现代人的出现与扩散——中国的化石证据北大核心CSCDCSSCI

自2002年在周口店附近的田园洞发现大约4万年前的现代人化石以来,相继在湖北郧西黄龙洞、广西崇左智人洞等地点发现了早期现代人化石。这些化石发现证实大约10万年前早期现代人在华南地区已经出现。最近在湖南道县福岩洞发现的人类牙齿化石及相关研究进一步揭示具有完全现代形态的人类8万-12万年前在华南局部地区已经出现;而在这个时间段的华北地区,以许家窑人为代表的人类化石形态仍较原始,其演化尚未进入早期现代人阶段。这些研究发现提示,在中国地区,华南是现代人形成与扩散的中心区域,早期现代人以及完全现代类型的人类都可能首先在华南地区出现,然后向华北地区扩散。现有的化石形态证据显示,更新世晚期华南地区人类具有较大的演化变异,可能同时生存有几种不同的演化类群。智人洞属于从古老型智人向现代人演化的过渡类型,而道县则代表着演化进入完全现代类型的人类。基于前人研究及本文的分析,作者认为柳江、资阳、丽江、田园洞等更新世晚期人类化石特征比较进步,在演化上属于与道县相似的现代类型人类。值得注意的是,这些研究进展在引起对现代人在东亚地区出现和扩散关注的同时,古人类学界对其中涉及的许多问题还存在争论。本文在回顾分析这些研究进展的基础上,就相关问题进行了讨论。     

辽北平原防护林体系区域性防风效应的地转偏差分析

利用东亚地面天气图和地面风的资料,用地转偏差方法,计算了辽河平原北部4县农田防护林体系的区域性防风效应,结果表明,随着防护林面积的增大,其防风效应增大;每天不同时间防风效应不同,14:00最大,2:00最小,平均为13.3%.还对地转偏差方法的特点进行了讨论.     

“不完全连锁基因”遗传系谱图的变式处理

"不完全连锁基因"遗传系谱图的题型频繁出现在上海市生命科学高考试卷中,此类题型将基因的连锁和互换定律与遗传系谱图结合在一起考查,题型新颖。通过分析此类题型的特点和考查目标,以案例的形式介绍以"小家庭"为分析单元、分开思考和判定、合并推理和计算3种变式处理方法。通过此类题型的变式处理,不仅简化了解题思路,而且可以培养学生发散的创新思维能力。     

甘蔗杂交后代蔗汁品质性状的遗传分析

以4×3不完全双列杂交(NCⅡ)选配的12个杂交组合后代为材料,对蔗汁锤度、旋光读数、转光度、蔗汁蔗糖分、视纯度和重力纯度等6个品质性状进行配合力和遗传力分析。结果表明,品质性状的遗传主要由基因加性效应引起,其中蔗汁锤度、旋光读数、转光度、蔗汁蔗糖分主要由父本基因加性效应引起。CP72-330、HoCP93-750、桂糖91-116和粤糖92-1287等4个亲本的品质性状一般配合力(gca)为正值且较大,是配合力较好的高糖亲本。CP72-330×桂糖91-116及HoCP93-750×粤糖92-1287的品质性状特殊配合力(sca)相对效应值均为正值且较大,杂交后代品质性状平均值也较高,为较好的高糖杂交组合。品质性状父本gca方差大于母本gca方差,亲本gca方差为组合sca方差的7-28倍,广义遗传力(hB2)为58%-68%,狭义遗传力(hN2)为56%-60%,属于遗传能力较强的品质性状。     

中国东海二甲基巯基丙酸内盐(DMSP)合成与降解菌的水平和垂直分布

【目的】二甲基巯基丙酸内盐(dimethylsulfoniopropionate,DMSP)及其裂解产物二甲基硫(dimethyl sulfide,DMS)在海洋硫循环中发挥重要作用。目前关于DMSP降解细菌的分布已有部分报道,但其合成细菌的研究才刚刚起步。本文拟研究中国东海水体DMSP合成与降解菌及基因的水平和垂直分布(1000m水深)差异,分析其对环境梯度变化的响应。【方法】利用流式细胞仪计数海水样品中微微型浮游生物的数量,通过荧光定量PCR和高通量测序手段定量测定DMSP合成基因(dsy B和mmt N)及物种、DMSP降解基因(ddd P和dmd A)及物种的丰度,分析其在东海海域水平及垂直方向上的分布差异。【结果】在垂直方向上,聚球藻、原绿球藻、微微型真核生物和异养细菌丰度随着水深的增加而先增后减,最大值位于30–50m附近。表层(4m左右)水体的DMSP合成及降解基因丰度最高,DMSP合成菌(如Alteromonas、Phaeobacter和Pelagibaca等)丰度也最高;随着水深增加,表层以下水体中DMSP合成及降解基因和物种丰度先增加后降低,峰值均出现在100–150 m;100 m以下,DMSP降解基因丰度迅速下降,而合成基因丰度下降程度较低,而且接近底层(500 m)时出现随水深逐渐增加的趋势。水平方向二者变化规律不明显。浅层水体(≤100 m)和深层水体(100 m)细菌群落结构存在显著差异,前者拥有较高比例的黄杆菌纲、放线菌纲和蓝细菌纲细菌,后者α变形菌纲细菌丰度较高。【结论】100m及以浅和100m以深的浮游细菌群落结构存在显著差异。表层水体中DMSP合成和降解细菌的丰度最高,100–150 m水体次之,但100–1022 m介导的DMSP合成和降解细菌丰度的变化趋势有较大差别。     

极端酸性矿山环境微生物基于CRISPR系统的适应性免疫机制

【目的】通过对酸性矿山环境中嗜酸硫杆菌属(Acidithiobacillus)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)、钩端螺旋菌属(Leptospirillum)、硫化杆菌属(Sulfobacillus)、酸原体属(Acidiplasma)和铁质菌属(Ferroplasma)的100株冶金微生物基因组中CRISPR-Cas系统的结构特征和同源关系进行生物信息学分析,在基因组水平上解析冶金微生物基于CRISPR系统对极端环境的适应性免疫机制。【方法】从NCBI网站下载基因组序列,采用CRISPR Finder定位基因组中潜在的CRISPR簇。分析CRISPR系统的组成结构与功能:利用Clustal Omega对重复序列(repeat)分类;将间隔序列(spacer)分别与nr数据库、质粒数据库和病毒数据库比对,获得注释信息;根据Cas蛋白的种类和同源性对酸性矿山环境微生物的CRISPR-Cas系统分型。【结果】在100株冶金微生物基因组中共鉴定出415个CRISPR簇,在176个c CRISPR簇中共有80种不同的重复序列和4147条间隔序列。对重复序列分类,发现12类重复序列均能形成典型的RNA二级结构,Cluster10中的重复序列在冶金微生物中最具有代表性。间隔序列注释结果表明,这些微生物曾遭受来自细菌质粒与病毒的攻击,并通过不同的防御机制抵抗外源核酸序列的入侵。冶金微生物细菌的大部分CRISPR-Cas系统属于I-C和I-E亚类型,而古菌的CRISPR-Cas系统多为I-D亚类型,两者基于CRISPR-Cas系统的进化过程中存在显著差异。【结论】酸性矿山环境微生物的CRISPR结构可能采用不同免疫机制介导外源核酸序列与Cas蛋白的相互作用,为进一步揭示极端环境微生物的适应性进化机理奠定了基础。     

炎性条件对于辣椒素镇痛作用的影响

目的：观察辣椒素的镇痛时间是否在炎性条件下发生改变,以及辣椒素在产生镇痛作用前的痛觉过敏时间是否受炎性条件的影响。方法：健康成年昆明雌性小鼠50只,（实验前对其测定热缩足反射潜伏期,作为基础值）,随机分为五组（n=10）,：生理盐水组,辣椒素赋形剂实验一组（吐温80：95％乙醇：生理盐水=1：1：8配置）,0．5％辣椒素实验二纽（C0．5）,剩余小鼠用完全性弗氏佐剂建立炎性模型,将建模成功的小鼠随机分为辣椒素赋形剂实验三组,0．5％辣椒素实验四组。各组小鼠均采用右后足给药,0．05ml。观察给药后1,4,7小时后小鼠的热缩足反射潜伏期时间,以及热缩足反射潜伏期恢复至正常范围所需时间。结果：1．五组小鼠的热缩足反射潜伏期的比较：五组小鼠的基础值差别无统计学意义（P〉0．05）。生理盐水组与辣椒素赋形剂实验一组相比较,差别无统计学意义（P〉0．05）。2．实验二组热缩足潜伏期时间在注药后7小时内小于生理盐水组（P〈0．05）,注药后第2-5天大于生理盐水组（P〈0．05）,第三天效果最强,作用最明显,第六天恢复至基础值。3．实验三组热缩足潜伏期时间小于生理盐水组（P〈0．05）,注药后第18．20天恢复至基础值。4．实验四组热缩足潜伏期时间在注药后4小时内小于生理盐水组（P〈0．05）,注药后4小时后大于生理盐水组（P〈0．05）,注药后第18—19天恢复至基础值,注药后第二,三天效果最强,作用最明显,以后作用逐渐减退但仍高于基础值。结论：辣椒素的镇痛时间在炎性条件下延长,而且延长的时间与炎性条件持续的时间保持一致。辣椒素在产生镇痛作用前的痛觉过敏时间在炎性条件下缩短。     

庆大霉素单克隆抗体的制备及试剂盒的配制

目的建立庆大霉素直接竞争酶联免疫吸附分析方法。方法应用戊二醛法制备庆大霉素完全抗原,通过杂交瘤技术筛选分泌特异性庆大霉素抗体的杂交瘤细胞株,并建立庆大霉素竞争酶联免疫吸附分析检测方法。结果获得3株能稳定分泌庆大霉素单克隆抗体的杂交瘤细胞株,建立了庆大霉素竞争酶联免疫吸附分析检测方法,该方法操作简单具有良好的线性、特异性和精密度;庆大霉素质量浓度在1.5625～50.0000 ng/mL范围内,呈现良好的线性,r2=0.9913,50%抑制浓度为(IC50)为7.37 ng/mL,检测限(LOD)为1.54 ng/mL,该试剂盒与链霉素等8种药物无交叉反应。结论获得3株能稳定分泌庆大霉素单克隆抗体的杂交瘤细胞株,研制的庆大霉素竞争ELISA检测试剂盒具有良好的线性、特异性和精密度。     

三种水库消落带草本植物对完全水淹的适应机制研究

为了解虉草(Phalaris arundinacea)、牛鞭草(Hemarthria altissima)和狗牙根(Cynodon dactylon)3种水库消落带草本植物在完全水淹条件下的生理生态适应机制,对这3种植物的生态指标(枝条、叶和生物量)和生理指标(可溶性糖、淀粉和根系活力)的动态变化特征进行了研究。结果表明：在完全水淹条件下,虉草、牛鞭草和狗牙根都不产生新的枝条,它们通过减少总叶数、总叶长和生物量的方式来适应水淹环境。虉草和狗牙根通过减缓枝条生长速率来适应水淹环境,而牛鞭草则是通过先加快生长后抑制生长来保存活力。虉草、牛鞭草和狗牙根均以少量的碳水化合物(可溶性糖和淀粉)消耗,降低根系活力等方式来适应长期的水淹环境。3种草本植物的水淹耐受能力由大到小依次为狗牙根、虉草、牛鞭草。     

锡林河流域Nitrospira的生态位分化及环境驱动力

【背景】硝化螺菌属(Nitrospira)驱动的全程及半程硝化过程在全球氮循环中发挥关键作用,但关于锡林河流域Nitrospira的生态位分化和环境驱动力及其可能发挥的全程硝化功能尚不明晰。【目的】阐明锡林河流域不同生境Nitrospira的生态位分化及环境驱动力,探究可能的全程硝化功能。【方法】利用16S rRNA基因高通量测序及生物信息学分析研究不同生境沉积物及土壤Nitrospira类群的组成、丰度、生态位分化及其环境驱动力,并预测其全程硝化功能。【结果】共检测到9类Nitrospira,其中Nitrospira 1、2、4主要分布在旱生环境,与沙粒、水分含量、pH及氨氮间存在负相关关系,与硝态氮、可溶性盐、总有机碳、全氮、全磷、粉粒和粘粒含量间存在正相关关系;Nitrospira5、6、7、8、9主要分布在水生及湿生环境,与粉粒等存在负相关关系,与沙粒等存在正相关关系(Nitrospira 9与氨氮存在负相关除外);Nitrospira 3优先分布在河床中心水生环境,仅与沙粉粒含量存在正相关关系,与其他环境因子存在负相关关系。【结论】锡林河流域Nitrospira类群有明显的生态位分化和广泛的生境适应性。Nitrospira 1、2、4最适于营养相对丰富的旱生环境;Nitrospira 5、6、7、8、9最适于相对寡营养的水生及湿生环境;Nitrospira 3偏爱粉沙、自由水及低氨寡营养水生环境。粉粒含量、可溶性盐和氨氮是导致Nitrospira类群生态位分化及空间分异的最主要环境驱动力。推测Nitrospira 3很可能是驱动全程硝化的完全氨氧化菌(comammox),而Nitrospira 1、2、4、5、6、7、8、9是否为Comammox有待探究。