基于化学标志物和基因型分析的南海海域真菌气溶胶识别与来源研究

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AI项目解读

基本信息

  • 批准号：
    41575115
  • 项目类别：
    面上项目
  • 资助金额：
    70.0万
  • 负责人：
    赖森潮
  • 依托单位：
    华南理工大学
  • 学科分类：
    D0506.大气化学
  • 结题年份：
    2019
  • 批准年份：
    2015
  • 项目状态：
    已结题
  • 起止时间：
    2016-01-01 至2019-12-31

项目摘要

Fungal aerosols are ubiquitous in the terrestrial and marine atmospheres. They may participate in the formation of cloud and ice, and thus, influence the precipitation pattern and global climate change. However, limited research has been performed to identify fungal aerosol and investigate the sources in the Chinese sea area. The proposed study will focus on the identification and source investigation on atmospheric fungal aerosols over the South China Sea (SCS) based on chemical tracer and DNA analyses. The aerosol samples will be collected at the costal sampling sites and during the cruise campaigns over the SCS. The chemical tracers of fungal spore and the fungal DNA will be analyzed and studied to understand the occurrence, species diversity, size distribution, temporal and spatial variation and major influencing factors of atmospheric fungal aerosols over the SCS. We will investigate the contributions of terrestrial and marine sources using air back-trajectory analysis with combinations of meteorological conditions, oceanic parameters and other aerosol chemical components. We will further estimate the input of terrestrial sources and the emission of marine sources over the SCS.
海洋真菌气溶胶可以直接或间接影响大气成云和成冰过程，影响大气降水和全球气候变化。目前我国针对海洋真菌气溶胶研究的数量较少，缺乏从陆地到开放海域的全面系统研究，对其识别和来源研究也存在不足。本研究拟以我国南海海域为研究区域，通过固定点和走航观测，采集大气气溶胶样品，并使用化学标志物分析和基因型分析的手段对海洋大气环境中的真菌气溶胶进行识别，并研究其浓度水平、种群构成、粒径分布、时空分布等特征及其重要影响因素等。同时，将结合其他气溶胶组分分析、气象、海洋数据和大气气团逆轨迹分析等研究陆源和海源对真菌气溶胶的贡献，并进一步开展该海域真菌气溶胶陆源输入和海源排放的量化研究。本研究旨在为我国典型海域开展生物气溶胶的观测及其综合影响研究提供研究基础和理论支持，并为重点海域资源和环境保护提供基础数据。

结项摘要

海洋真菌气溶胶可直接或间接影响大气成云和成冰过程，影响大气降水和全球气候变化。目前针对海洋真菌气溶胶研究的数量较少，缺乏从陆地到开放海域的全面系统研究，对其识别和来源研究也存在不足。本研究以我国南海海域为主要研究区域，通过固定点和走航观测，采集大气气溶胶样品，并使用有机标志物分析和基因型分析的手段对海洋大气环境中的真菌气溶胶进行了识别，并研究其浓度水平、种群构成、时空分布等特征及其重要影响因素等。同时，将结合其他气溶胶组分分析、气象、海洋数据和大气气团后向轨迹分析等研究了陆源和海源对真菌气溶胶的贡献。结果显示：（1）南海北部海域大气气溶胶中真菌标志物（阿拉伯醇和甘露醇）的浓度高于南海西部海域，表明南海北部存在较高的真菌孢子量。大气气团反向轨迹分析结果发现，真菌气溶胶标志物在受中国内陆气团影响的样品中的浓度高于受海洋影响的样品。南海北部和西部海域大气气溶胶样品中，甘露醇和阿拉伯醇浓度显著相关且与左旋葡聚糖存在良好的相关性，表明南海海域真菌气溶胶可能随生物质燃烧而排放。（2）通过对南海北部和西部大气气溶胶样品中的其他有机和生物标志物的分析和研究发现陆源是海洋真菌气溶胶的重要来源。南海海域有机气溶胶主要受陆地排放源影响，特别是生物排放源、大气二次氧化和生物质燃烧，而化石燃料燃烧等人为源的影响较小。近岸采集的样品本地烹饪源的贡献较大。真菌有机标志物和气溶胶蛋白类物质之间存在关联。（3）提取总悬浮颗粒物（TSP）样品中的DNA后，利用高通量测序手段分析颗粒物样品中的真菌，获得南海真菌的物种组成情况。南海大气真菌气溶胶门水平上的优势菌为子囊菌门和担子菌门。纲水平上的优势菌为粪壳菌纲，科水平上的优势菌为隔孢伏革菌科，而在属水平上的优势菌为锥囊菌属。执行期内共发表SCI论文7篇，另有成果在整理发表中。研究成果可为深入开展海洋区域真菌气溶胶特征、陆海源贡献及其环境与气候影响研究提供数据基础和理论支持。

项目成果

期刊论文数量（6）
专著数量（0）
科研奖励数量（0）
会议论文数量（0）
专利数量（0）
Non-polar organic compounds in marine aerosols over the northern South China Sea: Influence of continental outflow
南海北部海洋气溶胶中的非极性有机化合物：大陆流出的影响
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2016.03.069
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Chemosphere
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Zhao Y.;Zhang Y.Y.;Fu P.Q.;Ho S.S.H.;Ho K.F.;Liu F.B.;Zou S.C.;Wang S.;Lai S.C.
  • 通讯作者：
    Lai S.C.
Proteins and Amino Acids in Fine Particulate Matter in Rural Guangzhou, Southern China: Seasonal Cycles, Sources, and Atmospheric Processes
中国南方广州农村细颗粒物中的蛋白质和氨基酸：季节循环、来源和大气过程
  • DOI：
    --
  • 发表时间：
    2017
  • 期刊：
    Environmental Science & Technology
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Song T.L.;Wang S.;Zhang Y.Y.;Song J.W.;Liu F.B.;Fu P.Q.;Shiraiwa M.;Xie Z.Y.;Yue D.L.;Zhong L.J.;Zheng J.Y.;Lai S.C.
  • 通讯作者：
    Lai S.C.
Seasonal variations of C-1-C-4 alkyl nitrates at a coastal site in Hong Kong: Influence of photochemical formation and oceanic emissions
香港沿海地点硝酸C-1-C-4烷基酯的季节变化：光化学形成和海洋排放的影响
  • DOI：
    10.1016/j.chemosphere.2017.11.104
  • 发表时间：
    2018
  • 期刊：
    Chemosphere
  • 影响因子：
    8.8
  • 作者：
    Song Junwei;Zhang Yingyi;Huang Yu;Ho Kin Fai;Yuan Zibing;Ling Zhenhao;Niu Xiaojun;Gao Yuan;Cui Long;Louie Peter K. K.;Lee Shun-cheng;Lai Senchao
  • 通讯作者：
    Lai Senchao
Neutral polyfluoroalkyl substances in the atmosphere over the northern South China Sea
南海北部大气中的中性多氟烷基物质
  • DOI：
    10.1007/978-3-642-41205-9_8
  • 发表时间：
    2016
  • 期刊：
    Environmental Pollution
  • 影响因子：
    8.9
  • 作者：
    Lai S.C.;Song J.W.;Song T.L.;Huang Z.J.;Zhang Y.Y.;Zhao Y.;Liu G.C.;Zheng J.Y.;Mi W.Y.;Tang J.H.;Zou S.C.;Ebinghaus R.;Xie Z.Y.
  • 通讯作者：
    Xie Z.Y.
Occurrence of Aerosol Proteinaceous Matter in Urban Beijing: An Investigation on Composition, Sources, and Atmospheric Processes During the "APEC Blue" Period
北京城区气溶胶蛋白质物质的存在：“APEC蓝”时期的成分、来源和大气过程调查
  • DOI：
    10.1021/acs.est.9b00726
  • 发表时间：
    2019
  • 期刊：
    Environmental Science & Technology
  • 影响因子：
    11.4
  • 作者：
    Wang Shan;Song Tianli;Shiraiwa Manabu;Song Junwei;Ren Hong;Ren Lujie;Wei Lianfang;Sun Yele;Zhang Yingyi;Fu Pingqing;Lai Senchao
  • 通讯作者：
    Lai Senchao

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课题项目：调控A型流感病毒诱导IFN-β表达的机制研究

AI项目摘要：

本研究聚焦于TRIM2蛋白在A型流感病毒诱导的IFN-β表达中的调控机制。A型流感病毒是全球性健康问题，其感染可导致严重的呼吸道疾病。IFN-β作为关键的抗病毒因子，其表达水平对抗病毒防御至关重要。然而，TRIM2如何调控IFN-β的表达尚未明确。本研究假设TRIM2通过与病毒RNA或宿主因子相互作用，影响IFN-β的产生。我们将采用分子生物学、细胞生物学和免疫学方法，探索TRIM2与A型流感病毒诱导IFN-β表达的关系。预期结果将揭示TRIM2在抗病毒免疫反应中的作用，为开发新的抗病毒策略提供理论基础。该研究对理解宿主抗病毒机制具有重要科学意义，并可能对临床治疗流感病毒感染提供新的视角。

AI项目思路：

科学问题：TRIM2如何调控A型流感病毒诱导的IFN-β表达？
前期研究：已有研究表明TRIM2参与抗病毒反应，但其具体机制尚不明确。
研究创新点：本研究将深入探讨TRIM2在IFN-β表达中的直接作用机制。
技术路线：包括病毒学、分子生物学、细胞培养和免疫检测技术。
关键技术：TRIM2与病毒RNA的相互作用分析，IFN-β启动子活性检测。
实验模型：使用A型流感病毒感染的细胞模型进行研究。

AI技术路线图

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          A[研究起始] --> B[文献回顾与假设提出]
          B --> C[实验设计与方法学准备]
          C --> D[A型流感病毒感染模型建立]
          D --> E[TRIM2与病毒RNA相互作用分析]
          E --> F[TRIM2对IFN-β启动子活性的影响]
          F --> G[IFN-β表达水平测定]
          G --> H[TRIM2功能丧失与获得研究]
          H --> I[数据收集与分析]
          I --> J[结果解释与科学验证]
          J --> K[研究结论与未来方向]
          K --> L[研究结束]
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