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长江淡水生态系统中噬菌体群落的生态驱动因素及其功能作用
在快速城市化的背景下,中国最大的淡水系统——长江正面临日益严重的污染压力。尽管细菌介导的抗生素抗性已经被广泛研究,但关于噬菌体(phage)群落的功能作用及其生态风险的理解仍显不足。本研究通过对长江流域四个不同生态环境(自由生活环境、颗粒附着环境、沉积物和河岸土壤)的204个样本进行全面的病毒组分析,识别出18,865个病毒操作分类单元(vOTUs),并观察到病毒群落与宏基因组组装基因组(MAGs)之间在所有生态环境中均存在显著相关性。值得注意的是,随着海拔的升高,病毒与宿主的比例(VHR)显著下降。功能注释结果显示,有1,367个病毒contigs携带与六个功能类别相关的基因,每个类别在不同
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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NADH驱动的偶氮染料生物还原降解:高NADH生成机制、电子转移过程及微生物响应
这项研究聚焦于通过生物还原共代谢降解偶氮染料的机制,探索其在解决环境污染方面的潜力。偶氮染料作为一种广泛应用的工业染料,广泛存在于纺织、食品、造纸和制药等行业中。然而,这些化合物因其对生态系统的潜在危害,已成为重要的环境污染物。因此,开发高效且可持续的生物降解技术,以应对偶氮染料污染问题,成为当前环境科学领域的重要研究方向。微生物在偶氮染料的降解过程中发挥着关键作用。尽管大多数微生物无法直接利用偶氮染料作为唯一的营养来源,但它们可以通过共代谢的方式实现染料的还原和脱色。共代谢过程通常依赖于补充的碳源、氮源及其他必要营养物质,使微生物能够在这些条件优化的情况下高效地进行还原反应。在这一过程中,微
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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关于微藻清除环丙沙星-铜共污染物的机制研究:胞外聚合物物质的吸附、胞内降解以及联合毒性作用
抗生素和重金属的复合污染在水环境中对生态和人类健康构成了严重威胁。微藻因其在去除污染物方面的潜力而成为一种重要的生物修复工具,但其在同时去除多种污染物时的机制尚不明确。本研究通过实验探讨了微藻 *Chlorella pyrenoidosa* 在去除环丙沙星(CIP,浓度范围1-10 mg/L)和铜(Cu,浓度范围400 μg/L)及其混合物时的机制,重点分析了胞外多聚物(EPS)的吸附作用、细胞内降解过程以及复合毒性的影响。实验结果显示,在单独暴露条件下,经过12天的培养,CIP的去除率达到了28.79%至44.56%,而Cu的去除率则达到了68.13%。这些去除过程主要依赖于生物降解和生物吸
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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亲水性共价有机框架用于高效从环境样品中提取对苯二胺类抗氧化剂及其衍生的醌类化合物
本研究围绕新型污染物——对苯二胺及其衍生的醌类化合物展开,重点探讨了它们在水环境中的行为特征以及如何通过高效吸附材料进行检测。对苯二胺(PPDs)和其衍生的醌类化合物(PPDQs)是广泛存在于环境中的轮胎橡胶相关污染物,但目前对于它们在水体中的迁移转化机制及生态影响仍缺乏深入理解,尤其是在低浓度条件下的检测手段较为有限。为了解决这一问题,研究团队设计并合成了一种新型的亲水性共价有机框架(H-COFs),通过引入羟基基团,提高了其在水环境中的吸附性能,为PPDs和PPDQs的精准检测提供了新的可能。共价有机框架(COFs)作为一种具有有序孔道、高比表面积和稳定结构的多孔材料,近年来在吸附和样品预
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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内质网应激传感器IRE1的失活会降低浮游动物在有毒蓝细菌环境下的存活率和生长能力
这项研究聚焦于揭示淡水浮游动物如何感知并响应有毒蓝藻的分子机制。随着全球范围内淡水生态系统中蓝藻爆发的加剧,特别是以微囊藻(*Microcystis*)为主的有毒蓝藻群落,它们对水生生态系统构成了严重的生态威胁。蓝藻的大量繁殖会破坏浮游动物群落,而浮游动物作为水生食物网中的关键组成部分,不仅维持生态系统的平衡,还为更高营养级的生物提供重要的食物来源。因此,深入理解浮游动物对蓝藻毒性的响应机制,对于评估其脆弱性及适应能力具有重要意义。研究团队以微囊藻(*Microcystis*)为主要研究对象,选取了广泛分布于淡水环境中的浮游动物——大型溞(*Moina macrocopa*)作为实验模型。这种
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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微塑料和全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为无处不在的污染物,会影响混合物中高毒性化学物质的毒性强度
### 污染物在复杂混合物中的相互作用及其对生态毒性的潜在影响随着工业化和消费产品的不断增长,新的化学物质数量迅速上升,这些化学物质在环境中广泛存在并相互作用,对生态系统的健康构成潜在威胁。尽管污染物通常以混合形式存在于环境中,且即使在非毒性浓度下也可能相互影响,但这些复杂的相互作用目前仍被严重忽视。因此,本研究旨在评估短链全氟烷基磺酰胺(PFAS)和微塑料(MPs)在非毒性浓度下如何影响高度有毒化学物质的毒性效应。通过实验分析,研究了单个化合物、二元混合物和三元混合物对春季跳虫(*Folsomia candida*)繁殖的影响。研究发现,非毒性浓度的PFAS(以FBSA为例)与imidacl
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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生物炭调控的微生态阈值促进了老化烃类的降解
全球范围内,石油烃污染已成为影响生态系统健康的重要环境问题。据研究显示,超过一百万个地点受到不同程度的石油污染影响,其中美国约有45万个地点被确认存在石油泄漏的历史记录。这类污染不仅威胁地下水和土壤质量,还可能通过食物链对人类健康造成潜在危害。然而,针对老化石油烃(Aged Petroleum Hydrocarbon, A-PHC)污染的修复工作面临诸多挑战,主要体现在污染物的顽固性以及土壤微生物网络的破坏上。老化石油烃相较于新鲜石油烃,具有更强的化学稳定性,通常难以被自然微生物降解,其降解速率显著降低。此外,老化过程还导致污染物在土壤中的生物可利用性下降,同时增强了其毒性,进而对土壤生态系统
来源:Journal of Hazardous Materials
时间:2025-11-22
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入侵性蛾类Cydalima perspectalis对西班牙马略卡岛本地灌木Buxus balearica的影响
摘要 盒树蛾(Cydalima perspectalis)是一种入侵性鳞翅目昆虫,已在欧洲迅速蔓延,导致Buxus属植物严重落叶。在巴利阿里群岛,由于分布范围有限且受到保护,本地物种Buxus balearica处于脆弱状态。本研究通过测量氧化应激标志物和抗氧化防御机制,评估了B. balearica对C. perspectalis食草行为的生理反应。在马略卡岛,研究人员从未受影响的植株、轻度落叶(叶片面积损失70%)的植株中采集了叶片样本。生化检测结果显示,轻度受影响的植株表现出超氧化物歧化酶(SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶(GP
来源:Chemistry & Biodiversity
时间:2025-11-22
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人畜共患病传播可能与宿主共存网络的拓扑结构有关
在当今全球健康面临诸多挑战的背景下,了解人类病原体的传播机制变得尤为重要。许多人类疾病源于动物宿主,即所谓的“人畜共患病”。这类疾病可以通过直接接触、食物、空气、水、污染表面或媒介生物(如蚊子、蜱虫等)等多种方式传播给人类。尽管这些疾病的传播途径复杂,但近年来,其发生频率和范围的扩大引发了科学界对疾病传播模式的深入研究。本研究通过分析22种人畜共患病的宿主共现网络,揭示了这些网络结构对疾病传播潜力的重要影响。研究发现,宿主共现网络的拓扑结构对疾病传播具有显著作用。网络的规模(节点和边的数量)以及连接度与模块性是两个主要的结构变量。其中,大型网络具有较高的连接度但较低的模块性,这种结构特征可能更
来源:Annals of the New York Academy of Sciences
时间:2025-11-22
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SysLM:融合因果与深度学习模型的微生物组纵向系统研究新范式
在人体这个复杂的生态系统中,微生物群落如同隐形的器官,深刻影响着我们的健康与疾病。随着高通量测序技术的飞速发展,科学家们得以一窥这些微小生命的动态变化。然而,纵向研究——即在不同时间点对同一个体的微生物组进行追踪——虽然能捕捉到微生物群落随时间的演变及其与疾病进程的关联,却常常被数据缺失、信号稀疏、个体间差异大以及模型难以解释等问题所困扰。这些“拦路虎”使得从海量数据中精准挖掘具有生物学意义的微生物标志物变得异常艰难,也限制了其在临床诊断和个性化治疗中的应用潜力。为了解决这些难题,发表在《BMC Genomics》上的研究论文“A systematic longitudinal study o
来源:BMC Genomics
时间:2025-11-22
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全基因组重测序揭示绵羊极端环境适应的多系统协同进化机制
在气候变化加剧的背景下,理解家畜如何通过遗传变异适应极端环境,已成为畜牧业可持续发展的重要课题。绵羊作为最早被驯化的反刍动物之一,在迁徙过程中形成了丰富的遗传多样性,但其适应高海拔、高温、寒冷和干旱等极端环境的基因组机制尚不明确。传统研究多局限于表型观察或候选基因分析,难以系统揭示多基因协同作用的适应网络。为破解这一难题,Pang等人在《BMC Genomics》发表的研究,首次在全球尺度整合了91个绵羊种群(444个体)的全基因组重测序数据与9类生态区的11种环境变量,通过多维分析方法揭示了绵羊环境适应的遗传蓝图。研究发现生态聚类与基因组结构高度吻合,证明环境选择是种群分化的关键驱动力。通过
来源:BMC Genomics
时间:2025-11-22
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橄榄树盛花期性状的QTL定位与候选基因鉴定研究
在地中海地区,橄榄树(Olea europaea L.)不仅是一种重要的经济作物,更承载着深厚的文化底蕴。然而,全球气候变暖的阴影正悄然改变着这片古老土地上的自然节律。未来气候模型预测,全球变暖加剧将对多年生果树的开花物候产生严重影响,橄榄树便是其中之一。冬季气温升高导致需冷量减少,进而可能扰乱橄榄的开花模式,甚至造成显著的产量损失。开花日期是橄榄树年周期中的关键物候阶段,其遗传调控机制尚不明确,尤其是在气候变化的背景下,解析其遗传基础对于培育适应性更强的品种至关重要。以往的研究表明,橄榄树开花日期受遗传因素控制,且具有较高的遗传力,但其具体的遗传架构,即控制该性状的基因数量、位置及其效应,仍
来源:BMC Plant Biology
时间:2025-11-22
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微生物多样性通过调控组胺代谢增强克氏原螯虾低温耐受性的机制研究
随着小龙虾养殖产业的迅猛发展,克氏原螯虾已成为中国第四大淡水养殖物种。然而这种源自北美洲的暖水物种对低温极其敏感,其生长临界温度约为6°C,这严重限制了在中国北方地区的养殖推广。当前产业还面临集中上市导致的价格波动问题,虽然可通过温室大棚调节上市时间,但难以大面积推广。培育具有稳定遗传特性的耐低温新品种,成为突破产业发展瓶颈的关键所在。温度作为影响甲壳动物分布的核心生态因子,不仅决定其地理分布范围,更直接调控生长发育过程。不同甲壳类物种对低温的适应性存在显著差异:凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)和罗氏沼虾(Macrobrachium rosenbergii)的临界温度分别
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-22
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中南第勒尼安海浮游植物多样性与粒径结构对微生物功能的影响研究
在地中海这颗"海洋生态系统的天然实验室"中,第勒尼安海作为连接西东地中海的关键通道,其水体层化现象日益加剧,浮游植物群落结构正经历着深刻变化。尽管浮游植物驱动着海洋一半的初级生产,但在这片寡营养海域,关于微生物群落如何响应中尺度水团特征的研究仍近乎空白。更关键的是,浮游植物粒径结构决定着碳流向——是通过大型浮游植物的"植食性食物链"实现碳输出,还是经由超微型浮游植物的"微生物环"在真光层内循环?这一科学问题的解答对预测气候变化下的生态系统演变至关重要。为此,Carmela Caroppo等研究人员在《Microbial Ecology》发表了题为"Phytoplankton diversity
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-22
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汽车表面处理系统中细菌与酵母菌多样性及其生物腐蚀风险研究
在汽车制造工业中,金属材料的腐蚀问题每年造成全球GDP约3%的经济损失,而表面处理系统(STS)作为防止腐蚀的关键环节,其微生物污染控制长期面临挑战。STS通过多阶段槽体(如脱脂、转化、钝化)对车身进行预处理,但其中适宜的温度、水分和有机物质为微生物提供了滋生环境,尤其是生物膜的形成可能引发材料劣化、产品污染甚至健康风险。尽管环保法规日益严格,传统化学防腐剂的替代方案仍亟待开发。为此,研究团队聚焦STS中的微生物生态,旨在解析其多样性分布规律,为针对性防控策略提供数据支撑。本研究采用培养法与分子生物学技术相结合的策略。首先从STS的脱脂(D1、D2)、转化(ExAfinado、OxSilan)
来源:Microbial Ecology
时间:2025-11-22
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综述:扶贫与搬迁政策促进跨区域社会-生态系统的协同发展:以中国贵州为例
在现代社会,贫困问题仍然是全球范围内亟需解决的复杂议题之一。特别是在中国,通过实施异地扶贫搬迁(PAR)政策,政府尝试通过迁移贫困人口到更适合发展的地区,以实现社会与生态的可持续发展目标。然而,这一政策在实际操作中并非一帆风顺,其成效受到多方面因素的影响,包括迁移人口的社会适应能力(SA)以及原迁出地区(MOS)和迁入地区(MIS)之间生态系统的健康状况(EH)的变化。因此,对这些因素的深入研究不仅有助于理解PAR政策的实际效果,还能为未来制定更加精准的扶贫政策提供理论依据和实证支持。### 社会适应能力的动态变化在本研究中,我们对社会适应能力进行了系统性的评估,涵盖经济、生计、心理以及发展能
来源:Growth Hormone & IGF Research
时间:2025-11-22
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综述:对冲策略与劳动分工:表型异质性如何帮助食源性病原体适应多样的环境压力
王丽杰|李晨飞|王燕|郭娜吉林大学食品科学与工程学院,长春130062,中国摘要食源性细菌在食品生产的不同阶段以及宿主体内需要持续或同时面对多种压力,包括采前、加工和胃肠道消化阶段。表型异质性指的是具有相同遗传背景和环境的细胞之间的表型差异。细菌可以利用表型异质性来实现群体层面的功能并适应多样的环境压力。本文系统概述了细菌表型异质性的机制,以及它如何通过风险分散和分工策略增强细菌对复杂环境的适应能力。总结了当前关于异质性如何使细菌具备集体功能以适应环境的研究发现。本综述的目的是为后续研究提供全面的理论基础,并为制定有针对性的干预措施以确保食品安全提供视角。引言食品安全一直是一个关键问题。食源性
来源:Food Structure
时间:2025-11-22
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在大豆蛋白-氧化海藻酸盐原位水凝胶中通过氧化工程实现交联:从“点对点”交联到“线对线”交联的演变过程——基于动态席夫碱交联机制
程晓毅|王中江|郭增旺|徐静东北农业大学文理学院,哈尔滨,黑龙江省150030,中国摘要在本研究中,利用大豆蛋白分离物(SPI)和氧化海藻酸钠(OSA)开发了一种新型的环保原位水凝胶,这两种物质通过动态席夫碱键直接交联。结果表明,SPI和OSA之间紧密有序的网络结构是通过分子链的定向和排列形成的,这依赖于席夫碱的共价键和非共价相互作用。扫描电子显微镜(SEM)观察显示,随着氧化程度的增加,网络之间的交联从“线性结构”发展为“平面结构”,并且交联区域持续增厚。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)分析表明,适度氧化增强了席夫碱的共价相互作用,同时非共价相互作用也得到了加强,从
来源:Food Research International
时间:2025-11-22
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利用综合多变量方法解析巨型环境中小麦对低氮耐受性的机制
### 农业与环境的双重挑战:磷肥施用量与马铃薯产量及水质的关系近年来,随着对五大湖流域水质问题的关注不断加深,磷肥管理也变得日益重要。马铃薯作为一种重要的农产品,其磷肥需求和磷肥施用量之间的关系,成为研究和实践中的一个关键议题。本研究在密歇根州进行了11个田间试验,覆盖了多种马铃薯品种和土壤磷测试浓度(STP)水平,旨在重新评估磷肥施用量与马铃薯产量的响应关系,并探讨当前磷肥管理指南的有效性。#### 研究背景与意义密歇根州是美国主要的马铃薯生产地之一,其马铃薯产量在2019年达到89亿公斤,市场价值超过246亿美元。同时,密歇根州也是五大湖地区重要的农业区,其中,萨加辛瓦湾和西部伊利湖流域
来源:European Journal of Agronomy
时间:2025-11-22
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加拿大东部泥炭地中苔藓植物分布和栖息地偏好的环境驱动因素
这项研究聚焦于加拿大东部地区由泥炭藓主导的泥炭地中的苔藓类植物的生境偏好及其生态群落结构。通过分析168个泥炭地中的1403个样方,研究人员揭示了这些生态系统中苔藓类植物的分布规律,并探讨了影响其分布的环境因素。研究结果不仅加深了对泥炭地生态系统的理解,还为泥炭地的修复和保护提供了重要的理论依据。### 研究背景与意义泥炭地在加拿大占据约12%的陆地面积,主要分布于寒带地区。它们在生态系统中扮演着关键角色,如碳储存、水文调节和养分循环等。其中,泥炭藓(*Sphagnum*)是泥炭地植被的核心组成部分,作为“工程师物种”,对泥炭地的形成和维持起着重要作用。然而,尽管在北美西部地区和欧洲已有大量关
来源:Brain Behavior and Immunity Integrative
时间:2025-11-22