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嘉陵江河岸湿地土壤好氧甲烷氧化潜力及关键功能微生物研究

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长江流域资源与环境 2024年第2期33卷 398-408页

作者：杨蕊毓彭超叶雨秋莫永亮路璐西华师范大学生命科学学院四川南充637002 西华师范大学环境科学与工程学院四川南充637002

河岸湿地是水域和陆地生态系统的交错带,也是微生物甲烷产生和氧化的热点区域。以嘉陵江(南充段)河岸湿地土壤为研究对象,采用室内微宇宙CH4氧化培养实验,以及基于13 CH4的稳定性同位素核酸探针(DNA-Stable Isotope Probing,DNA-SIP)技... 详细信息

河岸湿地是水域和陆地生态系统的交错带,也是微生物甲烷产生和氧化的热点区域。以嘉陵江(南充段)河岸湿地土壤为研究对象,采用室内微宇宙CH4氧化培养实验,以及基于13 CH4的稳定性同位素核酸探针(DNA-Stable Isotope Probing,DNA-SIP)技术和高通量测序技术,揭示该土壤中微生物的甲烷氧化潜力及其活性的好氧甲烷氧化微生物类群。结果表明,土壤中加入6%(v/v)的甲烷培养28 d后,甲烷的平均氧化速率为11.94μg g-1 d-1。通过对超高速密度梯度离心获得的DNA中pmoA基因的定量分析表明,好氧甲烷氧化微生物的DNA被13 C显著标记。对获得的13 C-标记的DNA测序发现,TypeⅠ和TypeⅡ的甲烷氧化菌主导了该土壤中的好氧甲烷氧化过程,其中TypeⅠ的相对丰度最高78.49%,包括Methylomicrobium、Crenothrix、Methylogaea,其中Methylomicrobium占比高达61.37%;隶属于TypeⅡ的Methylocystis参与了该土壤的好氧甲烷氧化过程。此外,FAPROTAX功能注释预测结果显示,13 C-DNA中微生物参与与碳循环相关的化能异养、甲醇氧化、甲基营养代谢等碳循环的功能,以及氮循环相关的固氮功能均显著增强,表明甲烷氧化微生物在进行甲烷氧化的同时,可能协同参与氮循环等其它生物地球化学循环过程。研究表明河岸湿地土壤的好氧甲烷氧化过程由多种具有代谢活性的微生物共同完成,为研究河岸湿地甲烷氧化关键微生物的生理生态特征提供参考。

关键词：河岸湿地甲烷氧化稳定性同位素核酸标记甲烷氧化微生物碳氮循环功能

草黄口蘑多糖对S180荷瘤小鼠抗肿瘤活性分子机制研究

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食品与发酵工业 2024年第11期50卷 27-37页

作者：赵倪慧蒋琳张丁段江波丁祥侯怡铃西华师范大学生命科学学院西南野生动植物资源保护教育部重点实验室四川南充637009 西华师范大学环境科学与工程学院四川南充637009

多糖作为口蘑属真菌的主要功能成分之一,具有免疫调节、抗氧化及抗肿瘤等活性。为明确草黄口蘑多糖的结构特征及其对S180荷瘤小鼠抗肿瘤活性相关分子机制,该研究以草黄口蘑子实体经热水浸提法提取的草黄口蘑多糖[Tricholoma lascivum (F... 详细信息

多糖作为口蘑属真菌的主要功能成分之一,具有免疫调节、抗氧化及抗肿瘤等活性。为明确草黄口蘑多糖的结构特征及其对S180荷瘤小鼠抗肿瘤活性相关分子机制,该研究以草黄口蘑子实体经热水浸提法提取的草黄口蘑多糖[Tricholoma lascivum (Fr.)Gillet polysaccharide,TLG-1]为实验材料,初步解析TLG-1结构,以S180荷瘤小鼠为模型检测体内抗肿瘤活性,并采用转录组测序技术对S180肿瘤组织总RNA进行测序分析。结果表明,TLG-1重均分子质量为13 442 Da,由木糖、甘露糖、葡萄糖和半乳糖4种单糖组成,其比例为1.57∶1.45∶2.84∶4.14。TLG-1可显著抑制荷瘤小鼠S180肿瘤的生长(P<0.01),抑瘤率为53.8%。转录组测序分析显示,TLG-1能显著上调mt-Co1、Prlr、Foxa1以及下调Pitx2、Rplp1、Eef1a1及Lgals1等基因,影响S180肿瘤细胞的代谢途径,调控细胞周期并抑制上皮间质转化过程。基因本体富集分析表明,TLG-1可激活细胞因子介导的信号通路,引发细胞免疫。京都基因与基因组百科全书富集分析显示,在Jak-STAT信号通路中的Il21、Il12rb2、Il12b、Il2ra、Il2rb、Il2rg、Il15ra和Ifng等基因显著上调,通过转换肿瘤相关巨噬细胞表型及分泌干扰素-γ等,增强小鼠抗肿瘤免疫应答。该研究结果为草黄口蘑多糖的开发和利用提供了一定的理论基础。

关键词：草黄口蘑多糖TLG-1 抗肿瘤 S180 转录组测序技术 Jak-STAT信号通路

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雌雄桑树幼苗对不同性别邻株的响应

生态学杂志 2024年

作者：黄俊翰刘一伯王雅蔓黄平平董廷发西华师范大学生命科学学院云南大学生态与环境学院生物多样性研究院西南跨境生态安全教育部重点实验室云南省植物繁殖与适应生态学重点实验室

近年来，研究发现植物对邻株的响应与邻株的“身份”有关。雌雄异株植物往往在陆地生态系统中扮演重要角色，然而很少有研究关注雌雄异株植物对不同性别的邻株的响应。本研究以我国重要的经济和生态树种桑树雌、雄幼苗为材料，比较了不... 详细信息

近年来，研究发现植物对邻株的响应与邻株的“身份”有关。雌雄异株植物往往在陆地生态系统中扮演重要角色，然而很少有研究关注雌雄异株植物对不同性别的邻株的响应。本研究以我国重要的经济和生态树种桑树雌、雄幼苗为材料，比较了不同性别邻株对雌/雄植株生物量和根系形态及邻体效应方向和强度的差异。结果表明：（1）与无邻株植株对比，同性邻株下，雌雄桑树的茎生物量、总生物量均显著降低；异性邻株下，雌株的根生物量显著增加，雄株的茎生物量、总生物量显著降低。（2）从邻体效应来看，同性邻株对雌株根生物量、叶生物量、叶重比、总根体积和总根表面积产生显著负效应，对雄株则表现为显著的正效应；异性邻株对雌雄桑树的茎生物量、总生物量、茎重比均产生显著的负效应，且根重比、根冠比和总根体积均为显著正效应。（3）同性邻株下，雌株的总根表面积、总根体积显著小于雄株；异性合栽时则雌株显著大于雄株。这些结果表明，桑树对邻株的响应与邻株的性别有关，且这种响应具有性别特异性。本研究从植物性别角度探究了植物邻体效应，结果可为理解植物邻株关系提供新的研究内容，也可为高产桑树人工林的构建提供新的视角。

关键词：桑树邻体效应生长雌雄异株

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小麦氮素吸收利用的调控机制研究进展

植物生理学报 2024年第5期60卷 784-798页

作者：艾伟伟魏淑红西华师范大学生命科学学院四川南充637100

小麦(Triticum aestivum)供给人类基本的营养物质。人口不断增长需要更高的粮食产量,施加氮肥可实现小麦增产,但大部分氮肥未被作物吸收利用,而是流失到环境中并造成严重的环境污染,因此提高小麦氮素利用效率对农业可持续发展至关重要... 详细信息

小麦(Triticum aestivum)供给人类基本的营养物质。人口不断增长需要更高的粮食产量,施加氮肥可实现小麦增产,但大部分氮肥未被作物吸收利用,而是流失到环境中并造成严重的环境污染,因此提高小麦氮素利用效率对农业可持续发展至关重要。本文综述了小麦氮素吸收利用的生理和分子基础及代谢调控,并提出未来重点关注的几个研究方向:(1)挖掘调控小麦根长、根数、根体积、根面积、根角等性状的基因,并探讨其在氮素吸收利用中的作用;(2)关注土壤养分、土壤微生物及非生物胁迫与小麦氮素吸收利用之间协同共享调控途径的研究;(3)加强氮素吸收、转运和同化相关基因的功能及调控机制研究;(4)鉴定氮素吸收、转运、同化基因的优异等位变异,挖掘优异小麦遗传资源,以期为提高小麦氮素利用效率(NUE)提供基础。

关键词：小麦氮素利用效率生理和分子基础调控机制

遮阴条件下两种短命植物的叶绿素荧光特性及适应性差异

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草业科学 2024年第2期41卷 241-251页

作者：付慧蓉李嫚景玉婷赵恒明伍勇张城铭刘红玲庄丽石河子大学生命科学学院新疆石河子832000 成都师范学院化学与生命科学学院/特色园艺生物资源开发与利用四川省高校重点实验室四川成都611130

为探明短命植物的光合适应性,本研究以卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)为试验对象,研究了遮阴率为75%的4个时间梯度(0、1、7、14 d)下两种短命植物叶绿素荧光日变化及遮阴14 d后叶绿素含量和生物量的... 详细信息

为探明短命植物的光合适应性,本研究以卷果涩芥(Malcolmia scorpioides)和硬萼软紫草(Arnebia decumbens)为试验对象,研究了遮阴率为75%的4个时间梯度(0、1、7、14 d)下两种短命植物叶绿素荧光日变化及遮阴14 d后叶绿素含量和生物量的变化。结果表明:1) 0 d时,两种短命植物最大光化学效率(Fv/Fm),实际光合效率Y (Ⅰ)和Y (Ⅱ)在午间(14:00)明显降低(P 性能量耗散的量子产量[Y (NO)]升高,光系统受损,光合活性下降。3)与未遮阴环境相比,遮阴环境的午间14:00卷果涩芥光合活性下降95.3%,光损伤程度增加95.0%,硬萼软紫草光合活性上升4.0%,热耗散效率下降18.6%。4)遮阴14 d后,两种短命植物的叶绿素含量和生物量均下降,且卷果涩芥的下降率高于硬萼软紫草。综上,硬萼软紫草较卷果涩芥耐阴,14 d内的遮阴均可提高硬萼软紫草的光保护能力,改善光抑制,而卷果涩芥的改善效果仅限7 d内,超过7 d时光合利用率降低。

关键词：光抑制光损伤光保护光合效率日变化卷果涩芥硬萼软紫草

细胞分裂周期蛋白73基因缺失抑制粟酒裂殖酵母细胞的有性生殖和有丝分裂

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中国生物化学与分子生物学报 2024年第6期40卷 807-818页

作者：刘梦楠白鑫余雯李欣霖丁祥侯怡铃西华师范大学生命科学学院西南野生动植物资源保护教育部重点实验室四川南充637009 西华师范大学环境科学与工程学院嘉陵江流域生态环境保护与污染防治南充市重点实验室四川南充637009

cdc73基因编码粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces Pombe)RNA聚合酶Ⅱ辅助因子Cdc73,参与G_(2)期检查点激活并调控细胞周期。但cdc73基因缺失对细胞有丝分裂动力学的调控尚不清楚。本研究采用活细胞成像、荧光蛋白标记技术探究粟酒裂殖酵... 详细信息

cdc73基因编码粟酒裂殖酵母(Schizosaccharomyces Pombe)RNA聚合酶Ⅱ辅助因子Cdc73,参与G_(2)期检查点激活并调控细胞周期。但cdc73基因缺失对细胞有丝分裂动力学的调控尚不清楚。本研究采用活细胞成像、荧光蛋白标记技术探究粟酒裂殖酵母cdc73基因缺失后对细胞有性生殖和细胞有丝分裂中微管、肌动蛋白、线粒体和组蛋白动力学的影响。结果表明:在有性生殖中,cdc73基因缺失会导致子囊孢子长度增加14.23%,产4个孢子数量的细胞减少64.08%;活细胞成像结果分析发现,在有丝分裂中,分裂后期微管伸长的长度缩短11.21%,伸长时间减少17.39%;肌动蛋白环形成和收缩速率分别降低33.33%和26.09%,形成和收缩时间分别延长58.00%和40.38%;同时,肌动蛋白环、线粒体和组蛋白表达量都增加。本研究揭示了cdc73基因缺失可抑制有丝分裂中纺锤体的伸长,延缓肌动蛋白环的形成与收缩,为进一步探寻Cdc73蛋白在细胞分裂中参与调控微管和肌动蛋白动力学功能提供了一定的科学依据。

关键词： cdc 73基因粟酒裂殖酵母有性生殖有丝分裂细胞动力学

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青藏高原东部高寒灌丛土壤养分有效性对增温的响应及其影响因素

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生态学报 2024年

作者：刘美马志良绵阳师范学院生态安全与保护四川省重点实验室西华师范大学生命科学学院西南野生动植物资源保护教育部重点实验室

高寒生态系统植物生长和土壤微生物生态过程受土壤氮、磷养分有效性的严重限制。全球气候变暖可显著改变青藏高原高寒生态系统植物群落生长与土壤微生物群落结构与活性，深刻改变土壤养分矿化与循环过程，进而影响土壤氮、磷养分有效性... 详细信息

高寒生态系统植物生长和土壤微生物生态过程受土壤氮、磷养分有效性的严重限制。全球气候变暖可显著改变青藏高原高寒生态系统植物群落生长与土壤微生物群落结构与活性，深刻改变土壤养分矿化与循环过程，进而影响土壤氮、磷养分有效性。然而，截至目前，我们对气候变暖如何影响青藏高原高寒灌丛土壤氮、磷养分有效性的认识还不够深入。为了揭示气候变暖对高寒灌丛土壤养分有效性的影响，以青藏高原东部典型的窄叶鲜卑花高寒灌丛生态系统为研究对象，探讨高寒灌丛生长季不同时期可溶性有机碳（DOC）、无机氮（DIN）和有效磷（AvP）含量与化学计量比的动态变化及其对增温的响应，并分析影响土壤养分有效性的主要环境因子。研究结果表明：高寒灌丛生长季土壤有效养分含量季节动态明显。土壤DOC含量表现出先降低后增加的趋势，在生长季中期达到最低值；土壤DIN含量、土壤铵态氮、硝态氮含量及土壤AvP含量在整个生长季均表现出增加的趋势，均在生长季末期达到最大值。增温没有显著改变高寒灌丛整个生长季空气温度，增温使整个生长季土壤温度显著提高1.3℃，同时使土壤水分显著降低2.2%。增温使高寒灌丛整个生长季土壤DOC和AvP含量分别显著增加3.5%—9.9%和4.8%—33.7%。然而，增温仅在生长季中期使土壤DIN含量显著增加17.5%，在生长季末期使土壤DIN含量显著降低21.8%；生长季末期土壤DIN含量降低主要源于土壤硝态氮含量降低；但增温对整个生长季土壤铵态氮含量没有显著影响。同时，增温使生长季末期土壤DOC:DIN比显著增加37.3%，使生长季中期土壤DOC:AvP比显著降低17.9%，使生长季中期和末期土壤DIN:AvP比显著降低12.2%—25.7%。冗余分析和Pearson相关分析表明，土壤温度、土壤水分、土壤微生物生物量碳含量和脲酶活性是影响高寒灌丛土壤养分有效性的主要因子，它们能解释土壤有效养分含量大部分变异。这些结果表明，未来全球气候变暖可通过提高土壤温度、促进土壤养分矿化过程，加速土壤有效养分转化与循环速率，从而显著影响土壤有效养分含量。以上结果可为深入认识气候变暖情景下青藏高原高寒灌丛土壤养分转化与循环过程提供基础数据，同时也可为青藏高原高寒灌丛生态系统可持续经营与管理提供科学参考。

关键词：增温高寒灌丛养分有效性养分矿化

转录组分析揭示荷叶离褶伞菌多糖LDS-1抗小鼠S180肿瘤的分子机制

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兰州大学学报（自然科学版） 2024年第2期60卷 276-284页

作者：王艺学刘影赵倪慧卢睿加侯怡铃丁祥西华师范大学环境科学与工程学院嘉陵江流域生态环境保护与污染防治南充市重点实验室四川南充637009 西华师范大学生命科学学院西南野生动植物资源保护教育部重点实验室四川南充637009

以荷叶离褶伞菌多糖LDS-1、甘露聚糖肽和空白对照作用下的小鼠S180肿瘤细胞为研究材料,运用RNA-Seq测序技术进行生物信息学分析,结果显示LDS-1组、甘露聚糖肽组和空白对照组分别获得8.27、 8.35和8.97 G的分析数据.高表达基因(FPKM>2 2... 详细信息

以荷叶离褶伞菌多糖LDS-1、甘露聚糖肽和空白对照作用下的小鼠S180肿瘤细胞为研究材料,运用RNA-Seq测序技术进行生物信息学分析,结果显示LDS-1组、甘露聚糖肽组和空白对照组分别获得8.27、 8.35和8.97 G的分析数据.高表达基因(FPKM>2 200)分析显示LDS-1主要通过下调Rplp1基因调控细胞分裂,将S180细胞停滞在G1期以抑制其分裂.差异基因分析结果显示LDS-1主要通过上调Alb、 Timp4、 Apoa1基因调节蛋白表达或者细胞黏连性,抑制S180肿瘤细胞迁移.KEGG(京都基因与基因组百科全书)通路富集结果显示, LDS-1抑制S180肿瘤生长的关键基因主要富集在过氧化物酶体增殖物激活受体(PPAR)信号通路中,上游Fabp3基因下调,激活下游Apoa1、Slc27a2和Adipoq等多个基因上调,调控S180细胞的脂质代谢和胆固醇代谢. LDS-1能够通过调控高表达关键基因Rplp1,差异表达关键基因Alb、 Timp4、 Apoa1,以及PPAR信号通路抑制S180肿瘤细胞的增殖分裂、能量获取和迁移侵袭.

关键词：荷叶离褶伞菌多糖 S180肿瘤 RNA-Seq测序差异表达基因 PPAR信号通路

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骨粉生物质炭对酸性土壤的改良作用

土壤学报 2024年第5期61卷 1299-1309页

作者：赵文瑞孔群芳张文娟胡程凯林雨欣陶炳娇王国鑫彭可睿王聪赵宽安庆师范大学资源环境学院安徽省耕地质量智慧监测与地力提升重点实验室安徽安庆246133 安庆师范大学资源环境学院皖江流域水环境保护与污染控制安徽省教育厅重点实验室安徽安庆246133 安庆师范大学生命科学学院安徽省皖西南生物多样性研究与生态保护重点实验室安徽安庆246133

以猪、鸡、牛和羊骨为原材料厌氧热解制备成生物质炭(骨炭)作为改良剂,探究骨炭最佳制备条件及其对酸性土壤改良效果,并从土壤固相和液相二个角度探究骨炭对酸性土壤铝(Al)形态的影响。结果表明:高温厌氧热解制备的骨炭富含CaO、CaCO_(3... 详细信息

以猪、鸡、牛和羊骨为原材料厌氧热解制备成生物质炭(骨炭)作为改良剂,探究骨炭最佳制备条件及其对酸性土壤改良效果,并从土壤固相和液相二个角度探究骨炭对酸性土壤铝(Al)形态的影响。结果表明:高温厌氧热解制备的骨炭富含CaO、CaCO_(3)和Ca_(5)(PO_(4))_(3)(OH),同时含有NaO、MgO等碱性物质及-OH等多种官能团。但骨炭碱含量受热解温度影响较大,鸡骨和牛骨在800℃、猪骨和羊骨在900℃时其炭碱含量接近峰值并保持稳定,约为生石灰的90%,是最佳制备温度。此温度下制备的四种骨炭均可有效地提高pH性红黏土、红砂土和砖红壤pH。骨炭中的碱性物质主要以H+缓冲剂的形式存在,从而导致其提高土壤pH的幅度与初始土壤pH成反比。pH=4.40的红黏土中添加5 g·kg^(-1)猪、鸡、羊和牛骨炭后土壤溶液Al浓度分别较对照降低33%、34%、47%和41%,固相有机结合态Al含量无显著变化(P>0.05)。骨炭增加了酸性土壤阳离子交换量,并通过促进活性Al向土壤固相吸附态羟基Al和更稳定态Al转化从而降低土壤溶液Al及交换态Al含量。骨炭富含植物生长所需营养元素,具备无机和有机改良剂的双重特性,是可替代传统石灰作为酸性农田土壤改良剂的优质材料。

关键词：动物骨炭热解温度酸性土壤铝毒害土壤铝形态

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