病毒蛋白质组学及其应用

病毒蛋白质组学是蛋白质组学研究技术在病毒学领域的应用,其研究方法主要是基于质谱鉴定的电泳分离或色谱分离技术。病毒蛋白质组学的研究可以补充基因组注释、纯化单一的病毒成分、研究病毒与其宿主细胞蛋白的相互作用、识别病毒作用的靶位点、鉴定病毒感染的致病因子及病毒的进化关系、识别病毒的免疫源性蛋白。病毒蛋白质组的研究有助于对病毒致病性的了解,加速新的诊断方法及治疗药物的研制,增强对病毒的生物防御。由于一些技术及主观因素的影响,病毒蛋白质组的研究是很有限的,这是一个亟待重视并增强的领域。     

蜂毒溶血肽类似物定量构效关系计算分析

采用HyperChem7．0结构分析软件,对蜂毒溶血肽类似物的分予体积等结构参数进行了计算分析．分别利用多元线性回归、BP-神经网络计算法进行统计分析,获得两个相关性好的QsAR（quantitative structure-function relationship）模型．结果显示,蜂毒肽溶血活性与生成热、键合能、表面积、分予体积、极化能、醇水分配系数、水舍能相关．为降低溶血作用,指出在设计蜂毒肽结构时应尽量避免螺旋状结构．少用疏水性氨基酸．     

短小芽孢杆菌对盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素产量的影响

研究了短小芽孢杆菌（Bacillus pumilus）对盐藻空间诱变株系SZ-05（Dunaliella salina SZ-05）的生物量及β-胡萝卜素积累的影响。结果表明,短小芽孢杆菌显著提高了盐藻SZ-05的生物量和β-胡萝卜素的产量,明显降低了培养体系中的溶解氧和胞外多糖的含量。溶解氧的减少,使得藻细胞的光呼吸作用下降,光合作用速率提高,使藻细胞生物量增加。胞外多糖具有抗氧化作用,胞外多糖的减少可能进一步增加了β-胡萝卜素的合成,从而使β-胡萝卜素在胁迫条件下大幅度增加。     

利用荧光指示分子IeGFP比较vip3A和cry1Ia基因启动子活性

苏云金芽孢杆菌（Bt）的Vip3A和Cry1Ia蛋白质序列无同源性,但具有其他相似的特征,例如在孢子形成早期合成,然后跨膜转运至胞外。本研究以新型融合荧光蛋白IeGFP为报告分子,比较vip3A（Pv）和cry1Ia基因（Pi）启动子的调控模式和活性。结果表明,在大肠杆菌中,两者均为组成型启动子。通过荧光信号强度的比较发现,在大肠杆菌中,Pi活性显著强于乳糖操纵子调节基因启动子（PlacI, P<0.01）,但比PlacI增强型突变体（PlacIq, P<0.01）和cry1Ac基因启动子（Pac, P<0.01）弱。在3个Bt启动子中,Pv活性最弱,接菌12 h后,与PlacI接近（P>0.05）。在Bt菌株中,Pv对IeGFP的表达调控与之前报道的Pi相似。启动子的Shine-Dalgarno（SD）序列与目的基因起始密码子（AUG）之间的间隔区域在调节细菌的蛋白质翻译效率方面发挥重要作用。本研究中构建的大部分Pv与Iegfp基因的间隔区域突变,均导致相应大肠杆菌和Bt细胞的荧光强度显著降低（P<0.05）,说明融合荧光蛋白IeGFP具有较好的灵敏度。该研究不仅确定了2种启动子在Bt和大肠杆菌中的活性,而且验证了IeGFP指示弱启动子活性的可行性。     

常规培养与缺氧条件下BCG菌体内外sRNA的表达检测

近期发现细菌的sRNA在菌体内和菌体外均具有一定的生物学功能。为研究结核分枝杆菌菌体内外sRNA的表达情况,通过分析卡介苗(Bacillus Calmette-Guerin Vaccine, BCG)菌体和外泌体RNA测序结果,采用RT-qPCR法检测常规培养与缺氧条件下BCG菌体内外sRNA相对表达量,分析菌体内外sRNA谱的差异。结果显示,常规培养时,菌体内丰度较高的sRNA为MTS2823、MTS1338与ASdes,菌体外丰度较高的为Mcr3、MTS2823和AS1890。菌体内受缺氧诱导表达增加的是MTS2823、MTS1338、MTS0997和G2。其中MTS1338与G2的启动子区发现了DosR的结合基序。无论是否缺氧,MTS0997、G2、Mcr7和AS1890在菌体外的相对表达量均高于菌体内,而C8只在缺氧时菌体外表达增高。研究揭示了BCG菌体内外sRNA表达谱不同,且一部分sRNA在常规培养和缺氧应激时向菌体外释放,同时发现了细菌受缺氧诱导的sRNA种类。     

大泷六线鱼仔稚鱼头部骨骼发育观察

采用软骨-硬骨双染色方法, 对大泷六线鱼仔稚鱼头部骨骼的发育过程进行详细观察与分析。结果显示: 大泷六线鱼初孵仔鱼头部已存在迈克尔氏软骨、腭方骨、舌棒骨和第一基舌软骨等骨骼元件; 当仔鱼4 DPH时, 第二基鳃软骨出现在第一基鳃软骨后端, 缘带向后延伸, 且软骨桥出现, 将头盖骨分为前卤和后卤; 9 DPH时, 3对鳃下骨, 第五对角腮骨可见; 13 DPH时, 迈克尔氏软骨背中部突, 4对鳃上骨、鼻骨、中筛板和侧筛板相继出现; 16—21 DPH时, 基舌骨出现在第一基鳃软骨前方; 23 DPH时, 齿骨开始骨化; 26 DPH时, 前颌骨和上颌骨开始骨化; 至35 DPH时, 前颌骨和上颌骨完成骨化; 50 DPH时, 副蝶骨、前鳃盖骨、缘带、后翼骨、鼻骨和续骨完成骨化; 60 DPH时, 大泷六线鱼头部骨骼, 除舌棒骨外, 基本骨化完成。研究摸清了大泷六线鱼仔稚鱼头部骨骼不同骨元件的发育时序, 阐释了头部骨骼的发育规律及其特殊性, 为大泷六线鱼早期骨骼功能发育研究及头部骨骼畸形鉴定提供了科学依据。     

不同尺度下荒漠草原建群种短花针茅的空间分布对载畜率的响应

为探讨不同尺度下短花针茅种群密度空间分布对载畜率的响应特点及差异,本研究以内蒙古四子王旗短花针茅荒漠草原建群物种短花针茅为对象,分析了不同尺度(1 m×1 m小尺度和5 m×10 m中尺度)下对照、轻度放牧、中度放牧和重度放牧4种处理短花针茅种群的空间异质性。结果表明: 与小尺度相比,中尺度的对照与轻度放牧下短花针茅种群密度显著降低。在2种尺度下,与对照相比,放牧使得短花针茅种群密度显著增加。通过半方差函数进行模型拟合, 小尺度下,对照、轻度放牧、中度放牧及重度放牧样地短花针茅种群分布分别符合线性、指数、指数和指数模型,中尺度下分别为高斯、指数、高斯和指数模型。不同尺度和放牧强度下短花针茅种群空间结构发生改变,小尺度下,对照样地短花针茅分布格局较简单、空间结构较好;而重度放牧样地短花针茅分布格局较复杂、空间结构较差;中尺度下,重度放牧样地短花针茅分布格局较简单、空间结构较好,而中度放牧样地短花针茅分布格局较复杂、空间结构较差。中、小尺度下,中度和重度放牧使得短花针茅种群空间异质性降低且分布更为均匀;此外,对照、中度和重度放牧下中、小尺度短花针茅种群空间分布趋势基本一致,而轻度放牧则有所不同。     

宁夏东部荒漠草原-灌丛地转变过程土壤氮素响应

选取近30年荒漠草原灌丛引入形成的典型草地-灌丛镶嵌体内部的荒漠草地、草地边缘、灌丛边缘、灌丛地为研究样地,对各样地及其微生境(植丛与空斑)相关土壤指标进行测定,以了解荒漠草地向灌丛地转变过程中土壤氮素的响应特征。结果表明: 随草地灌丛化转变,草本与灌丛生物量均增加,其中一年生草本随灌丛引入增加明显;土壤水分、全碳、全氮及微生物生物量均呈降低趋势,微生物数量在草地边缘与灌丛边缘降低,而在灌丛地增加并略高于荒漠草地;从荒漠草地转变至灌丛地,硝态氮显著升高52.3%,最高为28.45 mg N·kg^-1,铵态氮显著降低10.4%,最低为4.81 mg N·kg^-1。微生物生物量氮与土壤水分呈显著正相关,而矿化氮与土壤水分响应关系则随着植被转变呈非线性变化,即硝态氮和铵态氮与土壤水分在荒漠草地和草地边缘呈正相关,而在灌丛边缘和灌丛地呈负相关。荒漠草地向灌丛地近30年的转变过程中,土壤全氮、微生物生物量氮呈降低趋势,而矿化氮显著增加,其中硝态氮尤为明显,表现出从荒漠草地土壤氮素的硝化抑制向灌丛地硝化加速转变。     

人工与天然云杉林土壤真菌群落多样性及菌群网络关系特征

土壤真菌群落多样性和菌群关系是维持生态系统的多样性及稳定性的关键。本文以粗枝云杉人工林和天然林为研究对象,利用高通量测序技术和生物信息学分析方法,研究了云杉根际和非根际土壤真菌群落组成、多样性及菌群网络关系。结果表明: 从群落组成上看,人工林中相对丰度最高的科是丝盖伞科,而天然林中是蜡壳耳科,两处林型下占比最高的属均为丝盖伞属。群落的β多样性在两处林型的根际、非根际下存在显著差异。环境变量与真菌类群的相对丰度和α多样性相关关系不显著,而草本覆盖度、土壤含水率、总有机碳和植被丰富度是群落β多样性的主要影响因素。网络分析显示,天然林土壤真菌菌群之间以负相关关系为主,表明天然林土壤中菌群之间主要存在竞争作用。比较两处林型下的根际、非根际土壤真菌菌群关系发现,非根际区域菌群之间负相关性均较高,表明非根际土壤中菌群的种间竞争作用可能要强于根际土壤。结合差异丰度分析,两处林型下根际和非根际之间存在显著差异的物种中仅有蜡壳耳科为真菌网络中共有的关键菌群,表明人工林和天然林土壤真菌群落结构中差异种群的变化可能对其群落稳定性影响较小。     

基于PSR模型的陕西省土地生态系统健康评价

基于“压力-状态-响应”(PSR)模型和熵值法对陕西省十市一区的土地生态系统健康状况进行诊断,分析了2009—2017年间土地生态系统健康等级时空变化趋势,以及影响土地生态系统健康变化的驱动因素。结果表明: 2009—2017年间,陕西省土地生态系统健康水平整体提升,其中,2009—2014年间土地生态系统健康程度较低,2014年后健康状况得到明显改善。西安市、宝鸡市、渭南市和汉中市土地生态系统健康等级高且变化幅度大,延安市、榆林市、安康市土地生态系统健康等级较低且变化幅度小,整体呈陕南地区>关中地区>陕北地区。总体来看,陕西省土地生态系统的压力、状态和响应指数均有所增长,但增速趋缓,2014年以后基本趋于平缓,表明在2014—2017年陕西省土地生态系统处于稳定的健康状态。人口增长、城市化水平、单位耕地化肥负荷、森林覆盖率、工业废水排放达标率和工业固体废物综合利用率是影响陕西省土地生态系统健康变化的主要驱动因素。控制化肥农药使用量、优化土地利用结构和提高土地利用效率是陕西省推进生态文明建设、落实生态保护红线的必要措施。