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当期目次

    2026年, 第43卷, 第4期 刊出日期:2026-08-18 上一期   
    高原动物环境适应专题
    高原小型哺乳动物的环境适应——以高山姬鼠为例
    侯东敏, 王政昆, 王永娣, 朱万龙
    2026 (4):  1.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.001
    摘要 ( 58 )   PDF  
    横断山区作为低纬度高海拔复合环境,其剧烈的昼夜温差、季节性食物波动与低氧等胁迫,驱动了栖息物种的多层次适应。高山姬鼠(Apodemus chevrieri)作为该地区的代表性物种,已演化出多层次的生理、形态和分子适应策略以应对寒冷、食物匮乏、昼夜温差大等环境压力。本文系统整合有关能量代谢与体温调节、温度/光周期与季节性可塑性、食物利用与消化道调整、运动与饥饿响应、繁殖策略、头骨形态与种群遗传的研究进展,指出当前研究的不足并提出未来研究方向,以期为理解高原小型哺乳动物的适应进化提供综合视角。
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    啮齿总目两种TCA循环关键酶的高海拔适应性演化
    吴阳松, 熊振宇, 田云涛, 罗朝洋, 许雄惠, 盖玉林, 沐 远
    2026 (4):  9.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.009
    摘要 ( 39 )   PDF  
    本研究选取啮齿总目(Glires)中44个代表物种,涵盖不同海拔梯度及多种特殊生境类型,围绕三羧酸(tricarboxylic acid,TCA)循环两类限速酶——柠檬酸合酶(citrate synthase,CS)及异柠檬酸脱氢酶3(isocitrate dehydrogenase 3,IDH3)亚基的4个编码基因(CS、IDH3A、IDH3B、IDH3G),系统分析其适应性进化特征。通过相关的进化分析方法,评估不同生境背景下的啮齿动物的选择压力模式。结果表明,CS、IDH3A、IDH3G、IDH3B基因整体受到强烈纯化选择,但在特定高海拔谱系中呈现出显著的进化速率异质性。系统发育分析进一步显示,CS及IDH3B的演化速率与海拔呈显著正相关,提示啮齿动物在高海拔适应中可能通过快速进化来适应高海拔环境。CS在多个独立高海拔支系中检测到正选择信号,受到正选择的氨基酸位点在蛋白质三维空间分布提示不同类群可能通过调控酶活或结构稳定性等不同路径应对低氧胁迫。本研究表明高海拔环境可能在分子进化层面持续塑造TCA循环关键酶的演化轨迹,为理解哺乳动物高海拔适应的代谢遗传基础提供新的比较基因组学证据。
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    青藏高原鼠兔肠道抗生素抗性基因表达特征研究
    张芸芸, 毕 婕, 陈 晨, 冯丽媛, 李 欢
    2026 (4):  16.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.016
    摘要 ( 35 )   PDF  
    为系统揭示高原鼠兔肠道抗生素抗性基因(ARGs)表达的分布特征,本研究利用高通量宏转录组学技术分析了在青藏高原低(3694 m)、中(3856 m)、高(4331 m)等3个海拔采集的高原鼠兔肠道样本。结果共鉴定出160个高表达的ARGs。肠道微生物群采取“外排泵(42.8%)”和“靶点改变(45.9%)”的低能耗策略来适应能量受限的环境,而高能耗的抗生素失活机制仅占2%。筛选出的6类高风险ARGs(如bacA,ermB,tetW)在中海拔富集,且与条件致病菌(如Comamonas和Bacillus)呈显著正相关,提示存在跨物种传播的潜在风险。本研究揭示了高原鼠兔肠道抗生素抗性基因在不同海拔梯度表达的特征,为评估高原野生哺乳动物ARGs的传播风险提供了科学依据。
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    高原鼠兔肠道菌群结构组成对低氧胁迫的响应
    陈欣扬, 王义弘, 陈慧青, 姚宝辉, 曲家鹏
    2026 (4):  23.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.023
    摘要 ( 40 )   PDF  
    宿主饮食和环境因子是塑造肠道微生物群落的关键驱动因素。尽管高原鼠兔肠道菌群结构随海拔变化,但高原环境存在低温和低氧复合胁迫,低氧作为关键驱动因子的独立作用亟待通过控制实验阐明。为此,本研究在严格调控温度的条件下开展低氧胁迫实验,采用宏基因组测序技术,比较2100 m海拔(PL组)和模拟6000 m海拔(PH组)高原鼠兔肠道微生物的组成和结构差异。研究结果表明,低氧胁迫未引起高原鼠兔肠道菌群多样性的显著变化。随机性过程仍在群落构建机制中占主导地位,但其作用因扩散限制的减弱而显著降低。鼠兔肠道菌群可划分为两个互为替代的群落类型,其中理研菌属、阿克曼氏菌属为高丰度差异菌属,且阿克曼氏菌在PH组中的丰度显著降低。与PL组相比,PH组的微生物共现网络表现出更高的结构稳定性。本研究揭示了低氧胁迫对高原鼠兔肠道菌群结构组成的影响,为深入理解动物对高原低氧环境的适应提供了新的见解。
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    山西省不同地区长尾仓鼠头骨几何形态特征差异分析
    陈奎佑, 蒲馨盛, 郭广统, 杨新根, 任 月
    2026 (4):  31.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.031
    摘要 ( 14 )   PDF  
    为揭示山西省不同地区长尾仓鼠(Cricetulus longicaudatus)头骨几何形态学是否存在地理差异,本研究采集了山西省11个不同地区的长尾仓鼠,采用数字化打点技术,消除非形态变异后,通过主成分分析、薄板样条分析和多维尺度分析等统计方法对打点数据进行综合处理分析,系统地探讨了不同地区长尾仓鼠头骨几何形态的差异及其与环境因子的关系。结果显示:尽管各个视角的主成分分析未能形成明显的地理聚类,但薄板样条分析揭示出头骨特定区域(如听泡、颧骨及齿列等)的形态变异有集中现象;多维尺度分析结合各个视角数据结果进一步表明,头骨形态的差异与经度、海拔和年平均降水量之间存在显著正相关关系。综上,本研究揭示了山西省不同地区长尾仓鼠头骨存在差异来适应不同地理环境,为理解啮齿动物的生态适应和进化动态提供了科学依据。
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    全基因组重测序解析喜马拉雅旱獭遗传多样性
    邹永强, 加 洛, 杨建国, 郭文涛, 张爱萍, 周奎章, 张静宵, 李 千, 陶元清
    2026 (4):  39.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.039
    摘要 ( 32 )   PDF  
    为解析旱獭的遗传特征,本研究对青海省7个地区共100只喜马拉雅旱獭进行全基因组重测序,共鉴定到9868432个SNPs,1205326个插入/缺失(InDels)。进一步分析遗传多样性、群体结构、亲缘关系和连续性纯合片段(ROH),结果显示旱獭整体遗传多样性较高(平均核苷酸多态性为0.00007635,观测杂合度为0.423830,期望杂合度为0.407072,多态信息含量为0.31468),群体间存在中低水平的分化且基因流充足。IBS和G矩阵结果表明,个体间亲缘关系普遍较远。遗传结构分析发现,旱獭群体结构主要受地理隔离影响。ROHs检测表明,群体近期近交程度较低,种群遗传状态健康。本研究为旱獭的遗传资源保护及鼠疫的精准防控提供了科学依据。
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    镜铁山旱獭体表媒介种群分布与鼠疫血清学特征
    李建兵, 赵文龙, 李世雄, 尹小刚, 祁 瑞
    2026 (4):  50.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.050
    摘要 ( 26 )   PDF  
    本研究于2024年5—9月在祁连山镜铁山区域开展鼠疫主要宿主及其媒介的种群密度和分布特征以及旱獭鼠疫血清学特征等调查研究,以了解当地动物间鼠疫流行情况。通过路线法和样方法调查得出:5月份旱獭密度分别为0.11只/hm2和0.46只/hm2;7月份旱獭密度分别为0.12只/hm2和0.58只/hm2。通过探洞,5月份和7月份旱獭洞的洞干染蚤率分别为2.00%和2.78%;洞干蚤指数分别为0.09和0.12;洞干染蜱虫率分别为5.33%和5.56%,洞干蜱虫指数分别为0.06和0.08。出蛰期旱獭染蚤率为44.32%,蚤指数为3.80;旱獭染蜱虫率为26.70%,蜱虫指数为1.15。通过基因鉴定以及系统发育分析,喜马拉雅旱獭体表寄生媒介的物种有草原硬蜱、谢氏山蚤、斧形盖蚤以及细钩盖蚤,其中斧形盖蚤(94.01%)为优势蚤种。经血清学检测(包括胶体金法和间接血凝法)发现,旱獭血清抗体阳性率为4.55%(8/176)。这些血清抗体阳性的旱獭平均年龄为3.75 a,且主要在5月份(3只)和7月份(4只)被检出。S215省道沿线以及调查样地的旱獭活动活跃,当地旱獭密度及其体表寄生媒介生物数量均处于较高水平。旱獭血清抗体阳性率以及抗体阳性旱獭的年龄提示该疫源地在近几年内可能曾发生动物间鼠疫流行,因此该疫源地仍存在动物间鼠疫流行的风险,应持续开展监测工作。
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    马关古林箐蜂猴和倭蜂猴同域分布与高海拔适应性
    李学富, 田 翔, 唐育跃, 陈云东, 陆定娇, 张金国, 刘洪良, 韦祖瑞, 倪富国, 赵成法, 王荣兴
    2026 (4):  58.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.058
    摘要 ( 25 )   PDF  
    蜂猴与倭蜂猴分别为我国濒危和极度濒危的夜行性灵长类动物,受限于其隐蔽的生态习性,二者的空间分布格局与共存关系长期缺乏实证数据,本研究在云南马关古林箐省级自然保护区利用红外相机技术开展监测,旨在获得二者同域共存的影像证据。监测结果显示,两物种均被成功拍摄,且最近记录点位间的直线距离仅约110 m,确证该区域为二者同域分布区。倭蜂猴的拍摄率与记录频次显著高于蜂猴,表现出绝对的种群数量优势,暗示了潜在的种间竞争与生态位分化。尤为重要的是,本研究记录到倭蜂猴在海拔1600~1700 m区域的高频活动,突破了其分布于低海拔(<500 m)雨林的传统认知,暗示该物种可能凭借低代谢率、异温性调节等生理可塑性,具备适应高海拔低温环境的潜力。在方法学上,树冠层布设与彩色视频记录有效克服了夜行性小型灵长类监测的盲区与识别难题。基于研究结果,建议保护区实施针对高海拔关键生境的保护,维护林冠连通性,以促进该区域极度濒危灵长类动物的种群恢复。
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    蜂猴昼夜栖息地利用差异及影响因子研究
    田 翔, 胡桓嘉, 李学富, 杨明伟, 李志敏, 鲁 艳, 李老大, 吕亚东, 李德品, 王荣兴
    2026 (4):  65.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.065
    摘要 ( 25 )   PDF  
    本研究在云南德宏州芒市芒杏河及临沧市南滚河保护区,采用卫星项圈追踪技术对2只蜂猴进行定位监测,旨在分析其昼夜栖息地利用差异及影响因子。研究表明,坡向和树冠高度是驱动蜂猴栖息地选择的关键生境因子,且存在显著的昼夜差异。日间,蜂猴倾向于利用偏南诸坡向、坡度中等(10°~30°)、树冠高度为5~20 m的郁闭常绿阔叶林、针叶林及灌丛;夜间则偏好东南诸坡向、坡度中等(10°~30°)、林冠高度为10~20 m的郁闭常绿阔叶林。这种差异可能是其应对高原边缘区域昼夜温差大、觅食需求与天敌威胁的适应性策略,昼间通过被动吸热降低体温调节能耗,契合高原小型兽类的能量节约机制;夜间凭借高林冠庇护躲避天敌、提升觅食效率,同时利用东南坡向的保温特性缓解低温胁迫。本研究首次应用卫星项圈技术实现野生蜂猴精准追踪,填补了高原边缘区域蜂猴昼夜栖息地利用特征的数据空白。结果不仅为蜂猴的精细化保护与栖息地修复提供了科学依据,其揭示的栖息地利用模式也为后续探索夜行性灵长类的高原环境适应机制提供了重要的行为学启示。
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    多盘虫属(Polystoma)单殖吸虫中央大钩形态变异的生态驱动
    蒋 厅, 贾 婷, 沈 璐, 赵卓钰, 范丽仙
    2026 (4):  72.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.072
    摘要 ( 40 )   PDF  
    本研究利用几何形态测量学技术,对寄生在成体为陆栖和树栖类型宿主上的7种多盘虫属单殖吸虫的中央大钩进行形态量化分析。结果显示,多盘虫的中央大钩形态不仅可以作为其物种鉴定的依据之一,更重要的是,它揭示了宿主栖息环境是驱动其中央大钩形态变异的关键生态因子,从而间接印证了寄生虫对宿主的综合适应性过程。本研究不仅通过几何形态测量学方法,填补了无尾两栖类寄生单殖吸虫在陆栖与树栖宿主类群形态适应研究上的空白,也为深入理解宿主栖息环境在寄生虫形态塑造中的驱动作用提供了直接证据。
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    研究报告
    虾青素减轻帕金森病线虫神经损伤效应的研究
    肖琳飞, 江 昊, 邵长胜, 黄 青
    2026 (4):  80.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.080
    摘要 ( 20 )   PDF  
    本研究选用秀丽隐杆线虫为材料,通过6-羟多巴胺(6-hydroxydopamine,6-OHDA)损伤多巴胺能神经元,构建帕金森病线虫模型(PD线虫),探讨了虾青素(astaxanthin,AST)对PD线虫氧化应激、脂肪代谢以及多巴胺能神经元介导的运动能力的影响,并结合转录组比较分析揭示其响应机制。研究发现,虾青素不仅可以改善氧化应激的水平、恢复PD线虫多巴胺能神经元活性以及运动能力、影响脂质代谢过程,还通过调控CELE_F10D2.9、CELE_F38E1.5、CELE_K08F4.6等基因的表达,从而对PD线虫神经发挥保护作用。
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    暗紫贝母甲羟戊酸激酶基因在拟南芥中异源表达及抗旱功能分析
    黄 雪, 黄德娅, 马子淳, 刘泓廷, 任靓媛, 邹 萌, 周嘉裕, 梁 剑, 廖 海
    2026 (4):  88.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.088
    摘要 ( 19 )   PDF  
    本研究将暗紫贝母甲羟戊酸激酶(FuMK)基因连接至带有35S启动子驱动的pCambia2301-KY载体,转化农杆菌GV3101,通过花序侵染法导入野生型拟南芥。经卡那霉素抗性筛选与PCR鉴定获得了转基因植株。将转基因植株和野生型植株分别在正常条件与干旱条件下培养,观察分析不同植株的表型、萜类组分含量与保护性酶等活性变化,从而确定FuMK基因的抗旱功能。结果显示,FuMK基因在转基因植株的地上组织如花、茎与叶等中表达较高,而根中表达量最少。干旱胁迫下,转基因植株的鲜重(P<0.01)、叶长(P<0.05)、叶片数量(P<0.05)等表型指标均显著优于野生型植株,体现出更强的抗旱能力。转基因植株中类胡萝卜素与叶绿素等下游萜类物质含量,苯丙氨酸解氨酶(PAL)、超氧化物歧化酶(SOD)与过氧化物酶(POD)等保护性酶活增强,但过氧化氢(H2O2)与丙二醛(MDA)含量下降。研究证明FuMK基因的异源表达能够增强下游萜类物质合成,提高植物抗旱能力,从而为后续代谢工程提供思路与候选基因。
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    广西和云南竹亚科植物分布新记录6种
    陆培运, 李 诚, 张 超, 张如礼, 刘恩德, 王 力, 高 开, 张玉霄
    2026 (4):  93.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.093
    摘要 ( 17 )   PDF  
    通过野外调查和资料收集,本文报道了竹亚科5属6种植物在广西和云南的新分布记录,分别为凌云寒竹(Chimonobambusa farctaG. H. Lai & J. J. Yue)、小香竹(Chimonocalamus dumosusJ. R. Xue & T. P. Yi)、长节香竹(Chimonocalamus longiusculusJ. R. Xue & T. P. Yi)、裂箨铁竹(Ferrocalamus rimosivaginusT. H. Wen)、大吊竹(Melocalamus scandensJ. R. Xue & C. M. Hui)和新小竹\[Neomicrocalamus prainii(Gamble) P. C. Keng\]。这些新分布记录的发现,对开展竹亚科的分类学、系统发育、遗传多样性等研究具有一定参考意义。凭证标本分别存放于中国科学院西双版纳热带植物园标本馆(HITBC)、中国科学院昆明植物研究所标本馆(KUN)和蒙自市林业和草原局标本室。
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    综述与专论
    蛋白质谷氨酰胺酶的高效表达、分子改造与食品蛋白改性的研究进展
    张 政, 赵文静, 张韵芝, 黄 静
    2026 (4):  98.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.098
    摘要 ( 22 )   PDF  
    本文系统综述蛋白质谷氨酰胺酶(protein glutaminase, PG,EC 3.5.1.44)的结构特征、催化机制及其在不同宿主系统中的表达优化与分子改造进展。PG来源于解朊金黄杆菌(Chryseobacterium proteolyticum),其酶原需经蛋白酶激活为成熟酶来发挥脱酰胺功能。通过异源表达体系(如大肠杆菌、谷氨酸棒杆菌和枯草芽孢杆菌),PG产量显著提升,其中,枯草芽孢杆菌通过启动子优化和融合标签策略实现了36.9 U/mL的高产。此外,基于理性设计和计算机辅助的分子改造策略有效提高了PG的催化活性和热稳定性,如突变体D1比酶活达131.6 U/mg,突变体mPG-5M热半衰期提升55倍。尽管研究取得显著进展,但是PG的工业化生产仍面临部分宿主内毒素污染、酶原激活成本高等挑战。未来需进一步开发高效、安全的表达系统,并结合人工智能加速酶分子设计,以推动PG在植物基食品中的广泛应用。
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    技术方法
    利用分子筛色谱技术分离核糖体复合物
    江 倩, 曹 诚, 刘 萱
    2026 (4):  108.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.108
    摘要 ( 14 )   PDF  
    本研究利用分子筛色谱技术(size-exclusion chromatography, SEC),结合高效液相(high-performance liquid chromatography, HPLC)和AKTA pureTM液相色谱系统,实现核糖体复合物和游离的核糖体亚基的高效分离。首先,利用紫外吸收监测系统和组分收集系统实现洗脱组分的分离和收集;随后,通过核糖体蛋白免疫印迹和核糖体RNA点杂交实验,确定具有活跃翻译能力的多聚核糖体复合物的组分。结果显示,HPLC和AKTA pureTM液相色谱系统均可将翻译活跃的多聚核糖体与核糖体亚基高效分离,且基于SuperoseTM6分子筛层析柱的AKTA pureTM液相色谱系统对多聚核糖体的分离回收率更高。结果证实,分子筛色谱技术可以用于活性核糖体复合物的分析和制备,为发现新的核糖体结合因子,并阐明生理或病理条件下翻译调控新机制提供可靠的技术支持。
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    教学研究
    生物医用材料课程的技术赋能教学改革
    刘 涛, 史 慧, 尹培群
    2026 (4):  116.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.116
    摘要 ( 21 )   PDF  
    本研究基于新医科建设需求,自2023年起对课程体系进行系统性改革,并在2024—2025年持续推进与优化。改革内容包括重构课程模块、引入学习分析以提升教学精准度、采用生成式人工智能(artificial intelligence generated content, AIGC)助教与虚拟案例推演支持深度学习,以及建立覆盖学习行为与创新成果的多元评价机制。通过对比改革前(2021—2022年)与改革后(2023—2025年)学生的学习数据可以发现,课堂参与度、课程成绩、优秀率和学习满意度呈持续提升趋势。改革实施后的三届学生在全国大学生生物医学工程创新设计竞赛和生命科学竞赛中获得的奖项数量亦呈增长态势。研究结果表明,该教学模式有助于提升学生的知识理解水平与工程实践能力,可为医工交叉类课程的改革与建设提供有益借鉴。
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    新质生产力背景下生物大分子结构与功能课程教改的探索与实践
    赵伟东, 赵东旭, 孙 剑
    2026 (4):  121.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.121
    摘要 ( 20 )   PDF  
    本文聚焦“生物大分子结构与功能”课程,深入分析新质生产力对生物学研究生创新能力、跨学科思维能力和实践能力等方面的新要求。为满足这些要求,我们设计具体的教改方案,通过引入前沿科研成果和新兴技术优化教学内容,采用研讨式、案例教学等创新方法改革教学模式,并构建多元化、全过程的评价体系。教改实践显示,学生的学习兴趣和创新能力得到显著提升,对课程教学的满意度大幅提高。通过优化教学内容、改革教学方法和完善评价体系,本研究有效提升了课程的教学质量,为生物学领域培养出更多具备创新精神和实践能力的人才,以适应新质生产力的需求。
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    以胜任力为导向的内分泌学临床实习教学探索
    钟 兴, 王 跃, 杜益君, 刘妮娜
    2026 (4):  126.  doi: 10.3969/j.issn.2095-1736.2026.04.126
    摘要 ( 14 )   PDF  
    在“健康中国”战略和大健康产业快速发展的背景下,医学教育正在从以知识传授为中心向以胜任力培养为核心的转变,针对内分泌学临床实习教学中学生学习被动、理论与实践脱节及临床思维培养不足等现实问题,本文聚焦未来医者的核心能力,从理论、实践与伦理等3个维度构建教学内容,并探讨基于胜任力导向的案例教学(CBL)与迷你临床演练评估(Mini-CEX)的融合教学模式。该模式涵盖胜任力框架的课程与案例设计、结构化评估流程及教学反馈文化构建。实践表明,融合教学模式在提升学生临床技能、学习满意度及自我效能感方面,有效强化了医学生的综合临床胜任力。本研究不仅为内分泌学实习教学改革提供了新思路,也为大健康背景下其他医学专业及健康相关学科的教学提供了具有可行性的参考依据。
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