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Structural variation during dog domestication: insights from gray wolf and dhole genomes

National Science Review 2019年第1期6卷 110-122页

作者： Guo-Dong wang Xiu-Juan Shao Bing Bai Junlong wang Xiaobo wang Xue Cao Yan-Hu Liu Xuan wang Ting-Ting Yin Shao-Jie Zhang Yan Lu zechong wang Lu wang Wenming Zhao Bing Zhang Jue Ruan Ya-Ping Zhang State Key Laboratory of Genetic Resources and Evolution Kunming Institute of ZoologyChinese Academy of Sciences Center for Excellence in Animal Evolution and Genetics Chinese Academy of Sciences Agricultural Genomics Institute Chinese Academy of Agricultural Sciences Medical Faculty Kunming University of Science and Technology Department of Pediatrics the First People's Hospital of Yunnan Province College of Pharmacology Soochow University Key Laboratory of Animal Models and Human Disease Mechanisms of the Chinese Academy of Sciences and Yunnan Province Kunming Institute of ZoologyChinese Academy of Sciences Department of Laboratory Animal Science Kunming Medical University Laboratory for Conservation and Utilization of Bio-Resources and Key Laboratory for Microbial Resources of the Ministry of Education Yunnan University Kunming College of Life Science University of Chinese Academy of Sciences Beijing Zoo Core Genomic Facility Beijing Institute of GenomicsChinese Academy of Sciences

Several processes like phenotypic evolution, disease susceptibility and environmental adaptations, which fashion the domestication of animals, are largely attributable to structural variations(SVs) in the ***, we present high-quality draft genomes of the gray wolf(Canis lupus) and dhole(Cuon alpinus) with scaffold N50 of 6.04 Mb and 3.96 Mb, respectively. Sequence alignment comprising genomes of three canid species reveals SVs specific to the dog, particularly 16 315 insertions, 2565 deletions, 443 repeats, 16 inversions and 15 translocations. Functional annotation of the dog SVs associated with genes indicates their enrichments in energy metabolisms, neurological processes and immune systems. Interestingly, we identify and verify at population level an insertion fully covering a copy of the AKR1 B1(Aldo-Keto Reductase Family 1 Member B) transcript. Transcriptome analysis reveals a high level of expression of the new AKR1 B1 copy in the small intestine and liver, implying an increase in de novo fatty acid synthesis and antioxidant ability in dog compared to gray wolf, likely in response to dietary shifts during the agricultural revolution. For the first time, we report a comprehensive analysis of the evolutionary dynamics of SVs during the domestication step of dogs. Our findings demonstrate that retroposition can birth new genes to facilitate domestication, and affirm the importance of large-scale genomic variants in domestication studies.

关键词： dog domestication genome assembly structural variation gray wolf dhole

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Enhanced methane recovery and exoelectrogen-methanogen evolution from low-strength wastewater in an up-flow biofilm reactor with conductive granular graphite fillers

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2018年第4期12卷 131-140页

作者： zechong Guo Lei Gao Ling wang Wenzong Liu Aijie wang State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment Harbin Institute of Technology (SKLUWRE HIT) Harbin 150001 China Key Laboratory of Environmental Biotechnology Research Center for Eco-Environmental Sciences Chinese Academy of Sciences. Beijing 100085 China＊

Methane production from low-strength wastewater （LSWW） is generally difficult because of the low metabolism rate of methanogens. Here, an up-flow biofilm reactor equipped with conductive granular graphite （GG） as fillers was developed to enhance direct interspecies electron transfer （DIET） between syntrophie electroactive bacteria and methanogens to stimulate methanogcnesis process. Compared to quartz sand fillers, using condnctive fillers significantly enhanced methane production and accelerated the start-up stage *** reactor. At HRT of 6 h, the average methane production rate and methane yield of reactor with GG were 0.106 m3/（m3.d） and 74.5 L/kg COD, which increased by 34.3 times and 22.4 times respectively compared with the reactor with common quartz sand fillers. The microbial cornmunity analysis revealed that methanogens structure was significantly altered and the archaea that are involved in DIET （such as Methanohacterium） were enriched in GG fillet- The beneficial effects ot conductive fillers on methane production implied a practical strategy tbr efficient methane recovery from LSWW.

关键词： Low-strength wastewater Methane production Conductive filler Microbial community structure

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日本医蛭进食前后唾液腺的形态学变化

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中国细胞生物学学报 2022年第7期44卷 1258-1266页

作者：鲍亮王泽冲蔡美香邢月婷罗媛媛中国计量大学生命科学学院杭州310018 浙江大学医学院杭州310058

为研究日本医蛭(Hirudo nipponica)进食前后唾液腺的形态和超微结构特征,该文通过光学显微镜和电子显微镜对日本医蛭唾液腺进行观察。基于光学显微镜成像,观察到日本医蛭咽部具有三角形肌肉颚,唾液腺呈葡萄状依附在颚上,腺体呈乳白色且... 详细信息

为研究日本医蛭(Hirudo nipponica)进食前后唾液腺的形态和超微结构特征,该文通过光学显微镜和电子显微镜对日本医蛭唾液腺进行观察。基于光学显微镜成像,观察到日本医蛭咽部具有三角形肌肉颚,唾液腺呈葡萄状依附在颚上,腺体呈乳白色且对称分布在颚周围。HE染色结果表明,唾液腺细胞是由卵球形的体细胞和细长的导管组成的,且细胞核位于细胞底部或边缘。未进食的日本医蛭唾液腺细胞染色浅,细胞质饱满;进食后的日本医蛭唾液腺细胞染色深,细胞质结构疏松。基于透射电子显微镜成像,观察到唾液腺细胞中存在球形分泌颗粒,且分泌颗粒内部存在高电子密度的致密成分。未进食的日本医蛭唾液腺细胞结构紧致,分泌颗粒相互挤压,且大量分泌颗粒内含有致密成分;进食后的日本医蛭唾液腺细胞结构疏松,分泌颗粒之间存在空隙,且分泌颗粒内致密成分消失。基于扫描电子显微镜成像,观察到唾液腺细胞呈葡萄状排列。未进食的日本医蛭唾液腺细胞表面光滑,细胞圆润;进食后的日本医蛭唾液腺细胞表面存在大量颗粒物质,细胞凹陷。以上结果表明,日本医蛭进食后,唾液腺细胞分泌出的多种分泌蛋白是分泌颗粒中的致密成分,而大部分分泌颗粒还存在于唾液腺细胞内。

关键词：日本医蛭唾液腺细胞超微结构分泌颗粒致密成分

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Enhanced hydrogen production in microbial electrolysis through strategies of carbon recovery from alkaline/thermal treated sludge

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Frontiers of Environmental Science & Engineering 2021年第4期15卷 121-130页

作者： Ling wang Chunxue Yang Sangeetha Thangavel zechong Guo Chuan Chen Aijie wang Wenzong Liu State Key Laboratory of Urban Water Resource and Environment Harbin Institute of TechnologyHarbin150001China Heilongjiang Cold Region Wetland Ecology and Environment Research Key Laboratory School of Geography and TourismHarbin UniversityHarbin150086China Department of Energy and Refrigerating Air-Conditioning Engineering Taipei University of TechnologyTaipei10608China School of Environmental and Chemical Engineering Jiangsu University of Science and TechnologyZhenjiang212013China School of Civil and Environmental Engineering Harbin Institute of Technology ShenzhenShenzhen518055China

The aim of this study was to investigate the biohydrogen production from thermal(T),alkaline(A)or thermal-alkaline(TA)pretreated sludge fermentation liquid(SFL)in a microbial electrolysis cells(MECs)without buffer *** hydrogen yield of 36.87±4.36 mgH_(2)/gVSS(0.026 m^(3)/kg COD)was achieved in TA pretreated SFL separated by centrifugation,which was 5.12,2.35 and 43.25 times higher than that of individual alkaline,thermal pretreatment and raw sludge,*** SFL from sludge by centrifugation eliminated the negative effects of particulate matters,was more conducive for hydrogen production than *** accumulated short chain fatty acid(SCFAs)after pretreatments were the main substrates for MEC hydrogen *** maximum utilization ratio of acetic acid,propionic acid and n-butyric acid was 93.69%,90.72%and 91.85%,*** results revealed that pretreated WAS was highly efficient to stimulate the accumulation of *** the characteristics and cascade bioconversion of complex substrates were the main factor that determined the energy efficiency and hydrogen conversion rate of MECs.

关键词： Waste activated sludge(WAS) Short chain fatty acids(SCFAs) Hydrogen Pretreatment Microbial electrolysis cells(MECs)

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木薯‘华南5号’与其有性四倍体叶片光合参数及蛋白组学分析

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植物生理学报 2020年第10期56卷 2201-2210页

作者：刘云豪孙琪贾泽冲王海邓雅洁宋家明潘冉冉赖杭桂海南大学热带作物学院海口570228 中国农业大学食品学院农业农村部葡萄酒加工重点实验室北京100083

本研究利用蛋白质组学方法分析木薯‘华南5号’和有性四倍体光合作用能力的差异,测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)。结果表明,‘华南5号’和有性四倍体叶片Cs、Ci和Tr没有显著性差异,但有性四倍体... 详细信息

本研究利用蛋白质组学方法分析木薯‘华南5号’和有性四倍体光合作用能力的差异,测定叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Cs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)。结果表明,‘华南5号’和有性四倍体叶片Cs、Ci和Tr没有显著性差异,但有性四倍体的Pn显著高于‘华南5号’。利用Western Blot技术分析叶片蛋白质表达水平,结果显示有性四倍体叶片中与光合作用相关蛋白质Rubisco、OEC和PRXQ的表达水平显著高于‘华南5号’。通过蛋白质双向电泳分离法及Delta 2D软件确定差异蛋白质点,以‘华南5号’为对照,在有性四倍体叶片蛋白质双向电泳图谱上得到49个平均差异表达量在2.0倍以上的差异蛋白质点,其中上调表达23个,下调表达26个;通过差异蛋白质点的质谱分析及NCBI数据库比对,匹配到42个蛋白质。它们的生物学功能主要涉及光合作用、碳水化合物和能量代谢、伴侣蛋白、结构蛋白、保护蛋白、解毒和抗氧化蛋白、DNA/RNA结合蛋白、蛋白质生物合成、信号转导机制、无机离子转运与代谢等等。并通过qRT-PCR对其中11个差异蛋白质点进行转录水平验证,结果发现其在转录水平表达与蛋白质水平表达并不是完全一致。利用String在线软件构建差异蛋白质互作的生物调控网络揭示了两者差异蛋白的互作关系,在整个互作调控网络中参与解毒和抗氧化作用的过氧化物氧还蛋白互作关系最多,其次是参与碳能量代谢以及伴侣蛋白作用的蛋白质,推测这些蛋白质是整个互作调控网络的关键蛋白质。

关键词：木薯有性四倍体叶片光合参数蛋白质组学

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秦巴山区生态系统服务对植被覆盖变化的响应阈值

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生态学报 2024年第15期44卷 6811-6827页

作者：王晓峰白娟冯晓明周继涛王筱雪尧文洁涂又孙泽冲马嘉豪长安大学土地工程学院西安710054 陕西省土地整治重点实验室西安710054 长安大学地质工程与测绘学院西安710054 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

秦巴山区地处我国南北气候、生物区系的交汇地带,具有十分重要的地理与生态价值,蕴藏着巨大的发展潜力。确定生态系统服务对植被覆盖变化的响应阈值是实现秦巴山区环境资源有效配置、管理政策科学制定以及生态效益最大化的重要前提。在... 详细信息

秦巴山区地处我国南北气候、生物区系的交汇地带,具有十分重要的地理与生态价值,蕴藏着巨大的发展潜力。确定生态系统服务对植被覆盖变化的响应阈值是实现秦巴山区环境资源有效配置、管理政策科学制定以及生态效益最大化的重要前提。在分析秦巴山区产水、固碳、土壤保持和生境质量4项生态系统服务时空特征的基础上,综合运用聚类分析、方差分析和弹性分析对比不同植被类型和地形梯度下生态系统服务的异同进而分区计算植被覆盖变化的影响阈值。结果表明:(1)2000—2020年,产水、固碳、土壤保持和生境质量服务整体提升且均表现为东南高西北低的空间分布。(2)不同类型植被下,生态系统服务整体供应能力从大到小依次为林地、草地和农田。不同地形变化下,除生境质量呈持续增长态势外,其他3项服务均出现了先提高后衰减的非线性趋势。(3)植被覆盖度对生态系统服务有促进作用,但超过一定阈值后这种作用会逐渐减弱。植被覆盖影响阈值在林地、草地和农田区分别为0.85、0.80和0.78;且该阈值随地形因子增加先增大后减小。本研究结果可以转变秦巴山区单纯依靠扩大森林面积提升生态系统服务供给的简单化生态保护模式,为构建分区管理、全面系统和动态平衡的生态可持续发展体系提供依据。

关键词：生态系统服务植被覆盖变化阈值植被类型地形梯度

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木薯有性四倍体遗传稳定性分析

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分子植物育种 2020年第1期18卷 246-252页

作者：刘云豪贾泽冲陈霞王海邓雅洁潘冉冉赖杭桂海南大学热带作物学院

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯... 详细信息

木薯作为中国重要的经济作物,其优良品种的选育一直是木薯科研工作的重点,而多倍体的巨型性特点为其育种提供了新的思路,目前多倍体研究大多是体细胞加倍,有性多倍化研究起步较晚,而本课题组通过2n配子有性活体杂交,成功获得了首例木薯有性四倍体植株。为了研究木薯有性四倍体的遗传稳定性,本研究分别采用:田间的农艺性状观测(生长稳定期)、流式细胞术、叶片染色体计数、蛋白质含量测定/蛋白质聚丙烯酰胺凝胶电泳以及淀粉含量测定等方法进行鉴定。结果显示:木薯有性四倍体各株系农艺性状均保持了母株器官巨型性的多倍体特征;流式细胞仪分析显示,木薯有性四倍体各株系叶片DNA含量均为二倍体亲本(SC5)的两倍,相对应的叶片染色体数目也为二倍体亲本(SC5)的两倍,且视野中四倍体细胞所占比例均在90%以上;各株系蛋白质含量均小于二倍体对照组,且有性多倍体株系电泳谱带基本相似;在淀粉含量测定中,其各株系淀粉含量均小于对照组,且各株系之间含量波动较小。本研究结果表明木薯有性四倍体植株具有较好的遗传稳定性,对木薯多倍体品种的选育具有重要意义。

关键词：木薯(Manihot esculenta Crantz) 有性多倍体多倍体株系遗传稳定性

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智能算法在海绵城市规划设计领域应用进展

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给水排水 2023年第1期49卷 132-141页

作者：张禄张大海郭泽冲代洪亮刘文宗王爱杰江苏科技大学环境与化学工程学院镇江212100 华中科技大学环境科学与工程学院武汉430074 江西金达莱环保股份有限公司南昌330100 哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院深圳518055

近年来,智能算法以其优秀的数据处理能力和自适应性,被广泛应用于海绵城市规划设计的多目标优化中。在介绍典型智能算法的计算原理及特性的基础上,从低影响开发设施优化布局、雨水管网优化设计和海绵城市设施优化调度等方面,对智能算法... 详细信息

近年来,智能算法以其优秀的数据处理能力和自适应性,被广泛应用于海绵城市规划设计的多目标优化中。在介绍典型智能算法的计算原理及特性的基础上,从低影响开发设施优化布局、雨水管网优化设计和海绵城市设施优化调度等方面,对智能算法的应用现状进行了总结分析,并提出相关研究应关注参数优化、混合算法应用及结果合理性评价等问题,为智能算法在海绵城市建设领域的研究和应用提供了理论指导。

关键词：海绵城市智能算法多目标优化规划设计领域

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探索生态系统服务对景观变化的响应——以青海省东部为例

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Journal of Geographical Sciences 2023年第9期33卷 1897-1920页

作者：马嘉豪王晓峰周继涛贾子续冯晓明王筱雪张欣蓉涂又尧文洁孙泽冲黄潇 School of Earth Science and Resources Chang'an UniversityXi'an 710054China School of Land Engineering Chang'an UniversityXi'an 710054China Key Laboratory of Shaanxi Land Consolidation Xi'an 710054China State Key Laboratory of Urban and Regional Ecology Research Center for Eco-Environmental ScienceCASBeijing 100085China

The degradation of ecosystem structure and function on the Qinghai-Tibet Plateau is the result of a combination of natural and anthropogenic factors,with landscape change driven by global change and human activities being one of the major ecological challenges facing the *** study analyzed the spatiotemporal characteristics of ecosystem services(ESs)and landscape patterns in eastern Qinghai province(EQHP)from 2000 to 2018using multisource datasets and landscape *** ecosystem service bundles(ESBs)were identified using the self-organizing map(SOM),and changes in ecosystem structure and function were analyzed through bundle-landscaped spatial *** study also explored the interactions between ESs and natural and human factors using redundancy analysis(RDA).We revealed an increase in total ecosystem service in the EQHP from 1.59 in 2000 to 1.69 in 2018,with a significant change in landscape patterns driven by the conversion of unused land to grassland in the ***,grassland,and unused land were identified as important to the supply of *** comparison to human activities,natural environmental factors were found to have a stronger impact on changes in ESs,with vegetation,meteorology,soil texture,and landscape composition being the main driving ***,the role of driving factors within different ESBs varied *** the response of ecosystem services to changes in landscape patterns can provide valuable insights for achieving sustainable ecological management and contribute to ecological restoration efforts.

关键词： eastern Qinghai province ecosystem service bundles land use change landscape pattern ecological management

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黄河流域生态安全屏障防风固沙时空变化及驱动因素

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生态学报 2023年第2期43卷 660-671页

作者：王晓峰马嘉豪冯晓明贾子续张欣蓉延雨孙泽冲周继涛长安大学土地工程学院西安710054 陕西省土地整治重点实验室西安710054 长安大学地球科学与资源学院西安710054 中国科学院生态环境研究中心城市与区域生态国家重点实验室北京100085

黄河流域是我国重要的生态屏障和经济区,防风固沙服务及其驱动机制的研究对于筑牢黄河流域生态安全屏障具有重要意义。基于修正土壤风蚀模型(RWEQ)定量评估黄河流域2000—2018年防风固沙服务时空变化,采用相关分析和地理加权回归模型(G... 详细信息

黄河流域是我国重要的生态屏障和经济区,防风固沙服务及其驱动机制的研究对于筑牢黄河流域生态安全屏障具有重要意义。基于修正土壤风蚀模型(RWEQ)定量评估黄河流域2000—2018年防风固沙服务时空变化,采用相关分析和地理加权回归模型(GWR)从社会、气候、土壤、植被、地形等角度探究各驱动因素对黄河流域防风固沙服务影响的空间异质性。结果表明:(1)2000—2018年黄河流域土壤风蚀模数与单位面积防风固沙量分别以0.04 t hm^(-2)a^(-1)和0.14 t hm^(-2)a^(-1)的速率下降,而防风固沙保有率和植被覆盖度则分别以0.05%·a^(-1)和0.26%·a^(-1)的速率上升。(2)黄河流域土壤风蚀以微度(<2 t hm^(-2)a^(-1))和轻度(2—25 t hm^(-2)a^(-1))为主,共占研究区面积的96.28%。土壤风蚀在空间分布呈现西北高东南低的特点,而防风固沙服务高值则主要分布于西北部和下游流域。(3)各驱动因素对黄河流域防风固沙服务的影响具有明显的空间异质性,其中降水、温度、实际蒸散量、土壤黏粒含量、土壤有机质含量和坡度以负面抑制作用为主,而风速、气压、归一化植被指数和土壤粗砂含量则主要呈现正向促进作用。本研究结果可为黄河流域荒漠化防治和生态保护修复提供一定参考和依据。

关键词：黄河流域防风固沙服务地理加权回归驱动因素

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