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集约化稻田土壤健康的驱动因素:非生物特性、微生物群落与管理实践的协同作用
土壤健康是维系全球粮食安全与生态平衡的核心,但集约化农业的扩张导致土壤功能持续退化。当前研究多聚焦单一驱动因素,难以解析非生物特性(如pH、养分)与微生物群落的协同机制。更关键的是,二者对土壤健康贡献的重叠程度尚不明确——这直接关系到农业管理策略应侧重土壤改良还是生物调控。中国研究人员团队在丹霞山36个小农户稻田开展研究,通过PLFA标记首次揭示:虽然土壤特性单独解释13.3%的生态系统功能变异(微生物群落解释11.7%),但二者存在显著协同效应,尤其对土壤团聚体形成和有机物分解过程。研究采用三阶段技术路线:首先建立包含7项非生物参数(pH、SOC、NH4+-N等)和6类PLFA标记(AM真菌
来源:Applied Soil Ecology
时间:2025-06-06
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作物-畜牧系统整合的社会维度:未来政策的关键路径
研究背景与意义当前全球农业面临专业化与集约化带来的环境恶化、资源浪费等问题,欧盟共同农业政策(CAP)推动的单一生产模式加剧了作物与畜牧系统的割裂。荷兰作为高密度畜牧业国家,其过剩的粪便处理与养分管理矛盾尤为突出。尽管作物-畜牧整合系统(Integrated Crop-Livestock Systems, ICLS)被视作可持续农业的解决方案,但现有研究多聚焦农艺效益,忽视社会因素(如政策、信任、区域文化)对协作的深层影响。研究设计与方法荷兰瓦赫宁根大学等机构的研究团队基于PAVEx-K项目(五地区循环农业试验),选取9组荷兰不同区域的耕地-奶牛场协作案例,通过18场半结构化访谈(2022-2
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雄性移民对多层级社会婴猴死亡率的影响机制研究
后代存活率是衡量繁殖成功的关键指标,直接决定生物体将其基因传递给下一代的能力。通过对乌干达卢文氏安哥拉疣猴(Colobus angolensis ruwenzorii)长达六年的观测研究,揭示了这种生活在多层级社会(核心单元-氏族-群band三级结构)中的灵长类动物婴猴生存规律。研究团队追踪了77只婴猴从出生至三岁或死亡的完整历程,详细记录核心单元成员变动及月度食物资源变化。运用Kaplan-Meier法估算生存概率,并通过Cox比例风险回归模型(Cox proportional hazards models)分析早期高营养食物、单元规模及新迁入雄性个体对婴猴存活的影响。数据显示,雄性迁入事件
来源:Behavioral Ecology and Sociobiology
时间:2025-06-06
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通过MicL sRNA诱导下调脂蛋白Lpp促进大肠杆菌胞外肽生产的创新策略
外膜通透性调控的创新突破材料与方法研究采用大肠杆菌BL21(DE3)作为底盘菌株,通过"all-in-one"方法将CASPON-SST表达盒整合至attTn7位点。肽段通过OmpA信号序列定位于周质空间,MicL sRNA通过pET30acer衍生质粒(多拷贝)或pROCOLI载体(单拷贝)表达。为解耦表达系统,构建了ΔaraABCD突变株BΔara,并采用阿拉伯糖(LAra)和IPTG分别诱导MicL与肽的表达。培养系统涵盖48孔微孔板(BioLector™)和1.5L搅拌罐反应器(DASGIP®)两个规模。通过SYTOX™绿色荧光染料摄取实验监测外膜通透性变化,结合流式细胞术定量分析。采
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-06-06
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假单胞菌TX1在辛基酚聚氧乙烯醚表面活性剂上的生长特性及基因表达调控机制解析
微生物对表面活性剂的代谢适应机制Pseudomonas nitroreducens TX1展现出对辛基酚聚氧乙烯醚(OPEOn)的独特代谢能力。比较转录组分析显示,与琥珀酸培养基相比,OPEOn培养条件下219个基因显著上调,其中氧化还原酶相关基因占比53%,膜功能相关基因达42%。关键发现包括:生长动力学与代谢重构菌株TX1在0.5% OPEOn中的代时为1.6小时,虽比琥珀酸培养基(0.9小时)慢,但最终生物量高出2.3倍。这种"慢生长-高产量"模式暗示其需要时间启动降解机制。乙醛酸循环关键酶异柠檬酸裂解酶(aceA)和苹果酸合酶(aceB)表达分别上调3.3和1.8倍(log2FC),证
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-06-06
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综述:酵母蛋白分泌中的MFα信号序列:挑战与创新
酵母蛋白分泌中的MFα信号序列:机制与创新引言在重组蛋白生产领域,分泌型表达因其简化下游纯化流程的优势备受青睐。其中,酿酒酵母的MFα信号序列自1980年代被发现以来,已成为引导异源蛋白分泌的黄金标准。这段由19个氨基酸组成的N端前导肽与64个氨基酸的前肽区域构成的信号序列,通过保守的分泌途径将目标蛋白输送至胞外,其效率远超多数天然信号肽。蛋白分泌的双重途径酵母蛋白分泌遵循两条平行通路:共翻译途径:信号识别颗粒(SRP)依赖型,由核糖体-新生链复合体直接锚定内质网(ER)膜上的Sec61转位子,典型代表如Ost1信号肽。后翻译途径:MFα信号序列的特征路径,依赖Sec62/63/71/72复合
来源:Applied Microbiology and Biotechnology
时间:2025-06-06
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环境变量动态与静态分析揭示氮氧化物(NO)与COVID-19传播及重症化的关联机制
当COVID-19疫情在意大利北部工业区暴发时,一个引人深思的现象浮现:伦巴第大区的感染率和死亡率远超南部农业区。这种地理差异是否与长期困扰北意的空气污染有关?传统观点认为,PM10可能作为病毒载体传播SARS-CoV-2,而氮氧化物(NO)则可能通过诱发肺部炎症加重病情。但既往研究结论矛盾——有的显示PM2.5与病例数正相关,有的却否认PM10的传播作用。意大利国家核物理研究所(INFN)联合博洛尼亚大学等机构的研究团队,创新性地将天文学领域的离散相关函数(DCF)引入流行病学研究,结合机器学习方法,试图解开这个环境医学谜题。研究团队采用了两大关键技术:1)动态分析方面,对104个省份的CO
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-06
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北极滨鸟亲代抚育策略的生态驱动机制:融雪时间与产卵日期对半蹼鹬双亲/单亲孵化的影响
在北极快速变暖的背景下,理解动物如何调整繁殖策略以适应环境变化成为生态学研究的核心问题。半蹼鹬(Calidris alba)作为北极滨鸟的典型代表,其独特的亲代抚育策略(同一种群中同时存在双亲孵化和单亲孵化)为研究生态驱动因素提供了理想模型。以往研究多关注物种水平的抚育模式,但个体间策略变异的机制尚不明确,尤其是生态、社会和营养因素的交互作用。由加拿大蒙特顿大学Nicolas Lecomte团队联合法国、丹麦等多国机构,通过长达13年(2011-2023)的北极野外监测,首次系统评估了10种假说对半蹼鹬孵化策略的影响。研究发现,产卵日期和融雪时间直接调控亲代抚育模式:延迟产卵年份单亲巢比例增加
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-06
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淡水生态系统中功能相似的非本地与本地鱼类种群动态同步性研究及其生态学意义
在全球生物多样性面临入侵物种威胁的背景下,淡水生态系统的非本地鱼类引入常导致本地物种灭绝、群落结构改变和生态系统功能紊乱。尽管已有研究探讨功能性状相似性对入侵物种定殖阶段的影响,但如何通过种群动态同步性揭示长期共存机制仍是未解之谜。巴西圣卡洛斯联邦大学、法国CRBE实验室和巴西戈亚斯联邦大学的研究团队通过分析RivFishTIME数据库中跨五大洲153个河流站点的长期监测数据,首次证实非本地鱼类与功能相似的本地物种存在显著种群动态同步性,这一发现为理解环境过滤在入侵生态中的主导作用提供了实证支持,相关成果发表于《Scientific Reports》。研究采用三大关键技术:1)基于RivFis
来源:Scientific Reports
时间:2025-06-06
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大熊猫膳食微生物介导的肠道微生态重塑与病原体互作机制研究
在自然界中,宿主与肠道微生物的互作是维持健康、营养代谢和生态功能的核心环节。作为专性竹食性动物,大熊猫的肠道菌群长期面临一个科学谜题:其摄入的竹类表面微生物如何影响肠道微生态平衡?尽管已有研究表明植物表面微生物是肠道菌群的重要外源输入,但关于这些微生物在宿主内的定植规律、功能转化及健康影响机制仍不明确。尤其值得关注的是,食物源微生物可能通过毒力因子(VF)和抗生素抗性基因(ARGs)的传播威胁宿主健康,而竹子的叶片、笋和秆等不同部位因形态和化学特性差异可能携带截然不同的微生物群落。这一问题的破解不仅对理解宿主-微生物共进化具有重要意义,更为濒危物种的保护管理提供科学依据。针对这一科学空白,成都
来源:Communications Biology
时间:2025-06-06
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瓶鼻海豚呼吸同步行为塑造呼吸道疾病风险的群体异质性研究
海洋生态系统正面临人类活动与气候变化的双重威胁,其中呼吸道疾病导致的鲸豚类群体死亡事件频发。2013年大西洋沿岸瓶鼻海豚(Tursiops erebennus)因海豚瘟热病毒(DMV)爆发导致1,650余例死亡,种群数量骤降40-50%。这类高度社会化的物种通过呼吸同步行为(2米内同步浮出水面)传播病原体,但群体接触模式如何影响疾病传播始终未明。乔治城大学等机构的研究团队创新性地将社会行为学与流行病学模型结合,通过美国波托马克-切萨皮克湾(PC)和澳大利亚鲨鱼湾(SB)两个野生海豚种群的长期观测数据,构建了基于呼吸同步接触的网络传播模型。研究发现发表在《Communications Biolo
来源:Communications Biology
时间:2025-06-06
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埃塞俄比亚西北部Metema地区伊蚊幼虫栖息地的理化特征及其对虫媒病毒传播风险的影响研究
在全球气候变化和城市化进程加速的背景下,由伊蚊(Aedes)传播的登革热(DENV)、基孔肯雅热(CHIKV)、寨卡(ZIKV)和黄热病(YFV)等虫媒病毒性疾病正成为日益严峻的公共卫生挑战。埃塞俄比亚西北部的Metema地区作为跨境贸易枢纽,面临特殊的疾病传播风险——季节性劳工和来自苏丹的跨境人员可能成为病毒传播的桥梁。更令人担忧的是,该地区先前已报告过虫媒病毒感染病例,但关于媒介蚊虫的生态习性和栖息地特征的系统研究仍属空白。针对这一科学问题,亚的斯亚贝巴大学和贡达尔大学的研究团队开展了为期两年的系统调查,其研究成果发表在《BMC Ecology and Evolution》上。研究人员选择
来源:BMC Ecology and Evolution
时间:2025-06-06
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综述:中链氯化石蜡(MCCPs)的环境赋存、人体暴露途径、毒性及风险评估研究进展
Abstract全球范围内中链氯化石蜡(MCCPs)的生产使用量因短链氯化石蜡(SCCPs)的严格管控持续攀升。最新证据表明,MCCPs在各类环境基质和食品中的浓度已超越SCCPs,更在母体脐带血、母乳、毛发等人体样本中广泛检出,提示其不可忽视的暴露风险。环境赋存与人体暴露MCCPs作为半挥发性有机物,通过大气传输、食物链富集等途径进入人体。其在北极偏远地区的检出证实了长距离迁移能力,而母乳样本中μg/g脂重的浓度水平(显著高于SCCPs)凸显母婴暴露的特殊脆弱性。毒性效应再评估早期高剂量实验揭示的肝细胞空泡化、肾脏近曲小管上皮坏死等效应需在环境相关剂量下验证。值得注意的是,大鼠亚慢性实验显示
来源:Archives of Toxicology
时间:2025-06-06
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污染瓦鲁纳河病毒群落的宏基因组分析揭示与环境因素相关的位点特异性多样性模式
瓦鲁纳河作为印度瓦拉纳西的重要水源,正遭受城市化带来的严重污染。科研团队采用宏基因组学(metagenomics)手段,对河流4个位点(VR1-VR4)展开病毒群落分析。结果显示:物种丰富度呈VR1(3000种)>VR3(2500)>VR2(2000)>VR4(1500)的梯度分布,PCA分析揭示VR2与VR4聚为一类,而VR1和VR3则显著分离。在门水平上,所有样本均以Negarnaviricota为主导;纲水平则发现未报道病毒Yunchangviricetes与Insthoviricetes占优势。有趣的是,Pakpunavirus成为最优势属,其次是人类病原体米米病毒(
来源:International Microbiology
时间:2025-06-06
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美国佛罗里达州Lehigh Acres井水中痕量金属的初步分析与健康风险评估
在美国佛罗里达州的Lehigh Acres社区,数以万计的居民依赖私人水井获取饮用水,但这些井水质量完全取决于业主自身的监测和维护。近年来,随着飓风频发和人为活动增加,地下水中痕量金属污染问题日益凸显。更令人担忧的是,大多数私人井主通常只检测微生物污染,而忽视了重金属检测——部分因为检测成本高昂,部分源于对地下水中金属污染风险的认知不足。这种状况使得居民可能长期暴露在重金属污染风险中而不自知。针对这一公共卫生隐患,来自国外研究机构的研究人员开展了一项开创性研究,论文发表在《Journal of Trace Elements and Minerals》。他们系统评估了该地区井水中8种关键痕量金属
来源:Journal of Trace Elements and Minerals
时间:2025-06-06
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台式X射线荧光与电感耦合等离子体质谱在痕量元素组织暴露分析中的性能比较及生物医学应用
在环境与健康研究领域,准确检测生物组织中的痕量元素对评估重金属暴露风险至关重要。传统"金标准"电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)虽灵敏度高,但存在样本破坏、耗时长、成本高等局限。随着X射线荧光(XRF)技术的发展,其非破坏性和快速检测特性为生物医学研究带来新机遇,但便携式设备在检测限和精度上的不足限制了应用。哈佛医学院团队在《Journal of Trace Elements and Minerals》发表的研究,首次系统评估了高功率台式X射线荧光(BXRF)在大鼠多器官组织痕量元素分析中的性能。研究团队采用Epsilon 4 BXRF系统(15W银阳极)和ICP-MS平行检测37只Wist
来源:Journal of Trace Elements and Minerals
时间:2025-06-06
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综述:受污染矿区潜在有害元素的可用性与动员:利用土壤改良剂和植物进行修复的系统综述
矿区污染的生态挑战与修复策略加纳的矿业活动在推动经济发展的同时,导致土壤中潜在有害元素(PHEs)如铅(Pb)、砷(As)、镉(Cd)的积累,威胁生态环境和人类健康。本文系统综述了2014-2024年间土壤改良剂与植物修复技术在矿区修复中的应用,揭示了其科学机制与实践价值。土壤变量对PHEs迁移的影响土壤酸碱度(pH)和氧化还原电位(Eh)是调控PHEs生物有效性的关键因素。酸性条件(pH<5.5)促进阳离子型PHEs(如Cd2+、Pb2+)的溶解,而碱性环境利于阴离子(如H2AsO4-)的迁移。铁/锰氧化物通过吸附作用可显著降低As的流动性,而有机质通过络合作用既能固定也能释放金属元素。土壤
来源:Journal of Trace Elements and Minerals
时间:2025-06-06
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孟加拉国Ishwardi出口加工区周边地表水与地下水痕量金属污染分布特征及生态风险评估
在发展中国家快速工业化的背景下,工业废水排放引发的痕量金属污染已成为威胁水生态安全和公众健康的隐形杀手。孟加拉国作为全球纺织品出口大国,其出口加工区(Export Processing Zone, EPZ)周边水环境长期承受着未经处理的工业废水侵袭,其中铅(Pb)、镉(Cd)等重金属通过食物链富集可导致神经毒性、器官损伤甚至致癌效应。更严峻的是,当地落后的污水处理设施与薄弱的环境监管形成恶性循环,使得Padma河等主要水体持续遭受"化学定时炸弹"的威胁。为破解这一困局,来自拉杰沙希大学的研究团队Nitu Islam等人聚焦Ishwardi出口加工区(IEPZ),开展了一项系统性环境调查。研究团
来源:Journal of Trace Elements and Minerals
时间:2025-06-06
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捕食者与猎物运动性进化如何破坏图灵斑图稳定性:动态空间模式形成的生态进化机制
在生态学研究中,捕食者与猎物的空间分布模式一直是科学家们关注的焦点。传统的图灵斑图(Turing pattern)理论认为,当捕食者与猎物具有不同的扩散能力时,会形成稳定的空间异质性分布。然而,这一理论面临两个关键挑战:首先,自然界中观察到的捕食者-猎物分布往往呈现动态波动而非静态斑图;其次,生物体的运动性(motility)实际上会随着进化压力而改变,但传统模型通常将其视为固定参数。这些矛盾促使科学家重新思考空间生态模式的形成机制。为解答这一科学问题,研究人员开展了一项创新性研究。他们构建了一个包含运动性进化的反应-扩散模型(reaction-diffusion model),将适应性动力学
来源:Journal of Theoretical Biology
时间:2025-06-06
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西非布基纳法索中西部地区不同土地利用方式下土壤潜在有毒元素污染状况与生态毒性风险评估
在非洲撒哈拉以南地区,传统农业向集约化种植和手工金矿开采的转型正引发严重的环境问题。布基纳法索作为西非内陆国家,其快速扩张的手工金矿开采活动采用原始工具和汞等有毒物质,导致周边土壤中潜在有毒元素(Potentially Toxic Elements, PTEs)积累,威胁着当地脆弱的生态系统和以农业为主的经济形态。更严峻的是,当地农民常在未评估土壤污染状况的情况下继续耕作,使得重金属通过食物链进入人体,可能造成不可逆的健康损害。然而,针对这类发展中地区的系统性土壤环境质量研究仍十分匮乏。为填补这一研究空白,布基纳法索国家环境与农业研究所水资源-土壤-植物实验室的研究团队在Guido村开展了创新
来源:Journal of Trace Elements and Minerals
时间:2025-06-06