定量稳定性同位素探针技术及其在微生物生态学研究中的应用

定量稳定性同位素探针技术(qSIP)是将生态系统中微生物分类性状与代谢功能联系起来的有效工具,能够定量测定特定环境中单个微生物类群暴露于同位素示踪剂后微生物代谢活动或生长速率。qSIP技术采用定量PCR与高通量测序技术并结合稳定同位素探针技术(SIP),通过向环境样品添加标记底物进行培养,提取微生物生物标记物,利用超高速等密度梯度离心将被同位素标记的重链核酸与未被标记的轻链核酸进行分离,并对所有组分微生物类群进行绝对定量和测序分析,基于GC含量和未标记处理DNA密度曲线量化参与吸收转化的DNA同位素丰度。本文重点阐述qSIP的技术原理、数据分析流程及其在微生物生态学研究中的应用进展,并对该技术存在的问题进行了分析和展望。     

草鱼呼肠孤病毒NS31蛋白在昆虫细胞中表达及互作多肽筛选

草鱼呼肠孤病毒(Grasscarpreovirus,GCRV)是引发病毒性草鱼出血病的主要病原.前期研究证实GCRV-S7基因片段编码NS31蛋白是GCRV的非结构蛋白,在病毒感染的中后期表达.为深入开展NS31的具体生物学功能,本研究从GCRV-JX01株病毒基因组中扩增NS31,克隆至pFastBacHTA载体;利用杆状病毒Bac-to-Bac系统成功表达携带his标签的重组蛋白his-NS31;Western-Blot和IFA实验表明重组杆状病毒能够感染昆虫细胞(Sf9)表达NS31,进一步通过his-Ni2+柱纯化NS31,SDS-PAGE鉴定蛋白约为30KD.运用噬菌体展示技术筛选噬菌体12肽库,研究NS31特异性结合多肽.挑取30个克隆进行DNA序列测定,结果表明NS31主要和2种多肽分子相互作用.进一步结合生物信息学分析表明上述多肽与草鱼基因组中6个基因具有同源性,提示其可能是NS31互作蛋白.本研究为深入探索NS31在病毒感染过程中的生物学功能奠定了重要基础.     

亚热带典型森林地上和地下凋落物输入对土壤新老有机碳动态平衡的影响

凋落物是森林土壤有机碳(SOC)形成、稳定和周转的重要影响因子。目前针对亚热带不同类型森林地上和地下凋落物对新SOC累积和老SOC输出动态平衡的影响仍不清楚。本研究以中亚热带常绿阔叶天然林、马尾松人工林和杉木人工林为对象,基于C3/C4植物-土壤置换试验,利用稳定同位素¹³C示踪方法开展3年野外定位试验,分析了森林地上、地下凋落物输入对SOC周转的影响。结果表明: 森林类型、凋落物处理和时间均能显著影响SOC含量、土壤δ¹³C值、新SOC和老SOC含量,且存在显著的森林类型×凋落物处理交互效应。地上和地下凋落物输入均能显著提高SOC含量和净增量,与杉木人工林相比,天然林SOC对凋落物输入的响应更敏感。凋落物输入显著降低了土壤δ¹³C值,且天然林、马尾松人工林土壤δ¹³C显著低于杉木人工林。在马尾松人工林,地下凋落物处理的新SOC含量显著高于地上凋落物;在天然林和马尾松人工林,地下凋落物输入处理的老SOC含量显著低于地上凋落物处理。此外,地上凋落物归还量和地下根生物量与SOC含量和净增量呈显著正相关,而地下根凋落物量和C/N与新SOC含量呈显著正相关。森林地下凋落物比地上凋落物输入对SOC周转的影响更重要,且不同森林凋落物输入对SOC的影响存在差异性。本研究可为揭示亚热带典型森林土壤有机碳库的形成和可持续管理提供依据。     

东太平洋赤道海域茎柔鱼的营养生态位和肠道微生物组成

掌握海洋生物的营养生态位特征及其应对环境变化的响应机制,对于评估渔业和气候变化对海洋生态系统功能的影响至关重要。茎柔鱼(Dosidicus gigas)是东太平洋重要的渔业经济物种,在生态系统中具有承上启下的重要生态作用。在气候变化的大背景下,掌握茎柔鱼应对气候变化的响应过程将有利于合理把控其资源状况。本研究采用稳定同位素和高通量技术手段,分别从宏观和微观角度量化比较分析了正常时期和厄尔尼诺时期赤道海域的茎柔鱼营养生态位、肠道长度及肠道微生物组成。结果表明: 不同气候时期茎柔鱼的δ¹³C值存在显著差异,说明食物来源具有差异性;其肠道微生物主要由放线菌门、拟杆菌门、蓝细菌门、厚壁菌门、变形菌门和软壁菌门组成,不同时期微生物群落组成无显著差异,但多样性和相对丰度差异显著。在厄尔尼诺时期,茎柔鱼个体具有较小的营养生态位、较长的肠道、更高的肠道微生物群落多样性及丰富度;肠道微生物的差异主要体现在厚壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门、WPS-2和Kiritimatiellaeota,样本距离更为集中。这表明由厄尔尼诺事件导致的栖息地环境及食物变化可能限制茎柔鱼的活动,改变其肠道微生物的结构和功能,有利于其适应环境及食性的变化。     

3.0 T磁共振T2×mapping成像技术定量评估膝关节骨性关节炎的临床价值及与WOMAC评分的相关性分析

摘要 目的：研究3.0 T磁共振T2×mapping成像技术定量评估膝关节骨性关节炎（OA）的临床价值及与西安大略和麦克马斯特大学骨关节炎指数（WOMAC）评分的相关性。方法：将我院于2017年4月～2019年12月期间收治的膝关节OA患者80例纳入研究。根据K-L分级标准将膝关节OA患者分成轻度组（K-L分级为Ⅰ～Ⅱ级）32例,重度组（K-L分级为Ⅲ～Ⅴ级）48例。另取同期于我院进行体检的健康者30例作为对照组。所有受试者均接受3.0 T磁共振T2×mapping扫描,比较各组膝关节不同部位软骨T2值、WOMAC评分以及血清炎症因子水平,以Pearson相关性分析膝关节OA患者膝关节不同部位软骨T2值和WOMAC评分的关系。结果：重度组膝关节不同部位软骨T2值均高于轻度组以及对照组,且轻度组膝关节不同部位软骨T2值均高于对照组（均P＜0.05）。重度组各项WOMAC评分及总分均高于轻度组以及对照组,且轻度组各项WOMAC评分及总分均高于对照组（均P＜0.05）。经Pearson相关性分析发现：膝关节OA患者膝关节不同部位软骨T2值和各项WOMAC评分及总分均呈正相关（均P＜0.05）。重度组血清白介素-1β（IL-1β）、白介素-18（IL-18）、肿瘤坏死因子α（TNF-α）均高于轻度组以及对照组,且轻度组血清IL-1β、IL-18、TNF-α均高于对照组（均P＜0.05）。结论：3.0 T磁共振T2×mapping成像技术定量评估膝关节OA的临床价值较高,且患者膝关节不同部位软骨T2值与WOMAC评分密切相关。     

呼吸中的疾病诊断标志物及检测技术

人类呼出气体中的各种化合物能提供各种疾病和健康状况的重要信息。近年来,由于红外、电化学、化学发光等新技术的重大突破和质谱仪的使用,使得在极低浓度下精确测量呼出的挥发性有机化合物(VOCs)和气溶胶颗粒成为可能,呼吸检测领域因而取得了重大进展:,呼吸检测因其可以作为一种实时、快速和无创的方法来评估和监测各种疾病与健康状况信息,在科学研究、临床运用中引起了广泛关注。本综述主要概述呼出气体成分分析方法及在疾病诊断中的研究与应用情况,旨在为将来疾病的实时、快速和无创诊断提供一种新的策略.     

晋西黄土区典型乔灌木短期水分利用效率对环境因子的响应

为明确晋西黄土区植物的水分利用规律及对半干旱区的适应策略, 提高黄土地区植被建设效益, 该研究对该地区典型乔灌木短期水分利用效率随环境因子的变化进行了探究。以典型乔木油松(Pinus tabuliformis)、刺槐(Robinia pseudoacacia)及其林下灌木黄刺玫(Rosa xanthina)、杠柳(Periploca sepium)为研究对象, 测定叶片可溶性糖稳定碳同位素比值(δ¹³C_leaf)与枝条渗出液稳定碳同位素比值(δ¹³C_branch), 使用δ¹³C_leaf推导计算7-10月叶片尺度下植物短期水分利用效率(WUE_leaf)变化趋势, 使用δ¹³C_branch明确植物光合作用后分馏情况, 确定半干旱区植物在生长季的水分变化规律对环境因子变化的响应。结果表明: (1) 7-10月4种植物δ¹³C_leaf总体呈现降低趋势, δ¹³C_branch呈现先升高后降低趋势。δ¹³C_leaf在种间和生活型中均存在差异。具体表现为: 灌木>乔木, 常绿乔木(油松) >落叶乔木(刺槐)。研究过程中未发现明显的碳同位素在光合作用后发生分馏的情况。(2) 4种植物WUE_leaf在7-8月保持稳定, 9-10月逐渐升高。21.5 ℃、0.9 kPa、52.4%分别为WUE_leaf随温度(T_a)、饱和水汽压差(VPD)、相对湿度(RH)变化的突变点, 突变点之后4种植物WUE_leaf均表现出稳定的变化趋势, 不再随T_a、VPD、RH升高而降低。(3) WUE_leaf与T_a、RH、VPD之间存在显著负相关关系, T_a通过非气孔因素, 即酶的作用改变光合速率, 引起WUE_leaf变化。RH、VPD等水分因子则通过改变气孔开度, 影响蒸腾, 进而改变WUE_leaf。随着土壤含水量(SWC)的升高, WUE_leaf呈现先升高后降低的趋势。油松林和刺槐林在SWC分别达到15%-18%、13%-14%时, WUE_leaf达到最高值。经过混合线性模型(LMM)分析得到, 油松和刺槐WUE_leaf主导环境因子分别为RH和VPD, 黄刺玫和杠柳WUE_leaf主导环境因子均为T_a。该研究得到了黄土地区典型乔灌木生长季水分利用效率变化的规律和主要环境影响因子, 明确了黄土地区植物对气候因子变化的适应机制。     

我国农作物重大迁飞性害虫发生为害及监测预报技术

文章概述了我国一类农作物病虫害中7种(类)迁飞性害虫发生为害概况,即是我国三大粮食作物上为害最为严重的害虫,发生区域涵盖我国粮食作物种植区,且存在国内外虫源交流;概述了成虫种群监测、雌蛾卵巢发育分级、翅型调查、异地预报等迁飞性害虫监测预报技术;提出了需要对迁飞性害虫成灾机理、智能化监测工具和迁飞关键路径进行研究,努力建成全国空天地一体化监测网络,实现迁飞性害虫的精准预报的建议.     

农业科技投入对蜜蜂产业发展的影响——以江西省蜂产业技术体系为例

[目的]系统评价江西省蜂产业技术体系专项投入对江西省蜜蜂产业发展的影响.[方法]基于2018-2020年江西省蜂产业技术体系的面板数据,以经费投入作为农业科技投入指标,并选取蜂群饲养量、蜂蜜产量、科技奖励、科技论文、科技专利、科技标准、人才培养、研究平台等作为衡量产业发展指标.[结果]江西省蜂产业技术体系连续3年(2018-2020年)投入经费合计达420万元,年均投入经费140万元;江西省蜂产业技术体系稳定经费投入,对江西省蜂业生产、蜂业科技产出、蜂业人才培养及平台建设等方面都有显著正向影响.[结论]农业科技投入极大推动了江西省蜂产业健康稳定发展,并提出了加大科技成果示范与推广、加强蜂产品深加工技术研发、推行中华蜜蜂科学饲养技术、蜜蜂授粉关键技术研发与推广、继续做好养蜂产业扶贫与乡村振兴建设先进五点研究建议.     

《保鲜与加工》杂志2014年征订征稿启事

《保鲜与加工》是由国家农产品保鲜工程技术研究中心（天津）主办的农产品采后技术研究领域的科技期刊,为中国科技核心期刊和中国北方优秀期刊,本刊已被美国《化学文摘》（CA）、中国学术期刊（光盘版）杂志收录。