苍术(Atractylodes lancea)是我国东北地区的道地药材,市场需求日益增加,人们种植意愿浓厚.然而,当前苍术人工栽培种源杂乱、存活率低、产量及品质参差不齐,原因在于对苍术的适宜生存环境缺乏科学判断.针对东北地区苍术的自然分布数据和环境变量数据,应用最大熵模型(Maxent)和地理信息系统(GIS)对其生境适宜性进行评估和区划.结果表明:苍术在我国东北地区主要分布于辽西山地、小兴安岭、长白山及其余脉,生境适宜区(P＞0.5)面积为10.96万km2,占东北地区总面积的8.84％;影响苍术分布的6个主要环境因子(贡献率)依次为年均降水量(26.5％)、最暖季平均温度(18.6％)、降水量季节性变异系数(16.6％)、海拔(12.2％)、年平均气温(11％)、最冷季降水量(5.2％),累计贡献率超过90％,水分因子(年均降水量+降水量季节性变异系数)比温度因子(最暖季平均温度+年平均气温)对苍术的分布影响更大;根据对苍术主要生境适宜区的分析,苍术在东北地区可能存在两种气候生态型,即辽西的耐旱型、长白山的耐寒型.综上所述,在发展苍术种植产业的过程中,除了应关注苍术的适宜分布区以外,还应充分考虑不同区域种源的生态需求,以避免由于盲目引种而导致的种植损失.

目的:对不同品种、变种或生态型紫苏(广西回回苏、甘肃紫苏、贵州遵义紫苏、河北油苏、云南宣威紫苏和冀苏一号)在高寒阴湿区的生长状况、质量等进行综合评价.方法:通过田间调查和实验室测定相结合的方法,观察记载紫苏的外观形态、生长发育规律,研究紫苏不同采收期、不同采收部位的有效成分含量.结果:在高寒阴湿区引种的 6 种紫苏,均主茎明显,多侧枝,茎四棱,中间凹槽明显,但叶片颜色和叶型却不尽相同.由于高寒阴湿区特殊的气候,只有甘肃紫苏、河北油苏和冀苏一号开花结子,河北油苏种子灰白色,甘肃紫苏和冀苏一号种子灰褐色.9 月份采收的广西回回苏紫苏叶挥发油含量最高(1.97%),9 月上旬采收的贵州遵义紫苏的紫苏梗迷迭香酸含量最高(0.72%);紫苏子以 10 月上旬采收的甘肃紫苏的迷迭香酸含量最高(0.39%).结论:高寒阴湿区种植紫苏的植株形态与原产地基本一致,甘肃紫苏、河北油苏和冀苏一号在高寒阴湿区可以完成全生育周期,广西回回苏的紫苏叶的挥发油含量最高,贵州遵义紫苏的紫苏梗迷迭香酸含量最高.

定量探讨影响因子对景观格局的驱动机理,有助于厘清山区景观格局演变过程以及发展方向.基于地貌差异的景观格局转型研究框架,从"全域-典型地貌区"的视角探究1990-2020年三峡库区腹地奉节县不同地貌下景观格局的时空演变规律,归纳其转型模式.利用二元Logistic回归模型探讨不同地貌区影响因子与景观格局的相关性,以阐释其驱动机理.结果表明:①近30年间耕地与草地缩减,林地、果园以及撂荒地增长,景观破碎度增加.其中,河谷丘陵区耕地大幅缩减,果园迅速扩张;低山区耕地缩减速度减缓,耕地撂荒现象明显;中山区林地恢复性增长.河谷丘陵区趋于经济导向性,而低山区与中山区趋于生态导向性.②研究区景观格局表现为传统农业型、农业主导型以及生态主导型Ⅰ向生态经济型、生态主导型Ⅱ以及生态型转变.根据不同地貌景观格局转型特点,归纳总结为"河谷丘陵-生态经济型"、"低山-生态主导型Ⅱ"、"中山-生态型"3种转型模式.③影响因子对研究区景观格局的解释作用具有差异性.从全域来看,农业型与生态型景观格局主要受人为干扰因素的影响,生态经济型景观格局主要受地形因素的影响,自然景观格局主要受水热条件的影响;从不同地貌区来看,地形是影响河谷丘陵区景观格局的主导因素,随着地貌梯度的增加,地形对低山区与中山区景观格局的解释作用减弱,人为干扰对其解释作用增强,山地景观格局受到人为干扰与地形的共同影响.研究结果揭示了基于地貌差异的景观格局演变的独特性规律,对三峡库区生态经济建设以及山区土地资源的合理规划具有重要意义.

芦苇(Phragmites australis)分布范围广,生物量巨大,环境适应性强.受芦苇多倍体基因组的限制,在基因水平上解释其独特的物种特质非常困难.利用三代测序及多种方法研究2种生态型芦苇(2n=8x)中RCA基因(编码Rubisco活化酶)的类型、结构、表达和定位模式.结果表明,芦苇基因组中有4类RCA基因,均属于RCA2β.转录水平和蛋白质水平检测以及免疫胶体金定位结果表明,芦苇RCA的基因表达模式和蛋白质定位具有明显的生态型特异性.与沼泽芦苇(SR)相比,沙丘芦苇(DR)中RCA的表达水平较低,且更倾向于产生RCA2-β2产物.通过分相的蛋白双向电泳和质谱方法,鉴定到6个高表达的RCA同型物.在DR中这些同型物高比例地分布于膜相.研究表明当芦苇处于极度恶劣的沙漠环境中,RCA转移到膜相并参与叶绿体的膜保护机制.

目的:采用气相色谱(GC)法建立艾纳香药材中樟脑、左旋龙脑(L-龙脑)、β-石竹烯的含量测定方法,并用于测定贵州望谟县种植基地4 种生态型5 个采收期的艾纳香药材含量.方法:以HP-5 毛细管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm)进行测定,程序升温,进样口温度为200℃,检测器温度为280℃,进样量为 1μL,分流进样.结果和结论:该方法简单、准确、重复性好,可用于测定艾纳香中樟脑、左旋龙脑(L-龙脑)、β-石竹烯的含量.3 种成分在不同生态型的不同采收期艾纳香药材中的含量有差异,其中L-龙脑在马耳艾和大叶艾中含量高于其他2 种生态型;樟脑在大叶艾含量较低,在马耳艾含量较高;β-石竹烯在野艾和小叶艾中的含量高于其他2 种生态型.根据《中华人民共和国药典》艾片的质量要求,栽培艾纳香作为提取艾粉原料药材时,优先考虑栽培大叶艾,且在 11 月下旬时便可开始收集进行提取.

本研究基于独立医学实验室医学数据研究模式和大数据生态平台建设经验,从多技术平台来源的数据整合、应用模式多元化及行业监管合规化等方面进行探讨,对真实世界研究中的"源数据-数据库-数据生态"的数据治理体系建设进行总结分析,为进一步构建独立医学实验室生态型数据平台提供参考.

目的 筛选使鱼腥草Houttuynia cordata具有不同环境适应性的候选Bzip基因,为后续繁育出具有更强环境适应性的鱼腥草品种奠定基础.方法 以鱼腥草转录组数据为基础,鉴定了HcbZIP基因家族成员,并对其理化性质、系统进化树、motif基序及在2个不同生态型鱼腥草中的表达进行分析.结果 共鉴定得到163个HcbZIP基因,编码蛋白质的氨基酸数量在115(HcbZIP48和HcbZIP149)～703 aa(HcbZIP97),超过53％的家族成员为碱性蛋白,超过84％的家族成员为不稳定蛋白,所有家族成员均为亲水性蛋白.二级结构中,161个家族成员是由a-螺旋、延伸链、β-折叠和无规则卷曲4部分构成,β-折叠所占比例最低,a-螺旋和无规则卷曲所占比例较高.系统进化树分析将163个家族成员分成了 9个类别,包括C、S、G、A、I、U、H、F和D,其中被归到D类别中的HcbZIP基因数量最多共有35个,数量最少的为C类别仅有4个,没有HcbZIP基因被归类到E和B类别中.Motif基序分析发现,motifl(RLLQNRESARRSRLRKKAYVQELESSVAK)高度保守在每个家族成员中均鉴定到且构成了Bzip基因的保守结构域.不同类别下的基因其motif基序构成较为接近,且部分motif基序只存在特定类别的基因中.表达分析发现,在鱼腥草7号药材中表达的HcbZIP基因数量多于鱼腥草6号药材,同时也发现单独在7号药材中表达的HcbZIP基因数量也多于鱼腥草6号药材.共发现6个HcbZIP基因,HcbZIP156、HcbZIP153、HcbZIP147.HcbZIP149、HcbZIP48和HcbZIP127在6号和7号药材中均呈现出较高的表达量.通过比较6号和7号的差异Bzip基因发现,共有96个差异表达HcbZIP基因,并将其分成了 2大类,共63个差异基因在7号药材中表达量较高,33个差异基因在6号药材中表达量较高.结论 共筛选出4个基因HcbZIP154、HcbZIP150、HcbZIP26和HcbZIP18作为鱼腥草6号和7号2种材料能够形成适应不同生态条件的候选HcbZIP基因.

蚯蚓如何影响土壤有机碳的固持是土壤生态学的关键科学问题之一.蚯蚓能同时促进土壤有机碳分解和稳定,这种两面作用带来的不确定性被研究者称为"蚯蚓困境".研究证据和新兴的"土壤微生物碳泵"概念模型表明土壤微生物残留物是土壤有机质的主要贡献者.为系统了解蚯蚓对土壤微生物残留物的影响与可能的机制,研究分析和总结了已有的国内外蚯蚓与微生物残留物(氨基糖)的相关研究成果,表明:(1)过往的研究忽略了蚯蚓对微生物残留物的影响,导致这一方向的研究严重滞后;(2)蚯蚓对土壤微生物残留物影响的方向和大小仍有很大的不确定性,可供量化分析其驱动机制的研究还很缺乏.研究尝试将蚯蚓整合到"土壤微生物碳泵"概念框架中,分析蚯蚓影响土壤微生物残留物3个方面的可能机制,即:(1)改变土壤微生物量、群落结构,(2)改变微生物生理特性,(3)改变土壤团聚体结构等,影响土壤有机碳的积累.同时,本文提出了未来相关研究的6个重点方向,包括:(1)蚯蚓对微生物的选择性取食,(2)肠道介导的微生物"涨落"现象,(3)蚯蚓对矿质结合有机物的"破坏"与"重组",(4)蚯蚓引起的"激发"和"续埋"效应,(5)多生态型相互作用,(6)全球变化背景下的蚯蚓生态学等,以期为进一步揭示蚯蚓—微生物相互作用影响土壤有机碳累积与稳定性的机制提供参考.

镉是对生物毒性最强的污染物之一.过量的镉能够抑制植物的生长和光合作用,干扰矿质代谢并诱发氧化胁迫.硅作为一种有益元素,主要以Si(OH)4的形态通过主动或被动方式被植物体吸收并转运到地上部分.硅对植物镉毒害具有缓解作用,但其缓解机制在不同物种、品种或生态型之间存在显著差异,并表现出一定的硅/镉浓度依赖性.总体上可概括为避性机制和耐性机制.避性机制包括:(1)在器官水平,减少植物根系对镉的吸收及其向地上部的转运;(2)在细胞水平,增强细胞壁对镉的吸附能力,减少共质体中镉的含量.耐性机制包括:(1)诱导细胞产生小分子螯合剂,增强对镉的螯合作用,减少细胞中游离态镉的含量;(2)增强抗氧化机制,减轻氧化胁迫;(3)改善光合作用和无机营养,促进植物生长.从植物对硅的吸收和转运、镉对植物的毒害作用以及硅对缓解植物镉毒害的生理生态机制3个方面进行了综述,并基于目前的研究现状和薄弱之处,对今后的研究重点进行了展望.

目的 分析青海省黄南藏族自治州鼠疫菌株生物学特点及流行病学意义,为该地区的鼠疫防控提供科学依据.方法 对1954-1991年青海省黄南州分离的26株鼠疫菌株进行生化试验、毒力测定、毒力因子鉴定、质粒分析、鼠疫菌差异区段(Different Region,DFR)分型等研究.结果 26株鼠疫菌生物型均为古典型,20株(76.92％)生态型为青藏高原型,6株(23.07％)生态型为祁连山型;22株(84.61％)鼠疫菌具备全部4个毒力因子;23株(95.83％)鼠疫菌为鼠疫强毒株.18株(69.23％)鼠疫菌携带6×106、45×106、65×106 3种质粒,8株(30.76％)鼠疫菌携带6×106、45×106、52×106 3种质粒.结论 青海省黄南州分离的鼠疫菌具备青藏高原鼠疫病原体特性,鼠疫菌的毒力强,因此要加大鼠疫防控宣传力度和对非法猎捕旱獭行为的打击力度,严防人间鼠疫发生.