维甲酸受体β基因RNAi表达质粒的构建及其对A549细胞增殖和分化的影响

目的：利用RNA干扰（RNAi）技术，构建针对维甲酸受体（RAR）β基因的小干扰RNA（siRNA）表达质粒，诱导RARβ基因沉默，并观察其对肺癌细胞A549株的细胞周期和增殖的影响。方法：依据设计siRNA的原则。针对人RARβ的mRNA序列，设计并合成编码siRNA的2条寡核苷酸序列，经退火成互补双链，再克隆到pSUPER-NEO-GFP真核表达载体中构建重组体pSUPER-RAR[β转染至A549细胞中，以空质粒和RARβ高表达质粒转染为对照，用Western印迹检测RARβ基因的表达，并采用M1Tr试验检测转染后细胞株的增殖和细胞分化情况。结果：表达人类RARβ基因的siRNA重组表达质粒构建成功；MTT试验结果表明，转染的A549-RARβ-si细胞增殖能力降低。结论：采用RNAi技术特异阻断RARB基因表达，通过转染A549细胞，可使其细胞形态发生变化，并抑制其细胞生长。     

基于Web服务的流感病毒基因组自动化翻译注释系统

随着流感病毒基因组测序数据的急剧增加,深入挖掘流感病毒基因组大数据蕴含的生物学信息成为研究热点。基于中国流感病毒流行特征数据,建设一个集自动化、一体化和信息化的序列库系统,对于实现流感病毒基因组批量快速翻译、注释、存储、查询、分析具有重要的应用价值。本课题组通过集成一系列软件和工具包,并结合自主研发的其他功能,在底层维护的2个关键的参考数据集基础上另外追加了翻译注释信息最佳匹配的精细化筛选规则,构建具有流感病毒基因组信息存储、自动化翻译、蛋白序列精准注释、同源序列比对和进化树分析等功能的自动化系统。结果显示,通过Web端输入fasta格式的流感病毒基因序列,本系统可针对参考序列片段数据集(blastdb.fasta)进行Blast同源性检索,可以鉴定流感病毒的型别(A、B或C)、亚型和基因片段(1~8片段);在此基础上,通过查询数据库底层用于翻译、注释的基因片段参考数据集,可以获得一组肽段数据集,然后通过循环调用ProSplign软件对其进行预测。结合精细化的筛选准入规则,选出与输入序列匹配最好的翻译后产物,作为该输入序列的预测蛋白,输出为gbk,asn和fasta等通用格式的文件,给出序列长度、是否全长、病毒型别、亚型、片段等信息。基于以上工作,另外自主研发了系统其他的附加功能如进化树分析展示、基因组数据存储等功能,构建成基于Web服务的流感病毒基因组自动化翻译注释系统。本研究提示,系统高度集成系列软件以及自有的注释翻译数据库文件,实现从序列存储、翻译、注释到序列分析和展示的功能,可全面满足我国高通量基因检测数据共享化、本土化、一体化、自动化的需求。     

马鞍山市城市化与生态环境耦合协调发展研究

伴随城市化的快速推进, 生态环境面临日益严峻的挑战, 因此研究城市化与生态环境的耦合协调发展显得尤为重要。以安徽省马鞍山市的街道及乡镇为研究对象, 利用DMSP/OLS夜间灯光数据和Landsat遥感影像数据, 建立夜间灯光指数和遥感生态指数, 并引入耦合协调模型, 对1993—2013年马鞍山市城市化与生态环境耦合协调关系进行探索。结果表明: (1)1993—2013年马鞍山市城市化水平提高, 但城市化水平存在地区差异, 城市化水平高的地方主要集中在花山区和雨山区; (2)1993—2013年马鞍山市生态环境质量呈现先上升再下降的趋势, 生态环境较好的地区主要分布在西部丘陵地区如含山县的清溪镇、仙踪镇、昭关镇等地方; (3)1993—2013年马鞍山市城市化与生态环境耦合协调发展水平提升, 耦合度和耦合协调度不断提高, 耦合协调类型由低度协调阶段转向中度协调阶段; 在马鞍山市东西和南北方向耦合协调度空间演变趋势皆呈倒U型。该研究结果可为马鞍山市城市的发展和生态环境的保护提供科学参考。     

松材线虫入侵后不同伐倒干扰强度对马尾松林植物多样性的影响

以松材线虫入侵马尾松林后经过不同伐倒干扰强度经营形成的不同群落类型作为研究对象,对9个群落类型的物种多样性进行了研究.结果表明,乔木层物种多样性指数大小排列顺序为: 马尾松纯林受害皆伐后形成的阔叶林(富阳)＞轻度受害的马尾松 木荷混交林(富阳)＞对照＞轻度受害的马尾松 纯林(富阳)＞马尾松 栓皮栎混交林受害择伐后形成的栓皮栎林(舟山)＞马尾松纯林受害皆伐后形成的马尾松幼龄林(富阳)＞马尾松纯林受害择伐后形成的枫香林(舟山)＞受害的黑松 马尾松混交林(舟山)＞受害的马尾松纯林(舟山).灌木层舟山马尾松纯林的3种多样性指数均最低,其余各地相差不大.草本层马尾松幼树纯林、栓皮栎林和枫香林的3个指数较高.不同地理位置和不同受害程度的马尾松林植物多样性差异显著;不同干扰程度、不同恢复方式下马尾松林内的植物多样性差异也显著.建立了伐倒干扰强度指数,发现物种多样性指数随伐倒干扰强度指数的变化规律符合“中间高度膨胀”理论.协方差分析结果表明,所建的指数能有效地反映松材线虫入侵及病木伐除后马尾松林植物多样性的变化.     

激活蛋白处理水稻引发基因差异表达的研究

利用抑制性消减杂交技术(Suppression Subtractive Hybridization,SSH)成功构建了植物激活蛋白处理水稻与非处理组水稻中差异表达的消减cDNA文库。从文库中一共筛选到1756个克隆,通过反向Northern杂交,从中得到264个有效克隆并测序,利用BLAST在GenBank数据库进行序列相似性比对分析,获得28个上升表达差异基因。通过分析这些基因与植物的光合作用、营养物质的运输代谢等多种植物的生理生化功能相关。本研究为揭示激活蛋白的作用机理奠定基础。     

中国西南纵向岭谷区外来入侵植物对生物多样性的影响

论述中国西南纵向岭谷区外来入侵植物对生物多样性的影响。中国西南纵向岭谷区是我国生物多样性保护的关键地区。目前,该区域已成为外来植物入侵的重灾区,外来入侵植物种类多达70余种,其中,紫茎泽兰Ageratina adenophora（Eupatoriumadenophorum）、飞机草Chromolaena odorata（Eupatorium odoratum）和肿柄菊Tithonia diversifolia等在该区域危害严重,该区域的生态系统的结构与功能遭受破坏,本地物种面临灭绝,农、林、牧生产乃至区域的生态安全受到威胁。该区域的外来入侵植物的危害居全国之冠。研究该区域的外来入侵植物,揭示其危害规律,遏制其危害速度,最终清除该区域的外来入侵植物,恢复该区域的生态平衡,具有十分重要的现实意义和科学价值。文中详细论述了外来入侵植物对植物物种多样性、植物群落多样性、生态系统多样性、农牧业及林业的影响,最后指出消除和控制外来入侵植物的途径。     

系统生物学——生命科学的新领域

系统生物学是继基因组学、蛋白质组学之后一门新兴的生物学交叉学科,代表21世纪生物学的未来.最近,系统生物学研究机构纷纷成立.在研究上,了解一个复杂的生物系统需要整合实验和计算方法.基因组学和蛋白质组学中的高通量方法为系统生物学发展提供了大量的数据.计算生物学通过数据处理、模型构建和理论分析,成为系统生物学发展的一个必不可缺、强有力的工具.在应用上,系统生物学代表新一代医药开发和疾病防治的方向.     

不同种植年限有机土基质的变化及其对温室黄瓜生长的影响

研究了不同种植年限有机土基质的理化性质变化及其对黄瓜生长的影响.结果表明：随着种植年限的增加,有机土栽培基质的理化性质变差,表现为容重增大、总孔隙度减小、土壤酸碱度降低、有效养分含量下降;有机土微生物区系中细菌、放线菌数量下降,真菌数量增多.随有机土种植年限的增加,黄瓜的生长受到一定影响,表现为株高、叶面积减小,光合功能衰退,黄瓜产量和品质下降,有必要对连续种植3年的有机土基质进行地力恢复.
     

甲醇酵母Pichia pastoris高水平表达有活性的辣根过氧化物酶

表达有活性的辣根过氧化物酶(HRP)不仅可以深入揭示HRP结构与功能及其生理作用规律,而且为HRP的广泛需要提供新的来源.为了在甲醇酵母P.pastoris中成功表达,将编码HRP-C成熟肽的cDNA构建到pPIC9上,再转化到P.pastoris中,筛选到了分泌表达非糖基化HRP和高糖基化HRP(分子质量超过100 ku)两种主要产物的重组细胞株.优化表达条件,目标产物在摇瓶发酵液中高效表达,可达4～6 g/L.并且直接从发酵液中可获得具有活性的高糖基化HRP,每毫升发酵液中酶活力约有2 U,经初步的纯化HRP具有最大吸收峰403 nm.     

甲醇酵母Pichia pastoris高水平表达有活性的辣根过氧化物酶

表达有活性的辣根过氧化物酶（ＨＲＰ） 不仅可以深入揭示ＨＲＰ 结构与功能及其生理作用规律, 而且为ＨＲＰ的广泛需要提供新的来源． 为了在甲醇酵母Ｐ． ｐａｓｔｏｒｉｓ 中成功表达, 将编码ＨＲＰＣ成熟肽的ｃＤＮＡ 构建到ｐＰＩＣ９ 上, 再转化到Ｐ． ｐａｓｔｏｒｉｓ 中, 筛选到了分泌表达非糖基化ＨＲＰ 和高糖基化ＨＲＰ（ 分子质量超过１００ ｋｕ） 两种主要产物的重组细胞株． 优化表达条件, 目标产物在摇瓶发酵液中高效表达, 可达４～６ ｇ／Ｌ． 并且直接从发酵液中可获得具有活性的高糖基化ＨＲＰ, 每毫升发酵液中酶活力约有２ Ｕ, 经初步的纯化ＨＲＰ具有最大吸收峰４０３ ｎｍ ．