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珠江野生鱼肠道微生物群的 “共生密码”:可变模式与演化机制
研究背景脊椎动物肠道存在多种微生物,尤其是共生细菌,共同构成复杂的微生物生态系统。肠道微生物群被视为动物重要的 “微生物器官”,与宿主诸多摄食特征紧密相关,进而影响种群增长、繁殖及营养生态位分化。鱼类是地球上种类最多样的脊椎动物,野生鱼肠道的细菌共生体对其生长、发育和健康意义重大。然而,相较于陆地生物,野生淡水鱼肠道微生物群的研究相对匮乏。淡水鱼作为河湖中的主要消费者,因其多样的摄食模式,显著增强了水生栖息地的营养联系和营养物质循环 / 保留,常被视为维持河湖食物网稳定的关键物种。其营养摄取很大程度上依赖肠道微生物群,这些微生物能合成宿主必需的氨基酸、维生素和短链脂肪酸,调节肠道上皮细胞通透性
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铁依赖的铜抗性机制:新月柄杆菌中 TonB 依赖受体(TBDR)与加氧酶的关键作用
### 引言铜(Cu)是许多生物体必需的金属辅因子,参与特定氧化还原酶的活动,但高浓度的铜具有毒性。在革兰氏阴性菌中,外膜 TonB 依赖受体(TBDRs)对摄取细胞外 Fe3+至关重要。此前研究表明,环境会调节新月柄杆菌(Caulobacter crescentus)对铜的反应。本研究旨在探究参与铁转运的 TBDR 及相关加氧酶在新月柄杆菌铜抗性中的作用,强调铁稳态对铜抗性的重要性,以及金属调节系统间相互作用在细菌金属抗性中的意义。结果CciT 对铜抗性的关键作用:通过对新月柄杆菌 mini-Tn5 转座子突变文库的遗传筛选,发现 CCNA_00028 基因(即 cciT)与铜敏感性相关。构
来源:Journal of Bacteriology
时间:2025-03-29
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首次发现解淀粉芽孢杆菌(Bacillus velezensis)引发蛋糕 “绳索状” 变质导致食源性疾病爆发的研究及意义
引言在农业行业从使用化学物质转向天然物质作为生物防治剂的过程中,是否存在意外后果?本文将分析一起涉及零售面包店和商业庆典的疾病爆发事件,该事件引发了这一疑问。芽孢杆菌属(Bacillus)是一类好氧、产芽孢、杆状细菌,在自然界中广泛存在。公众卫生部门高度关注致病的芽孢杆菌种类,如炭疽芽孢杆菌(B. anthracis)和蜡样芽孢杆菌(B. cereus),后者常引发食源性疾病。在美国,2009 年至 2021 年间,由蜡样芽孢杆菌引起的食源性疾病爆发导致了 4900 多例疾病。解淀粉芽孢杆菌于 2005 年在西班牙的韦莱斯河被分离出来。它是革兰氏阳性菌,最适生长 pH 为 7.0 - 8.5(
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-03-29
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加利福尼亚富营养化清水湖有害藻华相关微生物群落的时空动态:探索生态奥秘与健康风险
### 引言清水湖是北美最古老的湖泊之一,也是加利福尼亚州最大的天然湖泊。它是一个自然富营养化湖泊,人类活动加剧了其富营养化程度,导致蓝藻水华频繁发生。蓝藻水华产生的毒素对人类和野生动物构成严重威胁,而传统研究方法存在局限性,因此本研究采用核糖体 RNA 基因测序技术,深入探究清水湖浮游细菌和真核微生物群落的物种丰富度、群落组成、时空动态以及环境因素和蓝藻水华对群落结构的影响。材料与方法研究地点和采样方案:在清水湖多个采样点进行采样,以研究微生物群落的年际和月度变化。分别在 2019 - 2021 年的 8 月采集样本用于年际变化研究,在 2021 年的 7 - 10 月采集样本用于月度变化研
来源:Applied and Environmental Microbiology
时间:2025-03-29
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感知流梯度对自主水下导航学习的必要性研究及其深远意义
在神秘深邃的海洋世界里,水下机器人就像是勇敢的探索者,肩负着海洋监测、探索未知等重要使命。然而,它们在执行任务时却困难重重。全球定位信号在深海中难以获取,复杂多变的水流就像一个个无形的陷阱,让机器人的行动充满挑战。传统的导航方法,比如依赖全局流场信息的规划方式,在实际应用中常常 “碰壁”,因为这些信息在水下环境中很难完整获得。在这样的困境下,如何让水下机器人实现高效、自主的导航,成为了亟待解决的关键问题。为了攻克这一难题,美国南加州大学(University of Southern California)的研究人员展开了深入研究。他们聚焦于以机器人为中心的学习模式,探索在没有外部参考框架的情况
来源:Nature Communications
时间:2025-03-29
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半结晶聚合物形成静态纳米塑料的机制:微观结构与环境影响的关键作用
塑料,在现代生活中无处不在,从日常用品到工业材料,它的身影随处可见。然而,随着塑料产量的不断攀升,大量的塑料垃圾被排放到环境中,逐渐分解为微塑料(MPL,尺寸在 1μm - 5mm 之间)和纳米塑料(NPL,尺寸在 10nm - 1μm 之间)。这些微小的塑料颗粒就像隐藏在环境中的 “定时炸弹”,给生态系统和生物健康带来了潜在威胁。比如,它们能穿透细胞膜,在生物体内积累,与心脏病、中风等疾病相关。目前,虽然已知聚合物在环境中会因水解、氧化等因素降解形成 MPL 和 NPL,但对于从 Å 级随机断键事件到形成这些较大碎片的具体机制,科学界还没有清晰的认识。尤其在静态条件下 NPL 的形成机制,更
来源:Nature Communications
时间:2025-03-29
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能量有序资源分层:探索外星生命的通用生物特征新视角
在广袤无垠的宇宙中,寻找外星生命一直是科学界极具吸引力的探索课题。长久以来,人们在寻找外星生命的道路上困难重重。目前确定外星生命生物特征的方法,大多依赖于特定的代谢过程假设,比如常见的通过光谱检测气态代谢副产物,像氧气等。然而,宇宙中其他星球的生命形式很可能与地球生命大相径庭,所以寻找 “通用的(agnostic)” 生物特征变得极为关键,但这一挑战始终难以攻克。为了突破这一困境,来自印度塔塔基础研究所国际理论科学中心(International Centre for Theoretical Sciences, Tata Institute of Fundamental Research)的
来源:Nature Communications
时间:2025-03-29
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多重依恋视角:家庭与学校环境中的人际依恋与儿童学习投入的关系 —— 一项对中国儿童的深入探究
在教育领域,学习投入(Learning engagement)作为衡量学生学习过程的关键指标,一直备受关注。它指的是学生在学习时处于积极且充实的状态,涵盖行为、情感和认知三个层面。早期的学习投入不仅与学生当下的学业成绩紧密相连,还对他们的主观幸福感、内化和外化问题行为产生影响,甚至关乎个体未来的个人成就。在重视教育的中国,学业成绩更是通往优质教育资源和美好未来的关键,小学阶段的学习投入对学生发展的重要性不言而喻。然而,尽管众多研究表明积极的人际关系能够推动儿童的学习投入,但现存的研究大多聚焦于一两种依恋关系的作用,很少从多种积极人际关系的角度出发,探究其与儿童学习投入的关联。同时,基于生态系统
来源:BMC Psychology
时间:2025-03-29
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揭秘海洋中降解聚羟基丁酸酯(PHB)细菌的基因组奥秘:为生物可降解塑料研究开辟新方向
聚羟基丁酸酯(Polyhydroxybutyrate,PHB)作为生物可降解塑料的原料,从环保角度来看,正被视作石油基塑料的替代品进行研究。到目前为止,在各种环境中都发现了能够降解 PHB 的细菌。不过,基于非培养的宏基因组分析表明,还有许多未被培养的 PHB 降解细菌存在。在这项研究里,研究人员以海水为来源,从生物降解性测试样本中分离出了 PHB 降解细菌,并对它们的基因组进行测序。海水采集自日本沿海地区的海面(北纬 34°37′03.2″ ,东经 135°25′42.1″)。随后,在测试瓶中加入 30 毫克 PHB 粉末(德国默克公司产品)和 200 毫升海水,不添加任何营养源,在 27°
来源:Microbiology Resource Announcements
时间:2025-03-29
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基于Co掺杂ZnS-CdS量子点的复合传感器开发及其在乳制品中头孢克肟和四环素检测的应用研究
抗生素滥用已成为全球公共卫生的重大挑战,特别是乳制品中残留的头孢克肟(CXM)和四环素(TET)可能引发过敏反应、肠道菌群失调及耐药性等问题。传统检测方法如色谱-质谱联用技术虽精准但成本高昂,而免疫分析法又存在灵敏度不足的缺陷。面对这一技术瓶颈,来自伊朗伊斯兰阿扎德大学Sanandaj分校和Kermanshah分校的Shakiba Javaheri、Fatemeh Keshavarzi和Changiz Karami研究团队创新性地开发了钴掺杂硫化锌-硫化镉(ZnS-CdS/Co)量子点复合传感器,相关成果发表在《Scientific Reports》上。研究团队采用水热合成法制备ZnS-CdS
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-29
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城乡交界带黄土冲沟可持续利用的多准则评价研究
在快速城市化的浪潮中,城乡交界带的独特地质景观——黄土冲沟正面临前所未有的威胁。这些由风力沉积形成的特殊地貌,既是珍贵的地质遗产,也是重要的生态廊道。然而,随着郊区住宅和道路的扩张,冲沟系统遭受着双重打击:一方面,人类活动改变了周边土地利用模式,加剧了土壤侵蚀;另一方面,缺乏科学管理的开发导致这些区域沦为垃圾堆放场或野生动物栖息地,与居民对自然休闲空间的需求形成尖锐矛盾。波兰卢布林市的Lipniak冲沟就是典型案例,2017年硬质化步道工程虽解决了通行问题,却破坏了原有的生态平衡。为破解这一难题,玛丽亚·居里-斯克沃多夫斯卡大学联合生命科学大学的研究团队,采用多学科交叉方法展开研究。通过分析1
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-29
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紫花苜蓿与氮肥添加提升科尔沁沙地混播草地生产力及土壤肥力的协同效应研究
在广袤的科尔沁沙地,传统粗放的畜牧业经营方式导致超过80%的草地出现退化,土壤氮磷钾等有效养分严重匮乏。如何在不加剧环境负担的前提下提升草地生产力,成为摆在科研人员面前的一道难题。内蒙古民族大学草地科学学院的研究团队独辟蹊径,通过紫花苜蓿与无芒雀麦的混播试验,揭示了豆禾混播系统在改善土壤微环境与提升生产力方面的协同机制,相关成果发表在《Scientific Reports》期刊。研究团队采用裂区设计,设置5个苜蓿添加比例(0%-40%)和4个氮肥水平(0-315 kg hm-2),通过测定土壤酶活性、微生物生物量及产量等指标,结合熵权-TOPSIS多准则决策模型进行综合评价。关键技术包括:1)
来源:Scientific Reports
时间:2025-03-29
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血浆全氟烷基物质(PFAS)与巴西女性乳腺癌风险的关联研究:异构体分析及多因素考量的关键意义
在当今社会,各种化学物质充斥在人们生活的每一个角落。全氟烷基物质(PFAS)就是其中一类广泛应用于工业和消费品的合成化学物,像消防泡沫、防水喷雾、食品包装、不粘锅等产品中都有它的身影。由于其具有极强的稳定性,在环境中很难降解,人们通过饮水、饮食、呼吸等多种途径接触到它,它也随之进入人体血液。PFAS 的致癌性逐渐受到关注,国际癌症研究机构(IARC)已将部分 PFAS 进行了致癌性分类,但对于其他种类的 PFAS,还缺乏足够的流行病学证据。乳腺癌作为全球女性中最为常见的癌症,其与 PFAS 之间的联系备受瞩目。然而,以往关于 PFAS 与乳腺癌关联的流行病学研究结果却不尽相同,存在诸多争议。一
来源:Environmental Health
时间:2025-03-29
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错误的时间与地点:葡萄牙有蹄类动物-车辆碰撞的时空模式解析
在欧洲大陆,随着有蹄类动物种群扩张与道路网络密集化发展,有蹄类动物-车辆碰撞(UVC)已成为严峻的生态与安全问题。葡萄牙作为典型案例,其野猪(Sus scrofa)、马鹿(Cervus elaphus)和狍(Capreolus capreolus)种群增长与道路建设同步加速,每年造成重大经济损失和生态影响。然而,此前缺乏对UVC时空规律的全国性系统研究,制约了精准防控措施的制定。为填补这一空白,阿威罗大学生物系Rita Tinoco Torres领衔的研究团队,联合葡萄牙生物多样性研究中心等机构,在《Mammalian Biology》发表了全国首项UVC时空模式研究。团队创新性地整合了葡萄牙
来源:Mammalian Biology
时间:2025-03-29
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雌雄恒河猴(Macaca mulatta)社会生态因素对攻击行为与伤害风险的差异化影响:群体规模与性别比例的十年追踪研究
在动物社会行为研究领域,群体生活带来的资源竞争始终是进化生态学的核心命题。虽然理论预测群体规模和性别比例会影响竞争强度,但关于这些因素如何具体影响攻击行为和伤害风险的实证证据却长期匮乏。尤其对于两性差异显著的灵长类动物,雌雄个体面临不同的选择压力:雌性需要平衡后代养育与食物获取,雄性则要应对配偶竞争与领地防御。这种差异使得社会生态因素可能对两性产生截然不同的影响。来自美国埃克塞特大学等机构的研究团队在Cayo Santiago岛开展了为期10年的自然观察研究,通过对6个自由放养恒河猴群体的追踪,首次系统量化了群体规模与成年性别比例对两性攻击行为和伤害风险的影响。研究发现:两性在中等规模群体中攻
来源:Behavioral Ecology and Sociobiology
时间:2025-03-29
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玉米品种混种通过异步性和互补性提升长期稳定性与生产力:对可持续农业生态系统的重要意义
作物品种混种通常能在短期内提高生产力,在长期内稳定或提高生产力。然而,这些效果差异很大,可能是由于长期以来针对种内多样性效应的实验研究有限,且未能同时探究其潜在机制。研究人员在中国西北开展了一项为期 7 年(2016-2022)的玉米田间实验,探究品种混种对产量时间稳定性和作物生产力趋势的影响,并研究了产量提升和时间稳定性增强的潜在机制,这可能归因于混种玉米品种间功能性状差异产生的互补效应(complementarity effects)和异步性(asynchrony)。在这 7 年中,所有混种组合的谷物产量和地上生物量相比单种分别提高了 5.6% 和 3.6%。为研究 7 年产量时间稳定性的
来源:Agronomy for Sustainable Development
时间:2025-03-29
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大麦基因型调控土著丛枝菌根真菌接种的积极响应:可持续农业的新策略
在全球气候变化加剧的背景下,极端天气事件频发导致大麦(Hordeum vulgare L.)生产力持续下降。与此同时,高剂量矿物肥料的使用与低效的营养吸收效率,不仅造成经济损失,更引发严峻的环境问题。面对这一双重挑战,寻找可持续的农业解决方案迫在眉睫。丛枝菌根真菌(Arbuscular Mycorrhizal Fungi, AMF)作为植物根系的天然共生伙伴,能够显著提升宿主对磷、氮等养分的吸收效率,但其实际应用效果常受限于菌种与当地环境的适配性。尤其在大麦这类传统认为"非响应性"作物中,AMF的作用机制与影响因素仍存在大量未知领域。意大利圣安娜高等研究院的Valentina Marrassi
来源:Agronomy for Sustainable Development
时间:2025-03-29
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综述:基于图的植物泛基因组学:技术、应用及挑战
### 基于图的植物泛基因组学:技术、应用及挑战在植物基因组研究领域,DNA 测序技术的创新带来了革命性的变化。过去几十年间,测序成本大幅降低,使得众多植物基因组能够进行从头组装,各类组学研究也得以广泛开展。然而,传统的基因组分析方法存在一定局限性,常依赖单一线性参考基因组,这在面对种群中广泛存在的序列多样性时,易导致映射偏差或失败,尤其是在高度分化区域或参考基因组中缺失的序列上表现明显。为解决这些问题,泛基因组(Pangenome)的概念应运而生。泛基因组最初用于描述细菌不同菌株的基因集合,后来延伸到真核生物基因组,涵盖了一个物种中所有的 DNA 序列,包括核心基因组(所有个体共享的序列)和
来源:aBIOTECH
时间:2025-03-29
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复杂环境下影响转录组模型准确性因素的模拟研究:助力精准解析与策略优化
在真实且复杂的田间环境中,对分子响应进行表征对于理解植物的环境响应至关重要。田间转录组学预测(Field transcriptomics prediction)指的是结合气象参数、大气气体、土壤条件、食草动物、管理措施等各类环境变量,对户外田间的转录组进行建模,这是研究复杂环境中基因表达动态最全面的方法。然而,目前尚不清楚哪些因素会影响田间转录组模型的准确性。在这项研究中,开发了一种全新的模拟系统。利用该系统,研究人员开展了大规模模拟,以揭示影响模型准确性的因素。研究发现,对模型准确性影响最大的因素,按重要性排序依次为基因的表达模式、训练数据中的样本数量、训练数据的昼夜覆盖范围以及训练数据的温
来源:Plant Molecular Biology
时间:2025-03-29
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棕榈植物体型调控比叶面积的奥秘:支持"收益递减假说"的新证据
植物体型作为决定生物功能表现和代谢需求的核心要素,从个体到生态系统尺度均产生深远影响。尽管代谢缩放理论整合了体型-代谢关系,但多数研究忽视了由个体发育引起的种内性状变异。比叶面积(Specific Leaf Area, SLA)作为反映光合组织投资与叶片构建成本权衡的关键功能性状,直接影响光合能力和生长速率,并随生活史阶段动态变化。虽然植物普遍存在获取型(高SLA、快生长)和保守型(低SLA、慢生长)的种间策略差异,"收益递减假说"提出这些策略实际由植株生命周期中支持结构的比例变化(种内变异)塑造,预言SLA会随体型增大而降低。在热带生态系统中,棕榈类植物虽具重要生态地位,其功能性状研究仍存空
来源:Oecologia
时间:2025-03-29