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自然科学进展
自然科学进展

朱作言

月刊

1002-008X

progress@mail.nsfc.gov.cn

010-62327202/6952

100085

北京海淀区双清路83号

自然科学进展/Journal Progress in Natural ScienceCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊是反映我国自然科学领域基础研究和应用基础研究成果的综合性学术期刊。刊登具有创造性、高水平、有重要意义的学术论文，国内外发行。
正式出版
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    人羊膜间充质细胞的生物学特征研究进展

    胡景伟蔡哲周忠蜀
    585-590页
    查看更多>>摘要：人羊膜位于胎膜的最内层,由人羊膜间充质细胞(hAMCs)和人羊膜上皮细胞(hAECs)组成,hAMCs来源于原条的胚外中胚层,而hAECs来源于胚胎外胚层.越来越多的研究证实,hAMCs和hAECs具有干细胞的特征.文中对hAMCs的生物学研究进展进行综述,主要内容包括羊膜及羊膜细胞的结构和功能、hAMCs的增殖活性、多分化潜能及其免疫学特点.

    人羊膜间充质细胞低免疫源性免疫抑制作用分化

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    海洋原绿球藻对环境的适应机制

    王丽焦念志
    591-598页
    查看更多>>摘要：原绿球藻是贫营养大洋的优势自养类群,是目前已知最小的原核类光合自养生物,广泛分布于南北纬40°之间、从表层到真光层底部近200 m的水层.新近分子生物学研究发现,原绿球藻可以划分出适应不同水层、不同环境的多种生态型.不同的生态型在光利用、营养盐利用方面的特点均有不同.文中从分子生物学视角出发,探讨了原绿球藻对光、营养盐的适应机制,并分析了原绿球藻基因组学特征.

    原绿球藻适应机制基因组生态型

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    富营养化治理应放宽控氮、集中控磷

    王海军王洪铸
    599-604页
    查看更多>>摘要：传统上普遍认为,湖泊富营养化及蓝藻水华治理需要严格控制氮的排放.国际上最新研究否定了这一观点.文中首先通过分析指出传统控氮观念的科学基础并不可靠,其中氮磷比假说只是一种臆断,而封闭瓶营养添加实验未能模拟自然固氮过程.然后介绍在长江流域40多个湖泊多年比较研究的最新成果:无论总氮浓度是高还是低,总磷浓度都是限制浮游藻类生长的最重要因素,藻类总量决定于总磷而不是总氮,从而证明在野外条件下控氮不能减少藻类总量.研究结果得到北美长期全湖实验的证实.这两个研究点面结合,共同阐明了"减氮不能控制藻类总量、反而诱发固氮蓝藻水华"这一普适规律.从氮磷循环特点来看,这一结论也是必然的.进而从多方面论证指出:富营养化治理无需控氮、只需控磷,除非氮浓度过高对人类和生物造成直接毒害.最后提出了关于放宽或取消氮控制及湖泊富营养化治理的具体建议.

    湖泊富营养化蓝藻水华放宽控氮集中控磷湖泊治理建议

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    左腹侧枕颞区在颜色特征的直接和间接提取中的功能分离

    王岩赵晶辉杨炯炯马林...
    605-610页
    查看更多>>摘要：以往的研究提示,物体特性的储存/提取与知觉这些特性的脑区有关.有的研究发现知识的储存和提取恰恰激活了知觉区,而另一些研究则表明,知识的储存区并不是知觉区本身,而是位于知觉区的附近,比如前部.而知觉区或其前部与对刺激不同特性的提取是否有关,尚未有针对性的研究.文中采用功能磁共振成像技术,探讨了在颜色知觉和颜色提取过程中,腹侧枕颞区的激活特点.实验采用静止的灰度图像做控制条件,首先对被试进行颜色知觉的功能定位,然后用6 d时间在扫描机器外训练被试记住颜色和运动、颜色和字母之间的联系,最后进行颜色信息的直接和间接提取的功能磁共振扫描.结果发现,颜色知觉任务激活了双侧腹侧枕颞区后部,当以运动为线索,直接提取相对应的颜色信息时,这一区域也被激活;而当呈现运动和字母两种线索,要求被试(通过间接提取颜色)判断二者是否互相匹配时,除枕颞区后部外,其左侧前部也出现激活.结果为颜色信息的提取中,左侧枕颞区后部和前部在不同提取任务中的功能分离提供了证据:与颜色相关的信息储存在腹侧枕颞区两个前后相近的部位,其中后部和颜色的知觉特性相关,而前部可能和颜色相关的各种知识联系相关.

    枕颞区颜色知觉重激活提取功能磁共振功能成像

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    不同倍性鲤科鱼Cyclin B基因内含子克隆与进化分析

    刘良国尤翠平刘少军刘东...
    611-618页
    查看更多>>摘要：运用PCR扩增、克隆、测序等技术,分别获得三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂、五倍体鲫鲂和团头鲂、草鱼、鲢鱼、鳙鱼等鲤科鱼Cyclin B基因部分DNA序列.结合异源四倍体鲫鲤及其原始亲本红鲫和鲤鱼cyclin B基因对应DNA序列,对不同倍性鲤科鱼类cyclin B基因DNA片段序列进行比较分析.结果表明:由相同引物扩增的染色体数为48的鲂、草、鲢、鳙鱼,只扩增出1条DNA片段,片段长度分别为750 bp,950 bp,720 bp和720 bp,而染色体数目加倍的红鲫、鲤鱼、异源四倍体鲫鲤、异源四倍体鲫鲂,扩增出2条DNA片段(1200 bp和900 bp),三倍体和五倍体鲫鲂扩增出3条DNA片段(1200 bp,900 bp和750 bp),每个DNA片段均含Cyclin B基因第2,3内含子和第2,3,4外显子.序列分析表明,四倍体鲫鲤、三倍体鲫鲂、四倍体鲫鲂和五倍体鲫鲂与其母本1200 bp片段同源性分别为99.5%,98.9%,99.5%和88.7%,与母本900 bp片段同源性分别为97.5%,94.6%,94.2%和89.9%,说明四倍体鲫鲤与多倍体鲫鲂1200 bp和900 bpCyclin B基因片段与母本红鲫同源性高,在进化上具有偏母性遗传特性.而三倍体和五倍体鲫鲂的750 bp Cyclin B基因片段与父本同源性分别高达98.6%和98.2%,说明其来自父本团头鲂.在两性可育的异源四倍体鲫鲤和异源四倍体鲫鲂中存在各自父本Cyclin B基因片段序列消除现象.此外,用Cyclin B基因内含子3序列构建不同倍性鲤科鱼的系统进化树,结果表明,由Cyclin B基因内含子序列构建的系统进化树可以正确反映亲缘关系较近的鲤亚科属间鱼类系统进化关系,而不适合亲缘关系较远的亚科间杂交鱼类系统进化分析.

    鲤科鱼类异源四倍体CyclinB基因内含子系统进化

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    玉米杂交种与亲本苗期根系蛋白差异表达谱分析

    冯万军张义荣姚颖垠郭刚刚...
    619-627页
    查看更多>>摘要：尽管杂种优势已经在生产上得到了广泛应用,但是对其形成机理的认识仍然非常有限.为了进一步探讨玉米杂种优势形成的分子机理,以玉米杂交种豫玉22及其亲本综3和87-1苗期根系为材料,采用蛋白质双向电泳和质谱鉴定技术进行了杂交种与亲本之间苗期根系差异蛋白表达谱研究.结果表明,发芽后8 d的杂交种在根长、根尖数目、表面积和生物量等根系性状上均具有明显的杂种优势.双向电泳分析结果显示,在所检测到的1118个蛋白点中,有172个(15.38%)在杂交种与亲本的根系中发生了明显的表达变化,包括单亲沉默、杂种特异、杂种偏低亲、杂种偏高亲和中亲表达等5种差异表达类型,其中以单亲沉默所占比例最高.另外,鉴定出了56个差异表达蛋白点,发现其功能涉及转录和翻译、代谢、能量、信号转导、细胞结构、胁迫响应和转座元件等.因此,玉米杂交种与亲本在蛋白丰度上存在明显的差异,并且差异表达蛋白涉及到各个生长发育过程,可能与玉米根系杂种优势表现有关.

    玉米根系杂种优势分子机理蛋白质表达谱

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    籼稻和粳稻的高效分子鉴定方法及其在水稻育种和进化研究中的意义

    卢宝荣蔡星星金鑫
    628-638页
    查看更多>>摘要：为了建立准确高效的籼稻和粳稻鉴定方法,对基于籼稻(93-11)和粳稻(日本晴)的全基因组DNA序列比对而获得的45个特异插入/缺失(InDcl)位点进行了实验验证.以包括93-11和日本睛在内的44个典型籼稻和典型粳稻品种为实验群体,用45对InDel引物对上述水稻品种的DNA样品进行了PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳,获得了多态的电泳条带.对获得的各InDel位点的基因型数据矩阵进行了中性检测(neutrality test),确定了与栽培稻的籼、粳遗传分化密切相关的34个InDel位点.进一步对来自亚洲11个国家的栽培稻品种和来源不同12个野生稻物种的PCR产物和电泳结果的读取和分析,计算这些栽培稻品种和野生稻DNA样品在这34个InDel位点上的籼型或粳型基因频率,最终确定了不同样品的籼、粳特性.该籼稻和粳稻鉴定方法被称为"InDel分子指数法".与传统基于形态特征鉴定栽培稻籼、粳特性的"程氏指数法"相比,该方法不仅能够准确鉴定籼稻和粳稻,而且还具有更快捷、简便和高效的特点.另外,InDel分子指数法还可以用于野生稻样品的籼、粳特性鉴定,扩大了被检测样品的范围,具有广阔的应用前景.InDel分子指数法的建立为栽培稻育种过程中正确选用籼稻或粳稻种质资源提供了新的技术方法,也为栽培稻的起源、籼-粳遗传分化、以及籼稻和粳稻在驯化过程中如何适应地理环境变化提供了新的研究思路.

    栽培稻野生稻InDel分子标记籼-粳稻鉴定中性检测

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    高温高压条件下γ-Mg2SiO4中CaO的固溶度的实验研究

    翟双猛
    639-643页
    查看更多>>摘要：采用川井型多顶砧高压装置研究了CaO(5 w.t.%)-Mg2SiO4体系在压力16-22 GPa,温度为1000-1600℃条件下的物质成分及其结构形态特征,并探讨了CaO在γ相中的固溶度及其随温度和压力的变化情况以及对后尖晶石相变的可能影响.研究结果表明:CaO在γ相中的固溶度很有限(<0.20%);随着温度、压力的升高,CaO在γ相中的固溶度增加. 由于CaO在γ相中的固溶度很低,因此固溶在γ相中的CaO对后尖晶石相变压力可能不会产生很大的影响.

    γ-Mg2SiO4CaO固溶度高温高压

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    高温高压条件下角闪石榴辉石岩-橄榄岩反应:初步实验结果及其地质意义

    于洋许文良刘晓晻杨斌...
    644-651页
    查看更多>>摘要：利用角闪石榴辉石岩(捕虏体)以及尖晶石二辉橄榄岩作为初始物质,在千吨级立方多级压砧装置中进行了熔融反应实验研究,反应的温压条件为1500℃,3.5 GPa,反应时间为24 h.实验结果表明,角闪石榴辉石岩全熔;在橄榄岩一侧反应后产生了明显的三个带:纯橄岩带(D),方辉橄榄岩带(H)和二辉橄榄岩带(L).从D-H-L,尖晶石的Cr#值逐渐降低(68-59(D)-54-38(H)一35-12(L)),而Mg#值逐渐升高(46-55(D)一51-64(H)-66-76(L)),橄榄石的Mg#值逐渐升高(75-85(D)-89-90(H)-89-90(L));反应后熔体的SiO2含量总体增加;从纯橄岩带向熔体(原角闪石榴辉石岩)一侧,其Mg#值逐渐升高(35-41-53-62).熔体与地幔橄榄岩反应不仅导致了岩石圈地幔中低镁纯橄岩的形成--即使岩石圈地幔向亏损方向转化,同时也造成了反应后熔体中SiO2含量和Mg#值的升高.因此,熔体地幔橄榄岩反应可能是造成岩石圈地幔不均一性和埃达克质熔体高镁特征的主要原因之一.

    高温高压实验角闪石榴辉石岩尖晶石二辉橄榄岩反应地质意义

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    天然矿物在富磷水体中除磷的工艺和机理研究

    张宏高洪刚喻鹏辉
    652-656页
    查看更多>>摘要：用天然矿物方解石与硬石膏晶体粉末按10:1-15:1质量比配成混合矿物,在粒径为120-800目、时间约为10 h,pH值为5-10,温度在25℃-30℃的条件下,除磷率在89%-99%,最终处理后的水体磷平衡浓度在0.4-0.1 mg·L-1左右;同时,混合矿物的除磷总量与硬石膏用量呈正相关,从而使得在富磷水体中除磷的定量化成为可能.该工艺除天然矿物方解石与硬石膏外,不需要添加其他化学药剂;能够广泛应用干城市生活污水、工业废水的除磷,还可以应用于农村分散式生活污水,大、中、小型的富营养化景观水体的除磷.

    天然矿物富磷水体除磷定量

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