运用水槽对优秀青少年游泳运动员有氧能力的研究

目的:通过运用水槽对上海优秀青少年游泳运动员有氧能力进行测试,掌握其有氧能力水平。方法:运用游泳水槽进行递增负荷测试,测试最大摄氧量(VO2max)、相对最大摄氧量(VO2max/kg)、呼吸熵(RQ)、最高乳酸(BLamax)和乳酸恢复率(RQ%)等指标。结果:男、女运动员的起始速度为1.20 m/s和1.16 m/s,每分钟递增0.04 m/s的VO2max测试模式是青少年运动员的适宜模式;上海优秀青少年男子和女子游泳运动员VO2max/kg分别为(59.06±5.20)ml/(min.kg)和(57.20±2.81)ml/(min.kg)。结论:上海优秀男、女青少年游泳运动员的VO2max/kg低于国外优秀运动员,乳酸清除代谢的能力强于国内运动员。     

基于混沌理论的蛋白质序列特性的研究

蛋白质序列特性的研究对于蛋白质的结构及功能具有重要意义。该文为了研究蛋白质序列是否具有混沌行为,先将蛋白质序列通过氨基酸电子离子相互作用势(electron interaction potential,EIIP)转化为时间序列,再根据混沌理论对其进行相空间重构,利用去偏自相关系数,经典G-P算法确定系统的时间延迟t和嵌入维数m,系统的最大Lyapunov指数则用改进的最大Lyapunov指数计算方法计算,其结果绝大多数为正,从而确认了蛋白质时间序列的混沌行为,并对特例进行了说明。     

呼肠孤病毒科的系统发育分析

运用邻接法(neibor-joining,NJ)、最大似然法(maximum likehood,ML)对国际病毒分类委员会(Intemational Committee on Taxonomy of Viruses,ICTV)第八次报告中所有已报道的呼肠孤病毒科外层衣壳蛋白序列进行了系统发育分析.结果表明:两种方法构建的系统树拓扑结构基本一致,尽管部分分支略有差异,但都能够反映出科内各属的系统发育关系,分析结果支持了该科的分类地位.同时还比较两种建树方法的异同点,并对建树产生的差异原因作了探讨.     

粪肠球菌精氨酸脱亚胺酶酶学性质研究

经硫酸铵分级沉淀、Q-Sepharose Fast Flow阴离子交换层析、SephadexG-75凝胶柱层析从NJ402自溶细胞超声破碎液中提纯得到精氨酸脱亚胺酶(ADI),纯化倍数为34.5,活力回收率为31.4%,经SDS-PAGE以及Native-PAGE测定结果表明,ADI亚基分子量约为46 kD,该酶非变性情况下的分子量约为190 kD左右,该酶为同四聚体结构.酶学,胜质研究结果表明:ADI催化最适温度和最适pH分别为50℃和6.5,在45℃以下和pH 5～8之间有很好的稳定性.ADI是L-型脱亚胺酶,具有严格的光学选择性,适当浓度的Mn2 、Mg2 、Co2 对ADI催化活力的促进作用较大,高浓度的Zn2 和Co2 对酶有一定程度的抑制作用,L-瓜氨酸对酶无抑制作用而L-鸟氨酸却表现出较强的抑制作用.ADI在最佳催化条件下作用于L-精氨酸的米氏常数为3.2686 mmol/L,最大反应速度为2.44 μmol/min.     

松花湖铜绿微囊藻无菌株和单藻株生长因素的研究

用毛细滴管洗净法从松花湖分离纯化出铜绿微囊藻(Microcystisaeruginosa)的单藻株和无菌株,研究了温度、照度、N、P、Fe各种因素对单藻株和无菌株生长的影响。结果表明,各种因素对单藻株和无菌株最大比增长率的影响差别不大,单藻株和无菌株分别在温度33℃,照度5000Lx(2000Lx)、NO3-N浓度1.2mg·L-1,PO43-P浓度0.06mg·L-1,柠檬酸铁铁浓度0.05mg·L-1(0.04mg·L-1)时,达到最大比增长率。在一定浓度范围内,随着N、P、Fe浓度的增加,单藻株比无菌株的最大增长量高得多,可见附着细菌的存在,能促进铜绿微囊藻的生长。从松花湖湖水中N、P和Fe含量以及温度和照度的情况看,松花湖的某些区域已经基本具备了水华发生的条件。     

未来气候变化对粤港澳地区杜鹃花适生区的影响

位于我国南方丘陵的粤港澳地区拥有丰富杜鹃花资源,长期以来受杜鹃花不适宜在高温低海拔地区进行开发利用等思想的影响,该区域野生杜鹃花的开发、保护与利用研究寥寥无几,但低海拔野生杜鹃花在气候变化下正面临较高灭绝风险。基于粤港澳地区杜鹃花属(Rhododendron)14个筛选后的野生物种229个标本点位数据,利用最大熵模型(Maxent)模拟粤港澳地区野生杜鹃花在2070年低、中、高3种温室气体排放模式(RCP2.6、RCP4.5、RCP8.5)下的适生区范围大小与方向的变化及其主导环境变量。研究发现未来粤港澳地区野生杜鹃花的适生区范围整体呈缩小趋势,且随着温室气体排放浓度的增加,即从RCP2.6到RCP8.5,越来越多杜鹃花物种适生区呈现向高纬度、高海拔方向迁移的趋势;对杜鹃花分布影响最大的变量为最冷月的最低温、温度季节性和最干月降水量。本研究通过探究气候变化对野生杜鹃花适生区范围的影响,以期为粤港澳地区野生杜鹃花的保护与开发利用提供科学指导。     

一个适于最大似然法估计物种分化年代的进化速率平滑近似方法

众所周知 ,物种分化年代的估计对分子钟 (进化速率恒定 )假定很敏感。另一方面 ,在远缘物种 (例如哺乳纲不同目的动物 )的比较中 ,分子钟几乎总是不成立的。这样在估计分化时间时考虑不同进化区系的速率差异至为重要。最大似然法可以很自然地考虑这种速率差异 ,并且可以同时分析多个基因位点的资料以及同时利用多重化石校正数据。以前提出的似然法需要研究者将进化树的树枝按速率分组 ,本文提出一个近似方法以使这个过程自动化。本方法综合了以前的似然法、贝斯法及近似速率平滑法的一些特征。此外 ,还对算法加以改进 ,以适应综合数据分析时某些基因在某些物种中缺乏资料的情形。应用新提出的方法来分析马达加斯加的倭狐猴的分化年代 ,并与以前的似然法及贝斯法的分析进行了比较     

基于质粒DNA匹配问题的分子算法

给定无向图,图的最小极大匹配问题是寻找每条边都不相邻的最大集中的最小者,这个问题是著名的NP-完全问题.1994年Adleman博士首次提出用DNA计算解决NP-完全问题,以编码的DNA序列为运算对象,通过分子生物学的运算操作解决复杂的数学难题,使得NP-完全问题的求解可能得到解决.提出了基于质粒DNA的无向图的最大匹配问题的DNA分子生物算法,通过限制性内切酶的酶切和凝胶电泳完成解的产生和最终接的分离,依据分子生物学的实验手段,算法是有效并且可行的.     

最大信息熵原理与群体遗传平衡

建立了用最大信息熵原理推导群体遗传平衡定律的统一数学模型,并给出了模型的统一解,此解正是Hardy-Weinberg定律所给出的平衡群体的基因型频率,说明当群体信息熵达到最大时,群体基因型频率不再变化,即达到“平衡”。这证明了最大熵分布就是Hardy-Weinberg平衡分布。Hardy-Weinberg平衡定律与最大信息熵原理的内在一致性说明,杂交和随机交配是一个不可逆过程,使群体基因型信息熵增大,无序性增,是选择和近亲交配使群体的信息熵降低,有序性增加,育种过程实际就是调节群体信息熵的过程。过程信息熵的含义是表示一个概率分布的不确定性,最大熵原理意味着在一定的约束条件,选择具有最大不确定性的分布,从而其分布是最为随机的。最大熵原理在信息,工程,天文,地理,图像处理,模式识别等自然科学和社会科学领域都有广泛的成功应用,本文从群体遗传学角度证明了这一原理具有普遍适用性。熵是描述系统状态的函数,而最大熵原理则表明了系统发展变化的趋势,系统的最终状态必然是熵增加至最大值的状态,对于任何系统都是如此。因此,群体遗传系统的平衡定律可以统一用最大熵原理进行判定和描述;任意群体的基因型信息熵在随机交配世代传递时有不断增加的趋势;在一定约束条件下基因型信息熵达到最大值时,就称之为达到遗传平衡。本文将信息论原理应用于群体遗传学研究,揭示了基因信息熵的生物学意义,并表明可以用信息学和控制论的原理和方法来研究群体遗传学问题。     

气候变化下中国八种梧桐属树种潜在适生区模拟

中国梧桐属（Firmiana）在世界梧桐属中占比较大，且除梧桐外其余种均为中国特有且分布范围狭窄的植物种，灭绝风险大，研究气候变化对中国梧桐属树种的影响对于维护生物多样性具有重要的意义。结合多时期第六次国际气候耦合模式比较计划（CMIP6）气候变量数据和中国八种梧桐属树种的分布数据，基于R语言kuenm程序包优化的最大熵（Maxent）模型模拟分析中国八种梧桐属树种在多尺度下的潜在适生区，得出梧桐属最适宜的模拟尺度、潜在适生区的面积变化和迁移方向、梧桐属多样性保护关键区域及保护空缺。结果表明：（1）梧桐属最适宜的模拟尺度为亚洲；（2） Maxent模型的接收者操作特征曲线下面积（AUC）值均大于0.9，表明模型对梧桐属潜在适生区预测结果具有较高准确度；（3）气候变化影响下除云南梧桐（Firmiana major）外其它树种的潜在适生区都将在未来有所扩大；（4）中国八种梧桐属树种潜在适生区迁移方向主要为东西向，南北向大跨度迁移较少，纬度变化不大；（5）丹霞梧桐（Firmiana danxiaensis）的稳定潜在适生区最小；（6）中国梧桐属多样性保护关键区域主要分布于广西壮族自治区及云南、广东、海南等省区；（7）中国梧桐属多样性保护空缺区域主要分布于广西壮族自治区中部及海南省北部；（8）梧桐属多样性保护关键区域正在为人造地表所侵蚀。研究分析气候变化对中国八种梧桐属树种的影响及其潜在适生区变化、中国梧桐属多样性保护状态，可为中国梧桐属建立多样性保护廊道提供相关建议，为制定多样性保护规划及相应措施提供参考。