UC彩票苹果版 生命科学学院崔骁勇教授团队系统揭示了青藏高原土壤固氮菌的分布格局及其驱动因子

  • 崔骁勇教授为本论文通讯作者,生命科学学院博士研究生车荣晓为本论文第一作者。
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  2018-10-16日新闻讯:该研究工作得到了国家重点研发计划、国家自然科学基金、中科院百人计划和上海千人计划等项目的资助和支持。

  病原菌分泌的效应蛋白在克服植物免疫反应、帮助病菌定殖寄主的过程中发挥重要作用。为了分析大丽轮枝菌效应蛋白的致病功能,微生物所张杰青年课题组和郭惠珊课题组合作,前期已构建了高效精准的大丽轮枝菌基因敲除系统(Wangetal.,2016;Phytopathology)。在此基础上,对大丽轮枝菌基因组编码的数百个分泌效应蛋白开展规模化的突变分析,从中分离了一个大丽轮枝菌的关键致病因子VdSCP41。研究发现VdSCP41从真菌分泌后转运到植物细胞核内,直接靶向植物的重要免疫调控因子CBP60g和SARD1,干扰其转录因子活性从而抑制植物免疫相关基因的诱导,帮助大丽轮枝菌侵染植物(图A和B)。此外,还发现了CBP60g-C端蛋白的显性抑制活性,以及VdSCP41诱导CBP60g在植物细胞核的积累,表明病原菌改造植物免疫靶标为诱饵蛋白从而干扰植物免疫的致病新策略。该研究分离了大丽轮枝菌的关键致病因子VdSCP41,阐明了其操控植物免疫的机理和在大丽轮枝菌致病过程中的功能。目前研究团队正在对其它重要效应蛋白的致病功能进行深入解析。

  埃瓦尔德球效应是指相干的电子散射波成像在一个球面上的效应。在现有的冷冻电镜成像理论中,将该球面视为一个平面,由此近似带来的分辨率极限称为埃瓦尔德球效应极限。过去提出多种矫正埃瓦尔德球效应的方法,包括欠焦量梯度背投影法(JensenG.Jetal.,2000),抛物面法(LeongP.A.etal.,2010),Side-band法(RussoCetal.,2018)等,它们在模拟数据或信噪比较高的无机材料数据中能较好地矫正埃瓦尔德球效应,但至今在实际的低信噪比冷冻电镜数据中却还没有展现出效果。

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  日前,中科院兰州化学物理研究所材料表面界面课题组采用3D打印实现了纸基光热驱动器件的快速制备。研究人员通过在聚乳酸(PLA)中加入具有优异光热效应的多壁碳纳米管(MWCNTs)发展了MWCNTs-PLA复合线材,然后采用熔融沉积(FDM)增材制造工艺在普通办公用纸上打印制备了纸基双层结构驱动器件,并深入研究了驱动器双层结构稳定性,功能层复合材料的打印层厚度和打印层结构设计对驱动器致动效果的影响,以及影响近红外(NIR)光致机械响应行为的因素等。利用3D打印技术自由设计和制造的优势,基于仿生学结构设计原理,研究并模拟演示了仿生花瓣致动器在NIR激光控制下花开花合的可逆过程。该工作近期发表在J.Mater.Chem.C(2018,6,2123-2131)上。不久前,课题组还报道了采用增材制造先进技术进行磁性驱动器件的免装配制造的工作(Adv.Mater.Interfaces,2017,4,1700629)。3D打印柔性光、磁等驱动器件构筑方面的工作,为研究和应用智能机械、机器人等,实现其弯曲、变形与货物运送等功能提供了新的构筑方法和解决方案。上述工作得到了国家自然科学基金(51775538,51573199)、甘肃省科技计划(17JR5RA318,1606RJZA051)和中科院“西部之光”人才培养计划项目的资助和支持。

  条纹相机是同时具备超高时间分辨(fs–ps级)与高空间分辨(mm级)的唯一高端科学测量与诊断仪器,在时间分辨的超快现象研究中发挥着难以替代的作用。条纹相机的研制涉及光学、光电子、超快电子学、微电子学、精密机械和计算机等多门学科,研制起点高、难度大,目前国内只有少量单位具备初步的研发能力。作为十分敏感的尖端技术,条纹相机的国际学术研究成果及器件设备的共享性很低,国外相关的技术对我国实行严格的封锁,对条纹相机也实行严格的出口管制。2012年1月起,在中国科学院和财政部的策划支持下,中国科学院西安光学精密机械研究所启动了“高性能条纹相机的研制”项目,针对高性能条纹相机的时间分辨率、动态范围和同步频率三个主要技术指标的提升,解决了条纹相机制备过程中存在的各种工艺问题和工程实施难题,在行波偏转板前置短磁聚焦电子光学系统设计、各向异性聚焦电子光学系统设计、高性能光电阴极制作工艺、真空转移密封工艺、超快斜坡脉冲产生电路、电子脉冲时空调制技术等关键技术领域取得了系列突破,取得了多项创新性成果。项目的研制成功,对我国精密测量仪器水平的提高以及打破国际封锁、替代进口、实现超快诊断相关技术与仪器的自主研制生产、满足国家重大工程、国家战略高技术及前沿科学领域的需求具有极其重要的战略性推动作用,解决了我国条纹相机这一高端科学仪器受制于人的窘境。

  目前,武威医用重离子治疗示范装置经过技术研发、产品示范、医疗器械注册检测等程序后,正式启动临床试验,标志着医用重离子加速器系统完成了从基础研究走向民生应用的关键阶段。兰州碳离子治疗系统已完成主体设备安装,开始调试。至此,甘肃省已拥有6台大型重离子加速器,成为名副其实的“重离子”大省。近代物理所将以重离子为抓手,积极推动“科技丝绸之路”和“重离子丝绸之路”建设,打造离子产业和“中国制造2025”新品牌,为地方经济发展和“一带一路”提供持续科技支撑。 病原菌分泌的效应蛋白在克服植物免疫反应、帮助病菌定殖寄主的过程中发挥重要作用。为了分析大丽轮枝菌效应蛋白的致病功能,微生物所张杰青年课题组和郭惠珊课题组合作,前期已构建了高效精准的大丽轮枝菌基因敲除系统(Wangetal.,2016;Phytopathology)。在此基础上,对大丽轮枝菌基因组编码的数百个分泌效应蛋白开展规模化的突变分析,从中分离了一个大丽轮枝菌的关键致病因子VdSCP41。研究发现VdSCP41从真菌分泌后转运到植物细胞核内,直接靶向植物的重要免疫调控因子CBP60g和SARD1,干扰其转录因子活性从而抑制植物免疫相关基因的诱导,帮助大丽轮枝菌侵染植物(图A和B)。此外,还发现了CBP60g-C端蛋白的显性抑制活性,以及VdSCP41诱导CBP60g在植物细胞核的积累,表明病原菌改造植物免疫靶标为诱饵蛋白从而干扰植物免疫的致病新策略。该研究分离了大丽轮枝菌的关键致病因子VdSCP41,阐明了其操控植物免疫的机理和在大丽轮枝菌致病过程中的功能。目前研究团队正在对其它重要效应蛋白的致病功能进行深入解析。

  地球上的生物多样性具有明显的空间差异。例如,全球25个生物热点地区的总面积仅占地球面积的1.4%,却有44%的维管植物和35%的脊椎动物。是什么导致了地球上的生物分布极度不平衡?这是生物学的基本问题。对此,生态学家提出过很多假说,如:资源限制性假说、生产力假说、空间异质性假说、面积假说、种间竞争假说等。但揭示物种多样性的分布规律也是进化和生物地理学的基本课题,而这类研究却相对滞后。进化生物学观点认为物种多样性形成直接取决于三大因素(物种形成速率,物种灭绝率,物种迁移率),可归纳为两个假说:时间假说(每个地区的物种多样性与该地区物种的最早定居时间(或累计定居时间)成正相关关系);分化速率假说(每个地区的物种多样性与该地区物种分化速率成正相关)。这两个假说(时间和分化速率)并不排斥,可共同解释物种多样性的形成机制。

  空间摩擦学是摩擦学的重要分支,主要研究空间环境下摩擦学性能演变规律及其影响机制,涉及物理学、化学、材料科学、机械科学和空间环境工程学等学科,是一个多学科交叉、基础研究和工程应用并重的研究领域,相关研究对于保障航天工程可靠性具有重要意义。上世纪六十年代空间摩擦学就已经引起了国际航天界的广泛关注,美国、欧洲、日本、俄罗斯均已建立了相对完备的空间摩擦学研究系统,而我国该领域的研究则相对滞后,直到上世纪九十年代中期相关实验条件仍然比较匮乏。 ”

  报春花科珍珠菜族世界广布,但主要分布于东亚地区,是检验东亚物种多样性成因的理想类群。颜海飞博士等在葛学军研究员和JohnWiens教授的共同指导下,利用该类群的系统发育关系及生物地理学的基本研究方法(图1)检验了东亚物种多样性形成的时间和分化速率假说。研究发现:最早定居时间(或累计定居时间)和净分化速率与东亚物种多样性没有显著的相关关系(图2),但东亚类群确实具有较早的定居时间和高的净分化速率,显示两者共同导致了该类群在东亚具有极高物种多样性(图3)。因此,研究认为东亚具有高的物种多样性是古老的定居历史及较高的分化速率共同导致的。当然,是否有其他的解释,还需开展更多类似研究。

  以上工作得到了国家自然科学基金、中国科学院“一三五”重点培育项目和羰基合成与选择氧化国家重点实验室的长期支持。

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