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气候变化情境下入侵植物紫茉莉在中国的适生分布格局及早期预警

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生态学杂志 2024年第3期43卷 833-841页

作者：苏启陶邹峥嵘杜志喧周兵江西师范大学生命科学学院南昌330022 井冈山大学生命科学学院江西吉安343009

阐明全球气候变化背景下入侵植物的分布格局变迁,对入侵植物的治理与防控具有重要的理论和实践意义。本研究以紫茉莉(Mirabilis japala)为对象,运用最大熵(MaxEnt)模型,基于全国范围内228个分布点和13个主要环境气候因子(来源于WorldCli... 详细信息

阐明全球气候变化背景下入侵植物的分布格局变迁,对入侵植物的治理与防控具有重要的理论和实践意义。本研究以紫茉莉(Mirabilis japala)为对象,运用最大熵(MaxEnt)模型,基于全国范围内228个分布点和13个主要环境气候因子(来源于WorldClim的19个环境气候数据),模拟分析影响紫茉莉分布的主要环境因子,结合ArcMap软件分析当前和未来(2050s、2070s)3种气候情景下(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)紫茉莉的适生区分布格局及变化规律。结果表明:MaxEnt模型预测结果准确度极高,训练集和测试集AUC值分别为0.983和0.980,影响紫茉莉分布的主要环境因子为最暖季度降水量;当前气候条件下,紫茉莉的适生面积429.06万km^(2),占我国国土的44.52%,除新疆外其余省份均有分布;未来3种气候情境下,紫茉莉潜在分布区整体呈现“南缩北扩”现象,适生区总面积增加,吉林南部、黑龙江南部以及内蒙古东南区域为主要扩张区域,分布质心向东北方向的高纬度地区迁移。因此,在全球气候变化情景下,紫茉莉在我国的适生区域增加并向北扩张。黑龙江和内蒙古以及吉林南部、西藏南部、四川北部、甘肃南部等部分区域应注意防范,防止紫茉莉扩张。

关键词：紫茉莉 MaxEnt模型适生区分布格局气候变化

人工智能时代生物信息学学科发展和人才培养模式研究

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学术前沿 2024年第16期 21-27页

作者：陈铭浙江大学生命科学学院

生物信息学作为生命科学与生物技术/信息技术研究领域的关键交叉学科,对生物经济和数字经济的贡献日益显著。当前,生物信息学仍面临学科体系不健全、定位模糊以及交叉合作不充分等挑战,多模态高维度生物大数据的准确性、分析处理和共享... 详细信息

生物信息学作为生命科学与生物技术/信息技术研究领域的关键交叉学科,对生物经济和数字经济的贡献日益显著。当前,生物信息学仍面临学科体系不健全、定位模糊以及交叉合作不充分等挑战,多模态高维度生物大数据的准确性、分析处理和共享整合问题也考验着生物信息学的发展。在建设科技强国的过程中,生物信息学是生物经济产业布局的关键环节。与此同时,人工智能技术的融入正引发生命科学研究范式的转变,促使生物信息学从认知科学向工程创造的STEM并存模式方向发展。此外,生物信息学面临人才培养同质化和优秀青年人才“内卷”的困境,需要构建多层次培养体系和优化科研环境,培养具有战略眼光的科学家。由此,应加强顶层设计,完善学科体系与教学体系;建立多元化人才培养体系;全面推进“101计划”;优化教育资源分配和教学模式创新。

关键词：生物信息学人工智能人才培养 STEM 优化教育资源分配

清华大学生物系复系40周年重大科研成果回顾

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科学通报 2024年第30期69卷 4339-4355页

作者：陈国强陈柱成黄善金刘玉乐鲁志欧光朔戚益军王新泉王一国颉伟谢道昕姚骏俞立张伟清华大学生命科学学院

清华大学生命科学学科有着深厚的历史积淀. 1926年,清华大学成立生物系. 1952年全国高校进行院系调整时清华大学生物系被并入兄弟院系.清华大学于1984年恢复生物系,并于2009年更名为生命科学学院. 2024年清华生命科学迎来了生物系复系4... 详细信息

清华大学生命科学学科有着深厚的历史积淀. 1926年,清华大学成立生物系. 1952年全国高校进行院系调整时清华大学生物系被并入兄弟院系.清华大学于1984年恢复生物系,并于2009年更名为生命科学学院. 2024年清华生命科学迎来了生物系复系40周年.这40年间,清华大学生命科学学院在国家支持下,依托清华大学的办学优势,广泛吸纳海内外优秀人才,积极开展国际交流与合作,在师资建设、人才培养、学科发展、科研创新和平台搭建等方面取得了显著成就.如今,清华大学生命科学学院已经成为中国生命科学领域最具特色和影响力的人才培养和科研基地之一,取得了一系列的令人瞩目和具有国际影响力的科研成果.本文主要介绍复系40年以来清华大学生命科学领域在细胞、发育和遗传生物学、生理和分子医学、生物物理与结构生物学、交叉学科、神经生物学和植物生物学等方向最新的代表性科研成果.这些原创性基础研究与应用研究成果不仅使清华大学生命科学学科跻身国际领先行列,也为中国和全球生命科学和生物技术的发展与人类健康事业作出了重要贡献.

关键词：清华大学生物系复系重大科研成果

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非生物逆境锻炼对玉米镉胁迫的生理响应

草业学报 2024年第11期33卷 135-148页

作者：李霄霄张盼卢园李婷赵娜吴佳文延安大学生命科学学院

我国耕地镉污染问题非常严峻，阐明非生物逆境锻炼对玉米镉胁迫的生理响应，一方面可利用降低镉积累的非生物逆境锻炼保障玉米的品质，另一方面还可利用促进镉积累的非生物逆境锻炼提高玉米修复镉污染土壤的效率。本研究选取干旱、盐胁... 详细信息

我国耕地镉污染问题非常严峻，阐明非生物逆境锻炼对玉米镉胁迫的生理响应，一方面可利用降低镉积累的非生物逆境锻炼保障玉米的品质，另一方面还可利用促进镉积累的非生物逆境锻炼提高玉米修复镉污染土壤的效率。本研究选取干旱、盐胁迫、缺铁和低浓度镉预处理分别作为交叉和同种非生物逆境短期锻炼玉米幼苗，然后施加或不施加镉胁迫处理，测定不同非生物逆境锻炼后玉米在镉胁迫下的生物量、根系形态、耐受系数、镉浓度及积累量、镉的亚细胞分布，以及抗氧化防御系统能力的变化。结果表明：缺铁、盐胁迫和干旱锻炼降低了玉米根、茎和叶干重，但这些非生物逆境锻炼显著提高了玉米对镉的耐受系数。干旱锻炼降低了玉米根、茎和叶镉浓度及积累量，而且干旱锻炼促使更多的镉分布在液泡。相比之下，低浓度镉锻炼增加了玉米根和叶镉浓度及叶片镉积累量，但没有改变亚细胞镉的分布比例。非生物逆境锻炼对镉胁迫下玉米叶片和根超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）和过氧化氢酶（CAT）活性无显著性的影响，表明非生物逆境锻炼没有刺激抗氧化酶响应玉米的镉胁迫。通过相关性分析发现玉米总根长与非生物逆境锻炼下镉积累密切相关，叶片细胞壁镉浓度与玉米镉积累呈正相关，根液泡镉浓度与玉米镉积累呈负相关。非生物逆境锻炼能显著提高玉米耐镉性，其中干旱锻炼可应用于降低玉米积累镉。

关键词：镉积累锻炼非生物逆境玉米抗氧化

数字人体信息聚合:内涵阐释、数据来源、模型构建与应用前景

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图书馆论坛 2024年第7期44卷 28-37页

作者：黄进展文庭孝中南大学生命科学学院

文章从数字人体信息聚合宏观发展环境和微观现实需求着手,阐释“人体信息”“数字人体信息”“信息聚合”“数字人体信息聚合”的理论内涵,梳理数据来源,构建数字人体信息聚合模型,探讨其应用前景。数字人体信息聚合数据来源主要有公开... 详细信息

文章从数字人体信息聚合宏观发展环境和微观现实需求着手,阐释“人体信息”“数字人体信息”“信息聚合”“数字人体信息聚合”的理论内涵,梳理数据来源,构建数字人体信息聚合模型,探讨其应用前景。数字人体信息聚合数据来源主要有公开数据、授权数据和保密数据。文章构建基于特征标签、融合知识图谱和基于应用场景的三种数字人体信息聚合模型,探讨其在健康评估与疾病预测、身份识别与网络安全以及商品推荐与智能服务领域的应用前景。

关键词：数字人体信息信息聚合知识图谱应用场景

基于金纳米粒-白蛋白融合蛋白递送系统的非药物靶向溶栓策略

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药学学报 2024年第2期59卷 455-463页

作者：鲁津津刘春孙思荣陈敬华高敏江南大学生命科学与健康工程学院江苏无锡214122

血栓是导致心肌梗塞、脑卒中等心血管疾病的主要因素之一。纤维蛋白溶酶类抗血栓药物虽然已被广泛应用于临床,但依然受到治疗窗口狭窄、半衰期短、易失活和因非靶向性造成的异常出血等不良反应的限制。因此,有效地将溶栓物质靶向输送到... 详细信息

血栓是导致心肌梗塞、脑卒中等心血管疾病的主要因素之一。纤维蛋白溶酶类抗血栓药物虽然已被广泛应用于临床,但依然受到治疗窗口狭窄、半衰期短、易失活和因非靶向性造成的异常出血等不良反应的限制。因此,有效地将溶栓物质靶向输送到血栓部位并将不良反应降至最低至关重要。基于人血清白蛋白(human serum albumin,HSA)在血液中的长循环效果和优异的载药特性,本研究运用基因工程技术在HSA的N末端融合一段能靶向血栓部位的功能肽(P-selectin binding peptide,PBP),经毕赤酵母表达并纯化得到具有血栓靶向功能的白蛋白融合蛋白。该融合蛋白包载金纳米粒子(gold nanoparticles,Au NPs)后能够形成均一稳定的纳米粒(PBP-HSA@Au),粒径为17.7±1.0 nm,zeta电位为-11.3±0.2 mV。细胞毒性和溶血实验证明PBP-HSA@Au生物相容性好,血小板靶向实验表明PBP的引入赋予了PBP-HSA@Au血栓靶向能力,近红外光(near infrared ray,NIR)照射后,PBP-HSA@Au能将光能快速转化为热能进而破坏纤维蛋白,表现出优异的溶栓效果。本研究设计的白蛋白融合蛋白递送系统为血栓治疗提供了一种精准、快速、非药物的治疗策略,该体系设计简单、生物相容性高,具有较强的临床应用性。研究涉及的所有动物实验均按照江南大学动物实验伦理委员会批准的方案执行[***20230915S0301015(423)]。

关键词：血栓光热治疗靶向溶栓融合蛋白人血清白蛋白金纳米粒

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厚基衣属 (文字衣科) 地衣一新种

菌物学报 2024年

作者：崔璨蒋树浩李洋郝成悦贾泽峰聊城大学生命科学学院

在对中国厚基衣属地衣型真菌资源的调查研究中，根据形态学、解剖学、化学及多基因 (nuLSU、mtSSU、RPB2) 系统发育分析，鉴定出1新种，即多晶厚基衣Leiorreuma polycrystallinum。该种的主要特征为子囊盘线形，体质边缘完全覆盖，其内... 详细信息

在对中国厚基衣属地衣型真菌资源的调查研究中，根据形态学、解剖学、化学及多基因 (nuLSU、mtSSU、RPB2) 系统发育分析，鉴定出1新种，即多晶厚基衣Leiorreuma polycrystallinum。该种的主要特征为子囊盘线形，体质边缘完全覆盖，其内晶体丰富；盘唇全缘；盘面黑色，张开状，覆有白色粉霜；盘被完全炭化，基部发育良好；子囊含2–8孢子；子囊孢子褐色，具5–10隔，横隔透镜型，大小为 (36–)41.5–47×7–9.5 μm。本文提供了该新种的系统发育树、分类学描述以及形态、解剖学特征图片。此外，本文提供了我国已知 8 种厚基衣属地衣的分种检索表。

关键词：地衣型真菌厚顶盘目系统发育分类学

黄土丘陵退耕还林区地表蜘蛛群落特征及生态位分析

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生态学报 2024年

作者：南正正艾宁闫慧玲赖善梅王思艺苑彩霞刘长海延安大学生命科学学院

为深入了解黄土丘陵退耕还林区地表蜘蛛群落特征、主要种群的生态位特征及其与环境因子的关系，本研究选取黄土丘陵区退耕还林（草）后形成的典型植被群落（油松林、山杏林、沙棘林、刺槐林、小叶杨林及农田）为研究样地，于2022年8—1... 详细信息

为深入了解黄土丘陵退耕还林区地表蜘蛛群落特征、主要种群的生态位特征及其与环境因子的关系，本研究选取黄土丘陵区退耕还林（草）后形成的典型植被群落（油松林、山杏林、沙棘林、刺槐林、小叶杨林及农田）为研究样地，于2022年8—11月在每个样地采用陷阱法进行地表蜘蛛采集，并对采集的蜘蛛进行形态学鉴定。结果表明：（1）共采集到地表蜘蛛标本2463头，隶属18科36属49种，其中13个为主要物种。退耕还林对地表蜘蛛群落的均匀度指数和优势度指数产生显著影响（P<0.05），而对丰富度指数和多样性指数均无显著影响；地表蜘蛛群落均匀度指数最高的是山杏林和农田，均匀度指数为0.82；均匀度指数最低的是小叶杨林，均匀度指数为0.49。地表蜘蛛群落优势度指数最高的是山杏林，优势度指数为7.38；优势度指数最低的是小叶杨林，优势度指数为2.13。研究区绝大多数植被间Jaccard相似性指数介于0.4—0.5之间，地表蜘蛛群落组成整体呈现中等不相似。（2）主要地表蜘蛛生态位宽度最大的是鞍形花蟹蛛，生态位宽度为5.30；生态位宽度最小的是申氏豹蛛，生态位宽度为1.54。主要地表蜘蛛生态位重叠值分布范围为[0.06,1]，生态位高度重叠占总对数的23.08%，中度重叠占总对数的28.21%，低度重叠占总对数的48.72%。研究区13个主要地表蜘蛛生态响应速率之和为负值，表明主要地表蜘蛛处于衰退阶段。（3）冗余分析（RDA）结果显示，草本盖度、枯落物厚度、速效钾、电导率、有机质是影响主要地表蜘蛛分布与生态位特征的关键驱动因子。因此，本研究表明，人工林的种植有利于当地地表蜘蛛多样性的恢复和保护；退耕还林区主要地表蜘蛛之间以及主要物种与环境之间尚未达到相对的动态平衡。

关键词：退耕还林区地表蜘蛛群落结构生态位特征环境因子

柑橘全爪螨脂肪酸结合蛋白基因克隆及对饥饿胁迫的响应

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应用昆虫学报 2024年

作者：张宵菁孔新研杨翠刘雯琪袁咏艺邹志文夏斌辛天蓉南昌大学生命科学学院

【目的】脂肪酸在昆虫的生长发育和繁殖中起着重要的作用，而脂肪酸结合蛋白（Fattyacid bindingprotein, FABP）主要参与机体脂肪酸的特异性结合和转运等。本研究旨在克隆柑橘全爪螨Panonychuscitri脂肪酸结合蛋白基因，并分析其对饥... 详细信息

【目的】脂肪酸在昆虫的生长发育和繁殖中起着重要的作用，而脂肪酸结合蛋白（Fattyacid bindingprotein, FABP）主要参与机体脂肪酸的特异性结合和转运等。本研究旨在克隆柑橘全爪螨Panonychuscitri脂肪酸结合蛋白基因，并分析其对饥饿胁迫的响应。【方法】运用RT-PCR结合cDNA末端快速扩增（RACE）技术克隆获得柑橘全爪螨脂肪酸结合蛋白基因全长并分析其序列特征，采用实时荧光定量PCR技术检测了该基因在柑橘全爪螨生长发育不同阶段的表达量差异；将柑橘全爪螨雌成螨在不同饥饿胁迫处理后，统计其存活率、产卵量、卵孵化率、每雌每日产卵量以及PcFABP基因的相对表达量。【结果】柑橘全爪螨PcFABP基因的cDNA全长为907 bp，包括119 bp的5′非编码区，402 bp的开放阅读框（ORF）以及387bp的3′非编码区，编码133个氨基酸。氨基酸序列分析表明，PcFABP基因与二斑叶螨Tetranychus urticae的同源性最高，与其他蛛形纲的相似性为50%左右。PcFABP在柑橘全爪螨不同的生长发育阶段（卵、幼螨、前若螨、后若螨、雌成螨、雄成螨）均表达，在卵、幼螨和后若螨中的表达量较高，前若螨和成螨中表达量较低。与饲喂24和48 h相比，柑橘全爪螨雌成螨饥饿处理24和48h、先饥饿24h后复饲24h、先饲喂24h后饥饿24h后，其存活率和产卵量均显著降低（P0.05）。此外，对PcFABP基因的表达分析显示先饥饿24h在复饲24h的相对表达量最高，饥饿48 h的相对表达量最低。【结论】PcFABP基因可能参与柑橘全爪螨的生长发育，并且柑橘全爪螨可能通过调控PcFABP基因的表达来对饥饿胁迫进行响应。

关键词：柑橘全爪螨脂肪酸结合蛋白基因表达饥饿胁迫