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基于MaxEnt模型的辽西地区亚洲狗獾生境适宜性分析

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兽类学报 2024年第5期44卷 611-621页

作者：上官周怡冯超凡王佳宁万冬梅张雷辽宁大学生命科学院沈阳110036

为掌握亚洲狗獾(Meles leucurus)生境利用及适宜生境分布格局,本研究利用2018年和2022年辽西地区的132个亚洲狗獾有效分布点,基于MaxEnt模型进行研究。结果表明:(1)地形、气候、植被和水源是影响辽西地区亚洲狗獾分布的主要环境因素。(2... 详细信息

为掌握亚洲狗獾(Meles leucurus)生境利用及适宜生境分布格局,本研究利用2018年和2022年辽西地区的132个亚洲狗獾有效分布点,基于MaxEnt模型进行研究。结果表明:(1)地形、气候、植被和水源是影响辽西地区亚洲狗獾分布的主要环境因素。(2)辽西地区亚洲狗獾在海拔1150 m、坡度40°、归一化植被指数85%、最热月最高温24.5℃、气温年较差39℃、距河流距离100 m左右的生境出现概率最高。(3)潜在适宜生境面积约12051.13 km^(2),占研究区总面积的41.63%。高适宜生境分布较为集中,主要分布在研究区西南部的凌源、建昌、绥中和中部的喀左、朝阳等地区;低适宜生境分布较为分散,在整个研究区均有分布;中适宜生境则环绕高适宜生境,成为高、低适宜生境间的过渡区。本研究明确了辽西地区亚洲狗獾适宜生境的分布格局和限制其分布的主导环境因子,这将有助于研究亚洲狗獾在辽西地区的生态适应性,为该地区亚洲狗獾的保护和管理提供更精细的生境分布规律参考资料。

关键词：亚洲狗獾最大熵模型生境适宜性辽西地区

基于MaxEnt模型对燕山山脉东段狍生境适宜性评价

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兽类学报 2024年第4期44卷 478-488页

作者：黄莘钧莫志民李明慧张雷万冬梅蒋一婷辽宁大学生命科学院沈阳110036

生境适宜性评价能够从宏观角度探索物种适合生存的空间和生境质量,判断影响物种分布的环境因子、预测适宜栖息地对于有效保护物种和管理栖息地至关重要。狍(Capreolus pygargus)是草食反刍动物,研究狍的生境适宜性,不仅有利于了解和保... 详细信息

生境适宜性评价能够从宏观角度探索物种适合生存的空间和生境质量,判断影响物种分布的环境因子、预测适宜栖息地对于有效保护物种和管理栖息地至关重要。狍(Capreolus pygargus)是草食反刍动物,研究狍的生境适宜性,不仅有利于了解和保护这一物种,也有助于探索同域分布动物的潜在种群情况。本研究于2018年、2022年、2023年,在燕山山脉东段通过红外相机记录到114个狍的有效位点数据,利用MaxEnt模型对该地区狍的生境进行了适宜性分析。结果表明,该物种的适宜生境总面积约为8523 km^(2),占研究区总面积的14.59%。其中,高适宜生境占1.83%,主要分布于中东部;中适宜生境和低适宜生境分别占3.78%和9.00%,主要位于高适宜生境的周边区域。气温年较差、最热月最高温、植被类型是影响燕山山脉东段狍生境适宜性的主要环境变量,相对而言,最湿月降水量、海拔的影响较小。狍在燕山山脉东段偏好选择气温年较差为39.4~44.0℃,最热月最高温22.7~27.7℃,最湿月降水量超过155.8 mm,海拔775.7 m左右的环境,温带常见的植被类型如阔叶林、针叶林、灌丛等对于狍都是适宜的。本研究明确了狍适宜生境在燕山山脉东段的分布状况及关键环境影响因子,填补了该地区野生狍生境研究的空白,为下一步制定动物保护和生境管理提供理论依据。

关键词：狍生境适宜性最大熵模型环境因子燕山山脉

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Char综合征的遗传学研究进展

中华医学遗传学杂志 2024年第6期41卷 758-760页

作者：赵美方范亮亮项荣中南大学生命科学院长沙410013

Char综合征是一种罕见的常染色体显性遗传病,以动脉导管未闭、面部畸形和指/趾发育异常为主要特征,并可能合并多乳头、牙齿发育异常、睡眠障碍等表现。TFAP2B已被证实为神经嵴衍生和发育相关的基因,现已发现该基因的多种变异。骨形态发... 详细信息

Char综合征是一种罕见的常染色体显性遗传病,以动脉导管未闭、面部畸形和指/趾发育异常为主要特征,并可能合并多乳头、牙齿发育异常、睡眠障碍等表现。TFAP2B已被证实为神经嵴衍生和发育相关的基因,现已发现该基因的多种变异。骨形态发生蛋白信号在胚胎发育中发挥重要的作用,参与肢体生长和模式形成、调控神经嵴细胞的发育等。TFAP2B是骨形态发生蛋白2和4的上游调控基因,其变异可能通过影响骨形态发生蛋白的表达造成神经嵴细胞增殖异常,进而导致多器官发育不全综合征。此外,TFAP2B变异也可能仅导致动脉导管未闭、而非典型的Char综合征。

关键词： TFAP2B基因 Char综合征动脉导管未闭发病机制

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蛋白质计算中的机器学习

物理学报 2024年第6期73卷 95-107页

作者：张嘉晖中国科学技术大学生命科学学院合肥230027

蛋白质计算一直以来都是科学领域中的重要课题,而近年来其与机器学习的结合,更是极大地推进了相关学科的发展.本综述主要讨论了机器学习在四个重要的蛋白质计算领域内的研究进展,这四个领域包括:分子动力学模拟、结构预测、性质预测和... 详细信息

蛋白质计算一直以来都是科学领域中的重要课题,而近年来其与机器学习的结合,更是极大地推进了相关学科的发展.本综述主要讨论了机器学习在四个重要的蛋白质计算领域内的研究进展,这四个领域包括:分子动力学模拟、结构预测、性质预测和分子设计.分子动力学模拟依赖于力场参数,准确的力场参数是分子动力学模拟的必需品,而机器学习可以帮助研究者得到更加准确的力场参数.在分子动力学模拟中,机器学习也可以从复杂的体系中以较小的代价计算出所需求解的自由能.结构预测一般是给定蛋白质序列预测其结构.结构预测复杂度高、数据量大,而这恰恰是机器学习所擅长的.在机器学习的协助下,近年来科研人员已经在单个蛋白质三维结构预测上取得了不错的成果.性质预测则是指通过给定的已知蛋白质信息,推断其可能拥有的性质,这对于蛋白质的研究也是至关重要的.更具挑战性的是分子设计,虽然近年来机器学习在蛋白质设计上取得突破,但这一领域还有很大空间值得探索.本综述将针对以上四点分别展开论述,并对蛋白质计算中的机器学习研究进行展望.

关键词：蛋白质机器学习分子动力学模拟结构预测性质预测分子设计

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“生物钟与健康”通识课程建设与思考

生物化学与生物物理进展 2024年第2期51卷 481-488页

作者：王田清华大学生命科学学院北京100084

科学类通识课程是高校通识教育中的重要组成部分。本文介绍了清华大学“生物钟与健康”科学类通识课程的建设情况,从课程建设的必要性出发,介绍课程的教学内容设计和评价标准,分析课程开课情况,并对未来课程规划进行讨论。课程已开设3... 详细信息

科学类通识课程是高校通识教育中的重要组成部分。本文介绍了清华大学“生物钟与健康”科学类通识课程的建设情况,从课程建设的必要性出发,介绍课程的教学内容设计和评价标准,分析课程开课情况,并对未来课程规划进行讨论。课程已开设3个学期,选课学生已覆盖了全校27个院系,学生评教成绩优异。通过课程学习,学生自述生活习惯有明显改善,对生物学研究的思维方式和方法的理解有显著提升;课程在教学内容和教学方法上有关键创新点。本门课程建设的思路和方法,对高校科学类通识课程建设具有借鉴意义。

关键词：生命科学生物钟通识教育课程建设

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纬度梯度下不同群系羊草种群数量特征

生态学杂志 2024年第2期43卷 455-460页

作者：刘国兵焦德志李梓雯周婵李程程齐齐哈尔大学生命科学与农林学院黑龙江齐齐哈尔161006 国家林业和草原局产业发展规划院北京100000 辽宁大学生命科学院沈阳110036

大尺度地理空间和局域尺度微生境植物种群数量特征的比较研究,对解释多变环境植物的趋异适应具有重要意义。在我国北方的天然草原,采用单位面积和大样本取样法,比较纬度梯度下不同群系羊草种群数量特征,进一步分析种群数量特征与纬度的... 详细信息

大尺度地理空间和局域尺度微生境植物种群数量特征的比较研究,对解释多变环境植物的趋异适应具有重要意义。在我国北方的天然草原,采用单位面积和大样本取样法,比较纬度梯度下不同群系羊草种群数量特征,进一步分析种群数量特征与纬度的关系。结果表明:纬度梯度上,草甸群系和草甸草原群系羊草的种群密度、种群生物量和种群高度分别为709~1536和661~1109株·m^(-2),366.92~726.40和330.59~410.72 g·m^(-2),56.28~73.49和43.27~68.87 cm,总体上草甸群系均高于草甸草原群系(P<0.05)。随着纬度的增加,不同群系羊草种群数量特征均表现出增加的趋势,种群数量特征与纬度间均较好地符合y=ax的指数函数关系,R^(2)在0.7806~0.9373,拟合方程均达到显著水平。因此,无论在大尺度地理空间,还是局域尺度微生境间羊草种群均表现出明显的适应性调节,局域尺度的不同群系间羊草种群数量特征差异稳定,大尺度的纬度间羊草种群数量特征又表现出一致的规律性。

关键词：羊草种群群系趋异适应

黍子SRS基因家族的全基因组鉴定与表达分析

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草业科学 2024年第9期41卷 2035-2045页

作者：李佳祯杨梦珂宋晓涵王月王禹茜王世纪张美春邓欣王红艳辽宁大学生命科学院植物表观遗传与进化实验室辽宁沈阳110036

植物特异性SHI-related sequence(SRS)转录因子在调控植物生长发育、激素生物合成和胁迫反应中起着至关重要的作用。本文研究了黍子(Panicum miliaceum)SRS基因家族(PmSRS),利用生物信息学方法分析了PmSRS的结构和功能,并通过转录组数... 详细信息

植物特异性SHI-related sequence(SRS)转录因子在调控植物生长发育、激素生物合成和胁迫反应中起着至关重要的作用。本文研究了黍子(Panicum miliaceum)SRS基因家族(PmSRS),利用生物信息学方法分析了PmSRS的结构和功能,并通过转录组数据分析SRS基因在黍子不同组织和不同成熟阶段的基因表达水平。共鉴定出13个PmSRS,根据系统发育关系分为6个亚家族,且同一亚家族中的PmSRS成员包含相似的基因结构和基序组成。发现在PmSRS基因的启动子区存在39种与植物生长发育、植物激素、胁迫及光响应相关的顺式作用元件。此外,PmSRS5、PmSRS6可能在黍子生长时期发挥主要作用。本研究提供了黍子SRS基因家族的综合信息,有助于研究SRS基因的功能,并为黍子的分子改良提供了理论依据。

关键词：生物信息学分析比较基因组学系统发育分析保守结构域转录组黍子

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

TEAD1转录本的鉴定及其在鸡前脂肪细胞中的功能研究

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生物化学与生物物理进展 2024年第1期51卷 215-229页

作者：彭敏徐虎贾子秋杨清竹潘林王维禹孔令喆孙婴宁齐齐哈尔大学生命科学与农林学院生物技术系齐齐哈尔161006

目的 TEAD1转录因子1 (TEAD1)在前脂肪细胞中表达,但是功能还不清楚。本研究旨在探讨TEAD1的两个转录本对永生化鸡前脂肪细胞系(immortalized chicken preadipocyte 1,ICP1)细胞增殖、迁移、凋亡和分化的影响。方法克隆TEAD1基因的全... 详细信息

目的 TEAD1转录因子1 (TEAD1)在前脂肪细胞中表达,但是功能还不清楚。本研究旨在探讨TEAD1的两个转录本对永生化鸡前脂肪细胞系(immortalized chicken preadipocyte 1,ICP1)细胞增殖、迁移、凋亡和分化的影响。方法克隆TEAD1基因的全长序列,对获得的两个转录本进行生物信息学分析。利用间接免疫荧光分析TEAD1转录本的亚细胞定位。通过RT-qPCR、CCK-8和EdU等方法,检测过表达TEAD1转录本对ICP1细胞增殖的影响。利用划痕实验检测TEAD1转录本对ICP1细胞迁移的影响。利用细胞凋亡-Hoechst染色和RT-qPCR,分析过表达TEAD1转录本对ICP1细胞凋亡的影响。通过RT-qPCR检测TEAD1转录本在不同组织、不同细胞系和ICP1细胞分化过程中的表达。利用油红O染色、BODIPY染色、RT-qPCR、Western blot和双荧光素酶报告基因技术,分析过表达TEAD1转录本对ICP1细胞脂滴积累及成脂相关基因转录的影响。最后,测定过表达TEAD1转录本的ICP1细胞中甘油三酯(TG)含量。结果克隆TEAD1全长编码区,鉴定出两个TEAD1转录本。TEAD1-V1主要定位于细胞核,TEAD1-V2定位于细胞质与细胞核。过表达TEAD1-V1和TEAD1-V2均抑制ICP1细胞增殖。过表达TEAD1-V1促进ICP1细胞迁移,而过表达TEAD1-V2对ICP1细胞迁移没有影响。且过表达TEAD1-V1和TEAD1-V2均促进ICP1细胞凋亡。两个转录本在不同组织和细胞系中的表达模式相似,在前脂肪细胞分化过程中的表达先下降后上升。过表达TEAD1-V1能显著减少ICP1细胞中脂滴的积累(P0.05)。过表达TEAD1-V1能显著降低ICP1细胞中甘油三脂的含量(P0.05)。结论本研究首次克隆并鉴定了鸡TEAD1基因的两个转录本。过表达转录本TEAD1-V1和TEAD1-V2抑制鸡前脂肪细胞增殖并且促进鸡前脂肪细胞凋亡;TEAD1-V1抑制前脂肪细胞分化并促进前脂肪细胞迁移,而TEAD1-V2对前脂肪细胞分化和迁移没有影响。

关键词： TEAD转录因子1 鸡转录本 ICP1