西北干旱区植被净初级生产力年际变化及其时空和气候因子的贡献——以河西走廊为例

干旱半干旱区主导着全球植被净初级生产力(net primary productivity,NPP)的年际变化(inter-annual variability,IAV),但该区域NPP-IAV及其驱动机制并不清楚。本文以河西走廊为研究区,使用CASA模型估算2002—2017年的NPP,基于距平通量公式计算了该地区NPP-IAV,并定量估算了时间、空间以及气候因子对NPP-IAV的贡献。结果表明:2002—2017年河西走廊NPP呈上升趋势,植被生长状况良好; NPP-IAV呈现先负后正的变化规律;河西走廊NPP-IAV受暖干和冷湿气候影响,前者控制的面积最大(51.01%),但对NPP-IAV的贡献仅占15.38%;后者对NPP-IAV的贡献率最大(48.68%),但面积仅占23.67%;暖干气候主导着河西走廊NPP的分布格局,冷湿气候主导着NPP年际变化; 7月NPP对IAV贡献最大,3月最小;草地主导着河西走廊NPP-IAV;荒漠NPP总量最低,但贡献率却高于森林。据此预测,随着中国西北干旱区气候变暖,该地区植被NPP-IAV将进一步加剧。     

基于机器学习估算青藏高原多年冻土区草地净初级生产力

净初级生产力(NPP)的估算还存在很大的不确定性。本文利用机器学习算法(RF和RBF-ANN)估算了2002—2018年青藏高原多年冻土区草地NPP,分析了青藏高原多年冻土区草地NPP的时空格局、变化特征及其对气候因子的响应。结果表明:(1)机器学习估算结果可靠,简单易行。(2)青藏高原多年冻土区草地NPP表现为东南向西北逐渐递减的趋势;NPP总量为175.39 Tg C·a^-1,单位面积均值为164.10 g C·m^-2·a^-1,呈波动上升的趋势。(3)青藏高原多年冻土区草地NPP增加的面积占20.49%;各草地类型的NPP增长幅度不一致表现为高寒沼泽草甸>高寒草甸>高寒草原>高寒荒漠草原。(4)温度是青藏高原多年冻土区草地NPP变化的主导因子,降水的影响沿东南向西北逐渐减弱。     

基于小鼠肝细胞癌全转录组测序的Cbx3基因上调表达机制分析

为了探讨染色质盒蛋白3(chromobox 3,Cbx3)基因在肝细胞癌(hepatocellular carcinoma, HCC)中上调表达的可能机制,通过构建小鼠HCC模型,分别取30 d的瘤体组织和癌旁组织及接种0、3、30 d未成瘤小鼠的肝组织,通过全转录组测序和生物信息学手段分析Cbx3基因在瘤体组织及各对照组织中的表达,并进一步筛选与Cbx3或其编码蛋白有蛋白-蛋白互作(protein-protein interaction, PPI)、竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)和靶标关系的差异(q<0.05,n=3,下同)表达基因[以下将Cbx3编码蛋白PPI涉及的蛋白的编码基因称Cbx3相关基因(Cbx3-associated gene, CAG)],并分析其功能。结果显示,与对照组相比,瘤体组织中Cbx3上调表达,且存在4个Cbx3转录本及116个CAG。其中转录本NM＿007624.3尽管在各组织中皆有大量表达,但在瘤体组织的表达远高于各对照组织的。GO功能富集分析结果显示,Cbx3基因及CAG主要存在于细胞核中,共同参...     

二性霉素B与β-escin混合穿孔电极液在人心房肌细胞SK2电流记录中的应用

目的:为研究钙离子对人心房肌细胞小电导钙激活钾通道电流(ISK2)的调节作用,建立用二性霉素B(amphotericin B)与β-escin穿孔的膜片钳(PPR)技术。方法:体外循环术中取得右心耳,应用急性酶分离获得单个人体心房肌细胞,用二性霉素B和/或β-escin作为穿孔电极液,进行穿孔膜片钳实验,在此模式下测试钙离子对人心房肌细胞SK2电流的调控作用,并用胞内钙测试系统验证穿孔前后胞内钙变化。结果:混合使用穿孔电极液6.88μg/mlβ-escin和150μg/ml二性霉素B与单独用150μg/ml二性霉素B或6.88μg/mlβ-escin相比,前一种方法细胞容易封接,能形成稳定的穿孔膜片钳记录模式,可观察到SK2电流有激活,且胞内钙测试系统检测时可观察到穿孔后电极液至细胞内的游离钙离子浓度的增加,F340/380增强。结论:适当浓度的二性霉素B与β-escin混合使用进行穿孔膜片钳实验是一种稳定的全细胞膜片的记录技术,可以用于胞内游离钙离子对SK2电流调控的研究。     

长花柱型滇丁香小孢子发生及雄配子体发育

利用常规石蜡切片法和细胞学压片法,对异型花柱植物滇丁香的长花柱型植株的小孢子发生、雄配子体发育及花粉萌发进行观察。结果表明:(1)长花柱型滇丁香具5枚花药,花药4室。(2)花药壁由1层表皮、1层花药内壁、2层中层和1~3层绒毡层组成;花药壁发育方式为基本型,绒毡层类型为腺质绒毡层。(3)小孢子母细胞减数分裂的胞质分裂为同时型,四分体排列方式为四面体型,偶有左右对称型;不同药室间小孢子母细胞减数分裂不同步。(4)成熟花粉粒为二细胞型。(5)小孢子发生和雄配子体发育过程正常,表明长花柱型滇丁香属于发育正常的两性花。(6)授粉4h后,长花柱型滇丁香的花粉在长、短两种花柱柱头上的萌发率分别达(91.8±1.6)%和(93.2±1.1)%,且两者间无显著性差异(t=1.585,df=8,p=0.152),表明长花柱型滇丁香的成熟花粉粒在长、短两种花柱柱头上的萌发均正常。     

基于SSR分子标记构建南方型美洲黑杨初级核心种质

以所收集的363份美洲黑杨无性系为实验材料,利用20对SSR引物扩增数据,设置10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%共7个取样梯度构建南方型美洲黑杨初级核心种质,并采用平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的t检验对核心种质有效性进行确认,以初级核心种质、保留种质以及原始种质三者之间平均观察等位基因数(Na)等遗传参数的保留比例作为评价指标,结合主坐标轴分析法对初级核心种质做进一步代表性确认。结果显示:(1)20对SSR引物共检测到278个多态位点,遗传多样性参数I、H分别为1.667和0.688 2,表明南方型美洲黑杨种质资源具有丰富的遗传变异。(2)比较平均Na、I、H变化确定15%为最佳取样比例,得到54份核心种质和309份保留种质,构建的初级核心种质与原始种质的平均Na、I、H经t检验不显着,除平均Na外其他平均遗传多样性参数,如Ne、Ho、I、H的保留率分别为111%、105%、104%和104%。(3)PCoA分析显示,所构建的初级核心种质不仅与原始种质分布相似,而且分散均匀覆盖较全面,可以代表原始种质在图中的几何分布。研究认为,所构建的45份初级核心种质保存了原始种质大部分的等位基因和基因型,剔除了原始种质的遗传冗余度和遗传重复度,具有更高的遗传多样性参数保留率,能全面代表原始种质的遗传多样性。     

梨小食心虫化学感受蛋白cDNA的克隆、序列分析及原核表达

为了研究梨小食心虫Grapholita molesta化学感受蛋白（chemosensory proteins, CSPs）在化学感受系统中的作用, 本研究利用RT-PCR和RACE技术克隆到一条梨小食心虫化学感受蛋白的全长cDNA序列, 命名为GmolCSP （GenBank 登录号： JQ821389）。序列分析表明, GmolCSP开放阅读框序列为384 bp, 编码127个氨基酸残基, 预测N末端含有18个氨基酸组成的信号肽序列, 其成熟蛋白的预测分子量为12.80 kD, 等电点为8.33。该基因编码的氨基酸序列与其他鳞翅目昆虫化学感受蛋白的氨基酸序列具有较高同源性。RT-PCR结果显示, GmolCSP在梨小食心虫成虫触角、 去触角的头、 胸、 腹、 足和翅中都有表达。将GmolCSP重组到表达载体pET-32a中, 转入大肠杆菌Escherichia coli BL21（DE3）进行表达。SDS-PAGE和Western 印迹检测结果显示, 梨小食心虫化学感受蛋白基因在大肠杆菌中成功地表达出一个分子量约为29 kD的融合蛋白, 与预测的融合蛋白分子量大小一致。本研究结果为进一步研究该蛋白的分子结构和功能奠定了良好基础。     

RNA干扰抗病毒感染

RNA干扰是由双链RNA诱导的、关闭同源序列基因表达的机制。它是一种自然存在于植物、线虫、果蝇等真核细胞生物中的抵抗病毒感染方式。随着在哺乳动物细胞培养中成功地诱导RNA干扰,利用RNA干扰预防、治疗病毒感染已成为新的研究热点,并取得了有希望的成果。在未来,有望成为抗病毒感染的有效方法。     

温度对发头裸腹溞生殖能力的影响

在实验室培养条件下饲以充足食物,对不同温度下发头裸腹溞(Moina irrasa)的最大生殖能力进行了研究。结果表明：在5个不同温度（(15±1)℃、(20±1)℃、(25±1)℃、(30±1)℃、(35±1)℃）条件下,发头裸腹溞最大生殖个体的体长可达1.93mm;性成熟所需的时间分别为：4.0d、2.36d、1.40d、1.31d和1.0d;各成龄期平均产仔量为：(24.78±4.29)个、(19.1±2.42)个、(26.25±5.71)个、(27.62±2.72)个和(19.47±3.29)个;平均累计产仔量则为：(87±26)个、(159±39.5)个、(239±21.9)个、(130.9±36.1)个、(81.6±17.0)个。发头裸腹溞的最适生殖温度在25－30℃之间,25℃时其累计生殖量最大,为(239±21.9)个。生殖的极限温度最高约为38℃,生活的临界温度最高在40℃。温度低于11℃时发头裸腹溞已不适合进行孤雌生殖。在不同温度条件下,发头裸腹溞性成熟所需的时间与水温的关系可用回归方程表示为：h=7231.4t-1.6167。本文亦对同属中几个相近种的生殖能力及相关生物学现象进行了探讨。