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南极泰勒谷马尔斯池塘细菌环境分离株的基因组特征及其极端环境适应机制
南极泰勒谷的冰雪融水池塘蕴藏着独特的微生物宝藏。研究人员从海拔750米的马尔斯池塘(77°42′S, 162°44′E)采集样本,在4°C黑暗条件下使用R2A培养基成功分离出8株细菌。这些微生物面临极端挑战:季节性冻融循环、强烈紫外线辐射以及由冰川融水输入导致的化学梯度变化。通过Illumina NovaSeq S4平台(2×151 bp)进行高通量测序,采用SPAdes 3.14.1进行基因组组装,并运用CheckM 1.2.2评估基因组质量。令人惊叹的是,Massilia sp. MP_M2菌株展现出481,589 bp的超长N50值,而Chryseobacterium sp. MP_3.
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-05-23
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波多黎各洞穴真菌群落特征研究:基于ITS测序揭示地下微生物生态多样性
黑暗的洞穴生态系统缺乏光照,依赖地表输入资源或微生物互作获取能量。尽管存在高矿物质浓度、寡营养等极端条件,生物体仍能适应特殊生态位。这些严酷环境中蕴藏着富含新型生物活性物质的微生物,具有潜在生物医学价值。研究团队采集波多黎各喀斯特区7个洞穴的蝙蝠粪便富集土壤样本,通过机械冻融、酶解(溶菌酶)和化学(十二烷基硫酸钠联合异硫氰酸胍)法提取DNA。采用ITS1-F/TCCGTAGGTGAACCTGCGG和ITS2-R/GCTGCGTTCTTCATCGATGC引物扩增ITS1区域,获得3,786,087条原始序列。经QIIME 2分析流程处理,最终获得3,725,606条高质量 reads,聚类为76
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-05-23
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机器人时代陆地生物多样性监测的机遇与挑战
全球生物多样性正以惊人速度丧失,但传统监测方法面临站点可达性差、物种识别困难、数据量庞大等瓶颈。尤其对偏远地区或危险环境(如悬崖、洞穴)的监测,人类活动受限且成本高昂。更棘手的是,许多物种因体型微小(如<1mm的无脊椎动物)或依赖微观特征(如植物绒毛)难以辨识,而生态过程(如授粉)的动态监测更是空白。如何突破这些壁垒?来自英国肯特大学等机构的Stephen Pringle团队联合全球百余名专家,通过一项创新研究给出了答案——机器人及自主系统(RAS)或将成为游戏规则改变者。研究采用改良德尔菲法,分三阶段整合专家意见:首先通过问卷识别监测壁垒,再以线上研讨会探讨RAS的解决方案,最后由RA
来源:Nature Ecology & Evolution
时间:2025-05-23
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宿主基因组驱动对虾肠道菌群富集有益微生物的机制研究:基于全基因组视角的解析
在全球水产养殖业面临疾病威胁与产能瓶颈的双重压力下,太平洋白对虾作为年产值超40亿美元的重要经济物种,其养殖过程长期受到急性肝胰腺坏死病(AHPND)等疾病的困扰。传统育种策略往往在生长速度与抗病性之间难以兼顾,而近年研究发现肠道菌群与宿主健康密切相关,但宿主遗传背景如何塑造菌群组成仍是未解之谜。针对这一科学盲区,来自中国的研究团队创新性地将基因组学与微生物组学相结合,在真实养殖环境中揭示了宿主基因组对有益微生物的定向富集机制。研究采用Illumina Infinium ShrimpLD-24芯片对6,465个SNP位点进行基因分型,结合V3-V4区16S rRNA测序技术,对来自3个养殖池的
来源:Animal Microbiome
时间:2025-05-23
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功能性吸附剂在微塑料去除领域的研究进展与设计策略
近年来,功能性吸附剂在微塑料(microplastics, MPs)去除领域取得显著进展。这些粒径小于5 mm的塑料颗粒对海洋和淡水生态系统构成严重威胁,而吸附法因其成本效益高、操作简便且吸附剂可重复利用等优势,成为废水处理中去除MPs的重要技术路径。研究聚焦三类高效吸附剂:多孔碳基材料(porous carbon-based materials)通过其发达孔隙结构实现物理捕获;有机-无机杂化材料(organic-inorganic hybrids)利用表面官能团与MPs的化学相互作用;金属氧化物/氢氧化物(metal oxides/hydroxides)则依赖表面电荷作用。最新发现表明,调控
来源:Molecular & Cellular Toxicology
时间:2025-05-23
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柑橘感染亚洲韧皮部杆菌(CLas)过程中 microRNA、phasiRNA 和 hc-siRNA 的特征分析及对互作机制的新见解
microRNA(miRNA)、phased small interfering RNA(phasiRNA)和 heterochromatic small interfering RNA(hc-siRNA)是参与转录后调控和植物免疫的重要小分子 RNA。亚洲韧皮部杆菌(Candidatus Liberibacter asiaticus,CLas)感染柑橘(Citrus sinensis)过程中,这些小分子 RNA 的作用机制尚未明确。本研究通过深度测序和生物信息学分析,系统鉴定并分析了柑橘响应 CLas 感染的 miRNA、phasiRNA 和 hc-siRNA,同时预测差异表达 miRNA
来源:Horticulture, Environment, and Biotechnology
时间:2025-05-23
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基于卷积神经网络回归模型的草莓果实理化性质精准预测研究
草莓成熟过程中pH值、可溶性固形物(TSS)和硬度的动态变化直接决定果实品质。这项研究巧妙利用RGB相机采集的草莓图像数据,开发了三种卷积神经网络(CNN)回归架构:单分支结构(CNNtl)、并行结构(CNNpl)和串联结构(CNNsl)。通过对600个不同成熟阶段草莓的系统分析,发现pH与TSS随成熟度持续上升,而硬度显著下降。串联卷积网络(CNNsl)展现出惊人预测能力——pH预测R2突破0.74,均方根误差(RMSE)<0.20;TSS预测性能较单分支网络提升9.65%,误差降低14.34%;硬度预测更是实现R2提升6.92%,MAE降低15.33%。虽然单分支网络(CNNtl)检测速度
来源:Horticulture, Environment, and Biotechnology
时间:2025-05-23
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热带、亚热带及温带环境下切花向日葵生长发育与开花特性研究
向日葵(Helianthus annuus L.)作为全球知名切花,其年发育周期主要受温度和光周期影响。为评估露地栽培切花向日葵在热带、亚热带和温带环境中的表现,研究人员于 2020-2023 年在巴西南北不同地区及意大利托斯卡纳地区,对 28 个切花向日葵基因型开展田间试验。试验获取了庞大可靠的数据集,涵盖总发育周期(天数和积温・日)、营养生长期与生殖生长期时长、总叶数(FLN)、R1 期叶数(LNR1)、R1 期后待出叶数 [FLN-(LNR1)]、叶龄间隔(积温・日 / 叶,phyllochron)、叶面积指数(LAI)、株高(cm)、花盘直径(cm)及茎粗(cm)等指标。数据按三类环境
来源:Horticulture, Environment, and Biotechnology
时间:2025-05-23
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热胁迫下花粉性状与番茄果实产量的关联性研究:基于果实大小的育种策略差异
高温胁迫作为限制番茄(Solanum lycopersicum)生产力的主要非生物胁迫因素,正推动市场对耐热品种的需求。这项研究揭示了有趣的现象:在果实重量超过100克的大果番茄和50-100克的中果番茄中,花粉活力(Pollen viability)与单株果数、果实产量在高温下呈现显著正相关,表明花粉活力可作为这些品种耐热性筛选的可靠指标。有趣的是,对于单果重小于50克的樱桃番茄,其产量表现却与花粉性状无显著关联,反而每穗果数成为更关键的耐热性评价指标。这一发现暗示着:在培育耐热番茄品种时,可能需要根据目标果型制定差异化策略——大果品种可重点筛选高温下保持高花粉活力的株系,而小果品种则应关注
来源:Horticulture, Environment, and Biotechnology
时间:2025-05-23
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高压放电等离子体干燥提升燕麦草干燥效率与营养品质的研究
燕麦草作为高营养牧草,新鲜收获后需快速干燥以延长货架期。目前主要采用的自然风干(AD)和热风干燥(HAD)存在明显缺陷:AD 耗时久且易污染,HAD 高温会导致抗氧化成分流失,二者均可能造成干草品质下降。因此,开发一种高效、低温的干燥技术对保留燕麦草营养成分至关重要。为解决上述问题,内蒙古工业大学的研究人员开展了高压放电等离子体干燥(HVDPD)技术在燕麦草脱水应用中的研究。该研究对比了 HVDPD、HAD 和 AD 对燕麦草理化性质及品质特性的影响,分析了不同针距下的电场特性、能耗及光谱发射情况,旨在探索提升燕麦草干燥效率与营养保留的新路径。研究结果表明,HVDPD 技术在改善燕麦草干燥性能
来源:Chemical and Biological Technologies in Agriculture
时间:2025-05-23
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ERECTA 同源基因突变赋予油菜理想株型的研究及其在密植增产中的意义
在油菜(Brassica napus)中,半矮秆紧凑株型品种可通过实现高密度种植、机械收割并增强抗倒伏能力来提高单位面积产量。ERECTA(ER)基因编码一种类受体蛋白激酶,其突变可在拟南芥(Arabidopsis thaliana)中产生紧凑直立的株型,但 ER 家族(ERf)成员在油菜中的功能尚未见报道。本研究利用 CRISPR/Cas9 系统分别对油菜 ERf 家族成员 BnaER 和 ER-Like 1(BnaERL1)的两个同源基因,以及单个 BnaERL2 基因进行编辑,获得纯合突变体 BnaA09.er/BnaC08.er、BnaA06.erl1/BnaC03.erl1 和 Bn
来源:aBIOTECH
时间:2025-05-23
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海洋性岛屿海鸟与陆蟹独特物质循环研究:以南鸟岛为例
海洋性岛屿因其地理隔离性,孕育了独特的生态系统。然而,人类活动导致的外来物种入侵(如黑鼠、野山羊)已使全球多数岛屿的海鸟种群灭绝,伴随而来的是海洋向陆地的物质运输功能丧失,岛屿生态系统的营养循环陷入危机。目前,关于原始未受干扰岛屿的生态系统结构与物质循环机制的认知严重不足,多数研究仅聚焦于受干扰或修复后的环境,缺乏可参照的 “自然基线”。因此,解析未受人类干扰的 pristine 岛屿生态系统,成为评估外来物种清除后生态功能恢复的关键前提。东京都立大学等机构的研究团队,针对小笠原群岛中未受人类定居和外来物种入侵的南鸟岛(Minamiiwoto),以及受干扰程度不同的父岛(Chichijima)
来源:Oecologia
时间:2025-05-23
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地中海无须鳕(Merluccius merluccius)体长分布与环境驱动因子的高分辨率时空分析
地中海的渔业资源长期以来一直面临着严峻的生存挑战,其中欧洲无须鳕(Merluccius merluccius)作为兼具高生态与商业价值的代表性物种,其过度捕捞问题尤为突出。该物种复杂的空间种群结构,使得获取如体长分布等的高分辨率数据成为实现可持续管理的关键难题。目前,地中海渔业管理主要依赖传统的捕捞努力控制手段,如限制白天捕鱼时间,但这种方式因缺乏空间明确的种群评估和环境协变量的整合,难以精准应对种群动态变化。与此同时,地中海渔业经济贡献有限,大规模科学监测项目成本高昂,迫切需要一种成本效益高且能提供空间解析生物数据的新方法。为解决上述问题,来自相关研究机构的研究人员开展了一项针对马略卡岛(属
来源:Fisheries Research
时间:2025-05-23
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高效微藻收获:聚丙烯酰胺与石墨电解协同絮凝浮选研究
微藻作为可持续的生物燃料、食品和其他有价值产品的来源,近年来备受关注。其快速生长、高表面积体积比以及无需优质耕地即可培养的特性,使其在吸收二氧化碳方面能力远超其他光合植物。微藻生物质可用于生物燃料、肥料、动物饲料等领域,有望生产碳中和甚至碳负性燃料,在向更可持续的低碳经济转型中扮演重要角色。然而,微藻收获一直是制约其大规模应用的重要挑战,传统方法如重力沉降、离心、过滤、化学絮凝等,或耗时过长,或能耗与设备成本高,或存在环境风险及污染问题,亟需更高效环保的收获方法。为解决上述问题,中国科学院水生生物研究所的研究人员开展了聚丙烯酰胺(PAM)絮凝与石墨电极电浮选协同收获小球藻(Chlorella
来源:Environmental Technology & Innovation
时间:2025-05-23
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生物炭负载尼古丁降解菌(BN21)与土著微生物协同高效降解土壤尼古丁污染的研究
论文解读背景与问题尼古丁作为烟草种植区的典型污染物,长期富集于土壤中(浓度高达16.52 mg/kg),威胁生态系统和人类健康。尽管微生物降解是自然环境中尼古丁清除的主要途径,但外源菌株存在定植效率低(15天后存活率仅3.16%)、环境适应性差等瓶颈。如何通过材料-微生物协同策略提升降解效率,成为环境修复领域的关键挑战。研究设计与方法云南农业大学的研究团队从云南烟草种植区土壤中分离出高效尼古丁降解菌N21,通过全基因组测序(深度164.05×)鉴定其为Paenarthrobacter ureafaciens,并解析其依赖吡啶通路的降解机制。利用烟草秸秆热解生物炭(600°C制备)作为载体,构建
来源:Environment International
时间:2025-05-23
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轮胎微塑料对好氧颗粒污泥性能的影响及微生物组响应机制研究
在现代工业化进程中,微塑料污染已成为全球水环境面临的新兴挑战。轮胎微塑料(TMPs)作为城市环境中微塑料的重要来源,其通过道路磨损、雨水径流等途径大量进入污水处理厂(WWTPs)。然而,TMPs 对污水处理核心工艺 —— 好氧颗粒污泥(AGS)系统的影响机制却长期处于 “知识盲区”。AGS 凭借高效的污染物去除能力、紧凑的运行结构和较强的抗冲击负荷特性,被视为传统活性污泥工艺的理想替代技术。但 TMPs 是否会干扰 AGS 的污染物去除效率、破坏颗粒结构稳定性,以及如何影响微生物群落的组成与功能,这些问题直接关系到 AGS 技术的实际应用与推广。为填补这一研究空白,来自波兰卢巴瓦污水处理厂等机
来源:Emerging Contaminants
时间:2025-05-23
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纯血马 - 土库曼混血马生长激素基因多态性及其与体型和肌肉相关性状的关联研究
在马的遗传育种领域,精准解析基因多态性与表型特征的关联始终是提升品种性能的核心议题。目前,全球马品种虽多达 784 个,但针对特定混血品种的遗传研究仍存在显著空白。尤其是纯血马 - 土库曼混血马,作为伊朗戈勒斯坦省用于马术竞赛的重要群体,其生长激素(GH)基因多态性对体型发育和肌肉性状的影响尚未被系统揭示。已有研究表明,GH 基因在调控动物出生后生长、蛋白质合成及能量代谢中扮演关键角色,其多态性可能通过影响胰岛素样生长因子 I(IGF-I)通路对肌肉质量和运动性能产生作用。然而,现有关于马 GH 基因的研究主要集中于蒙古马等少数品种,混血马的遗传多样性分析及分子标记筛选亟待补充,这限制了对该群
来源:Ecological Genetics and Genomics
时间:2025-05-23
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综述:生态系统服务框架在联合国教科文组织世界生物圈保护区网络中的应用:经验教训与未来方向
生态系统服务研究在联合国教科文组织生物圈保护区:基于多元价值域的探索生态系统服务(ES)为理解人与自然关系提供了关键视角,这正是联合国教科文组织"人与生物圈计划"(MAB)的核心。生物圈保护区(BRs)作为全球759个社会-生态系统的学习实验室,其ES研究呈现出生物物理、货币和社会文化三大价值域的多样性。然而,多数研究仍停留在评估阶段,未能有效转化为BRs治理的具体行动,阻碍了知识网络内的有效转移。多元价值域研究的现状与缺口生物物理域研究主导着ES供给评估,例如通过遥感技术量化土地利用变化对ES的影响,但常忽视需求侧分析。货币域研究聚焦生态补偿(PES)和经济估值,却较少涉及非市场型ES(如文
来源:Current Opinion in Environmental Sustainability
时间:2025-05-23
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珊瑚礁热应激生理响应研究的困境:实验室模拟与真实海洋热浪的系统性差异分析
珊瑚礁作为海洋中的"热带雨林",其生存正面临前所未有的威胁。随着气候变化加剧,海洋热浪(MHWs)的频率和强度持续增加,导致全球范围内珊瑚白化事件频发。这种白化本质上是珊瑚与共生藻(Symbiodiniaceae)的共生关系破裂,表现为共生藻密度下降或光合色素减少。虽然实验室研究已开展数十年,但一个关键问题始终悬而未决:实验室设置的加热条件究竟能在多大程度上反映真实海洋环境中的热应激?这个问题的答案直接关系到实验室研究成果能否有效指导珊瑚礁保护实践。为解答这一问题,研究人员开展了系统性文献研究。通过对1584篇文献的筛选,最终纳入69项研究构建数据库,比较实验室加热参数与2010-2018年珊
来源:Climate Change Ecology
时间:2025-05-23
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淀粉-海藻酸盐基三嗪多孔有机聚合物微球对六价铬的响应性吸附与荧光传感研究
水体中六价铬(Cr(VI))污染因其强氧化性、致癌性和生物累积性,已成为全球性环境健康威胁。尽管欧盟和世界卫生组织将饮用水中Cr(VI)限值定为0.05 mg L-1,但传统处理方法如离子交换和化学沉淀存在成本高、产生污泥等缺陷。更棘手的是,现有材料难以同时实现Cr(VI)的高效去除与实时监测,这促使科学家寻求新型多功能材料解决方案。针对这一挑战,研究人员创新性地将亚胺键三嗪多孔有机聚合物(IT-POP)与天然多糖复合,开发出淀粉-海藻酸盐基复合微球(St-Alg-IT-POP)。相关成果发表在《Carbohydrate Polymers》上。研究团队通过Schiff碱缩聚反应合成IT-POP
来源:Carbohydrate Polymers
时间:2025-05-23