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聚羟基脂肪酸酯生产菌种及发酵工艺研究进展

太阳能学报 2024年第3期45卷 145-154页

作者：龙婷婷庄新姝周桂雄翁庆北方正吴庆珊贵州师范大学生命科学学院贵阳550025 中国科学院广州能源研究所广州510640

首先对聚羟基脂肪酸酯(PHAs)发酵菌种的选育情况及发酵特性进行比较全面的介绍,对已报道过的发酵工艺进行系统性综述、比较及分析。最后,归纳目前利用微生物发酵生产PHAs存在的问题,并对PHAs发酵菌种及工艺的未来发展趋势及重点研究方... 详细信息

首先对聚羟基脂肪酸酯(PHAs)发酵菌种的选育情况及发酵特性进行比较全面的介绍,对已报道过的发酵工艺进行系统性综述、比较及分析。最后,归纳目前利用微生物发酵生产PHAs存在的问题,并对PHAs发酵菌种及工艺的未来发展趋势及重点研究方向进行展望。

关键词：聚羟基脂肪酸酯菌种选育发酵工艺高效率低成本研究进展

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作物磷高效遗传改良与生物安全研究进展

农业生物技术学报 2024年第8期32卷 1909-1922页

作者：徐纪明陆宏吴忠长毛传澡浙江大学生命科学学院植物生物学研究所

磷(phosphorus, P)是植物生长发育必需的大量营养元素之一，在植物生长发育过程中发挥着不可替代的作用。植物磷养分吸收利用的生理及分子调控机制的解析，是通过遗传改良提高作物磷吸收利用效率的基础。由于砷酸盐与磷酸盐具有相似的... 详细信息

磷(phosphorus, P)是植物生长发育必需的大量营养元素之一，在植物生长发育过程中发挥着不可替代的作用。植物磷养分吸收利用的生理及分子调控机制的解析，是通过遗传改良提高作物磷吸收利用效率的基础。由于砷酸盐与磷酸盐具有相似的化学性质，在提高作物磷吸收的同时，砷酸盐的吸收也可能同时提高，因此通过遗传改良提高作物磷养分吸收效率的同时，作物砷元素含量，尤其是可食用部位的含量也需要重点关注。本文综述了植物磷吸收、转运及磷信号调控机制，磷、砷偶联吸收分子机制等的研究进展，并对目前作物磷高效遗传改良模式进行了总结，以期为作物磷高效遗传改良及生物安全评价提供参考。

关键词：磷高效遗传改良砷酸盐生物安全

利用生物声学指标评估暗针叶林鸣禽围攻事件中的鸣声特征

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北京大学学报（自然科学版） 2024年第1期60卷 118-126页

作者：王江月田佳周正暘马晓昀龙玉王戎疆李晟北京大学生命科学学院北京100871

利用鸣声播放实验,并结合自动录音技术,综合使用多种声学指数,探究亚高山森林生态系统中,森林鸣禽在围攻事件中鸣声的声学特征及其变化规律。2021年夏季,在四川王朗国家级自然保护区冷云杉暗针叶林中分别播放领鸺鹠(Glaucidium brodiei... 详细信息

利用鸣声播放实验,并结合自动录音技术,综合使用多种声学指数,探究亚高山森林生态系统中,森林鸣禽在围攻事件中鸣声的声学特征及其变化规律。2021年夏季,在四川王朗国家级自然保护区冷云杉暗针叶林中分别播放领鸺鹠(Glaucidium brodiei)鸣声和暗绿柳莺(Phylloscopus trochiloides)报警鸣叫来引发鸣禽围攻,使用自动录音设备记录播放期间及播放前后在实验位点上自由活动的森林鸣禽的鸣声。设置12个位点,每个位点进行领鸺鹠和暗绿柳莺播放实验各一次。24次实验共记录到分属3目17科的28种鸟类参与围攻行为,实验录音总有效时长为1057分钟。对围攻行为的观察和对录音记录的声学指数分析结果表明:1)领鸺鹠鸣声和柳莺报警鸣叫都可以有效地引发鸣禽的围攻行为,柳莺类与山雀类鸣禽是参与围攻的主体;2)两种鸣声播放期间,森林鸣禽的鸣声声强均显著高于播放前(领鸺鹠鸣声实验SPLavg=-31.02±4.87 dB(播放期间),SPLavg=-42.74±4.68 dB(播放前空白段),p=0.001;暗绿柳莺报警鸣叫回放实验SPLavg=-33.26±4.05 dB(播放期间),SPLavg=-46.38±4.54 dB(播放前空白段),p=0.001),鸣声复杂度均显著低于播放前(领鸺鹠鸣声实验H=0.76±0.02(播放期间),H=0.80±0.03(播放前空白段),p=0.001;暗绿柳莺报警鸣叫回放实验H=0.77±0.02(播放期间),H=0.82±0.02(播放前空白段),p=0.001);3)播放领鸺鹠鸣声或暗绿柳莺报警鸣叫并未引发声学指数变化程度的显著不同。研究结果从声学层面为鸟类行为研究提供新的思路,同时为大范围的声景监测数据提供新的行为学应用场景。

关键词：自动录音技术声学指数鸟类围攻行为鸣声播放实验森林鸣禽王朗国家级自然保护区

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探寻大脑的奥秘:神经示踪技术的发展与应用

东南大学学报（自然科学版） 2024年第3期54卷 789-798页

作者：谢浩高雨欣王楠韩俊海东南大学生命科学与技术学院南京210096

为了深刻理解神经示踪技术,综述了其演进历程、原理、应用及其在神经科学和其他领域中的应用价值和局限.首先,回顾了传统的神经示踪技术,以肽类标志物、传统染料等为例,分析了顺行和逆行标记2种方法.然后,介绍了用于示踪神经环路的病毒... 详细信息

为了深刻理解神经示踪技术,综述了其演进历程、原理、应用及其在神经科学和其他领域中的应用价值和局限.首先,回顾了传统的神经示踪技术,以肽类标志物、传统染料等为例,分析了顺行和逆行标记2种方法.然后,介绍了用于示踪神经环路的病毒工具的最新进展,包括狂犬病毒、伪狂犬病毒、单纯孢疹病毒、腺相关病毒等,揭示了其如何帮助理解大脑复杂的工作机制,探讨了其演化历史、类型以及在大脑科学和神经环路研究中的应用价值.最后,展望了神经环路示踪技术在脑连接组学、人类疾病研究和药物开发等领域的发展前景.这些技术的创新将有助于更深入地理解大脑的奥秘,改善神经健康,并应对神经相关疾病的挑战.

关键词：神经示踪技术神经科学病毒工具顺行标记逆行标记

条件性基因敲除诱导剂他莫昔芬对小鼠肠道微生物群组成的影响

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复旦学报（自然科学版） 2024年第1期63卷 68-76页

作者：余丹妮孙璘复旦大学生命科学学院发育生物学研究所上海200438

他莫昔芬(Tamoxifen)作为一种选择性雌激素受体调节剂,在临床上应用于治疗乳腺癌,在生物遗传学领域研究中充当诱导型Cre-loxP条件性基因敲除系统的时空开关。肠道微生物与宿主基因紧密相连,与宿主肠道吸收、代谢、发育性疾病、肿瘤密切... 详细信息

他莫昔芬(Tamoxifen)作为一种选择性雌激素受体调节剂,在临床上应用于治疗乳腺癌,在生物遗传学领域研究中充当诱导型Cre-loxP条件性基因敲除系统的时空开关。肠道微生物与宿主基因紧密相连,与宿主肠道吸收、代谢、发育性疾病、肿瘤密切相关,利用他莫昔芬诱导特定基因敲除已成为探究微生物与宿主基因互作的主要研究方式。已有研究表明他莫昔芬引发雌激素受体介导的毒性,干扰宿主生物学功能,少有研究报道他莫昔芬本身是否对小鼠肠道微生物群的稳定性造成影响,本研究通过给野生型C57BL/6J小鼠注射他莫昔芬模拟条件性基因敲除以研究其影响及机制。研究结果发现,注射他莫昔芬组与对照组相比,小鼠体重、肠道组织结构与形态及肠道屏障功能无明显差异,但他莫昔芬对小鼠粪便和盲肠内容物中的微生物丰度产生影响。这些结果提示使用他莫昔芬诱导小鼠条件性基因敲除时需要注意肠道菌群改变带来的生理和病理表型,从而减少他莫昔芬带来的干扰。

关键词：他莫昔芬 Cre-loxP条件性基因敲除系统肠道微生物群

从长英质侵入体揭示火山喷发过程与岩浆通道系统

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岩石学报 2024年第7期40卷 1997-2018页

作者：马昌前刘彬薛振华邹博文黄贵治连泉程高珂孙洋王连训中国地质大学(武汉)地球科学学院武汉430074 长江大学地球科学学院武汉430100

汇聚板块边缘的大型长英质火山喷发是地球上最具破坏性的自然灾害之一。然而,与这些火山相关的岩浆通道系统的结构及其对火山活动的控制方式迄今仍知之甚少。基于在青藏高原北部东昆仑造山带三叠纪火山岩与侵入体关系的观察以及全球岩... 详细信息

汇聚板块边缘的大型长英质火山喷发是地球上最具破坏性的自然灾害之一。然而,与这些火山相关的岩浆通道系统的结构及其对火山活动的控制方式迄今仍知之甚少。基于在青藏高原北部东昆仑造山带三叠纪火山岩与侵入体关系的观察以及全球岩浆通道系统的研究进展,本文提出要将火山机构与侵入体结合起来开展研究,通过重建岩浆通道系统来揭示侵入体(古岩浆储库)与火山活动的潜在联系。本文指出,地球上只有少部分侵入岩与火山活动存在密切关系,这些侵入岩可能是抽取火山喷发物质后留下的岩浆储库残余物质。有些岩浆储库不仅为火山喷发提供物质,还在提供火山喷发动力、控制火山喷发方式在溢流式与爆炸式之间的转换以及影响火山机构定位等方面发挥着关键作用。富挥发分的流体大量溢出地表会减少大型伟晶岩型和斑岩型矿床的形成机会,特别是在爆炸式的长英质火山喷发过程中。本文将岩浆通道系统划分为5个区域,即部分熔融区、岩浆聚集区、岩浆迁移区、岩浆侵位区和火山喷口区,这些区域构成了一个复杂的纵向递进、横向连接的岩浆网络系统,是构造环境(构造阶段)、地壳状态和岩浆动力学属性的耦合产物。为了深入理解长英质岩浆通道系统结构和动力学演化及其对火山活动机制的控制,本文建议要将火山机构、侵入体和围岩系统作为岩浆通道系统的组成部分,开展构造地质学、岩石学、矿物学、岩浆动力学、地球化学、地球物理学等多学科的综合研究,以精细解剖典型岩浆通道系统的组成和结构,重建其岩浆动力学过程。

关键词：东昆仑长英质岩浆岩浆通道系统火山喷发方式侵入体岩浆动力学

广义回归神经网络修正GNSS垂向坐标时间序列环境负荷效应

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地球物理学报 2024年第9期67卷 3357-3366页

作者：高菡匡翠林楚彬中南大学地球科学与信息物理学院长沙410083 湖南省测绘科技研究所长沙410007

环境负荷通常会引起GNSS垂向坐标时间序列发生非线性变化,对其影响进行精细改正是GNSS坐标时间序列研究中的一项重要内容.传统的物理模型环境负荷改正方法在模型建立与参数求解等过程中需引入部分简化与近似,导致改正不够精细.本文引入... 详细信息

环境负荷通常会引起GNSS垂向坐标时间序列发生非线性变化,对其影响进行精细改正是GNSS坐标时间序列研究中的一项重要内容.传统的物理模型环境负荷改正方法在模型建立与参数求解等过程中需引入部分简化与近似,导致改正不够精细.本文引入数据驱动的广义回归神经网络(Generalized Regression Neural Network,GRNN)方法改善环境负荷修正效果.以川滇地区GNSS测站的垂向坐标时间序列为研究对象,首先基于变分贝叶斯独立分量分析(Variational Bayesian Independent Component Analysis,vbICA)技术分离坐标序列,分析得到周期性分量,发现大气及陆地储水负荷是引起测站坐标发生季节性变化的重要原因.然后通过GRNN建立与大气及陆地储水相关的环境因素数据和坐标时间序列数据之间的关联,进而消除坐标时间序列中两种环境负荷的影响.经数据驱动的GRNN建模修正大气及陆地储水负荷影响后,各测站坐标残差序列的RMS值平均降低了21.56%,而采用传统的物理模型方法修正后平均降低幅度仅为9.29%,可认为基于GRNN方法的改正效果更好.另外顾及地下温度、冰浓度、比湿、降雨率四种气候因素的影响建立GRNN模型,结果表明地下温度因素对川滇地区GNSS测站垂向坐标影响稍大.

关键词： GNSS坐标时间序列环境负荷广义回归神经网络数据驱动

中学生生物学复杂问题解决能力测评指标体系的构建

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课程．教材．教法 2024年第3期44卷 113-120页

作者：李瑞雪王健北京师范大学生命科学学院北京100875 北京教育科学研究院基础教育科学研究所北京100036

复杂问题解决能力是核心素养的重要组成部分,培养学生的生物学复杂问题解决能力是中学生物学教育的目标之一。生物学复杂问题解决能力包括问题表征、知识运用、科学推理、方案设计和元认知五个要素。针对每个能力要素,可以构建由19个指... 详细信息

复杂问题解决能力是核心素养的重要组成部分,培养学生的生物学复杂问题解决能力是中学生物学教育的目标之一。生物学复杂问题解决能力包括问题表征、知识运用、科学推理、方案设计和元认知五个要素。针对每个能力要素,可以构建由19个指标构成的测评指标体系。依据规范的测试工具开发流程,编制中学生生物学复杂问题解决能力纸笔测试工具。利用该工具对来自9所学校的886名初二和高二学生进行测试,结果显示测试工具具有良好的信效度,反映出测评指标体系中的能力要素设定合理,具体的指标能够用于指导开发测评工具,具有适切性和可操作性。

关键词：复杂问题解决能力中学生物学测评指标体系核心素养

远震剪切波分裂研究华南西南部上地幔各向异性特征

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地球物理学报 2024年第3期67卷 829-842页

作者：王祎然滕吉文田小波中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 中国科学院地球科学研究院北京100029

华南板块由扬子克拉通和华夏地块在新元古代碰撞拼合形成,其西南部的缝合带位置存在强烈争议.本文基于一条南北向宽频带流动台阵天然地震数据,利用SKS波分裂研究华南西南部上地幔各向异性特征的南北向变化.分裂测量结果显示,26°N以南... 详细信息

华南板块由扬子克拉通和华夏地块在新元古代碰撞拼合形成,其西南部的缝合带位置存在强烈争议.本文基于一条南北向宽频带流动台阵天然地震数据,利用SKS波分裂研究华南西南部上地幔各向异性特征的南北向变化.分裂测量结果显示,26°N以南的右江盆地快波偏振方向为E-W或NEE-SWW方向,分裂时差为0.5~2.5 s,变化范围较大;川东褶皱带存在较多空解,快波偏振方向以近东西向为主,分裂时差在0.5~1.5 s范围内变化;在右江盆地北缘和川东褶皱带的过渡区域(约26°N附近)各向异性明显较弱.结合前人的上地幔速度成像结果,我们认为川东褶皱带与右江盆地过渡带是扬子克拉通的南边界,在其下方北侧的川东褶皱带巨厚的岩石圈向南转变成较薄的岩石圈,陡变的岩石圈边界引起了软流圈上涌,软流圈的垂向运动导致其水平方位各向异性较弱.

关键词：剪切波分裂方位各向异性上地幔变形扬子克拉通边界

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