哈尔滨城市和乡村青年居民肠道菌群多样性研究

【目的】分析居住于哈尔滨城市和乡村的青年居民肠道菌群多样性的异同。【方法】采用PCR和DGGE技术相结合的方法对生活于哈尔滨城市和乡村的青年志愿者肠道菌群多样性进行研究。基于DGGE指纹图谱,分别使用聚类和PCA分析对志愿者肠道微生物相似性进行分析,使用Shannon-Weine多样性指数(H′)、丰度(S)和均匀度(EH)对志愿者肠道微生物多样性进行分析,对图谱中具有代表性的共性和特异性条带进行胶回收和克隆测序以分析志愿者肠道微生物组成。基于PCR技术在种水平上对城乡志愿者肠道内乳杆菌属和双歧杆菌属多样性进行定性分析。【结果】相似性分析显示,城乡青年居民间肠道微生物群落结构存在分开趋势,相似性小于城市或乡村青年居民内部;多样性分析显示,城乡青年居民肠道微生物多样性差异不显著;测序结果表明,城乡居民肠道微生物组成在门水平上相同,但是在种属水平上存在差异。PCR定性分析显示Lactobacillus plantarum、L.casei和L.salivarius在哈尔滨城乡青年居民肠道内检出率接近100%,Bifidobacterium longum和B.breve的检测率约90%,在哈尔滨城乡青年居民肠道内普遍存在;乳杆菌属和双歧杆菌属各细菌种在城乡居民肠道中的检出频率差异不显著。【结论】哈尔滨城市和乡村青年居民肠道微生物多样性差异不显著。     

斑块面积对干燥-复水条件下藓类植物生理活性的影响

干扰会导致生物结皮斑块破碎并退化。为明确生物结皮斑块破碎诱发生物结皮退化机理,以黄土丘陵区土生对齿藓(Didymodon vinealis)结皮为研究对象,研究了干燥-复水条件下,单株和直径1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm的藓结皮斑块内土生对齿藓的干燥速率、渗透调节物质、丙二醛和光合色素含量等的变化,以期揭示干扰后生物结皮退化的生物学机理。结果表明(1)除单株外,干燥速率随斑块面积减小而增加,直径1 cm斑块内藓的干燥速率是直径5 cm的2倍。(2)反复干燥-复水25天后,直径小于5 cm的斑块内藓的可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量低于直径5 cm斑块内藓的含量,丙二醛含量随斑块面积变化无明显规律。(3)干燥速率与斑块面积、可溶性糖、可溶性蛋白及叶绿素含量均呈极显著负相关。以上结果表明,藓结皮斑块面积通过影响斑块内藓类植物干燥速率进而影响其渗透调节和光合作用能力。藓结皮斑块面积减小,藓类植物干燥速率增大,生理活性降低,是藓结皮斑块破碎诱发其退化的原因。研究从藓类植物生理的角度,阐明了干扰后藓类植物衰亡的生理学原因,为生物结皮的保护和管理提供了科学依据。     

水资源约束下西北干旱区城市经济发展与城市化阈值

城市化水平阈值是指在水资源硬约束下,在确保经济发展达到一定速度与规模、生态环境建设得到基本保障、并具备足以支撑城市接纳一定数量农民进城转为非农人口的经济能力时,能达到的“农转非”人口占总人口的最大比例。以干旱区河西走廊为例,分析了在水资源约束下城市经济发展总量及其对应的城市化阈值。采用阈值模型计算表明,未来30a在不跨区调水的前提下,河西走廊总需水量的上限阈值为7.81×109m3,其中生态需水、生产需水和生活需水比例调整为13.2:83.5:3.3,总需水量对应的国内生产总值为1.81×1011元,历年平均增长速度最快可达到6.91%,第一、二、三产业结构调整为18.99:47.20:33.81。在总需水量阈值、经济总量、需水结构与产业结构调整优化和经济增长速度不低于7%、农业需水按0.61%的速度退水9.12×108m3、生态需水比例不低于13%等多重条件约束下,求得河西走廊未来30a能够达到的总人口为5.82×106人,城镇非农业人口可达到2.05×106人,城市化水平可达到35.14%,这一水平仅相当于中国2001年的平均城市化水平。在跨区调水1.31×109m3的条件下,城市化水平可望达到47.17%。进而采用总人口人均拥有的GDP、非农业人口人均拥有的第二、三产业增加值、农业人口人均拥有的第一产业增加值3项经济指标对水资源约束下经济发展总量对城市化水平的保障程度进行了验证分析。由于各城市的缺水状况、取水条件、发展性质、发展阶段与经济发展实力与前景等各不相同,致使不同城市之间对应的总需水量、经济总量、经济增长速度和城市化水平等均表现出较大的差异性。     

中华按蚊CYP6Y亚家族基因的鉴定和生物信息学分析

【目的】鉴定中华按蚊Anopheles sinensis CYP6Y亚家族基因,分析它们的结构和特征,推测其可能的功能。【方法】以冈比亚按蚊An. gambiae CYP6Y1作为询问序列,通过双向Blast方法检索中华按蚊转录组中CYP6Y亚家族基因,并通过生物信息学方法分析基因结构、特征及可能的功能。【结果】从中华按蚊转录组测序数据中鉴定出2条CYP6Y亚家族基因,分别命名为AsCYP6Y1（GenBank登录号：KF709397）和AsCYP6Y2（GenBank登录号：KF709398）。序列分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2全长分别为1 713 bp和1 815 bp,分别编码502和526个氨基酸。基因结构分析显示,该亚家族基因仅含有1个相位1型内含子并与其他P450基因形成保守的共线性分布。蛋白结构分析显示,这2个基因编码的蛋白含P450特有的5个特征序列和6个底物结合位点,且均不存在信号肽,其亚细胞定位为细胞质。3D结构分析显示,AsCYP6Y1有18条α螺旋和13股反向平行的β折叠,AsCYP6Y2有19条α螺旋和11股反向平行的β折叠。通过同样的方法,在达林按蚊An. darlingi中也鉴定出2个CYP6Y亚家族基因。系统进化分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2分别与其他3种按蚊的CYP6Y1和CYP6Y2聚成一支,Bootstrap值均大于90%。替换率分析显示,中华按蚊AsCYP6Y1和AsCYP6Y2与其他3种按蚊同源基因的Ka/Ks均小于1。相对进化速率分析显示,中华按蚊CYP6Y和CYP6M亚家族的相对进化速率均显著快于CYP6P亚家族,而CYP6Y和CYP6M亚家族之间没有显著差异。【结论】在中华按蚊和达林按蚊中存在2个CYP6Y亚家族基因,之前在冈比亚按蚊和不吉按蚊An. funestus中也发现2个CYP6Y亚家族基因,表明CYP6Y亚家族基因可能在按蚊属广泛存在,且可能为按蚊属昆虫所特有。     

pUC19K质粒的构建及其在布鲁氏菌突变株构建中的应用

突变株的构建是细菌基因功能研究的前提。本研究构建了一个可用于布鲁氏菌突变株构建的自杀质粒。在pUC19质粒的多克隆位点插入卡那霉素抗性基因,在该基因两侧添加多个酶切位点,构建成为pUC19K。利用该质粒,我们构建了布鲁氏菌外膜蛋白Omp25基因的突变株。结果表明,利用该自杀质粒,通过一轮筛选即可得到目标基因被抗性基因替换的突变株。pUC19K质粒的构建及成功应用,为布鲁氏菌突变株的构建提供了一个快速有效的手段,也为布鲁氏菌的基因功能研究奠定了基础。     

小鼠呼肠孤病毒Ⅲ型标准化血清制备及ELISA检测方法的建立

目的制备标准化小鼠呼肠孤病毒III型（reovirus 3,Reo-3）免疫血清,建立小鼠Reo-3抗体ELISA检测方法。方法使用动物来源的Reo-3病毒感染BALB/c小鼠,获得高效价免疫血清;以BHK-21细胞制备Reo-3病毒抗原,同时制备做正常对照抗原。滴定抗原和标准化小鼠Reo-3血清的最佳工作浓度,进行特异性、敏感性、重复性、稳定性等实验。结果制备18 mL抗Reo-3血清,经检测,IFA效价达1∶640,IEA效价达1∶160;Reo-3抗原和标准化小鼠Reo-3免疫血清最佳工作浓度分别为5μg/mL和1∶2400;该ELISA检测体系Reo-3特异抗原批内变异系数为3.8%,批间变异系数为4.0%;检测灵敏度〉1∶4400;与仙台病毒（SV）、小鼠肝炎病毒（MHV）、小鼠腺病毒（Mad）、小鼠脑脊髓炎病毒（TMEV）、小鼠多瘤病毒（POLY）均无交叉反应。经37℃破坏性试验,2 d稳定性试验相对偏差〈27%。结论本研究制备的Reo-3抗血清达到同批次大量高滴度的水平,可作为检测实验小鼠Reo-3病原的标准化质控血清。本研究建立的ELISA方法重复性、稳定性好,特异性、敏感性强。该体系可用于大、小鼠等实验动物Reo-3抗体的检测。     

乳杆菌在模拟肉制品条件下结合苯并芘的效果

【背景】乳杆菌对众多致癌物具有吸附作用,但关于乳杆菌结合吸附苯并芘特性的研究并不多。【目的】探讨戊糖乳杆菌(Lactobacillus pentosus) ML32和植物乳杆菌(Lactobacillus plantarum)121对加工肉制品中苯并芘的吸附能力与吸附机制。【方法】基于HPLC检测菌体对不同模拟加工处理方式肉品中的苯并芘的吸附率。【结果】植物乳杆菌121和戊糖乳杆菌ML32对模拟油炸、烟熏或烧烤方式处理肉中苯并芘的吸附率均在30%以上。菌株121对直接烟熏肉中的苯并芘吸附率为41.21%,直接油炸肉中吸附率为38.71%,直接烧烤肉中吸附率为37.51%;菌株ML32对间接烟熏肉中的苯并芘吸附率为40.02%,间接烧烤肉中吸附率为38.01%。植物乳杆菌121适合于去除高温长时间加工肉中的苯并芘,戊糖乳杆菌ML32则相反。另外,乳杆菌细胞壁中的肽聚糖或许在吸附过程中发挥了主要作用。【结论】两株乳杆菌121和ML32具有吸附某些加工肉制品中苯并芘的效果,或许可以作为一种方法用于消除某些肉制品中因苯并芘过量带来的风险。     

谷子窄颖花突变体sins1的表型分析和突变基因定位

利用甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methyl sulfonate)诱变剂处理野生型Yugu1(豫谷1号),在后代中发现了一个可以稳定遗传的颖花明显变窄的突变体,将其命名为sins1。与Yugu1相比,突变体sins1的株高显著降低了3.89%,穗长和穗粗分别显著降低了17.42%和21.62%,旗叶叶长和叶宽分别显著降低了15.09%和25.78%,千粒重显著降低了40.96%,谷码数显著降低了25%,均达到显著水平(P0.05)。利用突变体sins1为母本、SSR41为父本构建F_2定位群体,F_2正常颖花与窄颖花植株数目的分离比例为3∶1,表明该突变性状由隐性单基因控制。利用F_2群体隐性单株,最终将突变基因定位在3号染色体上SSR标记3-2658与CAAS3031间约7.709 Mb的距离内,为下一步精细定位提供了基础,同时也为促进禾本科作物颖花的研究提供了方向。     

家蚕蛹变态期丝腺组织的退化与细胞凋亡特征

利用形态学观察方法、分子生物学检测方法以及20-羟基蜕皮酮(20-hydroxyecdysone)和放线菌酮(cycloheximide)体外培养方法, 研究了家蚕Bombyx mori 蛹变态期丝腺组织的退化与细胞凋亡特征。显微镜的观察显示家蚕丝腺的逐渐退化发生在吐丝期间。DNA梯度电泳的分析表明程序性细胞死亡(programmed cell death)可能伴随发生在丝腺的退化过程中。在离体培养条件下, 用20-羟基蜕皮酮处理5龄第6天幼虫的丝腺, 导致的细胞凋亡提前于对照, 提示在进入蛹变态期前, 20-羟基蜕皮酮提早激发了介导家蚕丝腺细胞凋亡与水解机制的遗传调控级联系统。上述结果表明, 20-羟基蜕皮酮能够诱导家蚕丝腺组织在蛹变态期发生程序性细胞死亡。     

稻小秆蝇触角感受器的超微结构研究

采用扫描电子显微镜对稻小秆蝇触角感受器进行了观察和研究,结果表明,稻小秆蝇触角上共存在5种感受器,分别为毛形感受器、刚毛型感受器、柱形感受器、锥形感受器蒲姆氏鬃。对各种触角感受器的形态、分布特点进行了描述,并对其功能进行了一定的探讨。