Epistatic partners of neurogenic genes modulate Drosophila olfactory behavior

The extent to which epistasis affects the genetic architecture of complex traits is difficult to quantify, and identifying variants in natural populations with epistatic interactions is challenging. Previous studies in Drosophila implicated extensive epistasis between variants in genes that affect neural connectivity and contribute to natural variation in olfactory response to benzaldehyde. In this study, we implemented a powerful screen to quantify the extent of epistasis as well as identify candidate interacting variants using 203 inbred wild‐derived lines with sequenced genomes of the Drosophila melanogaster Genetic Reference Panel (DGRP). We crossed the DGRP lines to P[GT1]‐element insertion mutants in Sema‐5c and neuralized (neur), two neurodevelopmental loci which affect olfactory behavior, and to their coisogenic wild‐type control. We observed significant variation in olfactory responses to benzaldehyde among F₁ genotypes and for the DGRP line by mutant genotype interactions for both loci, showing extensive nonadditive genetic variation. We performed genome‐wide association analyses to identify the candidate modifier loci. None of these polymorphisms were in or near the focal genes; therefore, epistasis is the cause of the nonadditive genetic variance. Candidate genes could be placed in interaction networks. Several candidate modifiers are associated with neural development. Analyses of mutants of candidate epistatic partners with neur (merry‐go‐round (mgr), prospero (pros), CG10098, Alhambra (Alh) and CG12535) and Sema‐5c (CG42540 and bruchpilot (brp)) showed aberrant olfactory responses compared with coisogenic controls. Thus, integrating genome‐wide analyses of natural variants with mutations at defined genomic locations in a common coisogenic background can unmask specific epistatic modifiers of behavioral phenotypes.     

裂解多糖单加氧酶高效催化的研究进展

裂解多糖单加氧酶(lytic polysaccharide monooxygenases,LPMOs)是一类新发现的铜离子依赖性的氧化酶,常具有多种模块化组合,能够高效氧化降解生物质多糖.LPMOs的催化结构域为β三明治结构,活性中心含有一个铜离子.该酶的催化反应过程相对于糖苷水解酶类更加复杂,LPMOs结合底物后,首先要接受电子供体提供的电子,通过电子传递链传递给活性中心的Cu[Ⅱ],将其还原为Cu[Ⅰ],Cu[Ⅰ]结合并活化分子氧后,再氧化降解多糖链的糖苷键,生成氧化产物和非氧化产物.近年来的研究表明,在木质纤维素降解酶系中加入LPMOs能显著提高其对结晶纤维素的转化效率,因此LPMOs相关研究的深入开展可以拓展人们对其高效降解机制的认识,从而为高效降解酶系的复配以降低工业规模的生产成本等提供理论指导.本文综述了该领域相关研究的最新进展,分析了LPMOs潜在的研究方向与工业化应用的前景.     

Three dimensional patient-specific collagen architecture modulates cartilage responses in the knee joint during gait

Site-specific variation of collagen fibril orientations can affect cartilage stresses in knee joints. However, this has not been confirmed by 3-D analyses. Therefore, we present a novel method for evaluation of the effect of patient-specific collagen architecture on time-dependent mechanical responses of knee joint cartilage during gait. 3-D finite element (FE) models of a human knee joint were created with the collagen architectures obtained from T₂ mapped MRI (patient-specific model) and from literature (literature model). The effect of accuracy of the implementation of collagen fibril architecture into the model was examined by using a submodel with denser FE mesh. Compared to the literature model, fibril strains and maximum principal stresses were reduced especially in the superficial/middle regions of medial tibial cartilage in the patient-specific model after the loading response of gait (up to ?413 and ?26%, respectively). Compared to the more coarsely meshed joint model, the patient-specific submodel demonstrated similar strain and stress distributions but increased values particularly in the superficial cartilage regions (especially stresses increased >60%). The results demonstrate that implementation of subject-specific collagen architecture of cartilage in 3-D modulates location- and time-dependent mechanical responses of human knee joint cartilage. Submodeling with more accurate implementation of collagen fibril architecture alters cartilage stresses particularly in the superficial/middle tissue.     

基于景观感知的自然教育环境设计策略与要素研究

景观感知作为自然教育非常重要的组成部分,其研究内容受到广泛关注,但现有研究仍处于初步阶段,未对自然教育环境设计起到应有的支撑作用。从景观感知角度,综合环境教育学、环境心理学及行为心理学等相关理论,对基于景观感知的自然教育环境的营建提出了针对性原则及策略,并着重探讨影响景观感知的设计要素。首次从景观感知角度对自然教育环境设计进行探讨,对自然教育环境的营建具有指导意义。 关键词：风景园林;自然教育;景观感知     

基于遥感技术的城市下垫面参数与热环境关系的研究——以北京市朝阳区为例

城市热岛（UHI）不仅直接关系到城市人居环境质量和居民健康状况,同时还对城市能源消耗、生态系统过程演变、生物物候以及城市经济可持续发展有着深远的影响。以北京市朝阳区2002—2017年夏季4期Landsat系列遥感影像为数据,采用大气反演法,对15年间朝阳区城市地表温度（LST）时空变化进行分析,发现15年间朝阳区城市热岛比例指数上升迅速,热岛效应逐年加剧。进一步研究表明,城市地表温度与归一化植被指数（NDVI）及归一化建筑指数（NDBI）密切相关：地表温度与NDBI正相关,NDBI指数每升高0.1,地表升温0.79~2.37°C;与NDVI指数负相关,NDVI指数每提高0.1,地表降温0.4~0.77°C。本研究可为城市规划建设与城市绿地营建提供科学具体的参考指导依据,并促进生态可持续发展与人居环境改善。     

通往风景园林行业的BIM之路——数字化竖向设计教育

随着全球建造业向数字化全面转型,建筑信息模型（BIM)的教学将是未来几年风景园林设计与实施的重要主题。介绍了风景园林专业BIM的教学方法和数字化竖向设计及其应用在BIM场地设计项目中的重要性。数字化竖向设计是实现BIM的途径。风景园林教育必须在其教学中讲解BIM建模方法和过程。     

景观类型——面向当代风景园林学的一种分类法

当代风景园林项目中所蕴含的设计哲学和形式来源缺乏一种系统的分类与讨论。通过提出11种类型,构建一种当代分类法。这些类型包括：场所精神、反传统主义、奇观、赛博格、数字景观、不确定性、管理主义、行动主义、弹性、景观都市主义和宏大规划。分类不企图将风景园林师的所有工作归入明确类型,而是强调其可识别性特质,不仅对特定项目,对整个风景园林学科也具有重要作用。每一种类型既可作为潜在语言工具,为当代设计构建更广泛的讨论基础,又可作为明确主题,帮助设计师更自觉地探索设计的原创性。望以此激发对景观类型的讨论。     

上海佛甲草模块式屋顶绿化夏季昼夜节能效应研究

利用屋顶绿化隔热,对降低夏季空调耗能尤为重要。目前中国还缺少针对其日照环境差异下夏季昼夜热效应的全面考察研究。借助建筑日照分析将试验屋顶划分为4个日照区间,利用HOBO小气象站测取环境温度数据、热电偶昼夜连续测取不同日照区间多点温度数据,综合分析上海佛甲草模块式屋顶绿化的昼夜隔热效果。研究结果表明：试验屋顶绿化在夏季白天的隔热效果明显,最大屋面降温值可达28℃以上,日照越强隔热效果越明显;夜间的散热效果不及裸屋面;且存在最高温度时滞效应。其对建筑节能的昼夜综合效应,需要结合建筑屋顶构造自身的保温隔热性能、屋面日照条件以及建筑的昼夜使用节律做进一步的深入研究,以期达到屋顶绿化经济价值与节能效益的最大化。     

管网雨水补给河道用水的人工湿地水质净化流程研究

中国北方部分地区水资源短缺,河道干涸,但夏季雨水资源潜力丰富。虽径流受到一定污染,但较于生活污水和工业废水,其污染程度更低,成分更简单。雨水通过低运行成本的人工湿地净化系统,可以实现较好的净化效果,满足河道景观需求和生态补水。城市管网雨水承载能力过重的城市边缘区,建设更新过程中进行雨污分流制度,更适于采用人工水质净化的方式将城市雨水管网中的雨水进行就近消纳,减轻城市雨水管网压力,并利用表面负荷率（ALR）来确定并校核人工湿地面积。在综合现在人工水质净化主流程预处理单元、人工湿地单元和消毒存储单元3个环节的基础上,以低运营成本、低管理成本、最优净水量为指向,引入物联网技术智能管控系统,行程具有能控制各级出水水质监测、多级管控、净水生态功能与游览景观功能相结合等多重优点的人工水质净化全流程,达到符合河道水质标准的净化效果。该流程为缓解北方城镇河道缺水现状、解决城市雨洪问题提供新思路。     

当代中国城市对荒野审美的呼唤

当今的城市化进程面临诸多问题,在生态文明的时代背景下,城市替代了乡村成为国人的主要人居环境。生态文明旨在倡导重构人与自然的关系。那么,荒野景观作为最本真的生态自然,理应成为人们市居生活的重要体验对象与审美对象。荒野哲学以其对人类生存家园损毁的忧患意识以及对当下生产生活方式的深刻反思逐渐成为哲学思考的重要组成部分。在当今城市中,荒野的价值应该得以重估,荒野景观应当得以复魅。城市对荒野的呼唤、城市审美对荒野的悦纳,是当今中国城乡可持续建设的重大使命。在生态文明的当今社会,人们在市居生活中需要倡导一种审美观念,即荒野审美。荒野审美观的构建正逐渐趋向成熟。