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综述:红树林矮化现象研究进展
ABSTRACT4 m),而内陆高位区的个体则普遍矮化(<1.5 m)。这种矮化现象并非特定纬度或干旱环境的产物,而是全球范围内土壤高盐度(hypersaline)潮间带高地的普遍特征。矮化成因的生态驱动研究证实,红树林矮化与盐度、潮汐频率、表层水文和营养限制等土壤因素(edaphic factors)密切相关。通过对比分析发现,边缘带红树林具有更高的氮浓度,这得益于三个关键机制:规律的潮汐输入、丰富的有机质以及固氮微生物(diazotrophs)定殖的气生根系统。这些微生物通过生物固氮(biological nitrogen fixation, BNF)显著提升了生态系统的氮预算。生理机制解
来源:Physiologia Plantarum
时间:2025-07-31
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综述:荧光蛋白:从细胞到材料科学极端环境的旅程
摘要荧光蛋白(FPs)从最初的生物成像标记物发展为材料科学中的功能性元件,其应用领域不断扩展。通过结构引导的突变策略,小超红荧光蛋白(smURFP)被优化用于光声成像(OA),其非辐射衰变特性通过疏水性和芳香族氨基酸替换得到增强。可逆开关基因编码指示剂(rsGEIs)的引入,将传统传感器的分析物响应能力与可逆开关荧光蛋白(RSFPs)的光切换特性相结合,为超分辨显微技术和光声成像提供了新工具。生物成像——从蛋白质结构到定制光物理学smURFP的工程化改造展示了结构生物学在成像技术中的关键作用。通过改变色素结合口袋的极性,突变体如C52I和Y56L实现了吸收光谱红移和光声信号增强。多模态激光光谱
来源:Photochemistry and Photobiology
时间:2025-07-31
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热带海洋哺乳动物历史标本库:古DNA(aDNA)研究的珍贵资源与保护性采样新策略
在自然历史标本保护与古基因组研究的博弈中,热带地区物种的DNA保存潜力长期被低估。这项突破性研究以"海洋奶牛"儒艮科(Sirenia)为研究对象,对涵盖现存4种及1种灭绝物种的85件标本、91份样本展开系统分析。令人振奋的是,即便在高温高湿的热带环境下,57%的样本仍展现出惊人的内源DNA保存率(>20%)。研究团队采用多维度比较策略,发现不同组织类型的DNA提取效率存在显著差异:颅骨材料(特别是包含岩骨(petrous bone)和鼓骨(tympanic bone)的样本)表现最优。更值得关注的是,传统上被忽视的伴生组织——保存完好的软骨和皮革样本,展现出不逊于甚至超越骨组织的DNA提
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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海带森林生物多样性监测新策略:环境DNA多工具海洋元条形码技术在加州海岸生态评估中的应用
海带森林生物多样性监测的多工具革命加州海岸的海带森林是地球上最具生产力的生态系统之一,但传统监测方法受限于分类学难度和采样效率。本研究首次系统评估了环境DNA(eDNA)元条形码技术在这一复杂生境中的应用潜力。创新采样方法大比拼研究团队在Chumash Heritage国家海洋保护区设计了四种采样策略:传统水体过滤、船载被动采样器(BAM)、潜水员辅助采样器(DAM)和岸抛式采样器(FRAM),同时采集了附着底栖生物的鹅卵石样本。通过鱼类特异性引物Tele02 12S和通用COI标记的联合分析,揭示了不同方法的优劣:DAM采样器表现亮眼,平均每样本检出7.4种脊椎动物,显著优于BAM(3种)和
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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黄猴面花(Mimulus guttatus)复合体四基因组比较分析揭示惊人多样性及弱连锁选择现象
3.1 黄猴面花IM62参考基因组的升级版基于PacBio HiFi和Omni-C技术构建的M. guttatus IM62 v3.1基因组较前版v2.0有突破性提升:新增27Mb序列,重叠群N50提高400倍至6.1Mb,完整解析着丝粒区Cent728重复序列(从8.08Mb增至41.32Mb)。通过Hi-C支架将93%基因精确定位到染色体,同时保留与v2.0版本基因集的93%一致性,确保既往研究可比性。值得注意的是,新组装揭示着丝粒区存在大规模重排,25条染色体末端检测到端粒重复序列(原版本仅3条),为研究减数分裂驱动系统MDL11的基因组基础提供关键资源。3.2 跨物种结构变异图谱比较四
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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基因组浅层测序技术wholeskim在古DNA宏基因组分类注释中的应用与优化
基因组浅层测序技术革新古DNA分析ABSTRACT环境DNA(eDNA)测序技术面临参考数据库不完整和分析流程效率低下的双重挑战。wholeskim创新性地利用未组装的基因组浅层测序数据(genome skims),通过kmindex软件的Bloom filter数据结构索引数十亿k-mer,实现了对短读长古DNA的高效注释。测试显示其性能显著优于需要组装contig的传统流程Holi。方法学突破wholeskim工作流程包含两个核心模块:prep_indices构建参考数据库时,先过滤藻类、细菌等污染序列(中位去除率0.015%),再按k-mer复杂度分组索引;query_indices采用
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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RADseq技术对比研究:连锁图谱与关联分析在大型基因组同形性染色体标记鉴定中的应用
摘要研究团队针对缺乏性别连锁序列信息的类群,比较了两种基于RADseq的性别标记鉴定策略。以基因组庞大(27.7-32.0 Gbp)且具有同形性染色体的普通蝾螈(Lissotriton vulgaris)为模型,通过关联分析法(60只已知性别成体)和连锁图谱法(146只未知性别后代家系)展开研究。结果显示,经基因组旁系同源序列优化后,关联分析鉴定出5个Y连锁标记,并开发出适用于4个近缘物种的PCR性别鉴定方案;而连锁图谱虽构建了包含10,763个标记的高密度图谱,但未结合关联分析结果时,无法通过标记密度或父系特异性标记簇明确识别性别决定区域。1 引言性别连锁标记在农业育种、生态保护及进化研究中
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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真空热辅助样品干燥对微生物组调查的影响:一种适用于野外研究的实用方法
真空热辅助样品干燥技术开发研究团队设计了一款专为野外考察定制的真空热辅助干燥装置,核心部件包括真空脱气室、温控加热块和双联真空泵。装置重11kg,造价约350美元,可在12V车载电源下运行。样品在40°C和<0.01 bar条件下处理,土壤和粪便的平均干燥时间分别为4.2小时和5.8小时。通过PTFE滤膜保护的开口管设计,实现了水分快速蒸发(水沸点降至40°C),相比传统冻干法显著降低了设备要求和能耗。DNA提取效果比较4.3kbp,完全满足Illumina短读长测序要求,但对纳米孔等长读长技术的适用性仍需验证。16S rRNA扩增子分析结果0.05),但土壤样本呈现7-13%的OTU减少趋势
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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基于SNP基因分型的非侵入性粪便样本杂交捕获技术优化及其在赤狐(Vulpes velox)重引入种群监测中的应用
基因组学方法在过去二十年已成为野生动物种群研究的常规武器。尽管非侵入性遗传采样(noninvasive genetic sampling)技术自1990年代便崭露头角,但高通量测序技术的应用始终步履蹒跚。溶液杂交捕获技术独辟蹊径,能高效富集并测序那些降解严重、含量稀少且混杂大量外源DNA的样本(比如粪便),精准锁定目标序列。这项在古DNA领域大放异彩的技术,却在非侵入性样本应用中遭遇冷落。最新研究突破性地证明:针对北美狐(Vulpes macrotis)设计的单核苷酸多态性(SNP)探针,竟在近亲物种赤狐(Vulpes velox)身上同样大显神通。科学家们通过四项创新探索:首先验证跨物种探针
来源:Molecular Ecology Resources
时间:2025-07-31
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光电材料相关咔唑衍生物在沉积物中的检测:基于QuEChERS前处理与超高效液相色谱-高分辨质谱联用技术的分析方法开发
咔唑衍生物(CZDs)作为含氮杂环化合物中的"多面手",在光电材料、医药和超分子领域大显身手。然而这些"工业宠儿"在生产使用过程中悄悄潜入环境,其生态风险逐渐引发关注。科研团队巧妙地将食品检测领域的QuEChERS前处理技术与超高效液相色谱-高分辨质谱(UHPLC-HRMS)这对"黄金搭档"相结合,打造出能同时检测沉积物中13种CZDs的"环境侦探"系统。经过精心优化,该方法展现出令人惊艳的性能:检测限低至0.005-0.165 µg/kg,就像给环境污染物装上了"显微镜";在25 µg/kg加标水平下,82.9%-107.0%的回收率展现出"稳准狠"的检测能力。当这套方法应用于实际沉积物检测
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-07-31
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31种邻苯二甲酸酯及其替代物的靶向气相色谱-质谱分析方法优化及其在食用油与硅胶腕带中的应用研究
方法开发与优化研究团队针对邻苯二甲酸酯类化合物的分析挑战,开发了一套覆盖31种目标物的气相色谱-质谱(GC-MS)方法。通过优化色谱柱程序(初始40°C保持2分钟,以多段升温至335°C),成功分离了易共洗脱的化合物如DEHP、DHtP和DCHP,并采用独特的SIM离子碎片(如DEHP定量离子m/z 279)实现精准区分。方法验证显示,线性范围跨越250–25,000 ng/mL,检测限低至17 ng/mL(如DMP),日内精密度相对标准偏差(RSD)<8%,满足复杂基质分析需求。样本处理策略食用油样本(橄榄油、植物油等)通过乙腈(ACN)提取后离心浓缩,而硅胶腕带(SWBs)采用乙酸盐溶剂萃
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-07-31
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超声雾化流动注射-电感耦合等离子体质谱联用技术:海水痕量元素(Cd/Co/Pb/Mn/Mo/Sn/U/V)精准检测新方法
海水痕量元素检测的技术革新ABSTRACT准确测定海水中的痕量元素对海洋生物地球化学过程研究和环境监测至关重要。传统分析技术因金属超痕量浓度和高盐度导致的基质效应而受限。本研究开发的流动注射-电感耦合等离子体质谱(FI-ICP-MS)联用技术,通过超声雾化器直接定量海水中的镉、钴、铅、锰、钼、锡、铀和钒,在0.05% HNO3载流和0.70 mL/min流速条件下,获得0.003-0.2 μg/L的方法检测限,日内精密度1.2%-6.6%。1 Introduction海洋痕量元素监测面临超痕量浓度(ng/L级)和高盐基质(33-38 g/L NaCl)的双重挑战。虽然ICP-MS具有多元素检测
来源:Journal of Separation Science
时间:2025-07-31
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综述:解读更安全助剂与溶剂的精细作用:一种视角
ABSTRACT溶剂在化学反应中的媒介作用至关重要,尽管其不直接参与反应过程。当前化工领域面临严峻挑战:每日大量使用的易燃易爆溶剂(如苯、甲苯、氯代溶剂)及丙酮、二甲亚砜(DMSO)、二甲基甲酰胺(DMF)等,不仅导致环境恶化,更通过损害重要器官威胁生命健康。绿色化学(Green Chemistry)与化工的交叉学科致力于开发低毒或无毒材料,将环保理念融入产品设计、原料选择及生产工艺。安全溶剂的革新应用研究聚焦水、超临界CO2、聚乙二醇(PEG)、氟代双相溶剂和离子液体等绿色替代品。超临界CO2凭借其惰性和易回收特性,成为非极性反应的理想介质;离子液体则因低蒸气压和可设计性,在催化领域表现突出
来源:Journal of Biochemical and Molecular Toxicology
时间:2025-07-31
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谷氨酸棒杆菌双组分信号转导系统CgtRS5的功能调控机制及其环境适应作用
在工业微生物谷氨酸棒杆菌(Corynebacterium glutamicum)中,由ncgl2572-ncgl2573基因簇编码的双组分信号转导系统(Two-Component System, TCS)CgtRS5展现出独特的环境调控功能。通过野生菌株与ΔcgtRS5突变体的比较转录组分析,科研人员捕捉到107个基因表达量显著下调的精彩现象,其中铁代谢关键基因ncgl1959、芳香族化合物降解基因ncgl2320以及耐药基因cssR的表达变化尤为引人注目。表型实验更揭示出令人玩味的细节:缺失CgtRS5的突变体在二价铁(Fe2+)和烷化剂碘乙酰胺(IAM)培养基中生长受阻,却在苯甲酸、间苯二
来源:Journal of Basic Microbiology
时间:2025-07-31
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综述:嗜盐碱古菌作为类胡萝卜素来源的生态分布、生物合成及治疗应用
ABSTRACT嗜盐碱古菌是一类能在高盐(halophilic)和强碱(alkaliphilic)环境中生存的极端微生物,其独特的适应机制使其成为类胡萝卜素生物合成的天然工厂。这类微生物主要分布于全球的碱湖(soda lakes)中,代表性属包括Natronococcus、Halostagnicola、Natrialba等,其合成的细菌红素(bacterioruberin)及其衍生物展现出显著高于普通嗜盐古菌的抗氧化活性。生物活性研究揭示,细菌红素可通过分子对接(in silico)靶向结合MMP-9、ROS1、Bcl-2和cyclin D1等癌症相关蛋白,在抑制肿瘤细胞增殖方面具有潜在价值。
来源:Journal of Basic Microbiology
时间:2025-07-31
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地质基质影响齿列衰老与种群动态:阿尔卑斯岩羚羊(Rupicapra rupicapra L.)的案例研究
摘要研究团队通过分析12个连续狩猎季(2010-2021年)在意大利中部-东部阿尔卑斯山28个猎区采集的31,000头阿尔卑斯岩羚羊数据,首次系统阐释了地质基质差异(钙质vs硅质/变质岩)通过调控臼齿磨损速率(第一臼齿高度HM1及其高宽比HBRM1)影响个体衰老进程的生态生理机制。596个下颌骨样本的形态测量显示,不同基质区的植被特性(钙质区Carex firma群落营养更优)导致齿列磨损速率差异,进而决定种群动态参数。材料与方法研究区域覆盖特伦托省(6207 km2),按地质类型划分为钙质(49.2%)、硅质(36.3%)和变质岩(14.5%)三区。采用标准化方法测量:形态指标:下颌骨全长、
来源:Integrative Zoology
时间:2025-07-31
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生态系统韧性评估:噪声干扰下时序自相关(TAC)指标的可靠性研究
生态系统韧性(resilience)作为衡量系统从扰动中恢复能力的关键指标,其准确评估对预测全球变化下的生态临界点至关重要。近年来,生态系统状态的时序自相关(Temporal Autocorrelation, TAC)分析已成为量化韧性变化的有效工具——TAC值升高往往预示着韧性下降和临界点临近。然而现实观测数据总是混杂着各类噪声。这项研究通过三重验证体系揭示:噪声会导致TAC估值出现系统性偏低,其偏差幅度与三大因素形成复杂关联:①噪声强度、②观测时间分辨率、③脉冲式扰动(pulse-like disturbance)的剧烈程度。特别值得注意的是,在固定噪声水平下,提高观测频率或增强扰动强度都
来源:Global Change Biology
时间:2025-07-31
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土壤有机碳:增强风化固碳技术中被忽视的关键路径
这项突破性研究重新定义了增强风化(Enhanced Weathering)技术的固碳机制。传统认知聚焦于两种无机路径:成土碳酸盐(pedogenic carbonate)形成和风化产物淋溶,但15个月的中宇宙(mesocosm)实验给出了颠覆性结论。在施用50吨/公顷玄武岩(basalt)和5吨/公顷钢渣(steel slag)的处理组中,实际无机碳(CO2)封存量微乎其微(<0.12 t CO2/ha),绝大多数碱基阳离子被交换性复合体吸附或形成次生矿物(如氢氧化物和铝硅酸盐黏土),根本不需要CO2溶解来维持电荷平衡。有趣的是,土壤有机质(SOM)分解导致的CO2排放量(玄武岩+0.9、钢渣
来源:Global Change Biology
时间:2025-07-31
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化学预暴露增强跳虫对高温的敏感性:铜与氟啶胺的亚致死效应及温度适应机制
1 引言全球变暖导致热浪频率和强度增加,对变温生物构成显著威胁。与此同时,重金属和农药等化学污染持续作为环境胁迫因子存在。研究以模式生物跳虫(Folsomia candida)为对象,探讨铜和氟啶胺的亚致死暴露对其热耐受性的影响。通过热死亡时间(TDT)方法,量化了两种适应温度(20°C和24°C)下预暴露对高温生存的影响,揭示了在32.5°C下毒性显著降低热耐受性,而在极端温度(37°C)效应不显著的关键现象。2 材料与方法2.1 实验动物采用实验室长期培养的跳虫柏林品系,在20°C恒温条件下用石膏/活性炭基质饲养。2.2-2.3 污染土壤制备铜污染土壤采自丹麦Hygum农田,实测浓度分为低
来源:Global Change Biology
时间:2025-07-31
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光伏阵列环境异质性改变草地土壤微生物群落结构及其生态功能
1 引言光伏(PV)能源的快速扩张引发了对生态系统影响的关注。单轴跟踪式PV阵列通过改变资源可用性(如光照、降水再分配)形成独特的微环境,但地下生态过程的研究仍属空白。本研究以美国科罗拉多州半干旱C3草地为对象,结合土壤理化分析、分子生物学和功能测定,揭示PV微站点对土壤微生物群落的影响机制。2 材料与方法2.1 研究地点实验在科罗拉多州Longmont的Jack's Solar Garden(JSG)进行,该地安装单轴跟踪式PV面板,植被以入侵种无芒雀麦(Bromus inermis)为主。土壤为Nunn砂质粘壤土,年均降水365 mm。2.2 实验设计设置4种微站点:面板间(Between
来源:Global Change Biology
时间:2025-07-31