹种群空间分布类型,但影响其半变异函数模型和理论参数。     

老年冠心病患者血尿酸水平与肠道菌群的关系

目的探讨老年冠心病患者血尿酸(SUA)水平与肠道菌群的关系,为该类患者的治疗提供参考。方法选择2018年5月至2019年5月我院收治的83例冠心病患者为研究组,选择同期我院83例健康体检者的作为对照组。比较两组对象SUA水平及粪便标本中肠道菌群分布情况(乳杆菌、双歧杆菌、幽门螺杆菌、大肠埃希菌、链球菌);比较不同菌群紊乱程度冠心病患者SUA水平;比较不同SUA水平冠心病患者肠道菌群分布情况。采用Pearson相关分析冠心病患者SUA水平与肠道菌群相关性。结果研究组患者肠道乳杆菌、双歧杆菌数量明显低于对照组(均P<0.05),而肠道幽门螺杆菌、大肠埃希菌、链球菌数量明显高于对照组(均P<0.05)。研究组患者SUA水平明显高于对照组(P<0.05),不同菌群紊乱程度冠心病患者SUA水平有差异有统计学意义(均P<0.05)。不同SUA水平冠心病患者肠道乳杆菌、双歧杆菌、幽门螺杆菌、大肠埃希菌、链球菌数量差异有统计学意义(均P<0.05)。冠心病患者SUA水平与肠道乳杆菌、双歧杆菌数量呈负相关(r=-0.872、-0.912,均P<0.001),与肠道幽门螺杆菌、大肠埃希菌、链球菌数量呈正相关(r=0.915、0.896、0.889,均P<0.001)。结论冠心病患者存在肠道细菌紊乱及高尿酸现象。冠心病患者SUA水平与肠道菌群显著相关,检测冠心病患者SUA水平对监测肠道菌群状态及治疗方案制定具有重要意义。     

Whole‐genome resequencing reveals the pleistocene temporal dynamics of Branchiostoma belcheri and Branchiostoma floridae populations

Global climatic fluctuations governed the ancestral demographic histories of species and contributed to place the current population status into a more extensive ecological and evolutionary context. Genetic variations will leave unambiguous signatures in the patterns of intraspecific genetic variation in extant species since the genome of each individual is an imperfect mosaic of the ancestral genomes. Here, we report the genome sequences of 20 Branchiostoma individuals by whole‐genome resequencing strategy. We detected over 140 million genomic variations for each Branchiostoma individual. In particular, we applied the pairwise sequentially Markovian coalescent (PSMC) method to estimate the trajectories of changes in the effective population size (N_e) of Branchiostoma population during the Pleistocene. We evaluated the threshold of sequencing depth for proper inference of demographic histories using PSMC was ≥25×. The PSMC results highlight the role of historical global climatic fluctuations in the long‐term population dynamics of Branchiostoma. The inferred ancestral N_e of the Branchiostoma belcheri populations from Zhanjiang and Xiamen (China) seawaters was different in amplitude before the first (mutation rate = 3 × 10^?9) or third glaciation (mutation rate = 9 × 10^?9) of the Pleistocene, indicating that the two populations most probably started to evolve in isolation in their respective seas after the first or third glaciation of the Pleistocene. A pronounced population bottleneck coinciding with the last glacial maximum was observed in all Branchiostoma individuals, followed by a population expansion occurred during the late Pleistocene. Species that have experienced long‐term declines may be especially vulnerable to recent anthropogenic activities. Recently, the industrial pollution and the exploitation of sea sand have destroyed the harmonious living environment of amphioxus species. In the future, we need to protect the habitat of Branchiostoma and make full use of these detected genetic variations to facilitate the functional study of Branchiostoma for adaptation to local environments.     

The Enhancement of Soil Fertility,Dry Matter Transport and Accumulation,Nitrogen Uptake and Yield in Rice via Green Manuring

Readily available chemical fertilizers have resulted in a decline in the use of organic manure (e.g., green manures), a traditionally sustainable source of nutrients. Based on this, we applied urea at the rate of 270 kg ha⁻¹ with and without green manure in order to assess nitrogen (N) productivity in a double rice cropping system in 2017. In particular, treatment combinations were as follows: winter fallow rice-rice (WF-R-R), milk vetch rice-rice (MV-R-R), oil-seed rape rice-rice (R-R-R) and potato crop rice-rice (P-R-R). Results revealed that green manure significantly (p ≤ 0.05) improved the soil chemical properties and net soil organic carbon content increased by an average 117.47%, total nitrogen (N) by 28.41%, available N by 26.64%, total phosphorus (P) by 37.77%, available P by 20.48% and available potassium (K) by 33.10% than WF-R-R, however pH was reduced by 3.30% across the seasons. Similarly, net dry matter accumulation rate enhanced in green manure applied treatments and ranked in order: P-R-R > R-R-R > MV-R-R > WF-R-R. Furthermore, the total leaf dry matter transport (t ha⁻¹ ) for the P-R-R in both seasons was significantly higher by an average 11.2%, 7.2% and 36 % than MV-R-R, R-R-R, and WF-R-R, respectively. In addition, net total nitrogen accumulation (kg ha⁻¹ ) was found higher in green manure applied plots compared to the control. Yield and yield attributed traits were observed maximum in green manure applied plots, with treatments ranking as follows: P-R-R > R-R-R > MV-R-R > WF-R-R. Thus, results obtained highlight ability of green manure to sustainably improve soil quality and rice yield.     

Screening and heterologous expression of flavone synthase and flavonol synthase to catalyze hesperetin to diosmetin

Biotechnology Letters - In this study, 44 flavone synthases (FNS) and flavonol synthases (FLS) from different origins were collected. The instability index and conserved domain of the enzymes were...     

PhageGT：dsDNA噬菌体基因组末端分析软件

【背景】随着测序费用的降低,越来越多的科学家选择利用高通量测序技术研究噬菌体的基因组序列。通过对这些基因组数据的分析和研究,一些科学家也开发出了判断dsDNA噬菌体末端序列的方法,但这些方法是基于Linux系统下的命令,并没有在Windows操作系统下的软件。【目的】在Windows平台下开发一款免费的、可以在高通量测序获得的庞大序列文件中找到dsDNA噬菌体基因组末端序列的软件PhageGT。【方法】使用Visual Studio 2019开发一个基于对话框的微软基础类库(Microsoft Foundation Classes,MFC)应用程序。软件使用C++语言开发,逐行读取序列文件中的每条Reads,并设计相应的算法进行统计、计算。【结果】软件PhageGT可在高通量测序文件中提取出不同序列出现的频率、排序,并利用提取序列的最高频率和序列平均频率的比值(R值)判断噬菌体基因组是否存在末端序列。【结论】软件PhageGT的使用比较方便、简单。软件PhageGT和本文所利用的所有测试数据均可从https://zenodo.org/record/4674231#.YHADb-gzZxc免费获得。     

猪流行性腹泻病毒S蛋白胞内区线性B细胞表位最小基序鉴定

[背景] S蛋白是猪流行性腹泻病毒（Porcine Epidemic Diarrhea Virus,PEDV）的主要结构蛋白和免疫原性蛋白,在前期的研究中,本课题组在S蛋白的胞内区鉴定到2个包含线性B细胞表位的短肽。[目的] 鉴定PEDV S蛋白胞内区线性B细胞表位的最小基序。[方法] 原核表达2个短肽的每次后移1个氨基酸的系列8肽,以兔抗S蛋白血清为一抗,通过Western Blot筛选阳性反应8肽,鉴定S蛋白胞内区线性B细胞表位的最小基序。[结果] S蛋白胞内区的2个包含线性B细胞表位的短肽共享一个表位,该表位的最小基序为¹³⁷¹QPYE¹³⁷⁴。同源性分析显示该B细胞表位基序为保守性表位。[结论] 确定了S蛋白胞内区线性B细胞表位的最小基序为¹³⁷¹QPYE¹³⁷⁴;S蛋白抗原表位的鉴定有助于提高对其结构和功能的理解。