一种新型补骨脂素衍生物BSP-1诱导B16细胞中黑色素合成的作用机制

8-甲氧基补骨脂素（8-MOP）和5-甲氧基补骨脂素（5-MOP）等补骨脂素类药物在临床上常用于治疗白癜风,但同时具有诸多副作用。因此,发掘作用更强、毒性更小的补骨脂素类化合物用以治疗白癜风成为研究热点。在我们的前期研究中,本课题组设计合成了一系列结构新颖的补骨脂素席夫碱衍生物,并评价了它们的抗白癜风活性。本论文选取了其中一个补骨脂素席夫碱衍生物（BSP-1）,研究了它对小鼠B16细胞中黑色素合成的作用及其信号通路。利用CCK 法、L-Dopa 氧化法、NaOH溶解法及Western印迹法分别分析BSP-1对细胞增殖、黑色素含量、酪氨酸酶(TYR)活性及相关蛋白表达的影响。结果显示,BSP-1能够促进B16细胞内黑色素生成和TYR活性,上调 TYR、TRP-1、TRP-2和MITF的蛋白表达,并呈浓度依赖性。机制研究发现,BSP-1通过提高Akt和GSK-3β的磷酸化水平,上调细胞核中β 联蛋白的含量,最终使得小眼相关转录因子（MITF）的蛋白表达增加。综上所述,本研究提示BSP-1可通过调节Wnt/β-联蛋白信号通路来促进B16细胞内的黑色素合成。     

9年生枫香的遗传变异和优良家系单株选择

为选育枫香(Liquidambar formosana)优良家系,对其24个种源310个家系的遗传变异进行分析,采用多目标决策法选育用材林优良家系及单株。结果表明,9年生枫香胸径、树高、材积、第一枝下高、冠幅和树干通直度等性状在种源和家系间存在显著差异(P0.01),以云南富宁、广西凭祥和江西湖城3个种源的材积生长表现最佳。各性状的家系遗传力属于中等遗传控制,为0.24~0.44,单株遗传力为0.20~0.50。共选出优良家系26个和单株41株,优良家系的平均胸径、树高、材积、冠幅、树干通直度分别大于总体均值的19.63%、18.56%、52.16%、5.11%和4.03%;遗传增益分别为6.67%、8.24%、20.28%、1.82%和1.75%,优良单株平均材积大于总体均值的150.25%。这为枫香育种策略制定和生产应用等提供理论依据。     

APP/PS1双转基因小鼠的繁育、鉴定及评价

目的：评价APP/PS1双转基因小鼠基因表达及认知行为能力的变化,为AD的相关研究提供有效的动物模型。方法：采用雄、雌鼠1：1合笼配对的方式,令APP/PS1双转基因小鼠自然交配进行繁育。PCR鉴定APP/PS1双转基因鼠仔鼠的基因型后,选择APP/PS1阳性小鼠作为模型（AD）组,同批APP/PS1阴性为对照（CT）组,每组8只小鼠。以Morris水迷宫实验检测仔鼠的空间学习记忆能力,以HE染色、刚果红染色观察仔鼠脑片组织病理学改变。结果：①APP/PS1双转基因鼠仔鼠基因经PCR扩增,出现约360 bp的目的基因条带,表明成功繁育出转入APP/PS1基因的仔鼠;②Morris水迷宫实验结果显示,与7月龄阴性小鼠（CT组）比较,同月龄的双转基因AD组小鼠的空间学习记忆能力明显降低（P<0.05）;③HE染色结果显示,AD组小鼠海马结构及细胞形态出现明显异常;刚果红染色结果显示,AD组小鼠脑片组织出现β淀粉样蛋白斑块沉积。结论：APP/PS1双转基因小鼠较好地模拟了AD的病理变化及行为学特征,可作为研究AD发病机制及开发AD防治药物的实验工具。     

短期秸秆颗粒还田对小麦-玉米系统作物产量与土壤呼吸的影响

秸秆直接还田易造成土秸混合度差、秸秆腐解慢和幼苗群体质量差等问题,不利于作物稳产和增产.秸秆颗粒具有还田性能好、还田质量高的优点,但还田后对作物生长和土壤碳排放特征的影响仍不清楚.通过田间微区试验,以秸秆不还田和常规粉碎还田为对照,分析了秸秆颗粒还田对冬小麦和夏玉米籽粒产量、还田一年内土壤呼吸速率和土壤碳排放效率的影响,为改进秸秆还田方式提供理论依据.结果表明: 秸秆颗粒还田显著提高了冬小麦和夏玉米籽粒产量,其周年作物产量较秸秆不还田和常规粉碎还田分别显著提高14.0%和5.8%.秸秆颗粒还田促进土壤碳排放,其小麦生长季和玉米生长季土壤呼吸速率和碳累积排放量显著高于秸秆不还田.与常规粉碎还田相比,秸秆颗粒还田显著提高了冬小麦生长季土壤呼吸速率和碳累积排放量15.2%和8.9%,但夏玉米生长季两者无显著差异.此外,秸秆颗粒还田降低了土壤呼吸温度敏感指数(Q₁₀),提高了土壤碳排放效率.与秸秆不还田和常规粉碎还田相比,秸秆颗粒还田土壤呼吸敏感指数显著降低22.6%和10.1%,周年土壤碳排放效率提高2.3%和1.9%.可见,秸秆颗粒还田短期内显著促进土壤碳排放,但由于较高的作物产量,其碳排放效率能维持在较高水平.在黄淮海粮食主产区,秸秆颗粒还田可以作为一种新型的秸秆还田方式,但其土壤碳排放的长期效应仍需进一步研究.     

光通过散射介质聚焦的空间位相逐个单元调节方法

本研究在分析现有散射介质聚焦方法的基础上,提出一种利用单元裂解进行波前位相调制,将经过强散射介质的散射光聚焦的快速收敛方法.文中详细地描述了这一新方法的原理,并同现有逐个单元调节方法进行运行对比.单元裂解方法的物理本质,即为实现空间光调制器的调制各单元光波之间同位相干涉.本方法具有更高的信噪比,并且聚焦收敛的速度快.这一新方法为进一步开展生物成像的光学理论研究提供了新思路.     

瓢虫性选择行为及进化机制研究

昆虫性选择行为一直是行为生物学家和进化生物学家所关注的热点。早期对瓢虫性选择行为研究主要集中在非随机性交配模式,随着研究的深入,近些年对瓢虫性选择行为研究取得了许多新成果,包括多次交配的行为机制、性选择的识别机制、精子传送及竞争等。为全面地了解瓢虫性选择行为研究现状,本文总结了瓢虫非随机性交配模式,综述了近十余年对瓢虫性行为及进化的研究成果,同时对瓢虫性选择行为未来的研究方向进行了展望。     

γ-聚谷氨酸基因工程研究进展与展望

γ-聚谷氨酸(γ-PGA)是一种天然高分子可降解、环境友好型的新型阴离子聚合物。目前发现多种芽孢杆菌、古细菌和一种真核生物均可合成γ-PGA。根据其合成是否需要外加谷氨酸分为谷氨酸依赖性和谷氨酸非依赖型。γ-PGA的合成基因分为结合型的cap系和游离型的pgs系,其表达产物组成的γ-PGA合成酶复合体调节着γ-PGA的合成和转运。由于γ-PGA具有水溶性好、保湿性好、吸水性好、良好的生物兼容性和生物可降解性、可食用、对环境无污染等优点,在医药、农业、食品、环境、化妆品等领域具有广泛的应用前景。主要对γ-PGA的结构特点、微生物合成、相关基因、合成机理、应用、诱变处理进行综述。以期通过物理和化学等技术的诱变,获得γ-PGA的高产菌株,为提高γ-PGA产量提供依据。     

鸡Sepp1基因及其蛋白理化性质和分子结构的生物信息学分析

硒是人和动物生命必需的微量元素,硒的生物学功能是通过硒蛋白来实现的,硒蛋白P(Selenoprotein P,Sepp1)是机体含量最多的硒蛋白。利用生物信息学相关分析软件和比较基因组学的方法,对鸡Sepp1基因序列和氨基酸序列进行理化性质和结构特征进行分析和预测,并与猪、人、鼠、羊、狗等物种进行比较。结果显示,鸡Sepp1的CDS序列和编码的蛋白质与禽类动物相似,但和哺乳类动物之间差别较大;Sepp1的功能特性与硒半胱氨酸含量有关,不同物种Sepp1中硒半胱氨酸含量存在着差异;鸡Sepp1蛋白在第170-200位氨基酸残基区域具有特定理化性质和分子结构,推测该序列可作为调控鸡Sepp1功能的靶位点。研究结果为以后深入研究鸡Sepp1的机体功能、开发富集Se的动物功能性食品提供理论参考。     

濒危种螺蛳对典型附着藻的摄食特性及其在洱海流域恢复的可行性

通过实验室小试研究濒临灭绝物种螺蛳(Margarya melanioides)对舟形藻(Naviculaceae sp.)、菱形藻(Nitzschia sp.)、孟氏颤藻(Planktothrixmougeotii)以及四尾栅藻(Scenedesmus quadricauda)4种典型附着藻类的摄食探讨其摄食生态学特性,调查海菜花(Ottelia acumiuate)养殖塘中藻的群落结构及水体的pH值、光照、溶解氧(DO)、温度等环境,从摄食生态学角度分析,探讨螺蛳在洱海流域恢复的可行性。摄食实验结果显示:螺蛳对实验选取四种藻摄食率关系为舟形藻菱形藻孟氏颤藻四尾栅藻。对舟形藻摄食的影响因素研究结果表明在温度为25℃时其摄食强度最大,摄食率(IR)为(2.19±0.16)mg个~(-1)d~(-1);螺蛳在光照为0-100001x的范围内均有较强的摄食活动,摄食活动最适宜的光照强度区间为1000-20001x,摄食率IR均达到3.0mg个~(-1)d~(-1)以上;溶解氧DO对其摄食活动影响显著,当DO大于3.6mg/L时螺蛳摄食活跃,低于1mg/L时螺蛳基本停止摄食;螺蛳摄食率大小跟螺蛳重量呈显著负相关P0.05。洱海流域海菜花塘水体的调查结果得出海菜花塘的pH值、光照、DO、温度以及藻等环境因子均适合螺蛳生存繁衍,可通过构建海菜花湿地来实现螺蛳的保种与扩增恢复。     

扎龙湿地生态系统服务价值评价

从避免重复计算的角度出发,将湿地生态系统服务分为最终服务和中间服务两部分,以最终服务的价值作为湿地生态系统服务的总价值。以扎龙湿地为例,其最终服务包括物质生产、土壤保持、水质净化、气候调节、固碳、调蓄洪水、大气调节、休闲旅游、科研教育和授粉服务,中间服务包括净初级生产力、营养循环、涵养水源、地下水补给和生物多样性维持服务,采用市场价值法、替代成本法和旅行费用法等生态经济学方法对扎龙湿地的生态系统服务进行了评价。结果表明,2011年扎龙湿地生态系统服务总价值为679.4亿元,中间服务价值为471.5亿元,各项最终服务的价值大小为气候调节调蓄洪水大气调节固碳休闲旅游授粉服务物质生产水质净化科研教育土壤保持。扎龙湿地不仅是重要的蓄洪区和泥碳储存地,在区域气候调节方面也起着巨大的作用。针对扎龙湿地的管理,应该保护和恢复湿地面积,同时注意适当的增加旅游。