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荒漠豆科灌丛根际土壤氨氧化和反硝化微生物功能基因丰度及群落多样性特征

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草业学报 2024年第5期33卷 115-127页

作者：刘爽姚佳妮张钧杰代金霞宁夏大学生命科学学院宁夏银川750021

为探索宁夏荒漠草原豆科灌丛根际土壤中参与氨氧化和反硝化的微生物功能基因丰度和群落组成对植物类型和生长时期的响应特征,本研究以宁夏白芨滩国家级自然保护区内典型的豆科灌丛群落柠条、沙冬青、猫头刺和毛刺不同生长时期(营养期、... 详细信息

为探索宁夏荒漠草原豆科灌丛根际土壤中参与氨氧化和反硝化的微生物功能基因丰度和群落组成对植物类型和生长时期的响应特征,本研究以宁夏白芨滩国家级自然保护区内典型的豆科灌丛群落柠条、沙冬青、猫头刺和毛刺不同生长时期(营养期、盛花期和果实期)的根际土壤为材料,通过功能基因实时荧光定量PCR和高通量测序方法,分析4种灌丛根际土壤中氨氧化和反硝化微生物功能基因丰度、群落结构组成特征及其与土壤因子的相关性。结果表明,功能基因丰度及群落结构因灌丛类型和生长时期不同而存在差异。柠条灌丛根际土壤中各功能基因丰度显著高于其他3种灌丛,且在盛花期达到最高。柠条各生长期根际土壤中氨氧化细菌(ammonia-oxidizing bacteria,AOB)群落多样性高于其他灌丛类型,而毛刺根际氨氧化古菌(ammonia-oxidizing archaea,AOA)和nirK型反硝化菌群落多样性最低。各灌丛根际AOA以未分类类群为绝对优势,占79.34%~98.37%,奇古菌门和泉古菌门分别仅占0.28%~20.37%和0.28%~2.35%;AOB在柠条根际以变形菌门为优势,其他3种植物根际则以未分类类群为优势;nirK和nirS型反硝化菌均以变形菌门为优势门,但nirK型反硝化菌的组成受植物类型和生长时期的影响更显著。功能基因的丰度与土壤全氮、速效钾和pH显著正相关。全钾、速效钾、有机质显著影响氨氧化微生物的群落组成,pH是反硝化微生物群落结构的主要影响因子。

关键词：固沙灌丛氨氧化反硝化功能基因群落组成多样性

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辽西北荒漠化区植物群落分异

应用生态学报 2024年第1期35卷 41-48页

作者：陈晴王佳啸王一凡王杨王艳沈阳师范大学生命科学学院沈阳110034

荒漠化区植物群落研究是评价区域生态环境质量和开展荒漠化防治的科学基础,本研究按经度将辽西北荒漠化区划分为东部(122°50'37″—123°49'40″E)、中部(121°16'41″—122°35'00″E)和西部(119°20'03″—120°02'41″E)3个区域,对... 详细信息

荒漠化区植物群落研究是评价区域生态环境质量和开展荒漠化防治的科学基础,本研究按经度将辽西北荒漠化区划分为东部(122°50'37″—123°49'40″E)、中部(121°16'41″—122°35'00″E)和西部(119°20'03″—120°02'41″E)3个区域,对植物群落进行调查。结果表明:乔木林所占比例及郁闭度自西向东增加;东部区域多为樟子松林和杨树林,中部区域多为油松林和杨树林,西部区域则多为油松林和西伯利亚杏林。灌丛在东部、中部和西部区域占比分别为0、22.2%和28.0%。东部和中部区域的草地多由人为扰动后形成。物种数量为中部区域(110种)>西部区域(88种)>东部区域(75种)。东部和中部区域都以一年生植物占比最高,分别为68.2%和66.7%,西部区域则以地面芽植物最占优势(36.3%);小高位芽植物、矮高位芽植物、地上芽植物和地下芽植物的比例从东向西逐渐升高。物种数量、Shannon指数和Simpson指数均以中部区域最高,Pielou均匀度指数则从东向西逐渐升高。β多样性指数显示,东部与西部区域之间的群落相似性最小,中部与西部区域的群落相似性较高。中部区域的群落类型、物种数量、物种构成特征及物种多样性均呈现出了生态过渡带的特征。总体上,辽西北荒漠化区植被状况良好,但存在乔木林垂直结构简单、树种组成单一、人为干扰较为严重等问题。

关键词：荒漠化植物群落物种多样性

宁夏荒漠草原典型灌丛根际土壤酶活性及微生物代谢多样性

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草业学报 2024年第9期33卷 1-14页

作者：姚佳妮刘爽张钧杰胡明珠代金霞宁夏大学生命科学学院宁夏银川750021

开展荒漠灌丛根际土壤酶活性和微生物代谢多样性研究,对于荒漠土壤的生态修复具有重要意义。运用可见分光光度法和Biolog微平板法,对宁夏白芨滩荒漠草原内柠条、沙冬青、毛刺和猫头刺4种典型的豆科灌丛不同发育期根际土壤酶活性及微生... 详细信息

开展荒漠灌丛根际土壤酶活性和微生物代谢多样性研究,对于荒漠土壤的生态修复具有重要意义。运用可见分光光度法和Biolog微平板法,对宁夏白芨滩荒漠草原内柠条、沙冬青、毛刺和猫头刺4种典型的豆科灌丛不同发育期根际土壤酶活性及微生物代谢功能多样性进行了研究。结果表明:不同灌丛各发育期根际土壤的酶活性存在显著差异。从灌丛种类来看,沙冬青根际土壤脲酶活性均显著高于其他3种灌丛,毛刺根际土壤碱性磷酸酶活性均显著低于其他灌丛。从发育期来看,营养期沙冬青根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性显著高于其他时期,柠条根际土壤脲酶和蔗糖酶活性显著低于其他时期;盛花期柠条根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性、沙冬青根际土壤蔗糖酶活性、猫头刺根际土壤脲酶和脱氢酶活性显著高于其他时期;果实期沙冬青根际土壤脲酶和碱性磷酸酶活性最高,柠条根际土壤蔗糖酶和脱氢酶活性最高;毛刺的盛花期和果实期根际土壤中酶活性普遍较低。不同灌丛各发育期根际土壤微生物群落代谢多样性大多存在显著差异。4种灌丛根际土壤平均颜色变化率(average well color development,AWCD)均随培养时间的延长而逐渐增加,碳源利用类型主要为碳水化合物、氨基酸和羧酸。柠条营养期根际土壤中微生物分布较均匀,代谢活性强,生长旺盛。主成分分析(principal component analysis,PCA)显示,营养期沙冬青、毛刺和猫头刺根际土壤微生物的碳源利用模式相似;盛花期柠条、沙冬青和猫头刺根际土壤微生物的碳源利用模式相似;果实期柠条和沙冬青、毛刺和猫头刺根际土壤微生物的碳源利用模式相似。随着发育期的变化,土壤微生物碳源利用模式发生不同程度的变化。冗余分析(redundancy analysis,RDA)显示,酶活性和微生物代谢功能与土壤理化性质关系密切。脲酶与铵态氮(NH_(4)^(+)-N)正相关;碱性磷酸酶与土壤含水量(SWC)显著正相关;蔗糖酶与全氮(TN)、铵态氮(NH_(4)^(+)-N)、土壤有机质(SOM)和全磷(TP)正相关,且与TN显著正相关;TN、有效磷(AP)、TP、速效钾(AK)和亚硝态氮(NO_(2)^(-)-N )显著影响脱氢酶活性。NH_(4)^(+)-N、NO_(2)^(-)-N 、TP、AP和NO_(3)^(-)-N是影响微生物代谢多样性的主要理化因子。该研究结果对于了解宁夏荒漠根际土壤微环境以及微生物群落对环境响应特征具有积极意义。

关键词：豆科灌丛土壤酶活性 Biolog法碳源利用代谢多样性

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单克隆抗体的研究进展及上市药物分析

生物工程学报 2024年第5期40卷 1431-1447页

作者：顾光磊方敏河南大学生命科学学院河南开封475004

近年来全球各地新冠、猴痘、流感等疫情频发,新增各类肿瘤患者数量呈不断上升趋势,传统药物对新发突发传染病、肿瘤、自身免疫病等的作用有限。随着杂交瘤技术的出现,单克隆抗体的应用日趋广泛,抗体药物在现代医学中发挥着越来越重要的... 详细信息

近年来全球各地新冠、猴痘、流感等疫情频发,新增各类肿瘤患者数量呈不断上升趋势,传统药物对新发突发传染病、肿瘤、自身免疫病等的作用有限。随着杂交瘤技术的出现,单克隆抗体的应用日趋广泛,抗体药物在现代医学中发挥着越来越重要的作用。单克隆抗体经历了鼠源抗体、人鼠嵌合抗体、人源化抗体、全人源抗体的发展阶段,其免疫原性逐渐下降,用于人体的安全性逐渐上升。全人源抗体由于其序列均来自于人,不会产生人抗鼠抗体反应,成为了目前最安全的抗体形式。随着基因工程技术的发展,流式细胞术结合单个B细胞基因扩增技术使全人源单克隆抗体的构建和筛选更为容易,抗体药物的发展迎来新一波高潮,单克隆抗体药物的市场将会进一步扩展。本文综述了单克隆抗体的研究进展以及截至2023年10月1日美国食品药品监督管理局(Food and Drug Administration, FDA)批准的163种单抗药物,为国内单克隆抗体的研发及生产提供新的思路。

关键词：全人源单克隆抗体流式细胞术单个B细胞技术抗体药物

郑州城市公园鸟类群落嵌套分布格局及其影响因素

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生物多样性 2024年第3期32卷 48-58页

作者：王鹏隋佳容丁欣瑶王伟中曹雪倩赵海鹏王彦平河南大学生命科学学院河南开封450004 西藏大学生态环境学院拉萨850000 武汉大学生命科学学院武汉430072 信阳生态研究院河南信阳464000 南京师范大学生命科学学院南京210023

为了探究郑州城市公园鸟类群落是否符合嵌套分布格局及其影响因素,本研究从中国观鸟记录中心收集了2019–2022年每年3–7月河南省郑州市15个城市公园的鸟类记录数据。使用WNODF(weighted nestedness metric based on overlap and decrea... 详细信息

为了探究郑州城市公园鸟类群落是否符合嵌套分布格局及其影响因素,本研究从中国观鸟记录中心收集了2019–2022年每年3–7月河南省郑州市15个城市公园的鸟类记录数据。使用WNODF(weighted nestedness metric based on overlap and decreasing fill)分别计算郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落的嵌套分布格局,采用Spearman偏相关检验分析了公园嵌套序列与公园特征参数(公园面积、隔离度、生境类型数量和建筑指数)的关系,以及物种嵌套序列与物种生态学特征(体长、地理分布范围、窝卵数和最小面积需求)的关系。WNODF分析结果显示,郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落均是显著嵌套的。Spearman偏相关分析结果显示,公园面积和最小面积需求与鸟类群落嵌套程度显著相关,生境地点矩阵分析结果显示为显著嵌套,建筑指数也会影响水鸟群落的嵌套分布格局,但随机放置模型结果显示城市公园鸟类不符合被动取样假说。因此,选择性灭绝与生境嵌套是郑州城市公园全部鸟类、林鸟和水鸟群落嵌套分布格局的主要驱动因素。研究结果表明,为了更好地保护郑州城市公园的鸟类多样性,应优先保护面积较大和生境类型多的公园,以及最小面积需求大的鸟类;同时由于水鸟与林鸟对城市化的反应不同,在制定保护策略时应区别对待。

关键词：鸟类嵌套分布格局选择性灭绝城市公园生境嵌套 WNODF

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多色比色法在生物传感平台的研究进展

应用化学 2024年第1期41卷 3-20页

作者：徐一林梦瑶宫晓群天津大学生命科学学院天津300072

比色法是生物传感中较为常用的一种检测手段,因其具有较高的灵敏度和特异性而受到广泛关注。其中,基于多色探针的多色比色法已成为近年来的研究热点,灵敏度较单色比色法显著提高、且具有更高的分辨率和肉眼辨识度,通过观察颜色变化可进... 详细信息

比色法是生物传感中较为常用的一种检测手段,因其具有较高的灵敏度和特异性而受到广泛关注。其中,基于多色探针的多色比色法已成为近年来的研究热点,灵敏度较单色比色法显著提高、且具有更高的分辨率和肉眼辨识度,通过观察颜色变化可进行可视化半定量检测,又可通过计算颜色比率或基于智能手机图像处理软件进行快速定量检测。基于有机小分子荧光显色、纳米材料显色及酶促反应显色3种不同的显色机理,综述了多色荧光小分子探针、多色纳米材料比色探针及多色酶促反应比色探针的检测机理以及它们在实际样本检测中的应用,并进一步探讨了其面临的挑战及未来发展机遇。

关键词：荧光分子探针金纳米粒子银纳米粒子量子点酶联免疫吸附法纳米酶

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一种高活性γδT细胞的体外培养方案

复旦学报（自然科学版） 2024年第3期63卷 380-388页

作者：林沁汝梁卉彤杨辛毅杨金龙朱豫琪梁玥李敏成逸鹏朱焕章复旦大学生命科学学院上海200433

γδT细胞的体外大规模扩增一般需较长周期,获取高纯度细胞时往往难以保持细胞活性。本文建立了一种无饲养细胞、无外源血清的优化的人γδT细胞体外培养方案。基于唑来膦酸(ZOL)和CD3激活剂从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增γδT细胞... 详细信息

γδT细胞的体外大规模扩增一般需较长周期,获取高纯度细胞时往往难以保持细胞活性。本文建立了一种无饲养细胞、无外源血清的优化的人γδT细胞体外培养方案。基于唑来膦酸(ZOL)和CD3激活剂从人外周血单个核细胞(PBMC)中扩增γδT细胞,在培养第6天得到纯度90%以上的γδT细胞。以CD62L和CD45RA为标记检测扩增产物的记忆分化表型,70%以上为naive T细胞和T记忆干细胞;检测CD69和CD25检测结果表明细胞处于早中期活化状态,PD-1、LAG-3和TIM-3检测结果表明细胞衰竭程度较低。将扩增产物与Jurkat细胞系共孵育,分别通过脱颗粒、IFN-γ分泌和肿瘤细胞杀伤率证实了扩增产物具备较高的Jurkat细胞毒性。使用慢病毒感染扩增产物,证实扩增产物可接受高效的基因转染。本研究提供了可用于过继性细胞移植的高活性γδT细胞,为肿瘤免疫疗法的深入研究及临床应用创造了新的可能。

关键词： γδT细胞唑来膦酸肿瘤免疫

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抗生素耐药性的分子机制及抑菌策略

中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 759-769页

作者：李虎良张蕾天津大学生命科学学院天津300072

抗生素耐药性被认为是21世纪人类健康面临的最严重的全球性威胁之一,抗生素的过度使用加剧了细菌耐药性的产生,因此,需要进一步研究细菌耐药的机制,探索新型的耐药菌抑菌策略。本文从细菌耐药性的产生机制及耐药菌新型抑菌策略两方面进... 详细信息

抗生素耐药性被认为是21世纪人类健康面临的最严重的全球性威胁之一,抗生素的过度使用加剧了细菌耐药性的产生,因此,需要进一步研究细菌耐药的机制,探索新型的耐药菌抑菌策略。本文从细菌耐药性的产生机制及耐药菌新型抑菌策略两方面进行概述,详细阐述了固有耐药性、获得耐药性和适应耐药性三种耐药性的分子机制,发现相较于具有强抗药性的固有耐药性及获得耐药性,新出现的适应耐药性具有群体效应及可逆性的特点。同时对新型抑菌化合物分子、噬菌体疗法、CRISPR-Cas系统疗法和反义疗法等新型抑菌策略进行了归纳,证明新型抗菌方法必须具备特异性和强响应性的特点。本综述旨在对细菌耐药性的发生机制进行总结,并为后续细菌耐药性的防治提供参考。

关键词：抗生素耐药性 CRISPR-Cas系统反义疗法

香豆素降低PARP10表达抑制人结肠癌细胞HCT116增殖

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复旦学报（自然科学版） 2024年第2期63卷 246-256页

作者：朱李亮余巍复旦大学生命科学学院上海200438

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前... 详细信息

PARP10是ADP-核糖基转移酶家族PARPs的一员,大量分布于细胞质和细胞核中,在细胞免疫应答、转录调控、DNA损伤修复、周期调节等生理过程中起着重要作用。PARP10可通过影响多种信号通路来促进肿瘤细胞的增殖与侵袭,已被发现参与了包括前列腺癌、乳腺癌、胃癌、肝癌等恶性肿瘤的发生过程。本研究通过生物信息学分析以及生化实验证明PARP10在结肠癌细胞的发生发展中也发挥重要作用。敲低PARP10的表达可以显著抑制肿瘤细胞增殖并促进其凋亡。通过筛选,我们发现香豆素(Coumarin)这一天然生物活性化合物可以抑制肿瘤细胞的增殖,并初步证明香豆素通过抑制结肠癌细胞中PARP10蛋白表达而降低结肠癌细胞的增殖能力。本研究为深入理解PARP10在结肠癌中作用以及相关的药物研发提供了新的思路。

关键词：香豆素 PARP10 结肠癌