戈壁灌丛堆周边地表土壤颗粒的空间异质特征

研究戈壁地区单个灌丛及其下沙堆这一有机整体对周边土壤风蚀的抑制能力, 对加强相关地区的植被类型及其空间配置格局的防沙效应研究十分重要, 可为荒漠化监测的评价和制定科学的防治措施提供参考。该文利用数字图像处理技术, 获取吉兰泰盐湖北部戈壁上单个白刺(Nitraria tangutorum)灌丛沙堆和沙冬青(Ammopiptanthus mongolicus)灌丛沙堆周边地表不同土壤风蚀颗粒的百分含量; 并采用经典描述性统计及地统计学方法, 对各类土壤风蚀颗粒百分含量的水平空间异质性进行分析。结果表明: (1)灌丛基部和下风向是细物质积累区, 以灌丛堆为中心向外, <0.42 mm的细颗粒含量呈减少趋势; 而且细物质积累的最大值出现在白刺灌丛的迎风侧附近, 沙冬青样地则相反, 出现在灌丛的背风侧附近。在沙源物质有限的戈壁中, 白刺的防风固沙作用集中体现在灌丛附近, 其水平空间尺度范围不及沙冬青, 这亦是白刺样地粗粒化程度高于沙冬青样地的原因。(2)白刺和沙冬青灌丛附近地表中粒径>0.84 mm (不可蚀)、0.84-0.42 mm (半可蚀)及<0.42 mm (高度可蚀)颗粒的空间异质性尺度分别为17.80 m、66.63 m、8.41 m和9.82 m、15.33 m、14.91 m, 均超出了灌丛冠幅覆盖范围, 空间自相关部分比例C/(C₀ + C)在63.40%-99.96%之间, 由此推断灌丛沙堆附近的风沙流特征是造成相应尺度内土壤颗粒空间异质性的主要因子。(3)高度可蚀颗粒的空间异质性尺度略大于灌丛平均间距(8.77 m包括灌丛半径), 从防止土壤风蚀来看, 这说明研究区内的建群种灌丛间存在一定程度的相互促进关系, 有利于该区植被的稳定与发展。     

Localized strain measurements of the intervertebral disc annulus during biaxial tensile testing

Both inter-lamellar and intra-lamellar failures of the annulus have been described as potential modes of disc herniation. Attempts to characterize initial lamellar failure of the annulus have involved tensile testing of small tissue samples. The purpose of this study was to evaluate a method of measuring local surface strains through image analysis of a tensile test conducted on an isolated sample of annular tissue in order to enhance future studies of intervertebral disc failure. An annulus tissue sample was biaxial strained to 10%. High-resolution images captured the tissue surface throughout testing. Three test conditions were evaluated: submerged, non-submerged and marker. Surface strains were calculated for the two non-marker conditions based on motion of virtual tracking points. Tracking algorithm parameters (grid resolution and template size) were varied to determine the effect on estimated strains. Accuracy of point tracking was assessed through a comparison of the non-marker conditions to a condition involving markers placed on tissue surface. Grid resolution had a larger effect on local strain than template size. Average local strain error ranged from 3% to 9.25% and 0.1% to 2.0%, for the non-submerged and submerged conditions, respectively. Local strain estimation has a relatively high potential for error. Submerging the tissue provided superior strain estimates.     

动物基因组编辑中提升CRISPR/Cas9介导的同源重组效率研究进展*

基因组编辑技术可以对DNA或RNA进行精准改造,极大地促进了生命科学的发展。CRISPR/Cas9系统在靶位点诱导DNA发生双链或单链损伤,细胞对损伤部位采用无供体模板的非同源末端连接(non-homologous end joining,NHEJ)或有供体模板的同源重组(homologous recombination,HR)修复。基于HR的基因组编辑策略通常被用于获得DNA的精准改造,而NHEJ在动物DNA损伤修复中起主导作用。为了提升HR效率,研究人员设计了多种方案,包括CRISPR/Cas9系统优化和DNA修复通路调控等。从DNA损伤修复途径、Cas9变体选择、sgRNA设计、供体模板设计、DNA修复途径相关蛋白功能调控、供体模板募集效率提升、细胞周期调控及编辑细胞生存效率提升等方面详细综述了相关研究成果,发现尚未开发出放之四海而皆准的HR提升策略,基于HR的基因组编辑需要针对具体案例制定个体化策略。旨在为动物基因组编辑中提升CRISPR/Cas9介导的HR效率研究提供理论参考,为动物基因功能分析、基因治疗和经济动物基因编辑育种提供帮助。     

CRISPR/Cas9在丝状真菌基因组编辑中的应用

丝状真菌(filamentous fungi)通常指那些菌丝体较发达且不产生大型肉质子实体结构的真核微生物。丝状真菌不仅在自然界物质循环中发挥着重要作用,还与人类健康和工农业生产有着紧密的联系。然而,对丝状真菌进行遗传操作相对困难,极大地妨碍了丝状真菌的遗传学研究。成簇的规律间隔的短回文重复序列及其相关系统(clustered regulatory interspaced short palindromic repeats/CRISPR-associated protein 9, CRISPR/Cas9)是近年来发现的一种存在于细菌和古菌中保守的获得性免疫防御机制。最近,CRISPR/Cas9被开发成为了一种方便灵活的基因组编辑技术。目前,该技术已经广泛应用在不同物种的基因组编辑中。本文概述了CRISPR/Cas9在丝状真菌基因组编辑中的应用进展,旨在为开展该领域的研究工作提供参考。     

听原性惊厥易感大鼠下丘GluR2的表达及QR位点编辑水平

听原性惊厥易感大鼠是强直 -阵挛惊厥大发作的一种模型 .一般认为 ,下丘是听原性惊厥发作神经元网络的启动部位 .采用RT PCR、Western印迹、免疫组织化学等方法观察了听原性惊厥易感大鼠 (P77PMC)一次惊厥发作与惊厥点燃状态下AMPA受体亚基GluR2在下丘内表达的改变 ,并采用限制性酶切方法分析了GluR2Q R位点mRNA编辑水平的改变 .研究结果显示 ,一次惊厥发作后下丘内GluR2表达无明显改变 ,惊厥点燃后下丘内GluR2表达降低 ,一次惊厥发作及惊厥点燃状态下GluR2Q R位点处于编辑成熟状态 .提示 ,GluR2表达降低参与了点燃状态下的惊厥发作 ,在听原性惊厥易感大鼠惊厥发作机制中不涉及下丘内GluR2Q R位点编辑水平改变 .     

利用数码相机和Photoshop软件非破坏性测定叶面积的简便方法

采用数码相机获取叶片的数字图像,用Photoshop图像处理软件计算叶面积,并与目前常用的剪纸法和叶面积仪测定法进行比较分析。结果表明,本方法和上述传统测定方法测定结果存在极显著线性相关;不同拍摄分辨率、单位叶面积存贮像素个数和拍摄角度对测定结果无显著影响。和其它方法相比,本方法具有准确、快速、成本低廉、适合非破坏性动态连续观测等优点,适用于植物生理生态学研究中叶面积的测定。     

Biocatalytic ketone reduction—a powerful tool for the production of chiral alcohols—part I: processes with isolated enzymes

Traditional cultivation-based methods to quantify microbial abundance are not suitable for analyses of microbial communities in environmental or medical samples, which consist mainly of uncultured microorganisms. Recently, different cultivation-independent quantification approaches have been developed to overcome this problem. Some of these techniques use specific fluorescence markers, for example ribosomal ribonucleic acid targeted oligonucleotide probes, to label the respective target organisms. Subsequently, the detected cells are visualized by fluorescence microscopy and are quantified by direct visual cell counting or by digital image analysis. This article provides an overview of these methods and some of their applications with emphasis on (semi-)automated image analysis solutions.     

药用植物分子农场研究进展

植物分子农场可以利用植物生产具有药物用途的重组蛋白或者次生代谢化合物,应用广泛。随着对动植物中具有药物用途的代谢途径的深入解析,代谢途径中关键限速酶或调控蛋白的功能不断被明确,如何选择植物分子农场的底盘植物和遗传改造途径等问题,特别是如何协同提高植物制药产量与品质一直是植物分子农场体系建立中面临的关键科学问题。综述了药用的植物分子农场的最新研究进展,着重介绍了底盘植物的选择与药用植物分子农场的构建策略,以期为提高分子农场应用效果提供有力的科技支撑。