历史时期希门错湖泊沉积色素记录的古环境变化

湖泊沉积物中色素的含量、种类以及相应的参数是研究湖泊初始生产力和湖泊环境的有效手段之一．本文根据青藏高原东部希门错短柱岩芯XM9201沉积物的色素指标的综合判别，讨论了该地区过去2000多年来的古环境变化过程和特点．对比分析我国东西部气候记载及冰芯研究，探讨了各气候事件表现形式的异同点．

湖泊沉积色素在古环境研究中的应用

湖泊沉积物是研究地质历史时期区域气候、植被以及人类活动历史的重要载体,其中记录了丰富的环境信息。沉积物中的光合色素是古环境研究中非常重要的一类生化指标,为重建区域气候和反演区域生态环境提供了重要的线索。结合其他生物地球化学指标,沉积色素可以用来恢复历史时期的气候变化,指示古气候、古生产力、浮游植物群落组成、富营养化水平等的变化历史,有助于揭示生态系统对自然和人类活动的响应机制,在湖泊和海洋科学研究中有着非常广泛的应用前景。

基于RNA-Seq技术的山羊嘴唇黏膜色素沉积相关差异表达基因筛选及初步分析

【目的】通过RNA-Seq技术筛选不同颜色山羊嘴唇色素代谢相关的候选基因,初步揭示山羊嘴唇黏膜颜色差异形成的分子机理,为动物黏膜色素代谢研究提供理论依据。【方法】以嘴唇等面部可视黏膜颜色存在差异的酉州乌羊(乌黑色)和板角山羊(粉色)为研究对象,采用Illumina Hiseq 2000测序平台对嘴唇黏膜组织进行转录组测序,所得序列经质控、组装后,以|log_(2)(Fold Change)|>1且q value<0.05为标准筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行功能注释和富集分析。【结果】利用RNA-Seq技术共筛选出249个基因差异表达,其中与粉色嘴唇黏膜组织相比,乌黑色嘴唇黏膜组织中上调基因有218个,下调基因有31个。23个差异表达基因被划分在9种TFs家族中,其中14个基因属于含有锌指结构域的转录因子家族。GO功能富集分析结果显示,差异表达基因主要参与离子转运相关生物学过程和分子功能。KEGG代谢通路富集结果显示,差异表达基因显著富集于催产素、钙、cGMP-PKG信号通路,以及肥厚性心肌病、心脏肌肉收缩等7个与肌肉组织功能相关的信号通路,其中钙和cGMP-PKG信号通路与色素代谢密切相关;此外,ASIP等12个基因富集到MAPK信号通路、cAMP信号通路、黑色素合成信号通路(Melanogenesis)等色素代谢核心通路中;CALML6、OXTR、ATP1A2、ATP1B44个差异表达基因同时富集到多条与色素代谢相关的通路。qRT-PCR结果与测序结果一致,表明测序结果可靠。【结论】初步确定ASIP基因为山羊嘴唇色素代谢的候选基因,CALML6、OXTR、ATP1A2、ATP1B44个基因参与了山羊嘴唇黏膜色素沉积过程,为研究山羊黏膜色素代谢的分子机制提供理论基础,也为探究人类黏膜异常着色的分子机制提供参考。

近200a来泸沽湖沉积物色素记录与区域气候变化的关系

近百年来云贵高原区域气候变暖明显.为探讨湖泊生态系统变化与气候变化的关系,本文采集泸沽湖沉积物柱,分析测定了近200 a来沉积物柱芯中叶绿素及其衍生物(CD)、总胡萝卜素(TC)、颤藻黄素(Osc)和蓝藻叶黄素(Myx)4类色素及烧失量(LOI550℃)、生物硅、C/N值等指标,并与1951-2010年丽江地区气温和降雨量资料进行相关性分析.结果表明,以上4种色素含量及其比值(CD/TC,Osc/Myx)对区域气温变化较为敏感;近60 a来CD、TC、Osc、Myx、LOI550℃和生物硅含量与年均气温呈显著正相关;而CD、TC、Osc、Myx和C/N仅与5 a滑动年均降雨量呈正相关,表明气温可能是驱动泸沽湖初级生产力升高的主要因素之一,降雨量为次要因素.1990年后4种色素和有机质含量明显增加,C/N值呈下降趋势,湖泊初级生产力增强,内源有机质在沉积物总有机质中的比重增高.此外,Osc和Myx含量及其比值升高,反映蓝藻类生产力增长,颤藻类比重呈增大趋势,表明近20 a来在气温为主导因素的影响下不仅泸沽湖初级生产力增加,初级生产者群落组成也发生了变化.

沉积色素定量重建湖泊系统变化研究进展

湖泊生态系统是陆地生态系统的重要组成部分，其对气候变化和人类活动的响应是研究全球变化背景下湖泊生态功能和服务的重要基础。湖泊沉积物含有丰富的沉积色素，可以用来研究湖泊生态系统中初级生产者（光合生物）群落的历史变化。光合生物生命周期结束后自水体逐渐沉降到沉积物中，其包含的色素在沉积和保存过程中会发生降解，但是保存在沉积物中未降解的色素仍可以很好地反映初级生产者的群落结构和丰度变化。结合湖泊沉积物中的气候变化信息，沉积色素可以用来研究湖泊初级生产力的变化及其与气候变化和人类活动的关系。本文通过阐述湖泊沉积色素从产生、沉降、埋藏，到保存在沉积物中的降解机制，综述近些年来关于色素降解的几个典型模型，并论述湖泊沉积色素与浮游植物群落之间的关系，探索沉积色素作为生物标志化合物在湖泊气候、环境和生态研究中的潜力。

湖泊沉积物中色素的研究及其环境指示意义

湖泊沉积物作为揭示古环境、古气候变迁的最佳载体,它完整地记录了地质历史时期区域气候、植被以及人类活动的演化轨迹。而沉积色素是研究湖泊沉积的重要代用指标,它们对于重建区域初级生产力、反演区域生态环境提供了有用的信息。本文在综述国际上生物色素在湖泊沉积中研究进展的同时,着重阐述了它们在湖泊沉积物中的保存、生物输入源的识别以及对区域生态环境变化的响应等方面的研究动态;讨论了色素在利用湖泊沉积研究环境变化方面的发展前景,指出随着分析技术的发展,沉积色素将在重建古气候、古环境演化方面具有优势。

利用正交实验法优化青藏高原湖泊沉积色素提取与分析

沉积色素已经成为反映浮游植物生物量和群落结构的有效指标,被广泛应用到研究过去湖泊和海洋生态系统初级生产力变化及其对气候变化与人类活动的响应中.但是由于色素的特殊化学属性,不同的提取和分析方法对不同介质中的色素具有明显的选择性.因此,在不同区域,为获得浮游植物生物量和群落结构等信息,需要选择合适的色素提取和分析方法.本文利用L9（3^4）正交实验方案,对青藏高原中部典型半对流型湖泊（达则错）和双季对流型湖泊（江错）表层沉积物进行对比研究,选择适用于青藏高原湖泊沉积色素的提取和分析方法.对比发现提取试剂的类型及含量、色谱柱和流动相分别是影响湖泊沉积色素提取与分析过程中的关键因素.利用丙酮：甲醇：水混合试剂（80：15：5,体积比）,冰浴超声30s并低温静置6h对于青藏高原湖泊沉积色素提取具有最佳提取效率.在进行色素分析时,反相高效液相色谱（RP-HPLC）系统中采用Eclipse Plus C8色谱柱（150mm×4.6mm,粒径为3.5mm）,流动相A为甲醇：乙腈：0.25m吡啶（50：25：25,体积比）;流动相B为甲醇：乙腈：丙酮（20：60：20,体积比）,流动相A的pH利用醋酸调节为6,柱温保持40℃时,色素分离效果最好.本研究为进一步利用青藏高原湖泊沉积色素研究湖泊初级生产力变化和湖泊生态系统对气候变化和人类活动的响应提供了实验基础.

长江口-浙闽沿岸沉积色素的分布特征及其指示意义

利用高效液相色谱法分析了长江口-浙闽沿岸表层沉积物中的色素组成和含量,探讨了海洋初级生产力、浮游植物功能类群和浮游植物色素保存效率的空间分布特征及其影响因素.结果表明,沉积物中的色素类型主要为沉积绿素(chloropigments,Chlorins)[包括叶绿素a(chlorophyll-a,Chl-a)及其降解产物(pheopigments,Pheo-a),如脱镁叶绿素a(pheophytin-a,PHtin-a)、脱镁叶绿酸a(pheophorbide-a,PHide-a)、焦脱镁叶绿素a(p Pheophytin-a,p PHtin-a)、甾醇绿素酯(sterol chlorin esters,SCEs)和胡萝卜醇绿素酯(carotenol chlorin esters,CCEs)].Chlorins高值区呈南北两大斑块状分布,可能主要是受到长江冲淡水及浙闽沿岸泥质区上升流输运的营养盐的影响.研究区域内类胡萝卜素整体上无明显趋势性变化,在长江口以及浙闽沿岸各呈现一个高值区.基于沉积物中特征类胡萝卜素比例估算得到的浮游植物功能类群中硅藻、甲藻、定鞭藻、青绿藻、隐藻和蓝藻的相对贡献分别为48.8%±17.4%、10.7%±11.5%、8.1%±7.2%、18.6%±8.2%、9.4%±6.4%和4.3%±3.2%.对营养盐水平、水体盐度等外界环境的偏好导致硅藻和甲藻比例离岸降低,青绿藻、隐藻和蓝藻比例离岸增加.Chl-a/Pheo-a比值的分布表明,较高的沉积速率以及季节性的底层水体缺氧事件导致了近岸海域(长江口最大浑浊带外缘、杭州湾湾口以及浙闽沿岸上升流区)具有较高的沉积色素保存效率,这些沉积色素保存效率较高的区域可能是进行海洋生态环境历史重建的理想区域,而杭州湾水体通过舟山群岛与外部海水进行水体交换时造成的较差沉积环境可能是导致杭州湾外海具有较低沉积色素含量和较低保存效率的主要原因.

彩色棉纤维分化及色素沉积过程观察

以棕絮1号、陇绿棉2号和对照品种普通白色棉鲁棉研28为试验材料,利用光学显微镜、扫描电子显微镜和透射电子显微镜,观察其彩色棉胚珠表皮细胞的形态变化、纤维的早期发育及色素沉积过程,旨在明确彩色棉与普通白色棉的纤维分化发育差异及彩色棉纤维色素的沉积过程。结果表明:各供试材料胚珠中部的部分表皮细胞均于开花前1d开始分化;开花当天,胚珠纤维细胞均有突起;开花后1d,纤维细胞突起增多,体积增大,其中鲁棉研28的纤维细胞已有伸长的态势;开花后3d,纤维细胞均已伸长。除分化程度在各供试材料间差异不显著外,突起数量、发育和伸长程度,均以鲁棉研28最优,棕絮1号次之,陇绿棉2号最差。在纤维发育过程中,棕絮1号与陇绿棉2号纤维色素的形成时间及在纤维内的沉积部位均存在差异。纤维色素在陇绿棉2号的形成时间较棕絮1号早,且沉积于纤维中腔和次生壁内层,而棕絮1号仅沉积在纤维中腔内。上述结果表明棕絮1号和陇绿棉2号的纤维品质差,可能与彩色棉纤维早期发育过程中,胚珠表皮细胞的突起时间相对较迟、数量相对较少和色素在纤维中沉积密切相关。

不同蛋白质、脂肪水平对三疣梭子蟹生长和卵巢色素沉积的影响

以鱼粉和豆粕为蛋白源,鱼油和大豆油为脂肪源,配制蛋白质水平分别为35%、40%、45%和脂肪水平分别为7%、9%、11%的二因子三水平的实验饲料,并以鲜杂鱼饲料为对照,对三疣梭子蟹（Portunus trituberculatus）（体质量36.5-42.9 g）进行为期20周的养殖实验,研究三疣梭子蟹对蛋白质、脂肪的需要量,以及对卵巢色素沉积的影响。养殖实验采用海区串笼吊养方式,每个吊笼放养1只雌蟹。实验共10个处理,每个处理18个蟹,3个重复。结果表明,不同蛋白质、脂肪水平饲料对三疣梭子蟹增重率（269.24%-404.90%）、饲料系数（2.01-2.55）、蛋白质效率（1.02%-1.29%）和肥满度（16.26%-23.97%）均有显著影响（P〈0.05）;增加饲料蛋白质和脂肪水平,可显著提高三疣梭子蟹生长,降低饲料系数（P〈0.05）。对照饲料组的三疣梭子蟹获得了最高的增重率（461.69%）,但饲料系数也是最高（6.35）,而且肥满度（21.15%）低于P40L11组（蛋白质40%、脂肪11%组）。三疣梭子蟹水分、肌肉蛋白质、脂肪、灰份和卵巢灰份不受饲料蛋白质、脂肪水平变化的影响（P〉0.05）,但卵巢蛋白质、脂肪影响显著（P〈0.05）,而且高蛋白饲料组的卵巢脂肪含量总是显著低于其他各组。在同一饲料蛋白质水平下,9%脂肪饲料组的三疣梭子蟹卵巢类胡萝卜素总量、虾青素含量和成色比色值都显著高于其他各饲料组（P〈0.05）。与对照饲料组比较,实验饲料组的三疣梭子蟹卵巢类胡萝卜素总量和虾青素含量呈显著优势。综合考虑生长、饲料系数和色素沉积,三疣梭子蟹饲料的适宜蛋白质水平和脂肪水平分别为40%-45%和9%。本研究旨在为制定三疣梭子蟹饲料配方和改善其品质提供理论依据。

黄羽肉鸡色素沉积规律研究

选1日龄体重接近的黄羽肉鸡(石歧杂)公雏380只和白羽肉鸡(AA)公雏240 只,共分为6个处理,分前、中、后三阶段(0-4,5-8,9-10周)饲养,黄羽肉鸡随机分为第Ⅰ、Ⅱ、Ⅴ、Ⅵ处理组,白羽肉鸡分为第Ⅲ、Ⅳ处理组,第Ⅱ、Ⅳ组全期、第Ⅴ组中后期、第Ⅵ组后期均以 40 mg加丽素黄/kg和10:mg加丽素红/kg水平混合添加,第Ⅰ、Ⅲ处理组不添加色素,结果表明:①黄羽肉鸡和白羽肉鸡在生长规律上差异很大,日粮中添加色素对两种鸡的生产性能没有显著影响(P>0．05);②黄羽肉鸡背皮、腿皮、爪皮色素的沉积规律基本一致,爪皮色素沉积量极显著高于背皮和腿皮(P<0．01),背皮色素沉积量高于腿皮。黄羽肉鸡后期添加色素更经济;⑶日粮中添加色素具有降低血浆中脂质过氧化水平和提高红细胞SOD活性的趋势。

彩色花生种皮色泽变化及色素沉积规律

以白花生、黑花生，紫花生和粉红色花生为试验材料，利用色彩色差计和透射电子显微镜观察花生种皮形态变化及色素沉积过程，旨在明确花生种皮发育过程中种皮色泽和超分子结构变化及色素沉积规律。结果表明，彩色花生种皮色素沉积时间及部位存在一定的差异，色素分布在花生种皮的1～2层表皮细胞内。紫花生和黑花生的亮度在果针入土25 d 前呈现下降趋势，随后处于平稳状态，在果针入土15～25d 发生颜色突变现象；白花生和普通花生的亮度变化不大。随着种皮的发育，黑花生种皮细胞内的色素物质逐渐累积并均匀分布在种皮细胞内；紫花生种皮细胞形状发生了改变，出现了细胞被横向拉伸的现象，色素聚集在细胞壁周围；白花生种皮中含有微量色素；粉红色花生种皮色素环绕在细胞壁周围后均匀分布于细胞中，至成熟期，均匀分布的色素向细胞壁附着。

蛋白质水平对辣椒色素在红草金鱼体内沉积及鱼生长的影响

在饲料中添加13%的红辣椒粉作色素源,对红草金鱼分别投喂蛋白质含量为20.17%、26.47%、31.47%、36.20%和41.37%的人工配合饲料,每隔15 d测定一次红草金鱼鳍条和皮肤的色素吸光光度值,并同时进行体长和体重的测量,试验期间共测定三次。结果表明,投喂蛋白质水平为36.20%的饲料,红草金鱼鳍条和皮肤的色素吸光光度值最大,与其他蛋白质水平组差异显著(P<0.05);随着投喂时间延长,各组着色效果增加,同一蛋白质水平组之间差异显著(P<0.05);不同蛋白质水平对红草金鱼的生长有影响,但差异不显著。

母肉仔鸡皮肤黄色素沉积规律分析

试验选择1日龄健康肉仔鸡母雏180只,分别在第6、12、18、24、30、36、42d时取样分析皮肤的黄度值(b值),研究母肉仔鸡在42d内不同部位皮肤的黄色素沉积规律。结果表明:①母肉仔鸡不同部位皮肤黄色素沉积能力以胫部最强和腿部最弱,其他部位皮肤因日龄不同而有所差异。②母肉仔鸡不同部位皮肤黄色素沉积均有一个先升后降的过程,不同部位的黄度峰值及其对应日龄有所不同。③母肉仔鸡全身各部位皮肤黄度变化规律均以多项式回归的拟合度最高。

肉仔鸡皮肤黄色素沉积规律分析

选择1日龄肉仔鸡公雏180只,分别在第6、12、18、24、30、36和42日龄时取样分析皮肤的黄度值(b值),研究公肉仔鸡在42天内不同部位皮肤的黄色素沉积规律。结果表明:①不同部位皮肤黄色素沉积能力以胫部最强,其次为腹部、胸部、颈部和翅部,以腿部最弱;②不同部位皮肤黄色素沉积均有一个先升后降的过程,以背部最先到达峰值,其次为腿外、翅外、腿内、翅内、颈背、颈腹和胸部,胫部到达峰值时间最长;③全身各部位皮肤黄度变化规律均以多项式回归拟合度最高。

SLC24A5基因影响脊椎动物色素沉积的研究进展

黑色素广泛分布于细菌、真菌、植物和动物体内并扮演了重要的作用。人类浅色皮肤的色素沉积是由于黑色素细胞内黑色素小体数量、大小和密度的减少造成的,而黑色素小体变化也导致斑马鱼由灰色突变为金色,这个金色突变位点编码一个推定的阳离子交换体SLC24A5基因,该基因位于黑色素小体或其前体的细胞膜上。人类和斑马鱼在这个基因的序列及功能上有很高的同源性。该基因的多态性主要出现在非洲和东亚人身上。而等位基因固定在欧洲人的身上,这与局部杂和性大量减少和较浅的皮肤色素沉积有关,表明SLC24A5基因在人类色素沉积方面起关键作用。作者总结了SLC24A5基因与黑色素的研究进展,并简要介绍了乌骨绵羊的发现及其分子特征。

一种基于Mask-RCNN图像分割的头足类动物角质颚色素沉积量化方法

为自动化精确获取头足类动物的角质颚色素沉积占比,采用Mask-RCNN深度学习的神经网络模型,实现对角质颚及其色素沉积的图像识别和分割,提出了一种基于面积获取的自动化测量角质颚色素沉积占比新方法。首先对角质颚及其色素沉积进行轮廓标注,将所得结果转化成训练集导入到残差网络(Resnet50)中,提取角质颚及其色素沉积的数字特征。基于特征金字塔网络(Feature Pyramid Networks,FPN)将各层特征加以融合;再利用区域候选网络(Region Proposal Network,RPN)对特征加以学习并生成候选框;最后,对候选框进行非极大值抑制(Non-Maximum Suppression,NMS),得到角质颚和色素沉积的候选区域,从而实现了角质颚色素沉积占比的自动化精确获取。结果显示:利用Mask-RCNN土颚分割精度为93.60%,色素沉积精度为92.47%,下颚为91.78%,色素沉积为88.78%。研究表明,Mask-RCNN深度学习网络模型可以较好地测量角质颚及其色素沉积的量化占比,本研究为头足类摄食动物的研究提供参考。

成人牙面色素沉积与口腔产黑菌关系的研究

目的:对口腔常见4类产黑菌进行检测,研究口腔产黑菌与口腔色素沉积的关系。方法:分别采集18～40岁牙面有色素沉积(非食用含色素食物和吸烟)和无色素沉积各30名受试者的牙菌斑样本,通过DNA抽提和二步PCR扩增方法,对口腔常见4类产黑菌:牙龈卟啉单胞菌(porphyromonas gingivalis,Pg)、牙髓卟啉单胞菌(porphyromonas endodontalis,Pe)、中间普氏菌(porphyromonas intermedius,Pi)、变黑普氏菌(Pre-votella nigrescens,Pn)进行检测。结果:所有样本均检测到目标细菌,30例无色素沉积者的标本中Pg、Pe、Pi、Pn的检出率分别为27%、40%、30%、87%;30例有色素沉积标本中的检出率分别为60%、80%、73.3%、80%。有色素沉积者的Pg、Pe、Pi的检出率明显高于无色素沉积者,差异有统计学意义(P<0.05);Pn二组无统计学差异(P﹥0.05)。结论:牙面有色素沉积者口腔产黑色素杆菌检出率高。