有机磷(Po)是土壤磷库的重要组成部分.为探究马尾松人工林近自然化改造对土壤团聚体Po分布特征的影响,该研究以南亚热带的马尾松纯林(PP)和近自然化改造后的马尾松-阔叶树种混交林(CP)为对象,采集 0～10 cm土样后利用干筛法将其筛分为>2 mm、0.25～2 mm和<0.25 mm三部分粒径团聚体,并测定原土及各粒径团聚体中各Po组分、微生物生物量磷(MBP)含量和酸性磷酸酶(ACP)活性.结果表明:(1)CP的土壤Po组分与PP相比发生了变化,高稳定性有机磷(HRO-P)和中度活性有机磷(MLO-P)在原土以及各团聚体径级中均显著高于PP(P<0.05),而活性有机磷(LO-P)和中度稳定性有机磷(MRO-P)在CP和PP中并无显著差异,PP和CP各组分Po在原土和各团聚体径级中无明显变化规律.(2)各形态Po在PP中占比大小为HRO-P>MRO-P>MLO-P>LO-P,而在CP 中为HRO-P>MLO-P>MRO-P>LO-P.(3)CP中的MBP含量和ACP活性在原土及各团聚体径级中均显著高于PP,并且随着团聚体径级的减小,ACP 活性上升.(4)冗余分析发现,土壤有效磷(AP)、土壤团聚体平均重量直径(MWD)、MBP 和全氮(TN)为土壤Po组分的主要驱动因子.综上认为,近自然化改造有利于马尾松人工林土壤中磷的积累与转化,该研究结果为马尾松人工林土壤质量和生产力的提升提供了理论依据.

目的 利用磷脂酶A2(PLA2)开放血脑屏障(BBB)的特性,促使抗毒药物酰胺磷定(HI-6)进入中枢起效,为治疗中枢神经系统中毒提供新的研究思路.方法 通过体外释放和体外稳定性实验等方法,对复合物(PLA2+HI-6)的组分进行物理性质表征.利用荧光素钠模拟水溶性药物进行荧光染色,通过评价脑组织荧光病理,定性考察复合物的中枢递送能力.通过激光共聚焦显微镜下碘化丙啶染色,定性观察PLA2对细胞膜通透性的影响.通过建立梭曼染毒小鼠模型,评价复合物对抗有机磷中枢中毒效果:(1)测定小鼠脑乙酰胆碱酯酶重活化率;(2)观察小鼠脑组织病理切片;(3)统计不同处理组小鼠生存时间.分别从细胞水平和动物水平评价PLA2的安全性.结果 体外释放和体外稳定性实验结果表明,加入PLA2并不影响HI-6的释放和降解.在动物水平,PLA2有助于荧光素钠进入脑组织被细胞摄取,表现出良好的中枢递送能力.PLA2与HI-6药物组合将染毒小鼠脑内乙酰胆碱酯酶的重活化率提升至50％,相比于单独给药HI-6,提高约12倍.小鼠脑组织病理结果显示,复合物能有效对抗神经毒剂中毒引起的中枢神经系统损伤,并在3倍染毒致死剂量下显著延长小鼠存活时间,同时明显缓解中枢中毒症状.递送机制研究发现,复合物通过增加细胞膜通透性,经跨细胞途径实现中枢递送.细胞水平和动物水平的安全性实验表明,PLA2在该研究中的使用剂量安全可靠,未造成不良反应.结论 该研究以PLA2为开放材料和小分子药物HI-6组合,成功构建一种能够有效穿透BBB的复合物PLA2-HI-6.该复合物具备一定中枢靶向性,能显著提高神经毒剂中毒后脑中乙酰胆碱酯酶重活化率,为解决有机磷中枢中毒救治难题提供了参考.

磷是限制植物生产力的重要养分之一,但土壤磷组分随林木生长发育阶段的变化特征仍不清楚.本研究以四川盆地华西雨屏区洪雅林场7个林龄(6、12、23、27、32、46、52a)柳杉人工林为对象,采集0～20 cm 土壤样品,运用Hedley磷分级法测定土壤磷组分含量,探究不同林龄柳杉人工林土壤磷组分的差异.结果表明:柳杉人工林土壤全磷含量为231.93～370.27 mg·kg-1,在幼龄林(6 a)最低,中龄林(12 a)最高;土壤总无机磷和总有机磷含量随林龄增加呈先增后降和增加的趋势.总无机磷占全磷的比例随林龄增加呈下降趋势,而总有机磷则相反.活性无机磷组分、活性有机磷组分和中等活性有机磷组分含量随林龄增加而增加,可能与pH降低和有机碳增加有显著关联.中龄林(12a)和成熟林(32a)的中等活性无机磷组分含量显著高于其他林龄.稳定态磷组分含量随林龄增加呈先增加后降低趋势,土壤容重增加和土壤含水率降低是重要影响因素.多元线性回归模型与Pearson相关性分析表明,活性无机磷与林龄无显著相关,中等活性有机磷随林龄增加而升高能正向影响活性无机磷生成.本研究发现表层土壤磷组分会随着林龄增加发生变化,这有助于对相应林龄土壤磷素出现的问题提出解决措施,为柳杉人工林提质增效与土壤肥力维持提供理论依据.

土壤团聚体在土壤磷贮存和调节磷有效性中起重要作用,然而森林更新方式如何影响土壤团聚体磷组分仍不清楚.本研究选取米槠天然林经不同强度干扰形成的米槠次生林(轻度干扰)、米槠人促更新林(人促林,中度干扰)及杉木人工林(重度干扰)为对象,通过分析土壤团聚体粒径组成、全土和团聚体磷组分、磷吸附指数(PSOR)、磷遗留指数(PLGC)、磷饱和度(DPSM3)等指标,探究森林更新方式对全土及团聚体磷有效性及供磷潜力的影响.结果表明:森林更新方式显著影响土壤团聚体组成.米槠次生林和人促林土壤粗大团聚体(＞2 mm)占比显著高于杉木人工林,而土壤粉黏粒团聚体(＜0.053 mm)则表现为相反趋势.土壤团聚体组成显著影响土壤磷组分含量.土壤活性磷组分(可溶性磷PSOL、速效磷PM3)含量随团聚体粒径减小而降低;总磷(TP)、有机磷(Po)、中等活性磷组分(无机磷PiOH、有机磷PoOH)、闭蓄态磷(POCL)含量、PSOR、PLGC随团聚体粒径减小呈先降低后升高的趋势,具体表现为粗大团聚体和粉黏粒团聚体中的TP、Po和PiOH含量显著高于细大团聚体(0.25～2 mm)和微团聚体(0.053～0.25 mm).森林更新方式显著影响全土和团聚体磷组分含量.米槠次生林全土 TP、Po、PSOL和PM3含量显著高于米槠人促林和杉木人工林,米槠次生林不同粒径团聚体PSOL和PM3含量均显著高于杉木人工林.森林更新方式显著影响土壤团聚体磷组分组成及供磷潜力.米槠人促林土壤不同粒径团聚体PSOL和PM3占TP的比例显著低于米槠次生林,米槠次生林土壤不同粒径团聚体PSOR和DPSM3显著高于杉木人工林.综上,自然更新更有利于维持土壤磷有效性,森林更新会通过改变土壤团聚体组成进而影响土壤磷有效性及供磷潜力.

背景:铁死亡与骨关节炎发生、发展密切相关,但具体特征基因及调控机制尚不清楚.目的:运用WGCNA及多种机器学习方法识别骨关节炎铁死亡特征基因及免疫浸润分析.方法:从GEO数据库下载骨关节炎相关数据集,同时在FerrDb网站中获取铁死亡相关基因,采用R语言对骨关节炎数据集进行批次校正、提取骨关节炎铁死亡基因并进行差异分析,对差异基因进行GO功能及KEGG信号通路分析;同时运用WGCNA分析及机器学习(随机森林、LASSO回归及SVM-RFE分析)筛选骨关节炎铁死亡特征基因,并进行体外细胞实验,将软骨细胞分为正常组和骨关节炎组,运用数据集及qPCR验证表达并行相关免疫浸润分析.结果与结论:①经批次校正及PCA分析获得骨关节炎基因12 548个,同时获得铁死亡基因484个,进而得到24个骨关节炎铁死亡差异基因;②GO分析主要涉及对氧化应激反应、对有机磷反应等生物过程;涉及细胞顶端、顶端质膜等细胞组分;涉及血红素结合、四吡咯结合等分子功能;③KEGG分析显示,骨关节炎铁死亡差异基因与白细胞介素17信号通路、肿瘤坏因子信号通路等信号通路有关;④运用WGCNA分析及机器学习筛选后获得特征基因KLF2;通过基因芯片验证后发现实验组半月板组织中KLF2基因表达高于对照组(P=0.000 14);⑤体外细胞实验显示,骨关节炎组软骨细胞中Ⅱ型胶原、KLF2基因表达低于对照组(P<0.05),同时在骨关节炎铁死亡中肥大细胞与树突状细胞密切相关(r=0.99),KLF2与自然杀伤细胞(r=-1,P=0.017)、滤泡辅助性T细胞(r=-1,P=0.017)等密切相关;⑥结果显示,运用WGCNA分析及机器学习方法证实KLF2可作为骨关节炎铁死亡的特征基因,可能通过干预KLF2来改善骨关节炎铁死亡.

目的 建立同时测定蔬菜中11种有机磷和10种新烟碱类杀虫剂的超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS).方法 样品用乙腈提取,经无水硫酸镁、PSA和C18净化,采用HSST3色谱柱分离.在正离子多反应监测模式下检测,基质匹配标准曲线外标法定量.结果 21种杀虫剂在0.50～100 ng/ml范围内相关系数大于0.999.21种杀虫剂的平均回收率为76.0％～119.3％,相对标准偏差小于10％,方法检出限为0.02～1.7 μg/kg,定量限为0.06～5.7μg/kg.对从市场采集的76份蔬菜进行检测,在26份蔬菜中检出了9种目标组分,浓度在0.012～3.16 mg/kg之间.结论 该方法简便、灵敏、准确,适用于蔬菜中有机磷和新烟碱类杀虫剂的检测.

采用野外调查与室内分析相结合的方法,以广西凭祥杉木纯林、杉木-火力楠混交林、杉木-米老排混交林为研究对象,探讨了不同杉木林分类型土壤团聚体中有机磷组分的分布特征,从土壤团聚体的角度揭示有机磷组分对不同林分类型的响应特征.结果表明,除高稳性有机磷主要分布在大粒径团聚体中外,其余组分有机磷含量均表现为随着粒径减小而增加,其中＜0.25 mm粒径团聚体的有机磷含量最高,而受粒径分布影响,＜2 mm粒径团聚体的有机磷储量最高;＜0.25 mm、＞2 mm粒径团聚体和土壤团聚体稳定指标与各有机磷组分储量呈极显著正相关,在保持土壤稳定的基础上,可通过提高＞2 mm和＜0.25 mm粒径团聚体的占比能有效增加土壤有机磷储量;在3种林分类型中,杉木-火力楠混交林能够有效的提高土壤团聚体稳定性,提高土壤有机磷含储量.因此,选择合适的混交树种,有助于土壤生态环境质量提升及促进森林资源的可持续经营管理.

以小兴安岭原始阔叶红松林(对照)和经过轻度、中度和强度择伐干扰后形成的天然林林地表层(0～10 cm)土壤为对象,采用Sui修正后的Hedley磷素分级法对土壤样品进行连续浸提,研究不同林地土壤各形态磷素含量的差异及变化规律,分析择伐干扰对阔叶红松林土壤磷素有效性的影响.结果表明:各林地土壤全磷含量为1.09～1.66 g·kg-1,以原始阔叶红松林最高,强度择伐林地最低,且不同处理间差异显著;各林地土壤有效磷和磷素活化系数的变化幅度分别为7.26～17.79 mg·kg-1和0.67％ ～ 1.07％,均表现出随择伐强度的增加而显著降低;除酸溶性有机磷(HCl-Po)外,经过择伐干扰的林地与原始林相比,土壤水溶性磷(H2O-Pi)、碳酸氢钠磷(NaHCO3-P)、氢氧化钠磷(NaOH-P)、酸溶性无机磷(HCl-Pi)和残留磷(Residual-P)含量均表现出随择伐强度的增加而降低的趋势.各组分间以水溶性(H2O-Pi)与土壤有效磷的相关系数最大(0.98),但其含量仅占磷素总量的1.5％ ～2.2％;氢氧化钠磷(NaOH-P)含量占磷素总量的48.0％以上,是土壤的潜在磷源.可以认为,择伐干扰通过显著降低土壤无机态磷和氢氧化钠有机磷(NaOH-Po)的含量,限制和影响了阔叶红松林土壤有效磷及潜在磷源的供应水平,并且其表现出随择伐强度的增加而逐渐降低的趋势.

以南京溧水林场间伐10年后的30年生马尾松(Pinus massoniana)人工林为对象,研究了不同间伐强度(对照,未间伐,CK;弱度间伐,LIT,25％;中度间伐,MIT,45％;强度间伐,HIT,65％)对根际土壤磷组分的影响.结果表明,与对照相比,中度间伐显著降低了根际土壤全磷和有机磷含量;强度间伐显著降低了根际土壤无机磷总量,且各处理间差异显著;中度和弱度间伐增加了根际土壤酸性磷酸酶活性以及速效磷、微生物量磷和活性磷含量(H2O-Pi、NaHCO3-Pi和NaHCO3-Po),而显著降低NaOH-Po含量;间伐对稳定态磷含量(HCl-P和残留-P)影响不显著.除稳定态磷外,根际土壤中磷组分含量均大于非根际,具有明显的正根际效应.土壤含水量、pH、有机质含量及酸性磷酸酶活性是影响土壤磷含量的重要因子.弱度和中度间伐有利于提高根际土壤磷的有效性.

研究了戴云山常绿阔叶林、针阔混交林和针叶林3种植被类型土壤磷组分、微生物生物量磷以及酸性磷酸单酯酶(ACP)和磷酸双酯酶(PD)的活性.结果表明:3种植被类型土壤易分解态磷仅占总磷(TP)的1.0％ ～4.5％,且碳(C)与有机磷(Po)的比例＞200,表明本研究区受到磷限制.Po是土壤磷库的主要组分,在淋溶层(A层)和淀积层(B层)土壤中分别占TP的44.8％ ～47.1％和28.6％ ～ 30.6％.冗余分析表明,A层土壤磷组分主要受PD影响,而B层主要受ACP调控,且PD和ACP均与Po呈显著负相关.亚热带地区3种植被类型土壤均缺磷,PD和ACP对有机磷的分解可能是该地区森林生态系统对磷限制的适应机制.