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新污染物对肠道菌群的影响及其毒性效应研究进展

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环境科学与技术 2024年第5期47卷 160-171页

作者：孙益琼黄清育中国科学院城市环境研究所中国科学院城市环境与健康重点实验室福建厦门361021 中国科学院大学北京100049

新污染物通过与肠道菌群的互作所导致的毒性效应逐渐被人们认识和关注。该文综述了当前备受关注的内分泌干扰物、全氟和多氟烷基化合物、微塑料和抗生素等新污染物对机体肠道菌群的影响及其相关毒性效应,并提出当前研究存在的局限性。... 详细信息

新污染物通过与肠道菌群的互作所导致的毒性效应逐渐被人们认识和关注。该文综述了当前备受关注的内分泌干扰物、全氟和多氟烷基化合物、微塑料和抗生素等新污染物对机体肠道菌群的影响及其相关毒性效应,并提出当前研究存在的局限性。建议未来应开展基于无菌动物模型的粪菌移植实验以厘清肠道菌群和宿主健康的因果关系,并利用多组学研究系统揭示新污染物通过干扰肠道菌群稳态导致毒性效应的机制。此外,从肠道菌群的角度解释新污染物损害机体健康的长期效应、年龄易感性及性别特异性,也值得进一步研究。

关键词：新污染物肠道菌群毒性效应机制

云南寒武系下部红井哨组三叶虫云南马龙头虫(Malongocephalus yunnanensis)的软躯体构造

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古生物学报 2024年第2期63卷 207-220页

作者：朱玉妍曾晗孙智新刘瑶赵方臣现代古生物学和地层学国家重点实验室中国科学院南京地质古生物研究所南京210008 中国科学院大学北京100049

三叶虫是古生代海洋中最引人注目的节肢动物之一,其外骨骼具有极高的多样性。相较于易于保存的矿化外骨骼,三叶虫的软躯体构造往往难以在化石记录中保存,这增加了三叶虫内部构造解剖和演化的研究难度。寒武纪布尔吉斯页岩型特异埋藏化... 详细信息

三叶虫是古生代海洋中最引人注目的节肢动物之一,其外骨骼具有极高的多样性。相较于易于保存的矿化外骨骼,三叶虫的软躯体构造往往难以在化石记录中保存,这增加了三叶虫内部构造解剖和演化的研究难度。寒武纪布尔吉斯页岩型特异埋藏化石群中独特的保存条件使得三叶虫精细的软躯体构造得以保存,为解析三叶虫内部构造提供了材料。本文描述了来自云南昆明呈贡下庄剖面寒武系第二统第三阶红井哨组泥岩中产出的云南马龙头虫(Malongocephalus yunnanensis Zhang and Lin in Zhang et al.,1980)的软躯体构造。标本展示了M. yunnanensis的触角至少有13个肢节,触角后附肢具有板片状的外肢。消化道分化为前肠、中肠和后肠,头部见三对消化腺。这是莱德利基虫目(Redlichiida)小阿贝得虫科(Abadiellidae)中软躯体构造的首次报道,丰富了寒武纪早期三叶虫的解剖学信息。本研究比较分析了莱德利基虫目的触角相对长度差异,对三叶虫的消化系统构造进行了讨论。

关键词：寒武系筇竹寺阶红井哨组三叶虫澄江动物群节肢动物

中国沙漠结皮蓝藻新记录属——结席藻属(Crustifilum,Coleofasciculales)及相近属的分类讨论

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水生生物学报 2024年第9期48卷 1581-1591页

作者：许叶伟郭晓雨陈友信李华段明虞功亮乔之怡天津农学院天津市水产生态及养殖重点实验室天津300384 中国科学院水生生物研究所中国科学院藻类生物学重点实验室武汉430072 中国科学院大学现代农业科学学院北京100049

为进一步推进现代蓝藻分类系统单系化发展,研究对从宁夏沙坡头的土壤结皮样本中分离纯化得到CHAB7530和CHAB7535两株丝状蓝藻进行了研究。该藻株在形态学上与束鞘丝藻类(Coleofasciculus-like)和微鞘藻类(Microcoleus-like)的物种相似,... 详细信息

为进一步推进现代蓝藻分类系统单系化发展,研究对从宁夏沙坡头的土壤结皮样本中分离纯化得到CHAB7530和CHAB7535两株丝状蓝藻进行了研究。该藻株在形态学上与束鞘丝藻类(Coleofasciculus-like)和微鞘藻类(Microcoleus-like)的物种相似,基于16S rRNA基因的序列分析表明,CHAB7530和CHAB7535与帕斯结席藻(Crustifilum hispaliculae Moreira-Fernandes,Giraldo-Silva,***&Garcia-Pichel 2021)的序列相似性达99.7%—99.9%,系统发育分析表明它们与结席藻属(Crustifilum)聚集并形成支持度良好的进化分支。此外还补充了该物种的ITS二级结构数据。结合分子、形态学和生态学数据的多相方法分析表明CHAB7530和CHAB7535为帕斯结席藻(***),该属种是中国新记录属种。文章还结合系统发育分析结果,对先前从Microcoleus steenstrupii复合体中独立出来的部分属(例Parifilum)进行了分类学的修改建议讨论。

关键词：蓝藻结席藻属束鞘丝藻科生物土壤结皮沙漠新记录属

祁连山东段南麓高寒嵩草草甸群落特征变化及其与家庭牧场管理的关系

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生态学报 2024年

作者：林丽李杰霞李本措兰玉婷司梦可张法伟李以康曹广民樊博中国科学院西北高原生物研究所青海海北高寒草地生态系统国家野外科学观测研究站中国科学院西北高原生物研究所中国科学院高原生物适应与进化重点实验室中国科学院大学

以相同地形及气候条件下高寒嵩草草甸关键稳态为研究对象，对其植物群落数量特征、家庭牧场经营管理特征进行调查分析，探讨家庭牧场植物群落数量特征同牧场管理之间的耦合关系，解析导致牧场植物群落特征分异的社会学和经济学根源，结... 详细信息

以相同地形及气候条件下高寒嵩草草甸关键稳态为研究对象，对其植物群落数量特征、家庭牧场经营管理特征进行调查分析，探讨家庭牧场植物群落数量特征同牧场管理之间的耦合关系，解析导致牧场植物群落特征分异的社会学和经济学根源，结果表明：（1）牧民的放牧管理同草地总生产能力及其年际间的稳定性存在关联关系，过度放牧可以导致植被生产能力降低，过低放牧强度会导致家庭牧场总收益降低。（2）研究区域绝大多数牧民控制草地处于牧草生产能力中等(优良可食性牧草产量（129.1±28.3）g/m2)、草地生产能力稳定性（植物群落地上生物量年际间的变异系数19.9%）较高和家庭牧场收益/投资比（1.69—1.74）较高的小嵩草草甸草毡表层加厚期。（3）家庭牧场经济行为符合小农场经济行为特征，研究区域家庭牧场草畜平衡补偿金仅占家庭牧场总收入的0.06%—1.25%，且该区草畜平衡补偿金同草地所处演替稳态无关。维持草地的高水平生态服务功能需要牺牲一部分牧场经济收入，导致牧民在牧场经营过程中更注重草地的生产服务价值。因此，牧民选择小嵩草草甸不同稳态作为该区主流植被是当地牧民对草地畜牧业生产成本和家庭收益权衡的结果。未来畜牧业生产及管理模式应从草地自身特征出发，依托技术和管理的创新，以提高草地生产资料、生产关系和生产力之间的匹配度，同时以增加草地单位面积生产附加值为目标，从根本上实现草地的可持续发展利用。

关键词：退化草地恢复牧区经济发展草地退化原因高寒嵩草草甸

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西藏天敌寄生蜂两新记录种

西藏科技 2024年第1期46卷 19-23页

作者：李宏亮刘桓吉张彦周中国科学院动物研究所中国科学院动物进化与系统学重点实验室北京100101

在西藏境内进行昆虫天敌资源调查时,采集到大量的农林重大害虫皱大球蚧、樱桃球蚧、绛蚧,并饲养出2种花角跳小蜂(膜翅目:跳小蜂科),即不列颠花角跳小蜂Blastothrix brittanica Girault, 1917(寄生皱大球蚧、樱桃球蚧)和中国花角跳小蜂Bl... 详细信息

在西藏境内进行昆虫天敌资源调查时,采集到大量的农林重大害虫皱大球蚧、樱桃球蚧、绛蚧,并饲养出2种花角跳小蜂(膜翅目:跳小蜂科),即不列颠花角跳小蜂Blastothrix brittanica Girault, 1917(寄生皱大球蚧、樱桃球蚧)和中国花角跳小蜂Blastothrix chinensis Shi, 1990(寄生绛蚧),经文献及数据库查询确定为西藏新记录种,这2种花角跳小蜂均为重要的膜翅类天敌寄生蜂。对新记录种的形态特征、分布和寄主进行了详细的记述,并给出了花角跳小蜂属中国种类的分种检索表。该研究将有助于西藏地区生物防治工作的开展。

关键词：膜翅目跳小蜂科花角跳小蜂新记录西藏

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基于DNA条形码技术的高通量介观联接组学

生物化学与生物物理进展 2024年第10期 2369-2378页

作者：胡鹏凯黄龙文中国科学院生物物理研究所脑与认知科学国家重点实验室中国科学院大学

联接组学作为研究不同脑区、不同神经元之间突触联接模式的一个重要神经科学研究领域，是理解神经计算，揭示情感、学习、认知等复杂功能的关键之一。其中微米级的介观联接组学以其独有的优势成为了目前在啮齿类动物等的神经系统研究中... 详细信息

联接组学作为研究不同脑区、不同神经元之间突触联接模式的一个重要神经科学研究领域，是理解神经计算，揭示情感、学习、认知等复杂功能的关键之一。其中微米级的介观联接组学以其独有的优势成为了目前在啮齿类动物等的神经系统研究中应用最为广泛的技术，且在非人灵长类动物的脑科学研究中也有着重要的应用前景。传统的介观联接组学测量技术通常采用荧光标记和光学成像的原理，对神经环路进行顺行或逆行示踪。为了实现单细胞精度的示踪成像以绘制更精细的联接图谱，人们发明了稀疏标记神经元的方法，但在单个动物的示踪通量、数据的多组学跨模态整合等方面仍面临着挑战。近十年来，基于DNA条形码的高通量介观联接组测量技术正快速发展，与传统的介观联接组学测量技术相比具有高通量、低成本以及多组学分析的优势。本文根据示踪原理及所用病毒感染模式的不同介绍了几种较成熟的基于DNA条形码的介观联接组学代表性技术，并从技术原理、技术应用以及技术的优缺点等方面进行总结。最后，总结了基于DNA条形码的高通量介观联接组测量技术领域的发展现状，并提出了一些未来进一步发展的研究方向。

关键词： DNA条形码介观联接组脑联接图谱

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基于结构信息的MHET降解酶挖掘及温和温度下的酶级联塑料降解

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生物工程学报 2024年第3期40卷 773-785页

作者：刘欣悦耿文超孙瑨原陈泽华崔颖璐吴边中国科学技术大学生命科学与医学部安徽合肥230027 中国科学院微生物研究所、微生物资源前期开发国家重点实验室、中国科学院微生物生理与代谢工程重点实验室北京100101 南开大学化学学院天津300071 中国科学院天津工业生物技术研究所、中国科学院系统微生物工程重点实验室天津300308

聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)的不规范使用和处置造成了严重的生态污染。酶法降解是一种环境友好的解决PET污染的方法。对苯二甲酸单(2-羟乙基)酯[mono(2-hydroxyethyl)terephthalate,MHET]是PET降解过程中的... 详细信息

聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate,PET)的不规范使用和处置造成了严重的生态污染。酶法降解是一种环境友好的解决PET污染的方法。对苯二甲酸单(2-羟乙基)酯[mono(2-hydroxyethyl)terephthalate,MHET]是PET降解过程中的具有竞争性抑制效果的中间产物,可由MHET降解酶催化水解。本研究采用生物信息学方法,结合序列和结构信息,发现了一种MHET水解酶,BurkMHETase。酶学性质研究表明该酶的最适pH和最适温度分别为7.5和40℃,在pH 7.5−10.0、30−45℃条件下相对稳定;以MHET为底物测定动力学参数kcat为(24.2±0.5)s^(-1),Km为(1.8±0.2)μmol/L,具有与目前最高效的IsMHETase相似的kcat值和更高的底物亲和力。BurkMHETase与PET降解酶IsPETase联用能够改善PET薄膜的降解效果。结构分析和突变实验表明,BurkMHETase可能已经进化出特定的结构特征来催化MHET的水解。对于MHET降解酶,在495位为芳香族氨基酸以及活性部位或远端氨基酸间的协同相互作用对于MHET水解活性似乎是必需的。因此,BurkMHETase有潜力应用于PET双酶降解系统,而所使用的生物信息学方法可以用来高效挖掘新的MHET降解酶。

关键词：聚对苯二甲酸乙二醇酯塑料生物降解酶挖掘丝氨酸水解酶

放氧光合生物LHC捕光天线的结构、排布与功能

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中国科学：生命科学 2024年第8期54卷 1408-1423页

作者：申丽丽王源王文达中国科学院植物研究所光生物学重点实验室北京100093

在光合作用的原初光能转化过程中,光合膜上的光系统I和光系统II将吸收的太阳能转化为化学能,并释放氧气,产生的ATP和NADPH为二氧化碳固定提供能量.光合生物光系统核心外围的捕光天线负责收集光能,并向反应中心传递激发能,而且可以调节... 详细信息

在光合作用的原初光能转化过程中,光合膜上的光系统I和光系统II将吸收的太阳能转化为化学能,并释放氧气,产生的ATP和NADPH为二氧化碳固定提供能量.光合生物光系统核心外围的捕光天线负责收集光能,并向反应中心传递激发能,而且可以调节光合膜上的能量高效分配与利用.其中LHC类捕光天线在真核放氧光合生物进化过程中表现出丰富的多样性,研究它们的结构与功能对于探索光合作用原初反应和调控适应环境的分子机理有重要意义.本文围绕放氧光合生物LHC捕光天线的基因、蛋白、结构和功能,论述了从海洋绿藻到高等植物,以及红藻到硅藻进化过程中捕光天线的蛋白结构与功能细节,总结了它们与反应中心结合排布的不同形式,阐述了LHC捕光天线的多样性对于光合生物适应光环境的重要意义.

关键词：光合作用捕光天线光系统Ⅰ 光系统Ⅱ LHCII FCP LHC结构与功能 LHC天线排布

基于九个微卫星标记的核桃举肢蛾地理种群的遗传多样性分析

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昆虫学报 2024年第1期67卷 90-101页

作者：王琦琦孙艳唐光辉西北农林科技大学林学院西部森林生物灾害治理国家林业和草原局重点实验室杨凌712100 中国科学院动物研究所动物进化与系统学院重点实验室北京100101

【目的】核桃举肢蛾Atrijuglans hetaohei是核桃Juglans regia上的一种重要蛀果性害虫,在我国北京、山东、山西、陕西、四川等核桃种植产业区普遍发生,严重影响核桃的产量和商品价值,造成严重的经济损失。本研究旨在明确核桃举肢蛾地理... 详细信息

【目的】核桃举肢蛾Atrijuglans hetaohei是核桃Juglans regia上的一种重要蛀果性害虫,在我国北京、山东、山西、陕西、四川等核桃种植产业区普遍发生,严重影响核桃的产量和商品价值,造成严重的经济损失。本研究旨在明确核桃举肢蛾地理种群遗传分化和地理分布特点,阐明其不同地理种群间的遗传结构,了解其种群扩散规律,为核桃举肢蛾的防控提供理论指导。【方法】基于核桃举肢蛾转录组测序结果,使用聚丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管电泳分型方法,利用筛选的多态性微卫星位点对我国8个省/市(北京、河北、河南、山东、山西、陕西、甘肃和四川)的16个地理种群共319头核桃举肢蛾样本进行种群遗传多样性分析,使用STRUCTURE和BAPS软件分析其种群遗传结构,并对影响其地理分布的因素进行探讨。【结果】核桃举肢蛾9个SSR位点具有较高的多态性,且多数位点未偏离哈迪-温伯格平衡。核桃举肢蛾各地理种群遗传多样性中等偏低(有效等位基因数Ne为1.334~1.824,期望杂合度He为0.203~0.342),种群间遗传分化较小(遗传分化系数F_(ST)学特性,结合种群遗传结构分析结果,我们推测河流对核桃举肢蛾地理种群基因流的阻碍作用强于山川,而作为主要经济果树害虫,人类活动可能是干扰核桃举肢蛾种群地理分布的最主要因素。

关键词：核桃举肢蛾地理种群微卫星标记遗传多样性种群遗传结构基因流