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综述:提高靛蓝生产的生物技术方法
Abstract吲哚苷(C14H17NO6)是一种源自植物(如木蓝属Indigofera tinctoria)的次生代谢产物,作为天然靛蓝染料的前体物质。传统生产依赖植物叶片发酵浸渍法,但为满足全球牛仔布染色需求,当前主要采用化学合成法,该方法因使用有害环境试剂而引发重大担忧。生物技术提供了环境友好的替代方案,包括:植物细胞、组织与器官的离体培养;通过遗传和代谢工程增强吲哚苷与靛蓝产量;基于生物反应器的可规模化可持续生产技术。这些策略通过提升产率和减少化学品使用,推动工业染色与可持续发展目标对齐。核心生物技术策略离体培养技术通过优化Indigofera tinctoria等植物的细胞、组织与器
来源:Plant Cell, Tissue and Organ Culture (PCTOC)
时间:2025-09-27
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气候变化与海冰消融背景下斯瓦尔巴环斑海豹(Pusa hispida)种群丰度与年龄结构的二十年变迁
引言:北极特化物种的生存挑战北极地区特有的海洋哺乳动物具有寿命长、生态位特化、依赖海冰生存等特征。近年来该地区升温速率达全球平均水平的2–4倍,导致海冰栖息地急剧萎缩。斯瓦尔巴群岛作为气候变化响应最剧烈的区域之一,其西岸受西斯匹次卑尔根暖流影响,出现海冰消退、冰川后退和物种分布重构等连锁生态效应。其中环斑海豹(Pusa hispida)因依赖海冰完成繁殖、育幼、换毛、觅食等生命活动,被视作对海冰消失最敏感的物种。研究方法:无人机技术与生态模型融合本研究于2023年5月15日至6月4日期间,采用垂直起降固定翼无人机(DeltaQuad Pro)搭载索尼ILCE-6000相机,对伊斯峡湾系统内五个
来源:Marine Mammal Science
时间:2025-09-27
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东地中海鲸豚搁浅事件中鹅喙鲸(Ziphius cavirostris)胃容物分析及其食性生态学意义
研究人员对搁浅于黎凡特海盆和爱琴海的鹅喙鲸(Ziphius cavirostris)开展了突破性研究——这是首项针对该区域该物种的胃容物分析。通过分析2016年土耳其塞费里希萨尔个体和2023年塞浦路斯集体搁浅事件中的5个样本,从16种头足类动物中鉴定出1,448个下颚标本。研究揭示其主要摄食六种头足类:Octopoteuthis sicula、Ancistrocheirus lesueurii、Histioteuthis reversa、Chtenopteryx sicula、Chiroteuthis veranii和Todarodes sagittatus,并首次发现Loligo forb
来源:Marine Mammal Science
时间:2025-09-27
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地下植食驱动的天敌搜寻策略分化:根系害虫如何改变寄生蜂与捕食性瓢虫对宿主和猎物的定位行为
引言:地下植食驱动的生态互作昆虫在复杂多变的环境中依赖多样化线索进行觅食,其中植物释放的挥发性有机物(VOCs)是关键信息源。这些化合物既可由植物组成性释放,也能被昆虫取食行为所改变。当植物遭受植食性昆虫攻击时,会释放特异性挥发物混合物,影响捕食者、寄生蜂、植食者乃至邻近植物的防御策略。天然敌人可利用植物挥发物线索判断猎物品质与数量,这些混合物具有高度特异性,使天敌能精准识别特定物种甚至特定发育阶段的植食者。尽管地上部取食更为直观,但地下植食现象在自然和农业生态系统中广泛存在。地下取食引起的挥发物信号变化已证明能向上传导至地上寄生蜂,产生多样化效应。有趣的是,邻近植株的地下植食会改变其挥发物组
来源:Functional Ecology
时间:2025-09-27
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植物-蜂鸟互作中的功能泛化性(Functional Generalism):从植物视角解析其成因与繁殖后果
引言在自然界的复杂网络中,物种通过互赖关系维系生存与繁殖。动物传粉植物的成功繁殖常依赖于花部性状与传粉者形态的匹配度,但大多数植物物种会被多种传粉者访问,形成功能差异显著的传粉组合。这种物种水平的功能变异常被视为噪声,其潜在成因和生物学意义未被充分探讨。蜂鸟传粉植物是研究这一变异的理想模型,因其高度特化,繁殖成功取决于蜂鸟喙长与植物花冠长度的性状互补。然而,植物常被喙长不匹配的蜂鸟访问,功能泛化性(定义为访问蜂鸟喙长的频率加权标准差)正是量化这种变异的关键指标。方法研究基于哥斯达黎加、厄瓜多尔和巴西32个地点(海拔10-3406米)的植物-蜂鸟互作数据库,通过每月布设时间推移相机(每秒1张)记
来源:Functional Ecology
时间:2025-09-27
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OrthoXML工具集:面向直系同源数据操作的专业化集成解决方案
OrthoXML作为一种标准化文件格式,被广泛应用于直系同源(orthology)和旁系同源(paralogy)关系的数据存储,其结构既支持规范化描述进化关系,又允许用户嵌入自定义及数据库特异性数据。尽管多数直系同源数据库采用该格式进行数据导出,但长期以来缺乏一套完整工具集以支持相关操作。为此,研究团队推出OrthoXML-tools(访问链接:https://github.com/DessimozLab/orthoxml-tools),该工具集具备 OrthoXML 文件的读取、处理与多格式转换功能,并通过基准测试验证了其高效性能与广泛适用性。
来源:Journal of Molecular Evolution
时间:2025-09-27
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印度西 Uttar Pradesh 地区甘蔗叶际细菌群落的环境适应机制与区域特异性微生态管理研究
本研究通过非培养16S rRNA基因测序技术,对印度西 Uttar Pradesh 地区甘蔗(Saccharum officinarum L.)叶际细菌群落进行解析。比较盐渍影响的Shamli(S组)与农化暴露的Hapur(H组)样本发现,群落以Pseudomonadota(50.3%)、Bacteroidota(22.4%)和Bacillota(12.8%)为主导门类,关键属包括Pantoea、Sphingomonas和Priestia。Hapur组表现出更高的α多样性(Shannon指数:4.46),而β多样性显示明显地理聚类(Bray-Curtis相异度:0.26–0.63)。出乎意料的
来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology
时间:2025-09-27
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干旱草原植物物种塑造根际细菌群落结构功能及其环境适应机制解析
根际微生物在维持植物健康、介导养分循环和保持土壤结构完整性方面发挥着关键作用。为探究不同植物物种根际微生物群落的响应机制,研究采用16S rRNA高通量测序技术对中国新疆干旱草原区三种植物(蒙古蒲公英(Taraxacum mongolicum)、早熟禾(Poa annua)和野胡萝卜(Daucus carota))根际土壤细菌多样性及群落结构进行分析,并运用Tax4Fun软件包解析潜在代谢途径和生态功能。结果显示根际土壤ASV数量排序为早熟禾>野胡萝卜>蒙古蒲公英,但细菌α多样性无统计学显著差异。所有样本中的优势菌属为鞘氨醇单胞菌(Sphingomonas)、盐囊菌(Haliangium)和诺
来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology
时间:2025-09-27
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体重抑制与BMI对非临床成人日常体像不满及进食冲动的预测作用:一项生态瞬时评估研究
引言进食障碍(ED)在大学生和社区人群中具有高流行性,高达9%的个体符合临床诊断标准,约40%存在亚阈值症状。体重指数(BMI)和体重抑制(最高与当前成人体重差值)已被发现与体像不满和进食冲动相关,这两者是ED的关键风险因素。然而,现有研究多集中于临床样本和横断面设计,缺乏对非临床人群的动态评估。本研究采用生态瞬时评估(EMA)设计,填补这一空白,检验BMI和体重抑制作为连续变量对非临床样本日常ED症状的预测效力。BMI被DSM-5和ICD-11用作神经性厌食(AN)的严重度指标,但实证支持有限。关于BMI与体像不满及 disordered eating 的研究结果不一致,部分研究显示正相关,
来源:European Eating Disorders Review
时间:2025-09-27
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异源四倍体洞穴鱼基因组揭示多倍化驱动下的适应性进化与物种分化机制
洞穴环境施加的独特选择压力促使穴居生物发生显著的遗传与表型变化。本研究以中国广西特有的异源四倍体洞穴鱼类——小眼金线鲃(Sinocyclocheilus microphthalmus)为对象,利用来自6个洞穴地点47个个体的全基因组重测序数据,探究中性与选择动力如何共同影响物种分化。分析揭示了指示异域分歧的显著种群结构,以及位点特异性选择促进基因组分化的证据。研究鉴定出7个单异常簇(SOC),每个簇与特定种群的分化相关,凸显了局部过程对多样性的驱动作用。视觉相关基因呈现松弛选择,可能反映对黑暗环境的适应,而其他基因座的正选择则揭示了功能性转变。值得注意的是,异源多倍性通过SOC中亚基因组特异性
来源:Molecular Ecology
时间:2025-09-27
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匈牙利游隼种群再定居研究:繁殖范围时空格局与繁殖成功率的驱动因素分析
匈牙利游隼(Falco peregrinus)种群于1964年因农业中有机氯农药的广泛使用而消失。随着此类农药在北美及欧洲多国被禁用,游隼种群在全球多数地区逐渐恢复。研究团队利用1997至2022年共26年的监测数据,系统分析了该种群再定居过程中的空间占用模式与繁殖成功率动态。研究发现:(i)游隼最初重新占据山区及森林地带的传统领地,利用悬崖与采石场的天然巢址;(ii)种群逐步向低海拔农业区扩张,开始利用树木及电线杆上的人工巢箱;(iii)整体平均巢育成功率为0.713±0.02,每巢成功孵化的幼鸟数为2.56±0.04,且存在明显的时空变异;(iv)在最湿润区域,3月降水量对幼鸟数产生负效应
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隐藏于城市水域:整合分类学揭示粤港澳大湾区指状软珊瑚两个新物种及其系统发育意义
引言指状或叶状硬轴珊瑚目(Scleralcyonacea)软珊瑚在热带珊瑚礁生态系统中十分常见,然而其形态可塑性和遗传信息不足阻碍了人们对这类生物多样性的理解。在中国海域,此前仅记录到4种此类物种,均属于Coralliidae科的Paraminabea属。本研究从香港和珠海城市水域采集到8个硬轴珊瑚目软珊瑚标本,初步鉴定涉及Paraminabea rubeusa以及两个未描述物种——分别属于Parasphaerasclera和Paraminabea属。本研究旨在通过形态描述和浅层基因组测序(即基因组浅层测序)技术获取DNA序列(线粒体基因组和28S rRNA),确定这三个物种在硬轴珊瑚目系统发
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-09-27
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多形苜蓿(Medicago polymorpha)草食防御响应中的快速进化证据:防御权衡的保守性与适应性演化
引言生物入侵为研究植物在新生境中的快速进化适应提供了天然实验场景。当植物被引入到新的栖息地时,它们常面临与原生地不同的生物和非生物胁迫,从而驱动其发生快速演化变化。这些变化可能源于新颖的草食者压力、病原体压力或水分、盐分等非生物因子的改变。在新生境中,植物缺乏在原生地通过长期共进化所获得的适应性优势,这种缺乏熟悉共生物种的状态与新颖的种间互作共同构成了独特的自然选择压力。植物与昆虫之间复杂的互作关系在快速进化研究中尤为引人关注。入侵过程中产生的新选择压力可能触发植物重新分配资源,例如调整其抗草食性防御策略。有研究表明,普通月见草(Oenothera biennis)在仅经过5年农药处理后便表现
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-09-27
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澳大利亚Mount Isa Inlier岩栖动物群落相机陷阱调查优化策略:物种特异性检测概率与季节性活动模式研究
研究背景与意义澳大利亚的岩石地貌为多种特有动物提供了关键栖息地,但许多地区的生态学研究仍存在空白。Mount Isa Inlier IBRA生物区域作为典型的岩石地貌景观,孕育了独特的岩栖专化动物群落,然而知识缺口严重制约了保护管理工作的开展。本研究在先前对卡奔塔利亚伪蚁鼩(Pseudantechinus mimulus)研究基础上,进一步针对11种岩栖专化物种开展相机陷阱调查优化研究,旨在建立针对该动物群落的标准化调查框架。研究方法研究在60个相机站点开展了跨越9个采样周期、总计21,965相机日的野外调查。通过单物种多季节占据模型(multi-season occupancy models
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-09-27
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德国常见草地植物白猪殃殃(Galium album)的基因组变异空间格局及其对种子转移区的启示
引言温带草地恢复常需大量种子引入,许多国家通过种子转移区(seed zones)规范这一过程。这些分区多基于非生物因素划定,但其在多大程度上反映并保护遗传变异的空间分布尚不明确。以德国广泛分布的多年生草地植物白猪殃殃(Galium album)为研究对象,本研究通过系统性采样(平均每25×25 km一个种群)和8348个SNP位点分析,旨在揭示其种群遗传结构、评估现行种子区的合理性,并预测气候变化下的适应需求。材料与方法研究物种与样本设计白猪殃殃(Galium album Mill.)为茜草科四倍体多年生草本,源于二倍体G. mollugo,在德国更为常见。该物种自交不亲和、异花授粉,主要靠蝇
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-09-27
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四种蛇类肠道菌群结构与功能的食性驱动机制及抗生素抗性基因传播风险研究
1 引言肠道菌群作为动物体内最重要的"微生物器官",在宿主营养消化吸收(Ahern et al. 2014; Hooper et al. 2012)、个体生长发育、免疫调节和生存适应中发挥关键作用(Hu et al. 2018; Rosshart et al. 2017)。系统发育关系和食性对肠道微生物组组成产生显著影响(Wu et al. 2022),其中食性作为关键的可变外源因素,驱动微生物组多样性和结构的短期波动(Leeming et al. 2019),而长期饮食模式比短期饮食摄入表现出更深远的影响(Hird et al. 2015)。特别是高蛋白、高脂肪的肉类饮食与肠道微生物组的显著
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-09-27
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气候变化下中国毛冠鹿(Elaphodus cephalophus)潜在适宜栖息地预测及其保护意义
引言全球气候变化被公认为21世纪最严峻的生态挑战之一,正通过气温上升、降水格局改变和极端气候事件频率增加,深刻影响着物种的分布边界、物候节律和种群动态。研究表明,生物群落正通过向高纬度和高海拔迁移来响应气候变暖,这一现象已引发生态系统营养级联的系统性破坏。在此背景下,准确评估物种的生态位响应已成为保护生物学研究的核心焦点。为量化气候变化对物种分布的动态影响,生态学家开发了物种分布模型(SDMs),通过分析已知物种出现数据与环境变量,评估生态位并预测当前条件和未来气候情景下的潜在时空分布。常用的SDMs包括最大熵模型(MaxEnt)、BIOCLIM、生态位因子分析(ENFA)、规则集合预测遗传算
来源:Ecology and Evolution
时间:2025-09-27
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半自然生境对不同强度农业中鸟类占据的影响:基于多物种方法的生态保护策略研究
引言农业集约化过程——包括单一作物种植制度、农业化学品投入和机械化耕作——导致了农业生态系统结构与功能的时空简化,进而引发全球生物多样性及生态系统服务功能的衰退。因此,如何在农业景观中优化生物多样性保护成为关键课题。鉴于耕地占地球无冰陆地表面的38%,在耕作农田中实施生物多样性友好型实践已成为传统保护范式的重要补充。其中,保留和增强农业景观中的局部尺度半自然生境(如水体、自然植被)被认为是一种有效的策略,这些结构能够提高农田的异质性、通透性和对野生动物的友好性。然而,如果在评估过程中未考虑环境背景(即周围土地覆盖)的影响,半自然生境对野生动物的潜在益处可能会被错误评估。以往研究大多集中在欧美国
来源:Diversity and Distributions
时间:2025-09-27
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综述:追踪纳米与微塑料的旅程:从环境普遍性到人体摄入
AbstractBackground纳米与微塑料(Nano- and microplastics, NMPs)作为一种新兴环境污染物,因其持久性和在生态与食品系统中的广泛存在而引发持续关注。环境中的NMP污染主要源于人类活动,包括轮胎磨损、纺织品洗涤、农业活动和工业排放。一旦进入环境,NMPs会通过沉积、淋溶等复杂迁移过程遍布各环境介质,并可通过海产品、农产品和加工食品渗透进入人类食物链,引发对长期健康风险的担忧。Objective本综述旨在全面整合最新研究成果,系统阐述从环境到多种膳食来源中NMPs的来源、分布和理化特性,重点关注主要污染源和聚合物类型,评估经口摄入的人类暴露水平,并讨论当前
来源:Molecular & Cellular Toxicology
时间:2025-09-27
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地下生态位提供抗捕食保护:对滨鼠科(Bathyergidae)成员捕食关系的系统综述
在非洲撒哈拉以南的广阔土地上,生活着一类终生几乎完全栖息于地下的奇特啮齿动物——非洲滨鼠(Family Bathyergidae)。这些神秘的生物构筑起绵延数公里的复杂隧道系统,被生物学家形容为“隐藏的地下堡垒”。然而,这些堡垒究竟在多大程度上保护它们免受捕食者的威胁?长期以来,科学界缺乏对滨鼠捕食关系的系统评估。非洲滨鼠包括约25个物种,分为6个属(Heterocephalus、Heliophobius、Georychus、Bathyergus、Cryptomys 和 Fukomys),其中既有独居物种,也有高度社会化的物种。它们通过挖掘行为获取地下植物器官(如根和块茎)为食,极少来到地表活
来源:Mammalian Biology
时间:2025-09-27