功能核酸概念的内涵与外延

对功能核酸概念的分析需要建立在对功能核酸研究的基础上,从内涵和外延两个方面来进行探析。从内涵来看,它是对具有特殊结构、执行特定生物功能的核酸分子的统称;从外延来看,它包括适体、核酸核酶、核糖开关、发光核酸、修饰核酸、功能核酸裁剪、核酸自组装、功能核酸纳米材料、核酸纳米酶、核酸药物、核酸补充剂以及DNA存储技术等。目前功能核酸已成功地应用于生物传感、生物成像、生物医学等诸多领域。对功能核酸这一概念进行了探讨,并尝试对其范畴、特点进行归纳总结,以期梳理和完善功能核酸的基本概念,促进该领域的进一步发展。     

紫花针茅根际和体内真菌群落结构及与土壤环境因子的相关性研究

[目的] 探究青藏高原不同地区高寒草原紫花针茅根际和体内真菌群落的组成、多样性等特征,及与土壤环境因子（理化性质和酶活性）间的相互关系。[方法] 从青藏高原不同地区采集紫花针茅样品,应用土壤化学方法分析根际土壤理化性质和酶活性,并采用Illumina Miseq高通量测序技术,解析根际土壤和体内真菌群落组成和丰度、Alpha多样性和菌群结构,同时分析了紫花针茅根际真菌种群多样性与土壤环境因子的相关性,厘清了影响紫花针茅根际真菌区系的土壤环境因素。[结果] 三个采样地的根际土壤呈中性偏碱,土壤理化性质和酶活性变化各异。高通量测序共得到314801条有效序列和4491个OTUs;XZ样地的紫花针茅真菌多样性和丰富度相对偏低,GS样地最高。在门分类水平上,子囊菌门Ascomycota和担子菌门Basidiomycota是主要内生真菌类群,占总菌群的88.28%。不同采样地区紫花针茅体内真菌群落结构存在明显差异,而根际土壤真菌群落结构差异不大。相关性分析表明,紫花针茅真菌多样性与土壤pH、有效钾、铁、钙、镁、多酚氧化酶、过氧化物酶和脱氢酶呈显著（P<0.05）或极显著（P<0.01）正相关,而与海拔、土壤酸性磷酸酶呈极显著负相关。RDA分析发现,紫花针茅根际土壤真菌不同,影响的土壤环境因子也不同。[结论] 青藏高原高寒草地紫花针茅根际和体内栖息着丰富的真菌群落,其组成和多样性受多种土壤环境因子影响,且影响不同真菌群落的主要土壤环境因子也不同。本研究对于有益微生物资源的开发、利用及保护具有重要意义,并为紫花针茅草原保育和合理开发利用提供科学依据。     

全球气候变化对陆地植物碳氮磷生态化学计量学特征的影响

全球气候变化背景下生物地球化学循环的响应规律和陆地植物适应对策已受到广泛关注.本文在分析气候变暖和降水变化对不同生态系统植物C∶N∶P的影响、CO₂浓度升高对不同光合途径物种元素的影响,以及氮沉降对土壤 植物元素影响的短期和长期效应等基础上,从植物生理特性和土壤有效营养元素变化等方面揭示了其可能存在的内在机理,以期为研究C、N、P化学元素在土壤 植物之间传递与调节机制、陆地生态系统结构和功能,以及生物地球化学元素循环对气候变化的响应提供理论依据.最后提出了该领域研究中存在的问题及对今后研究的展望.     

Hcy, hs-CRP与急性脑梗死患者颈动脉粥样硬化关系的研究

目的:探讨急性脑梗死患者血清同型半胱氨酸(Hcy)、超敏C反应蛋白(hs-CRP)与颈动脉粥样硬化的相关性及临床意义。方法:收集确诊为急性脑梗死患者90例,对患者进行颈动脉超声检查,根据颈动脉狭窄程度将患者分成颈动脉内膜正常组、轻度狭窄组、中-重度狭窄组。比较三组患者斑块检出率、Hcy、hs-CRP水平和IMT厚度,同时对Hcy、hs-CRP与IMT进行相关性分析。结果:中-重度狭窄组斑块检出率为86.4%,显著高于轻度狭窄组和颈动脉内膜正常组(P0.05);颈动脉内膜正常组Hcy、hs-CRP水平以及IMT厚度均显著低于颈动脉轻度狭窄组、中-重度狭窄组(P0.05);hs-CRP与IMT呈正相关(r=0.71,P0.05);Hcy与IMT呈正相关(r=0.79,P0.05)。结论:血清Hcy和hs-CRP水平与颈动脉粥样硬化程度密切相关,Hcy、hs-CRP联合检测对急性脑梗死的早期诊断和预后有着重要临床意义。     

S1核酸酶介导的功能核酸生物传感器研究进展

S1核酸酶是一种高度单链特异的核酸内切酶,在最适的酶催化反应条件下,降解单链DNA或RNA,产生带5'-磷酸的单核苷酸或寡核苷酸。对双链DNA、双链RNA和DNA-RNA杂交体相对不敏感。目前,基于S1核酸酶内切酶的活性,搭载不同的信号输出及扩增方式,已经构建了一系列的生物传感器,实现了对金属离子、单链核苷酸、氨基酸等物质的检测,还能应用于核酸反应体系的纯化,多元化基因文库的构建等方面。首先从结构、性质方面介绍了S1核酸酶,并对近年来基于S1核酸酶介导的、具有代表性的生物传感器的组建及应用情况进行了综述;然后主要根据所检测的靶物质不同,对S1核酸酶介导的各种传感器进行了分类介绍;最后分析了目前S1核酸酶的研究现状,并且对未来S1核酸酶介导的生物传感器的发展方向进行了展望。     

MSTN基因编辑牛的鉴定及基因分型新方法

基因编辑是目前进行遗传修饰的重要手段,但因编辑时缺失的片段小而给基因编辑的鉴定和分型带来困难。该研究以肌肉生成抑制素基因(Myostation,MSTN)编辑牛为材料,建立功能核酸PCR(Functional nucleic acid PCR,FNA-PCR)方法对其进行鉴定及基因分型。针对编辑位点的两种等位基因设计两条不同的正向引物和一条共用的反向引物,其中一条正向引物是用于检测野生型等位基因,3'端终止于编辑位点,同时对它的5'端进行功能核酸接头设计;另一条正向引物用于检测编辑型等位基因,3'端跨越编辑位点向后延伸几个碱基。这种设计可使野生型和编辑型等位基因扩增产物大小不同。通过对PCR反应体系和条件的优化,建立了一种通过一次PCR反应准确对三种不同基因型进行分型的FNA-PCR新方法。检测方法灵敏度高,检测限为0.1ng。该研究中所建立的FNA-PCR方法可用于基因编辑检测及其它小片段缺失的基因分型,具有简便、准确、灵敏、成本低等优点。     

油脂酵母发酵木糖生产微生物油脂

目的用斯达油脂酵母(Lipomyces starkeyi)作为发酵菌株,以纯木糖溶液为油脂发酵原料,对L.starkeyi利用木糖积累油脂进行系统研究。方法 L.starkeyi于斜面培养基中活化后,接种于YPD液体培养基,于30℃、200 r/min摇床培养。在摇瓶中培养一段时间后,测定发酵液细胞浓度,离心发酵液收集细胞。将离心后得到的菌体加入木糖溶液重悬,并转接于含50 mL木糖溶液的250 mL摇瓶中进行发酵生产。结果相比一阶段法,两阶段发酵方法可以在更短的时间内达到较高的油脂含量,油脂含量能够达到细胞自身干重的60%以上。实验发现高菌龄酵母产油速度更快;并且初始木糖浓度高达120 g/L时,酵母细胞仍然能够高效合成油脂。结论 L.starkeyi能够有效利用木糖进行发酵产生油脂,是以木质纤维素为原料生产微生物油脂的优良菌种。     

长江和畅洲江段大型船舶的噪声特征及其对长江江豚的潜在影响

长江航运业的快速发展导致长江中船舶数量激增,相应的水体噪声污染可能对同水域的长江江豚（Neophocaenaasiaeorientalisasiaeorientalis）产生一定的负面影响,本研究采用宽频录音设备对长江和畅洲北汊非正式通航江段的各类常见大型船舶（长gt;15m且宽gt;5m）的航行噪声进行了记录,并分析其峰值-峰值声压级强度（SPLp-p）和功率谱密度（PSD）等。结果表明,大型船舶的航行噪声能量分布频率范围较广（gt;100kHz）,但主要集中于中低频（lt;10kHz）部分,各频率（20Hz-144kHz）处的均方根声压级（SPLrms）对环境背景噪声在该频率处的噪声增量范围为3.7 - 66.5dB。接收到的1/3倍频程声压级（TOL）在各频率处都gt;70 dB,在8-140kHz频段内都高于长江江豚的听觉阈值。说明大型船舶的航行噪声可能会对长江江豚个体间的声通讯及听觉带来不利影响,如听觉掩盖。     

陇中黄土丘陵区乡镇尺度林地转型时空分异:生态建设工程的效用

基于GIS技术及定西市安定区1995年、2000年、2005年、2010年和2015年5期Landsat遥感影像解译数据,开展乡镇尺度的林地转型来源、幅度、速度和转型时空分异特征研究,并探讨林地变化形式。结果表明:1995—2015年,林地转型数量处于增加态势,草地和耕地是主要来源; 1995—2015年林地转型幅度和转型速度均呈先减后增趋势;整个研究时段内,林地转型空间分布有所差异,乡镇林地面积转型各不相同;林地转型变化随着坡度增加而不同,林地净转换量和转型幅度均先升后降,而转型速度与其相反,林地转型主要发生在坡度15°以上区域。     

锌胁迫对彩色豆马勃体内锌的分布和活性形态及其抗氧化系统的影响

彩色豆马勃Pisolithus tinctorius可广泛与林木建立外生菌根,其共生可促进植物生长,提高植物对重金属的耐受性。然而,关于彩色豆马勃对重金属锌(Zn)胁迫的生理响应还不完全清楚。本研究在纯培养条件下,测定了Zn胁迫对彩色豆马勃生物量、Zn的活性形态和亚细胞分布,超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)和过氧化物酶(POD)活性,谷胱甘肽(GSH)、抗坏血酸(AsA)和黑色素含量的影响。结果表明,Zn胁迫抑制了彩色豆马勃的生长,在浓度为563 μmol/L时,达到半数最大抑制浓度(IC₅₀),在浓度为600 μmol/L时,生物量降低42.6%。Zn在彩色豆马勃中以活性较低的草酸盐、难溶于水的磷酸盐、果胶酸盐以及与蛋白质呈结合态或吸着态的形式为主。Zn胁迫显著提高了彩色豆马勃菌丝中CAT、POD和SOD活性,增加了GSH和黑色素含量,但对AsA的含量没有显著影响。本研究表明,彩色豆马勃主要通过调节Zn的分布及抗氧化系统,增加黑色素含量,增强对Zn的耐受性,为外生菌根真菌修复重金属污染土壤提供了理论支持。