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  • 微生物代谢互作通过色氨酸-AhR-UGT2轴增强草地贪夜蛾杀虫剂抗性的机制研究

    在全球农业害虫防治领域,草地贪夜蛾(Spodoptera frugiperda)的肆虐已成为严峻挑战。这种害虫不仅繁殖力惊人、传播迅速,更令人担忧的是,它们对47种杀虫剂产生了抗性,使得传统防控手段逐渐失效。虽然寄主遗传适应(如解毒酶过表达和靶位点突变)已被广泛研究,但这些寄主中心的理论难以完全解释田间种群抗性发展的快速性和变异性。这一认知缺口提示我们:非寄主因素,特别是共生微生物,可能在昆虫适应过程中扮演着关键角色。以往研究多关注微生物直接降解杀虫剂的能力,但微生物能否通过营养补充等间接方式调控寄主解毒可塑性,尤其是色氨酸这一昆虫必需氨基酸的代谢途径,尚不明确。对于主要以玉米为食的草地贪夜蛾

    来源:The ISME Journal

    时间:2025-10-25

  • 综述:用于提升蛋鸡福利评估与生产优化的多模态人工智能系统

    1. 引言家禽福利不仅是伦理问题,更是影响现代禽类系统生产力、产品质量与可持续性的关键决定因素。传统的“五大自由”框架(免受饥饿、不适、疾病、恐惧的自由以及表达自然行为的自由)长期作为动物福利评估的基础参考,但其二元框架(自由与受苦)因缺乏对福利体验复杂性的深度理解而面临批评。随之发展的“福利质量”框架强调四大可测量原则:良好喂养、良好居住、良好健康与适宜行为。近年来,五大领域框架等先进福利模型逐渐流行,其2020年更新版将动物精神状态作为第五领域纳入,提供了更全面的福利视角。同时,“动物机构”(Animal Agency)概念日益凸显,强调为动物提供选择和环境控制的重要性,推动从避免痛苦向主

    来源:Smart Agricultural Technology

    时间:2025-10-25

  • 基于模型系统工程(MBSE)的农业自主性度量框架:优化农场运营效率的新途径

    随着全球人口持续增长而可耕地面积不断缩减,现代农业面临着“以更少资源产出更多”的巨大压力。精准农业,特别是自主机械的部署,被视为提高资源利用效率的一条充满希望的路径。然而,与汽车或航空航天领域拥有明确编码的自主性等级(Levels of Autonomy, LoA)不同,农业领域的研究往往零散且局限于特定工具,导致自主收割机、灌溉控制器等设备的采用显得随意而无序。由于缺乏一个能将LoA概念转化为农业领域可操作指标的特定框架,农民们缺乏客观依据来决定在何时、何地实施自动化,也无法明确手动与自主操作的何种组合能最大化整个农场的效率。这暴露了通用LoA尺度对于田间农业典型的多变、非结构化条件的适用性

    来源:Smart Agricultural Technology

    时间:2025-10-25

  • 综述:环境信号下活性物种在植物防御机制中的生物合成及多面性作用

    活性氧(ROS)和活性氮(RNS)是植物有氧代谢的基本组成部分,它们在细胞中扮演着双重角色:既是潜在的破坏性分子,又是不可或缺的信号信使。这篇综述深入探讨了它们在植物生长、发育以及应对环境信号中的复杂功能,特别聚焦于其在植物防御机制中的多面性作用。活性氧在植物生长和防御中的多样化作用在植物生物学中,过氧化氢(H2O2)是ROS家族中的核心信号分子,在信号通路、应激反应和生长调控中发挥着多样化功能。它由多种酶产生,如酰基辅酶A氧化酶、乙醇酸氧化酶和过氧化物酶体黄素酶。尽管H2O2具有造成细胞损伤的潜力,但维持其受控水平对于正常生长发育至关重要,体现了ROS在植物生理学中的双重性。超氧阴离子(O2

    来源:Plant Stress

    时间:2025-10-25

  • 欧洲山毛榉对海拔-光照-季节梯度的代谢组学适应机制揭示环境驯化新路径

    亮点讨论本研究主要旨在识别欧洲山毛榉沿海拔梯度驯化过程中涉及的代谢通路和关键代谢物。我们进一步假设这些代谢变化会受到冠层内光强自然梯度与季节进程(反映生长条件和叶片个体发育变化)的协同调控。与关注特定化合物或类别的研究不同,我们的多因素设计揭示了环境梯度之间复杂的相互作用。特别是,季节进程主导了代谢组变异,这与叶片衰老过程中资源从生长向储存和防御的重新分配一致(Hörtensteiner 2006)。脂质相关代谢物池的增加,尤其是涉及α-亚麻酸和抗坏血酸代谢的途径,表明膜稳定性和抗氧化保护在季节过渡期的重要性(Niu et al. 2023)。相反,单萜类途径评分的降低可能与生长后期挥发性防御

    来源:Plant Physiology and Biochemistry

    时间:2025-10-25

  • 海洋与淡水食物网中潜在有毒元素的生物累积与营养动力学比较研究:揭示生态系统特异性对元素迁移的影响

    研究亮点位于渤海北部的辽东湾(LDB)是中国纬度最高的半封闭海湾。平均水深18米,盐度范围28-31 PSU,每年有3-4个月结冰期,水体交换需0.5-1.5年。周边聚集石化、钢铁冶炼和造船等工业企业,大量含PTEs废水排入海湾。辽东湾与松花江潜在有毒元素浓度LDB和SHR生物体中9种PTEs的平均浓度(mg·kg−1 Hg(0.0307)。必需元素在两类水体生物体中均占主导,可能与生物代谢过程中对Zn、Cr、Ni、Cu的主动调节有关。结论本研究首次揭示了PTEs在海洋与淡水食物网中生物累积和营养传递的差异。松花江生物体的Pb、Zn、Ni、Cr浓度显著高于辽东湾,而Cd、As、Li则呈现相反趋

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-25

  • 气候变暖背景下冻融循环对寒区农田土壤镉迁移转化的影响机制研究

    Highlight冻融循环通过改变土壤理化性质(如团聚体稳定性、pH和EC),驱动镉(Cd)向土壤剖面两端迁移,并促进其向生物有效性更高的弱酸提取态(MAS)转化,显著增加寒区农田生态风险。Conclusion本研究揭示了不同冻融条件下寒区农田土壤镉的迁移转化机制:冻融循环破坏土壤团聚体结构,加速水分和盐分运移,进而提升镉的生物有效性和环境扩散潜力。这一发现为全球变暖背景下寒区农田重金属污染防控提供了关键科学依据。

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-25

  • 合成微生物群落协同修复多环芳烃污染土壤并增强固碳功能的新策略

    亮点通过纯培养实验发现,合成群落(SynCom)对菲的降解效率显著高于单菌培养。DNA稳定性同位素探针实验成功标记了EN76的碳固定基因,证实其具有CO2固定能力。微宇宙实验中SynCom对PHE污染土壤微生物固碳能力的影响为响应《巴黎协定》号召,必须显著减少能源消耗产生的CO2排放。然而,陆地碳固定与封存对抵消CO2排放的作用同样值得重视。最新研究表明,固碳微生物广泛分布于各类生态系统,通过形成和稳定土壤有机碳在调节大气CO2浓度方面发挥着不可忽视的作用。结论本研究引入具有固碳能力的EN76和具有PHE降解能力的RS2。结果表明,RS2的引入不仅增强了EN76和其他本土微生物的固碳能力,还通

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-25

  • 改良TOP分析法揭示加纳不同土地利用类型中PFAS污染的严重低估现状

    在全球化浪潮中,发展中国家正面临着一系列新兴污染物的挑战。全氟和多氟烷基物质(PFAS)作为一类具有持久性、生物累积性和毒性的"永久化学品",其环境行为与健康风险日益受到关注。然而,现有研究多聚焦于发达国家,对发展中国家PFAS污染特征的认识存在显著空白。特别是在加纳这样的西非国家,快速工业化、采矿活动、农业集约化以及电子废物处理等多元土地利用方式,可能成为PFAS的重要排放源,但相关研究却严重缺乏。传统环境监测主要依赖靶向分析技术,仅能检测有限种类的PFAS(约40种),而目前已知的PFAS类似物超过1400种。这种"冰山一角"的监测方式,可能导致对实际环境暴露水平的严重低估。特别是在监管政

    来源:Journal of Hazardous Materials Letters

    时间:2025-10-25

  • 矿渣碳化驱动表面活化实现重金属同步结晶:对碳矿化与环境修复的意义

    随着工业快速发展,大量含二氧化碳(CO2)的工业废气被排放到大气中,加剧全球变暖。与此同时,钢铁生产过程中产生的矿渣约占钢产量的15%-20%,这些碱性工业废渣若作为废弃物填埋处理,不仅占用土地资源,其高碱性渗滤液还会对自然环境和人类健康造成严重威胁。矿渣因含有丰富的钙、镁等碱性 earth metal 元素,被视为潜在的CO2矿化材料,可通过碳化反应将CO2转化为稳定的碳酸盐。然而,传统矿化过程在环境条件下动力学缓慢,且碳化后材料的利用价值尚未充分挖掘。特别值得注意的是,矿渣本身对水中重金属(Heavy Metals, HMs)具有一定的去除能力,但碳化过程对其重金属固定效能的影响存在争议:

    来源:Journal of Hazardous Materials Advances

    时间:2025-10-25

  • 解码土壤恢复力:生态冠在缓解老化轮胎磨损颗粒与苯扎氯铵(C12)复合暴露毒性中的关键作用

    研究亮点本研究揭示了老化轮胎磨损颗粒(aged-TWPs)和苯扎氯铵(BC)共暴露通过促进生态冠(eco-corona)形成来缓解土壤毒性的新颖机制。共暴露条件富集了能够降解这两种污染物的土壤微生物。虽然单独暴露于老化轮胎磨损颗粒会降低微生物关联网络的复杂性和稳定性,但与BC的共暴露反而减轻了这种负面影响。更令人兴奋的是,共暴露刺激形成了更复杂紧密的生态冠——腐殖化指数(HIX)从0.549升高至0.555,α-螺旋/(β-折叠+无规卷曲)比值从0.27增至0.29。同时,胞外聚合物(EPS)含量从0.946增至0.959,这些具有更高腐殖化程度的生态冠能够吸附更多Zn2+。特别重要的是,共暴

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-25

  • 多环芳烃及其衍生物在水-沉积物系统中的分配动态:对河流生态系统微生物群落扰动和人为致病性增强的影响

    1亮点• SPAHs在水相中占主导(81.6% ΣPAHs),而PPAHs在沉积相中占主导(72.5% ΣPAHs)• 逸度模型揭示亲水性SPAHs(如OPAHs和NPAHs)倾向于水相富集,疏水性PPAHs则发生沉积封存• SPAHs触发水相微生物功能专化,提升α多样性(+16%)、PAHs降解基因(bphA +85.8倍)和毒力因子基因(mecA +69倍)• PPAHs降低底栖微生物α多样性并抑制代谢通路• SPAHs显著刺激人类病原菌(Burkholderia、Burkholderiales和Corynebacterium)增殖并扩增人类疾病相关基因• 结构方程模型确认SPAHs是致病

    来源:Journal of Hazardous Materials

    时间:2025-10-25

  • 综述:超越海洋——湖泊、溪流与湿地的隐秘生命

    Beyond the Sea—The Hidden Life in Lakes, Streams, and WetlandsDavid Strayer 在2024年出版的《超越海洋——湖泊、溪流与湿地的隐秘生命》一书中,为读者开启了一扇通往内陆水域生物世界的大门。本书摒弃了艰深的学术外壳,以清晰易懂的语言,结合数十年的科研实证,系统介绍了这些水域中生命的奇妙与脆弱。内陆水体的多样世界书籍开篇即对湖泊、河流、湿地以及地下水系统进行了分类梳理。尽管提及了它们的物理和地质背景,但作者的核心焦点始终锚定在生物学和生态学上。Strayer 将淡水系统描绘成充满活力且种类繁多的栖息地,尽管它们只占据地球表

    来源:Conservation Biology

    时间:2025-10-25

  • 中游长江及其相连湖泊中细菌、真菌和古菌群落的组装过程及网络特征

    本研究聚焦于长江中游流域(MYR)及其两大相连湖泊——洞庭湖(DTL)和鄱阳湖(PYL)中的细菌、真菌和古菌群落的生物地理分布模式、群落构建过程以及共现网络特征。这些微生物在河流和湖泊生态系统中发挥着关键作用,它们参与营养物质的转化、有机物的分解以及能量流动等生态过程。然而,目前对于这些微生物群落在大型、水文相连的河流—湖泊系统中的相互作用和动态变化仍然了解有限。通过系统分析高水位和低水位时期的水体与沉积物样本,本研究揭示了不同水体环境对微生物群落多样性与组成的影响,为理解这类生态系统中微生物生态学的复杂性提供了新的视角。在河流和湖泊中,微生物群落的多样性呈现出显著的空间异质性。研究发现,湖泊

    来源:Frontiers in Microbiology

    时间:2025-10-25

  • 从土壤中分离能够降解乙酰甲酸的细菌,并利用植物修复和微生物修复技术,为将长江水引向巢湖的项目提供支持

    土壤污染治理是生态环境保护中的重要议题,尤其是在农药残留对生态和人类健康造成威胁的背景下。近年来,随着农业的发展和农药的广泛应用,有机磷农药的污染问题日益受到关注。其中,乙酰甲胺磷(Acephate)作为一种高效且相对低毒的杀虫剂,广泛用于蔬菜、水果等作物的害虫防治。然而,由于其使用效率较低,约有99.9%的活性成分未被有效利用,而是进入生态系统,导致环境污染。因此,寻找高效、安全的土壤修复策略显得尤为重要。本研究聚焦于长江向巢湖引水工程沿线典型河岸带土壤中的乙酰甲胺磷降解微生物,旨在筛选具有降解能力的微生物,并系统评估其降解效率。研究采用了微生物富集培养、生理特性分析、16S rDNA测序等

    来源:Frontiers in Microbiology

    时间:2025-10-25

  • 环境和职业因素对自身免疫性疾病、炎症性疾病及肌肉骨骼风湿性疾病的影响:新兴证据与临床意义的综述

    近年来,关于自身免疫性和炎症性风湿病(AIRDs)以及某些由风湿科治疗的肌肉骨骼疾病的研究,逐渐揭示了遗传易感性和环境因素之间复杂的相互作用。这些疾病,如类风湿关节炎(RA)、系统性红斑狼疮(SLE)、银屑病关节炎(PsA)、脊柱关节炎(SpA)、系统性硬化症(SSc)、舍格伦综合征、血管炎、肌炎和纤维肌痛综合征(FMS)等,不仅与基因背景有关,还受到多种环境和心理社会因素的影响。本研究旨在系统回顾和总结这些环境和职业暴露在这些疾病发病、发展和临床表现中的可能作用,并通过GRADE框架评估证据强度,识别关键研究空白。### 环境暴露与风湿性疾病研究表明,环境暴露可能通过影响免疫系统和神经内分泌

    来源:Current Opinion in Rheumatology

    时间:2025-10-25

  • 乙酸铅通过MMP-9/13介导的周细胞发育缺陷破坏斑马鱼血脑屏障完整性

    随着全球人口老龄化的加剧,脑血管疾病(如中风、脑出血)和神经退行性疾病(如阿尔茨海默病和帕金森病)的健康负担日益加重。在众多环境污染物中,铅(Pb)作为一种持久性重金属,因其广泛的工业应用导致了普遍的环境污染,对神经系统构成持续威胁。尽管铅的神经毒性已被广泛报道,但其如何穿越并破坏保护大脑的关键结构——血脑屏障(BBB),进而损伤神经组织的具体机制,仍是未解之谜。血脑屏障由内皮细胞、周细胞和星形胶质细胞构成,精密调控着血液循环与中枢神经系统之间的物质交换。其中,周细胞在维持BBB完整性、促进血管生成和稳定微循环方面扮演着 pivotal(关键)角色。然而,周细胞对环境毒物如铅的易感性却鲜有探索

    来源:Ecotoxicology and Environmental Safety

    时间:2025-10-25

  • 多生物防治剂协同防控铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)的实验室、温室及田间效应研究

    在浆果种植业中,一种名为铃木氏果蝇(Drosophila suzukii)的入侵性害虫正引发全球性危机。这种原产于亚洲的小型果蝇凭借其特化的锯齿状产卵器,能够刺穿成熟期果实的表皮进行产卵,导致果实软化腐烂。特别是树莓等软质水果,因其适宜的硬度、色泽和酸甜度成为铃木氏果蝇的理想产卵场所。自2008年在北美首次发现以来,该害虫已迅速扩散至几乎所有软质水果产区,每年可发生3-9代,在22℃条件下仅需13天即可完成从卵到成虫的发育周期。目前种植者主要依赖化学杀虫剂进行防控,但频繁使用广谱杀虫剂不仅带来环境污染、次要害虫暴发、农残超标等问题,更导致铃木氏果蝇对有机农业常用药剂多毛菌素(spinosad)

    来源:Journal of Economic Entomology

    时间:2025-10-25

  • 极端野火背景下森林经营措施对遥感监测燃烧严重度的影响研究——以2020年科罗拉多州特大火灾为例

    近年来,全球森林生态系统正面临着前所未有的野火威胁。野火规模持续扩大、燃烧严重度不断升级,随之而来的扑救成本也呈指数级增长,这给森林管理者带来了巨大的压力。为了应对这一挑战,美国联邦土地管理机构正在积极推行包括机械疏伐(mechanical thinning)和计划烧除(prescribed fire)在内的森林经营措施。尽管目前已有不少研究关注处理措施与野火的相互作用,但在日益极端化的野火情境下,这些措施的实际效果仍是一个未知领域。正是在这样的背景下,由科罗拉多州立大学科罗拉多森林恢复研究所的C.S. Stevens-Rumann、S.E. Mueller、K. Newton和H.M. Va

    来源:Canadian Journal of Forest Research

    时间:2025-10-25

  • 塔氏岩芥中新型甲硫氨酸衍生芥子油苷的结构鉴定与系统生物学意义

    在十字花科植物中,芥子油苷(Glucosinolates, GSLs)是一类重要的氨基酸衍生次生代谢物,具有丰富的结构多样性和显著的生物活性。尽管目前已鉴定出91种明确结构的GSLs,但甲硫氨酸衍生(Met-derived)GSLs的完整结构谱系仍存在显著空白,尤其是ω-甲基磺酰烷基(ω-methylsulfonylalkyl)侧链中C5、C6、C7等中间长度链尚未被 conclusive 证实,且3-位(γ-位)氧化修饰(如3-羟基和3-氧代)的GSLs多基于早期水解产物推测而缺乏直接证据。塔氏岩芥(Turritis glabra)作为十字花科中一个较少研究的物种,曾被报道含有长链Met-d

    来源:Biochemical Systematics and Ecology

    时间:2025-10-25


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