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雌激素介导circZNF423作为ceRNA调控oar-miR-541-3p/CALM3通路促进绵羊成肌细胞增殖

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中国农业科学 2024年第3期57卷 597-612页

作者：池润清韩海银王鹏李凯扬储明星刘玉芳河北工程大学生命科学与食品工程学院中国农业科学院北京畜牧兽医研究所/农业农村部动物遗传育种与繁殖重点实验室北京市畜牧总站

【背景】雌激素是雌性哺乳动物卵巢组织分泌的主要激素，其对肌肉的生长发育起着重要的调控作用，circRNA已被发现参与多种与肌肉生长发育相关的信号通路。【目的】根据团队前期卵巢摘除苏尼特羊与假手术苏尼特羊全转录组整合分析发现ci... 详细信息

【背景】雌激素是雌性哺乳动物卵巢组织分泌的主要激素，其对肌肉的生长发育起着重要的调控作用，circRNA已被发现参与多种与肌肉生长发育相关的信号通路。【目的】根据团队前期卵巢摘除苏尼特羊与假手术苏尼特羊全转录组整合分析发现circZNF423可作为内源性竞争RNA(ceRNA)调控oar-miR-541-3p/CALM3的表达。为进一步探究雌激素在绵羊肌肉生长中分子机制，通过体外培养绵羊原代成肌细胞，检测成肌细胞中外源添加雌激素介导circZNF423调控oar-miR-541-3p/CALM3对成肌细胞增殖的影响，为进一步研究雌激素及circRNA在绵羊生长发育性状中的作用机制提供理论依据，为绵羊分子设计育种提供新的研究思路。【方法】采集绵羊背最长肌组织，对绵羊原代成肌细胞进行体外分离培养，通过免疫荧光染色、RNA原位杂交（FISH）和核质分离试验确定circZNF423在成肌细胞中的表达位置；RNAhybrid在线软件预测circZNF423、oar-miR-541-3p和CALM3存在结合关系，通过双荧光素酶活性检测和生物素标记的miRNA下拉试验验证circZNF423和oar-miR-541-3p、oar-miR-541-3p和CALM3结合情况；体外构建合成circZNF423过表达或干扰载体、oar-miR-541-3p的模拟物（mimics）或抑制剂（inhibitor）、CALM3过表达或干扰载体，在绵羊原代成肌细胞中进行转染，利用RT-qPCR、Western blot、EdU和CCK-8检测绵羊成肌细胞增殖标志因子的表达和成肌细胞增殖情况；为进一步明确雌激素在绵羊肌肉生长发育中的作用，体外添加不同浓度的外源性雌二醇（E2），利用RT-qPCR、Western blot、CCK-8和EdU检测绵羊肌细胞增殖标志基因的表达变化。【结果】免疫荧光染色显示分离的原代细胞为绵羊成肌细胞，可用于后续功能验证；RNA原位杂交和核质分离试验表明，circZNF423主要在绵羊成肌细胞质中表达。RNAhybrid、双荧光素酶活性检测和生物素标记的miRNA下拉试验结果表明，circZNF423与oar-miR-541-3p、oar-miR-541-3p与CALM3 3’UTR之间均存在显著的结合关系；抑制circZNF423/CALM3表达或过表达oar-miR-541-3p后，绵羊成肌细胞增殖标志因子PCNA、CDK2和Pax7 mRNA与蛋白表达水平一致，均显著上调（P细胞增殖率显著上升（P细胞增殖标志因子表达最高，显著高于1和100 nmol·L-1的添加浓度（P细胞增殖标志因子PCNA、CDK2和Pax7mRNA和蛋白表达水平一致，均显著上调，circZNF423和CALM3的表达量显著降低，oar-miR-541-3p的表达量显著升高（P体外添加雌二醇后绵羊成肌细胞增殖率显著升高（P细胞中circZNF423作为ceRNA调控oar-miR-541-3p和CALM3的结合及表达，添加外源雌激素可通过抑制circZNF423/oar-miR-541-3p/CALM3通路促进绵羊肌肉细胞的增殖。这些结果为揭示雌激素及circZNF423在绵羊骨骼肌发育性状中的分子机制提供理论基础。

关键词：绵羊肌肉发育雌激素 circZNF423 oar-miR-541-3p CALM3

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光谱成像技术及其在植物中的应用研究进展

电子显微学报 2024年第3期43卷 390-404页

作者：李若凡葛颜锐陈盈盈吴丁洁崔亚宁李瑞丽北京林业大学生物科学与技术学院林木遗传育种全国重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院林木育种与生态修复国家工程研究中心北京林业大学生物科学与技术学院林木、花卉遗传育种教育部重点实验室北京林业大学生物科学与技术学院树木花卉育种生物工程国家林业和草原局重点实验室北京100083

光谱成像技术能够同时获取样品的空间与化学信息,是研究复杂生物样品的有力工具。近年来,由于具备非入侵、无损测量等优势,光谱成像技术在食品与农产品检测、生物医学与环境监测等方面引起了越来越多的关注。同时,随着成像技术的发展,... 详细信息

光谱成像技术能够同时获取样品的空间与化学信息,是研究复杂生物样品的有力工具。近年来,由于具备非入侵、无损测量等优势,光谱成像技术在食品与农产品检测、生物医学与环境监测等方面引起了越来越多的关注。同时,随着成像技术的发展,光谱成像技术在成像速度、波段数量、光谱分辨率、空间分辨率等方面的性能都得到了极大的提升,空间分辨率甚至可以打破衍射极限达到超分辨级别。本综述总结了拉曼光谱、红外光谱和近红外光谱等几种主要光谱成像技术的基本原理与性能,重点介绍了这类技术在植物细胞壁与木材研究、细胞结构与成分可视化、生物与非生物胁迫检测以及种子的无损测量等领域中的应用进展,并对这一类技术的发展潜力进行了探讨与总结,为今后光谱成像技术在植物研究领域的进一步发展与应用提供理论参考。

关键词：成像拉曼光谱红外光谱近红外光谱细胞壁细胞结构

产褐黄色链霉菌HEBRC45958菌株防控番茄棒孢叶斑病研究

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中国农业科技导报 2024年

作者：黄大野余志斌万中义杨丹李金萍曹春霞湖北省生物农药工程研究中心国家生物农药工程技术研究中心农业农村部微生物农药创制重点实验室武汉商贸职业学院北京市植物保护站

为明确产褐黄色链霉菌HEBRC45958菌株对番茄棒孢叶斑病的防控效果，采用平板对峙培养结合光学显微镜和扫描电镜观察确定HEBRC45958离体抑菌活性，并测定其产铁载体能力和水解酶活性。同时采用盆栽试验确定HEBRC45958发酵液对番茄棒孢叶... 详细信息

为明确产褐黄色链霉菌HEBRC45958菌株对番茄棒孢叶斑病的防控效果，采用平板对峙培养结合光学显微镜和扫描电镜观察确定HEBRC45958离体抑菌活性，并测定其产铁载体能力和水解酶活性。同时采用盆栽试验确定HEBRC45958发酵液对番茄棒孢叶斑病防控效果。结果表明，对峙培养条件下HEBRC45958对多主棒孢的抑菌率为52.65%。扫描电镜下观察，与对照相比，HEBRC45958处理后多主棒孢菌丝发生扭曲和破裂，透射电镜下观察，多主棒孢细胞膜和细胞壁距离增加。HEBRC45958菌株能产生淀粉酶、纤维素酶、几丁质酶和嗜铁素。盆栽试验表明，HEBRC45958发酵液对番茄棒孢叶斑病的防效为100%，具有较好的生防应用前景。

关键词：产褐黄色链霉菌番茄多主棒孢防效

Characterization of High-Molecular-Weight Glutenin Subunits and Their Coding Genes from Aegilops umbellulata

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Acta Botanica Sinica 2002年第7期44卷 809-814页

作者：刘志杰张学民万永芳刘坤凡王道文中国科学院遗传与发育生物学研究所植物细胞与染色体工程国家重点实验室北京100101

The high-molecular-weight (HMW) glutenin subunits and their coding genes from Aegilops umbellulata Zhuk. (UU, 2n = 2x = 14) were characterized using SDS-PAGE analysis and molecular approaches. SDS-PAGE analysis showed that the 1Ux subunits from four different accessions possessed electrophoretic mobilities close to, or slower than, that displayed by the 1Dx2.2 subunit of common wheat. The electrophoretic mobilities of the 1Uy subunits were generally similar to those shown by the 1Dy subunits of common wheat. The complete open reading frames of the 1Ux and 1Uy genes were amplified by PCR and subsequently cloned and sequenced. Amino acid sequence comparisons suggested that the primary structure of the 1Ux and 1Uy subunits were identical to that of published HMW glutenin subunits from related species, Phylogenetic analysis indicated that the HMW glutenin subunits of Ae. umbellulata were most closely related to those encoded by the D genome of Triticeae.

关键词： high-molecular-weight glutenin subunit Aegilops Aegilops umbellulata

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白蚁对土壤与植物影响的过程及机制

应用生态学报 2024年第9期35卷 2401-2412页

作者：姜川曾小玲金艳强冯德枫林方美陈远洋唐建维刘成刚中国科学院西双版纳热带植物园中国科学院热带植物资源可持续利用重点实验室云南勐腊666303 中国科学院大学北京100049 中国林业科学研究院高原林业研究所昆明650233 中国科学院华南植物园中国科学院退化生态系统植被恢复与管理重点实验室广州510650 云南大学资源植物研究院昆明650504

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土... 详细信息

白蚁作为一种巢居式社会性昆虫,其部分类群具有重大破坏作用,常被人们混淆为世界性“害虫”。然而,绝大多数白蚁能够通过参与生物地球化学循环来调节植被和土壤的重要生态功能和服务,被誉为“生态系统工程师”。本文综述了白蚁对巢穴土壤物理、化学、生物特性及其周边植物群落组成和多样性等的影响。白蚁可以形成独特的土壤“生物团聚体”和“资源异质性斑块”,影响微生物群落结构、胞外酶活性、土壤理化性质和温室气体排放等,进而影响植被生长发育、组成结构及生产力水平。这种效应在不同白蚁类群和功能群间存在差异,且受区域土壤环境和微气候条件等影响。白蚁巢穴可通过上述过程有效提高区域生态系统适应或抵御外界环境胁迫的能力。今后研究需重点关注以下方向:1)从微观尺度(团聚体水平)到宏观尺度(景观水平),探索以白蚁为核心的土壤生物营养级联效应过程及其对生物地球化学循环的驱动机制;2)探究将白蚁巢穴土壤开发为热带地区土壤肥力改良剂的潜力,并挖掘巢穴有益微生物功能基因用于病害防治等产品研发。

关键词：白蚁巢穴土壤生物结构养分循环水气交换微生物互作植物群落

三峡水库小江回水区水华暴发期浮游植物群落结构及其与环境因子的关系

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1025-1035,I0003-I0005页

作者：胡莲郑志伟杨志杨晴邹曦万成炎张云昌水利部中国科学院水工程生态研究所水利部水工程生态效应与生态修复重点实验室湖北省水生态保护与修复工程技术研究中心武汉430079 水利部三峡工程管理司北京100000

三峡水库蓄水以来,支流水华频发,尤以小江情况最为严重,给三峡库区的生态安全带来较大隐患。为探究支流水华暴发特征和主控因素,于20142021年小江水华暴发期间在小江高阳江段进行浮游植物及环境因子调查,并使用单因素方差分析、聚类分... 详细信息

三峡水库蓄水以来,支流水华频发,尤以小江情况最为严重,给三峡库区的生态安全带来较大隐患。为探究支流水华暴发特征和主控因素,于20142021年小江水华暴发期间在小江高阳江段进行浮游植物及环境因子调查,并使用单因素方差分析、聚类分析、百分比相似性分析以及基于距离的线性模型等方法,对小江水华暴发期间浮游植物和环境因子在不同年份不同水层间的差异以及二者的关系进行研究。结果表明:小江水华暴发期内,浮游植物的种类数在43~70种之间,其中2015年蓝藻种类数明显减少,2018年以后硅藻种类数明显减少;采样期间浮游植物平均细胞密度在0.66×10^(6)~61.28×10^(6)cells/L之间,同期表层细胞密度明显高于中层和底层;各层水体间水华微囊藻、铜绿微囊藻、不定微囊藻等10种藻的密度存在明显差异,是主要差异种;显著影响表层、中层和底层浮游植物群落结构变动的环境因子是水位的日平均变幅;水位的日平均变幅与藻类优势种拟合关系显示,当日水位下降幅度在0.5 m以上时,浮游植物平均密度会呈指数级减少。研究结果可为三峡库区支流水华的防控提供数据支持。

关键词：三峡水库小江水华暴发浮游植物群落结构水位变动

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微塑料对土壤动植物的毒性效应研究进展

环境科学 2024年

作者：马妍西振瑜王晓南王佳琪张聪刘征涛海油环境科技(北京)有限公司中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院

陆地生态系统是地球上最直接和主要的塑料汇。从微塑料暴露对陆生植物的直接毒性、间接毒性以及与其他污染物的联合毒性角度分析了其对植物的毒性效应；通过对土壤动物的生长、行为和氧化应激等方面的效应研究，阐述了微塑料对动物的毒... 详细信息

陆地生态系统是地球上最直接和主要的塑料汇。从微塑料暴露对陆生植物的直接毒性、间接毒性以及与其他污染物的联合毒性角度分析了其对植物的毒性效应；通过对土壤动物的生长、行为和氧化应激等方面的效应研究，阐述了微塑料对动物的毒性作用规律。基于当前研究讨论了微塑料对动植物毒性的主要影响因素。结果表明，对于大部分陆生植物来说，微塑料能影响种子萌发，吸附在根系表面进入植物体引发氧化胁迫和抑制光合作用，造成细胞和遗传毒性等；土壤动物能不同程度的摄食和积累微塑料，并分别在基因、细胞、组织和个体水平上造成基因表达异常、氧化应激、肠道毒性及改变生长与行为等毒性效应，该效应还与微塑料添加剂和吸附的其他污染物相关；环境相关浓度下的微塑料对土壤动植物的影响不容忽视，其粒径是影响毒性效应的关键因素之一。研究结果可为评估土壤环境中微塑料的生态风险提供依据，并对未来的重点研究方向进行了展望。

关键词：微塑料(MPs) 陆生植物土壤动物影响因素毒性效应作用机制

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不同作物对典型黑土水蚀区水分入渗的影响

生态学杂志 2024年

作者：孙淑楠李泽红侯瑞星王磊杨克军付健徐超苗宇黑龙江八一农垦大学农学院中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京市农林科学院植物营养与资源环境研究所黑龙江省现代农业栽培技术与作物种质改良重点实验室

为揭示作物与土壤水蚀的关系，本研究以东北水蚀区黑龙江省克山县为试验地，选取高粱(SO)“克杂18号”和玉米(MA)“克玉19号”作为研究对象，通过对作物根系、土壤物理性质及入渗速率的分析，探讨两种作物对土壤水分入渗特性的影响。结... 详细信息

为揭示作物与土壤水蚀的关系，本研究以东北水蚀区黑龙江省克山县为试验地，选取高粱(SO)“克杂18号”和玉米(MA)“克玉19号”作为研究对象，通过对作物根系、土壤物理性质及入渗速率的分析，探讨两种作物对土壤水分入渗特性的影响。结果表明：SO处理0～20 cm土层容重比MA处理显著增加6.15%，总孔隙度及非毛管孔隙度分别显著下降5.93%和15.63%，饱和含水量和田间持水量分别显著减少6.38%和6.11%；SO处理和MA处理均以0.25～2 mm粒径团聚体为主，SO处理较MA处理土壤平均重量直径与几何平均直径分别显著减少29.57%和4.60%。在0～20、20～40、40～60、60～80 cm 4个土层中，MA处理根重密度分别为SO处理的1.67、2.46、4.52和2.27倍。SO处理初始入渗率、稳定入渗率、饱和导水率和平均入渗率分别比MA处理显著降低19.11%、15.50%、15.63%和14.86%。采用Kostiakov模型、Horton模型和Philip模型进行土壤入渗过程模拟，其中Horton模型R2最大，对土壤入渗过程的拟合效果最佳。土壤入渗速率与各指标间进行相关性分析，入渗速率与容重呈显著负相关，与其他各指标均呈正相关。本研究表明，该地区高粱根系较玉米根系浅，容重大，入渗速率缓慢，易形成地表径流，增加水蚀风险，研究结果可为该地区防治水土流失提供数据参考。

关键词：东北黑土区高粱玉米土壤入渗作物根系

植物多样性对景观造景的优势研究——以国家植物园(北园)为例

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园艺与种苗 2024年第9期44卷 45-46,82页

作者：张钰箫张辉北京市植物园管理处北京市花卉园艺工程技术研究中心植物迁地保护国家林业和草原局重点实验室北京100093

植物园是集开展植物迁地保护、科学研究、科普教育和园艺展示等功能为一体的专业机构,在物种收集与展示工作上紧紧围绕植物多样性开展。该文通过对国家植物园花海、立体花坛、花境等经典景观的案例分析,总结植物多样性在景观营造方面的... 详细信息

植物园是集开展植物迁地保护、科学研究、科普教育和园艺展示等功能为一体的专业机构,在物种收集与展示工作上紧紧围绕植物多样性开展。该文通过对国家植物园花海、立体花坛、花境等经典景观的案例分析,总结植物多样性在景观营造方面的优势,旨在研究植物多样性对景观造景的优势影响,分析其在景观造景中有着防风固土遮阴、缓解城市热岛效应、增加空气中负离子含量、营造更好的景观效果、产生更好的科普教育和游客体验、形成更丰富的生态系统等重要作用,以期通过加强植物展示应用技术研究,更好地利用植物多样性创造出美丽丰富的景观。

关键词：植物多样性景观造景植物园植物收集与展示