基于具缘纹孔膜特征的木质部栓塞机制研究进展

木质部栓塞指外界气泡进入木质部充水管道导致的植物水分传导功能受阻。木质部输水管道间具缘纹孔膜是木质部栓塞形成、扩散和疲劳产生的关键部位，近年来，具缘纹孔膜特征在木质部栓塞机制研究中日益受到关注。为更全面和清晰理解木质部栓塞形成、扩散和疲劳过程中具缘纹孔膜的作用，本研究在整理分析国内外木质部栓塞相关研究的基础上，首先探讨被子植物、裸子植物木质部栓塞的形成机制和扩散规律，阐释栓塞形成和扩散的“气种假说”,明确具缘纹孔膜的核心作用；然后分别针对具缘纹孔膜的构造、化学、物理和微力学性质与微液流行为等主要特征以及不同特征间的相互关系，归纳具缘纹孔膜在木质部栓塞形成、扩散和疲劳等不同阶段的重要作用，概述三维结构模型构建、化学成分原位检测、力学行为模拟和单个纹孔膜微液流量化分析等具缘纹孔膜特征关键表征方法的发展现状和问题；最后提出木质部栓塞应优先开展的3方面研究：1)不同水分条件下具缘纹孔膜化学成分、物理和力学性质的变化；2)气泡在水分与具缘纹孔膜三维孔隙结构间水-固耦合界面的形成与扩散方式；3)不同水分条件下具缘纹孔膜结构变化及其对微液流效率的影响。同时，亟待突破具缘纹孔膜三维空间结构的原位精准表...     

基于血液转录组分析的长江江豚雌雄两性免疫适应性

为阐明长江江豚两性免疫系统特征及免疫适应性机制，本研究以 3 头雌性和 3 头雄性长江江豚(Neophocaena asiaeorientalis)血液为实验样本, 经 BGISEQ-500 测序平台进行 mRNA 和 microRNA 测序。结果显示, 从 6 个样本中共获得了 15878 个 unigenes 和 985 个 microRNAs, KEGG 分析发现有 1534 个 unigenes 注释到免疫系统相关类别并显著富集于 20 个常见免疫通路(P＜0.05)。将两性血液转录组进行比较, 鉴定了 539 个差异表达基因(DEGs)和 160 个差异表达 miRNAs (DEMs), 其中有 299 个是雌偏好表达基因, 240 个是雄偏好表达基因。GO 和 KEGG 富集分析显示, 雌性长江江豚中血液基因与免疫反应和能量代谢功能显著相关, 而雄性长江江豚中血液基因与免疫反应和细胞生长功能显著相关。此外, 通路富集分析还发现 FoxO 和 Hippo 两条免疫相关信号通路在雌性长江江豚血液中被激活。基于 DEGs 和 DEMs 的联合分析, 预测了 45 对 miRNA-mRNA 负调控关系, 包括 13 个 DEMs 和对应靶向关系的 37 个免疫相关 DEGs。研究表明, microRNAs 通过调控基因表达参与长江江豚两性免疫系统, 且成年雌性长江江豚可能具有更强的免疫力及维持机体内稳态的能力。本研究旨在利用 RNA-seq 测序技术从基因表达调控水平解析长江江豚两性免疫适应性机制, 并为阐释雌雄长江江豚对多样生境的适应能力从免疫角度提供新视角, 同时为长江江豚保护提供科学借鉴。     

基于无人机遥感的果园冠层氮素估算及空间分析

为快速准确地获取植株冠层氮素含量及空间分布特征，对大尺度的果园进行精准动态的管理，以宽行窄株小冠模式、宽行窄株篱壁模式和传统栽培模式3种栽培模式的120棵柑橘树为研究对象，通过测定冠层氮素含量并提取无人机遥感影像多光谱数据中的纹理指数和植被指数，运用随机森林算法（RF）建立基于植被指数、纹理指数以及融合植被指数和纹理指数的柑橘冠层氮素反演模型，并比较融合植被指数和纹理指数的支持向量机（SVM）、BP神经网络算法（BP）和RF的模型反演精度。结果显示：在随机森林算法中，融合植被指数和纹理指数比单独的植被指数或纹理指数更能准确预测柑橘冠层氮素含量；植被指数训练集R²为0.710，测试集R²为0.430；纹理指数训练集R²为0.761，测试集R²为0.349；融合植被指数和纹理指数训练集R²为0.775，测试集R²为0.533。融合植被指数和纹理指数在SVM算法训练集R²为0.511，测试集R²为0.371；BP神经网络训练集R²为0.651，测试集R²为0.204。用融合植被指数和纹理指数的RF模型对3种栽培模式的柑橘园进行氮素反演，得到宽行窄株小冠模式的柑橘冠层平均氮素含量最高，其次为宽行窄株篱壁模式，传统栽培模式最低，氮素含量均值分别为31.33、30.20和27.82 mg/g。结合无人机遥感与融合植被指数和纹理指数的随机森林算法能够有效预测柑橘冠层氮素含量，可为大尺度柑橘果园定量施肥提供参考。