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综述:基于时间序列数据的作物性状遗传结构与基因组预测:挑战与突破
作物产量增长的瓶颈与时间序列数据的崛起当前全球作物年产量增长已难以满足需求,欧洲地区自1990年代起更出现产量停滞现象。传统基于静态标记的基因组预测(GP)方法在动态田间环境中面临巨大挑战,而遥感与近端传感技术的突破使得时间序列高通量表型(HTP)数据获取成为可能。这些数据以不同时间分辨率捕捉单/多生长相关性状的动态变化,为解析遗传架构和提升预测精度提供了全新维度。时间序列数据带来的五大挑战第一挑战源于多性状时间序列(MT-MTP)数据的整合难题。将每个时间点视为独立性状的经典数量遗传学方法完全忽视了性状间的时间动态关联。第二挑战涉及不同时空分辨率数据的协调——从分钟级的光合速率变化到季节性的
来源:Journal of Plant Physiology
时间:2025-07-16
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植物清洗液eDNA宏条形码技术:监测稻田节肢动物多样性的创新方法
在农业生产中,节肢动物扮演着传粉者、捕食者和害虫等多重角色,其多样性直接影响着生态系统的健康与功能。然而,传统的生物多样性调查方法依赖人工采集和形态学鉴定,不仅耗费大量人力物力,还受限于日益稀缺的分类学专家资源。这种困境在稻田生态系统中尤为突出——广袤的水稻种植区需要更高效、标准化的监测手段。针对这一挑战,研究人员开展了一项创新性研究,探索利用环境DNA(eDNA)宏条形码技术从植物清洗液(RPCF)等非传统样本中检测节肢动物多样性的可行性。该研究选取了转Bt基因水稻和常规水稻田作为实验场地,通过比较四种不同样本基质(RPCF、水稻花粉、土壤和水体)的检测效果,并测试了多种DNA条形码引物的适
来源:Journal of Integrative Agriculture
时间:2025-07-16
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虹鳟鱼早期发育阶段对传统与新兴抗菌化合物的毒性响应及分子机制研究
随着抗菌化合物在个人护理产品和消毒剂中的广泛应用,Triclosan(TCS)等传统抗菌剂因环境持久性和毒性被多国限制使用,而Chloroxylenol(PCMX)和Methylisothiazolinone(MIT)作为替代品用量激增。然而,这些化合物通过废水持续输入水体,对水生生物尤其是敏感早期发育阶段的潜在危害尚不明确。加拿大萨斯喀彻温大学(University of Saskatchewan)毒理学中心的研究团队在《Aquatic Toxicology》发表论文,首次系统比较了TCS、PCMX和MIT对虹鳟鱼(Oncorhynchus mykiss)早期生命阶段的发育与分子毒性。研究采
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-07-16
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尿素肥料对绿蟾蜍(Bufotes sitibundus)的双重剂量效应:从生长促进到致死毒性的生态毒理学研究
在全球两栖动物种群以惊人速度衰退的背景下,农业化肥污染已成为继栖息地破坏、气候变化之后的第三大威胁因素。据国际自然保护联盟(IUCN)最新统计,41%的两栖动物物种正面临灭绝风险,其中氮基肥料通过水体渗透造成的毒理效应尤为突出。令人担忧的是,全球尿素年使用量已突破1.2亿吨,导致农业湿地硝酸盐浓度经常超过100 mg/L——这个数值远超多数两栖动物的致死阈值。更复杂的是,低剂量氮肥可能通过兴奋效应(hormesis) paradoxically促进生长,而高剂量则引发氧化应激和渗透调节紊乱,这种非线性剂量反应模式使得生态风险评估变得异常复杂。阿拉克大学(伊朗)的研究团队选择西亚地区特有的绿蟾蜍
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-07-16
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2-羟基蒽醌通过铁死亡途径诱导斑马鱼心脏毒性的机制研究
在工业化快速发展的今天,多环芳烃(PAHs)这类持久性有机污染物如同潜伏在环境中的"化学定时炸弹"。其中蒽(ANT)因其极强的化学稳定性,能在水体中长期存在并通过食物链富集,而其光氧化产物2-羟基蒽醌(2-hATQ)的毒性更甚母体化合物。令人担忧的是,这类物质不仅存在于土壤和水体,近期更在焦化厂工人尿液中检出,提示人类暴露风险。尽管已知ANT会导致斑马鱼心脏畸形,但对其代谢产物的毒性机制仍知之甚少,特别是2-hATQ这种"毒性升级版"污染物对心血管系统的影响亟待揭示。井冈山大学的研究团队在《Aquatic Toxicology》发表的重要研究,首次系统阐释了2-hATQ通过铁死亡途径诱发心脏毒
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-07-16
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氨胁迫下海洋轮虫Brachionus plicatilis的氧化应激与MAPKs/AMPK通路介导的自噬及凋亡机制研究
随着全球工业化进程加速,氨作为第二大人工合成化学品,其水体浓度在农业和工业排放区域已高达20-30 mg/L NH3-N,远超自然水体0.01-0.1 mg/L的本底值。这种环境变化对水生生物构成严重威胁,特别是游离氨(NH3)的毒性可达离子态(NH4+)的数百倍。尽管已有研究报道氨会导致水蚤生长迟缓和鱼类死亡率上升,但其分子机制尤其是对关键生态指示物种——轮虫的毒性通路仍不明确。成均馆大学生物科学系的研究团队选择海洋轮虫Brachionus plicatilis作为模型,这种体长不足1毫米的生物虽小,却是连接浮游植物与高等捕食者的重要生态纽带。通过整合急性/慢性毒性实验、氧化应激分析和Wes
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-07-16
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温度升高对附生海草叶际生物膜中NO、N2O和H2S产生动态的影响及其生态意义
在应对气候变化的全球行动中,海草 meadows(海草床)作为"蓝色碳汇"的重要成员,每年可封存约18.9 mmol CO2 m-2 d-1的碳量。然而这些水下草原正面临双重威胁:沿海富营养化促使附生生物过度生长,而海洋热浪(MHW)导致水温持续升高。更令人担忧的是,夜间附生生物呼吸会耗尽叶际氧气,创造出的缺氧环境可能成为温室气体N2O(全球增温潜势是CO2的250倍)和有毒物质H2S、NO的"生产车间"。为揭示这一生态危机机制,奥胡斯大学(Aarhus University)海洋生物研究团队选取丹麦Limfjorden海域的Zostera marina(大叶藻)为研究对象,创新性地采用多参数
来源:Aquatic Botany
时间:2025-07-16
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综述:水生环境中藻类与邻苯二甲酸酯的相互作用:研究综述与展望
摘要水生环境中,藻类通过产氧和有机质维持生态平衡,而邻苯二甲酸酯(PAEs)作为塑料增塑剂被列为优先污染物。最新研究表明,藻类与PAEs的相互作用呈现三重特性:藻类易受PAEs毒性影响,却能降解甚至合成这类物质。PAEs可改变藻类密度、细胞组分和生理功能,而部分藻种通过酯酶(esterases)和细胞色素P450(CYP450)等酶系高效降解PAEs。值得注意的是,藻源性PAEs具有抗菌和药用价值,提示其不仅是污染物,更是潜在生物活性资源。引言PAEs作为PVC等塑料的核心增塑剂,全球年产量超800万吨。这类物质因非共价结合特性易从塑料迁移至水体,欧盟REACH法规将DEHP、DBP等列为高关
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-07-16
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铜纳米颗粒对斑马鱼性腺发育的生殖毒性机制及褪黑素的干预作用研究
随着纳米技术的迅猛发展,铜纳米颗粒(CuNPs)因其独特的物理化学性质在抗菌、催化等领域广泛应用,但随之而来的环境释放风险引发严重关切。尤其令人担忧的是,这些直径仅5-10nm的"双刃剑"通过工业废水等途径进入水体后,可能对水生生物造成隐秘而持久的生殖系统损害。斑马鱼作为国际公认的水生态毒理学模式生物,其性腺发育过程与人类存在高度保守性,成为研究纳米材料生殖毒性的理想窗口。中国水产科学研究院黑龙江水产研究所的研究团队在《Aquatic Toxicology》发表的重要研究,首次系统阐明了CuNPs通过三重机制破坏斑马鱼性腺发育:在生理层面引发氧化损伤和内分泌紊乱(雌二醇E2异常升高而睾酮T降低
来源:Aquatic Toxicology
时间:2025-07-16
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小球藻源生物炭负载纳米零价铁对藻类生长、生理及抗氧化防御系统的差异化调控机制
随着纳米零价铁(nZVI)技术在土壤和水体修复中的广泛应用,其环境风险日益凸显。这种直径小于100纳米的材料虽能高效降解污染物,但极易通过食物链富集,对生态系统产生潜在威胁。尤其令人担忧的是,已有研究表明nZVI会对细菌、藻类等初级生产者造成氧化损伤,而作为水体"生态基石"的藻类,其敏感性更是不容忽视。但矛盾在于,未经修饰的nZVI易团聚失活,如何平衡材料活性与环境友好性成为环境工程领域的重大挑战。重庆大学的研究团队独辟蹊径,选择资源丰富的小球藻(Chlorella vulgaris)制备生物炭(BC)作为载体,开发出新型BC/nZVI复合材料。通过OECD标准藻类毒性实验发现,该材料在保持污
来源:Algal Research
时间:2025-07-16
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基于CHA信号放大策略的Au@Pt@HP1-HP2@Fe3O4纳米酶复合物用于肝癌ctDNA的超灵敏SERS检测
摘要肝癌的早期诊断亟需高灵敏度生物标志物检测技术。研究团队开发了一种基于催化发夹自组装(CHA)信号放大策略的创新方法,通过合成具有多重功能的Au@Pt@HP1-HP2@Fe3O4纳米酶复合物,实现了肝癌相关PIK3CA E542K突变ctDNA的超灵敏检测。该复合物整合了铂包金纳米颗粒(Au@Pt)的SERS增强效应、Fe3O4磁珠的分离富集能力以及纳米酶的类过氧化物酶活性,催化H2O2氧化TMB产生可定量检测的蓝色ox-TMB。在优化条件下,该方法对PIK3CA E542K的检测限低至4.12 aM,较现有技术提升2个数量级,且具有优异的特异性和重复性。材料与方法纳米材料合成:采用柠檬酸钠
来源:International Journal of Environmental Health Research
时间:2025-07-16
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GalNac修饰红细胞外囊泡靶向递送系统在肝病治疗中的突破性应用
GalNac-RBC-EVs的构建与靶向验证研究团队通过钙离子载体诱导法从O型血健康供体红细胞中提取外囊泡(RBC-EVs),经透射电镜(TEM)和纳米颗粒追踪分析(NTA)证实其具有典型双凹盘状结构(直径144.4±48.0 nm),并高表达TSG101、Alix等EV标志蛋白。通过胆固醇锚定将GalNac-miRNA复合物修饰于囊泡膜表面,流式细胞术和免疫荧光证实修饰后的GalNac-RBC-EVs可通过ASGPR介导的内吞作用特异性靶向肝细胞,在-80°C保存6个月后仍保持稳定性。ALF治疗:抑制PANoptosis三重死亡通路在D-GalN/LPS诱导的急性肝衰竭模型中,RBC-EVs
来源:International Journal of Environmental Health Research
时间:2025-07-16
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PDA@CeO2纳米颗粒通过调控NOX4-TGF-β/Smad3通路抑制肝星状细胞活化及肝纤维化的治疗潜力
纳米材料合成与表征通过多巴胺自聚合与硝酸铈铵沉淀法成功制备PDA@CeO2复合纳米颗粒,透射电镜(TEM)显示其粒径为168.76±6.28 nm,表面粗糙度显著高于单一组分。能谱分析证实Ce元素均匀分布,Zeta电位-20.77 mV提示良好稳定性。自由基清除实验表明,PDA@CeO2的ABTS/DPPH清除效率超越单一组分(P<0.01),但略低于维生素C对照组。体外机制验证CCK-8实验证实PDA@CeO2在2000 μg/mL浓度下仍保持96%细胞存活率。流式细胞术显示其使TGF-β1激活的HSC-T6细胞内ROS降低47.3%(P<0.001)。划痕实验与Transwell迁移分析表
来源:International Journal of Environmental Health Research
时间:2025-07-16
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协作研究中数据管理的基石:从研究者数据成熟度视角看土壤CRC案例
协作研究中的数据管理挑战在全球化科研合作网络扩张的背景下,澳大利亚土壤高性能合作研究中心(Soil CRC)的案例揭示了多学科协作研究中数据管理的核心矛盾。这项涵盖20个农民团体、8所大学和7家企业的研究发现,尽管数据管理是科研完整性的基石,但研究者普遍存在"数据共享准备度"不足的问题。研究方法与设计研究采用混合方法学,对Soil CRC成员进行为期3个月的数据成熟度调查,辅以焦点小组访谈。43个问题的问卷覆盖14个数据管理主题,包括合规性、数据处理、隐私保护等。66份有效问卷显示,64%受访者来自高校,38%为博士生,反映出学术群体在数据管理中的关键角色。核心发现数据认知存在显著缺口:67%
来源:Accountability in Research
时间:2025-07-16
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综述:聚合物-水凝胶电解质在柔性锌基可充电电池中的先进设计策略与工程研究:全方位视角
Abstract水系锌基可充电电池凭借锌负极的低氧化还原电位(−0.763 V vs SHE)、超高理论容量(820 mA·h·g−1)及高安全性,成为柔性储能领域的研究热点。然而,与传统刚性电解质相比,聚合物-水凝胶电解质(PHE)通过独特的“固-液协同”特性——兼具液态离子传输效率(如10−3 S·cm−110 kPa),成功解决了柔性集成中的关键矛盾。几何构型设计通过调控水凝胶的三维网络结构(如双交联、多孔拓扑),研究者显著提升了电解质的离子迁移速率和应变耐受性。例如,聚乙烯醇(PVA)-聚丙烯酰胺(PAM)异质网络可将拉伸率提升至500%,同时维持1.5 mA·cm−2的稳定锌沉积/剥
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环境DNA(eDNA)技术在海豹栖息地监测及种群遗传多样性分析中的应用研究
种群遗传学作为海洋资源管理的重要工具,在海洋哺乳动物研究中却面临样本采集侵入性强、实施难度大的挑战。环境DNA(eDNA)技术为这一难题带来突破——研究人员创新性地将eDNA应用于西大西洋灰海豹(Halichoerus grypus atlantica)的监测实践。在栖息地周边50米范围内,灰海豹eDNA信号持续稳定检出,最远检测距离可达150米。令人振奋的是,单份水样中最多可识别出14种线粒体控制区单倍型。通过与传统组织样本数据比对,发现eDNA检测到的单倍型频率与种群实际遗传组成高度吻合。这项研究不仅验证了eDNA技术在海洋哺乳动物遗传多样性研究中的可靠性,更开创性地建立了从水体环境追溯种
来源:Marine Mammal Science
时间:2025-07-16
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资源利用作为大西洋鲑(Salmo salar)幼鱼体型预测因子的评估研究
引言大西洋鲑(Salmo salar)作为淡水-海洋洄游物种,其幼鱼阶段的体型与海洋存活率显著相关。过去30年加拿大东部种群持续衰退,研究聚焦于淡水生境中资源利用(通过δ13C和δ15N表征)对幼鱼体长和肥满度的预测作用,假设 boreal生态区河流因低温环境更易产生大体型幼鱼。材料与方法样本采集:在Conne河(纽芬兰)、Trinité河和St. Jean河(魁北克)采集2000-2016年洄游幼鱼,测量体长、体重、年龄、性别,并通过质谱分析肌肉组织稳定同位素值。数据分析:采用线性混合效应模型(LME)评估预测变量(河流、年龄、性别、δ13C、δ15N及其交互作用),以AICc进行模型选择,
来源:Journal of Fish Biology
时间:2025-07-16
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综述:肯尼亚海藻研究与生产:揭示机遇与当前研究空白
ABSTRACT肯尼亚的海藻研究正成为东非地区资源开发的典型案例。尽管近二十年研究重心转向水产养殖,但实际产量仍微不足道。环境因素如异常天气和病原体爆发显著影响海藻生长速率(growth rates)和产量,而当前商业化品种几乎全部用于提取胶体物质(卡拉胶和琼脂),导致生物化学多样性研究受限。值得注意的是,大规模养殖已引发沉积物堆积、水质变化等生态问题,亟需平衡产业发展与环境保护。研究现状与缺口文献分析显示,69项研究中约80%聚焦于基础学科:分类学记录肯尼亚沿海存在37种经济海藻,生态学研究则揭示其与红树林生态系统的共生关系。然而,生物勘探(bioprospecting)领域呈现明显偏态——
来源:Reviews in Aquaculture
时间:2025-07-16
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太平洋西北部白蜡窄吉丁(Agrilus planipennis)生态位建模与潜在扩散路径预测
翡翠般的甲虫杀手正在太平洋西北部悄然扩张版图!白蜡窄吉丁(Emerald Ash Borer, EAB/Agrilus planipennis)这种来自亚洲的金属光泽甲虫(鞘翅目:吉丁科),已成为北美白蜡树(Fraxinus spp.)的致命威胁。最新在俄勒冈州Forest Grove和加拿大温哥华的入侵警报,让科学家们紧急启动了生态位建模(ecological niche modeling)研究。通过比较俄勒冈与英属哥伦比亚种群与原产地种群的气候生态位,研究者发现这些先锋部队仅占据了潜在适宜生境的冰山一角。栖息地适宜性模型(habitat suitability model)揭示:当前检疫区
来源:Journal of Economic Entomology
时间:2025-07-16
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意大利东北部释放Ganaspis kimorum对铃木氏果蝇的生物控制效果:基于4年释放计划的建立与寄生水平研究
在软果种植业中,一种来自亚洲的小型果蝇——铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)正引发全球性危机。与传统果蝇不同,其锯齿状产卵器可直接刺穿成熟期果实表皮,导致蓝莓、樱桃等高价水果市场价值归零。更棘手的是,化学防治面临抗药性发展和环境残留的双重压力,而欧洲本土寄生蜂因缺乏专一性,控制效果不足1%。这种困境促使科学家将目光转向害虫的原生地——东亚,寻找"精准打击"的天敌武器。意大利特伦托自治省农业食品环境研究中心(Center Agriculture Food Environment, University of Trento)联合Edmund Mach基金会的研究团队,从日本引进专性
来源:Journal of Economic Entomology
时间:2025-07-16