一种基于Z-Curve映射下DNA序列信噪比的快速算法研究

DNA序列信号频谱3-周期特性被认为是用来区分编码区和非编码区的一个重要特征.针对信噪比计算量大的问题,给出基于Z-Curve映射下快速计算信噪比的方法,该方法有效避开计算离散傅立叶变换(DFT),从序列本身直接得到信噪比.实验结果表明,快速算法计算效率是DFT方法的百倍之上,极大减小基因的信噪比计算时间.     

浙江省生境质量时空演变与生态红线评估

生境质量是反映生物多样性状况与局地生态功能的重要指标,在高质量发展背景下研究区域生境质量的时空演变具有重要意义。以浙江省为研究区,基于InVEST模型、热点分析及地理探测器模型探究生境质量的时空演变与影响因素,并利用生境质量结果对浙江省生态红线开展了定量评估。结果表明:(1)2000-2015年,浙江省生境质量均值呈减速下降趋势,空间上形成了西北、西南、中东高和东北、中部低的分布格局;生境退化度呈现"中心-外围"的圈层辐射结构。(2)热点分析显示,生境质量与生境退化度在乡镇尺度上集聚特征相似、冷热点空间分布趋势相反。(3)地理探测分析发现,地形(高程、坡度)是影响浙江省生境质量的主要因素,植被因素(NPP、NDVI)的贡献度随时间推移逐渐增大;浙江省生境质量空间分异受到自然因子与社会经济因子的协同作用。(4)浙江省生态红线的生境质量整体较高且稳定,不同红线类型的生境质量存在差异;高生境质量区与生态红线的错位区域主要分布在浙西南、西北部山区,而北部、中部以及东部相对较少。基于此,对生态红线调整、区域生态功能区划提出对应的策略,以期提升浙江省生态空间管控。     

江西官山自然保护区瘿椒树群落特征及保护策略

对江西官山自然保护区的典型瘿椒树(Tapiscia sinensis)群落进行调查。结果表明：(1)群落共有维管植物54科78属104种；(2)群落中植物区系组成以北温带分布为主，泛热带分布次之，属于典型的中亚热带山地群落；(3)对立木层进行重要值分析显示，钩锥(Castanopsis tibetana)、瘿椒树、紫楠(Phoebe sheareri)和拟赤杨(Alniphyllum fortunei)是群落优势种；(4)径级与高度级分析显示，瘿椒树种群处于衰退阶段，但占据了顶层空间，具有竞争优势，整体状态稳定；(5) Raunkiaer频度关系为A＞B＞D＞C＞E，符合亚热带山地常绿阔叶林的分布规律；(6) α多样性分析显示，群落Simpson多样性指数0.88，Shannon-Wiener多样性指数3.65，Pielou均匀度0.73。本文调查的官山瘿椒树群落是官山地区少数的几个瘿椒树群落之一，群落多样性较高，具有重要的科研价值和实用价值，但瘿椒树种群整体处于衰退型，未来宜采用就地或迁地方式开展保护。     

科尔沁沙地典型固沙人工林地土壤水分时空特征及其对环境因子的响应

土壤水分时空动态特征对于干旱地区人工林的可持续经营与管理起着至关重要的作用。以位于科尔沁沙地南缘的樟子松和柠条固沙人工林为对象，于2018年11月-2019年11月连续观测了林地0-200 cm土壤剖面的含水量、温度及微气象因子，系统分析了土壤水分的时空变化特征及其对环境因子的响应。研究期内，两种林地土壤水分的季节变化可分为冻结期、补充期、消耗期和稳定期；依据土壤剖面的水分特征可分为易变层、活跃层和稳定层，但两种林地的分层深度有一定差异。在生长季内（5-10月），土壤含水量对大气降雨的响应随着土层深度的增加而减弱；降雨对樟子松人工林0-20 cm层土壤水分的影响极显著（P<0.01），对柠条人工林0-10 cm层的影响极显著（P<0.01）、20-60 cm层显著（P<0.05）。在土壤冻融周期内（2018年11月-2019年4月），两种林地的土壤均表现为"单向冻结"和"双向融化"的特点；土壤温度是影响冻融期内土壤含水量的关键因素，两者呈极显著的指数函数关系；樟子松和柠条人工林土壤的最大冻结深度分别为170 cm和190 cm，前者10 cm土层解冻时间要比后者晚11 d，可能与乔木树冠的遮阴作用有关。潜在蒸散与柠条林0-60 cm层、樟子松林0-20 cm和200 cm层的土壤水分呈极显著相关（P<0.01），而与樟子松林60 cm和160 cm层呈显著相关（P<0.05），这与树木蒸腾和土壤蒸发等综合作用有关。研究表明，由于两种人工林的树种组成、树冠大小、郁闭程度和根系分布等结构特征不同会导致林地土壤水分时空特征的异质性及其对环境因素响应的差异。     

地老虎六索线虫的生物学特性调查

在岳阳地区农田菜地,寄生于小地老虎幼虫Agrotis ypsilon的线虫都是地老虎六索线虫Hexamermis agrotis。田间调查其寄生率高达44%~68%。并对地老虎六索线虫的生活史及温度、湿度、土壤肥料、日照等自然因素对该线虫生存繁殖的影响进行了调查。     

焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因多样性

研究了某焦化废水处理厂接触氧化池中降酚菌群的苯酚羟化酶大亚基基因(thelargestsubunitofthemulti-componentphenolhydroxylase,LmPH)的多样性。通过温度梯度凝胶电泳(temperaturegradientgelelectrophoresis,TGGE)对比分析了氧化池4个区段(O1—O4)中降酚菌群LmPH的组成。它们的TGGE图谱完全一样,相似性为100%,表明该处理池中不同区段的降酚菌群的功能基因组成是高度相似的。以O4段的菌群为代表建立LmPH基因克隆文库,从中挑选了49个克隆测序。依据LmPH基因的DNA序列所推测的氨基酸序列完全相同的归为一类的原则,49个克隆被分为16种类型,其中优势LmPH基因主要有5种类型(多于4个克隆),而另外11种类型都只有1个克隆。与已知基因同源性超过90%的有7种类型,低于80%的有2种类型。基于氨基酸序列的系统进化树分析表明,LmPH文库中绝大部分的类型都属于低亲和常数(low-Ks)的LmPH,占所有克隆的92%。只有一个类型属于高亲和常数(high-Ks)的。因此,处理焦化废水的工业装置中不仅具有丰富多样的苯酚羟化酶基因类型,而且以编码低亲和常数的占优势地位,而过去报道的通过富集培养分离得到的降酚菌则多带有高亲和常数的酶。这提示我们传统的富集培养方法并不能筛选到生态环境中的真正优势功能菌。     

人血清白蛋白-睫状神经营养因子突变体融合蛋白基因在毕赤酵母中的表达及表达产物的纯化和活性鉴定

为了延长人睫状神经营养因子突变体的体内半衰期 ,将人血清白蛋白 (HAS)的C 末端和人睫状神经营养因子突变体AX15 (R13K)的N 末端通过一个 11个氨基酸的连接肽融合在一起 ,构建了融合蛋白HAS-AX15 (R13K)。HAS-AX15 (R13K)融合蛋白基因在巴斯德毕赤酵母中进行表达后通过阳离子交换层析、反向层析和凝胶过滤对表达产物进行了分离纯化。体外TF 1细胞存活实验表明与HAS融合并未影响AX15 (R13K)的生物学活性。体内动物实验表明HAS-AX15 (R13K)融合蛋白的疗效比AX15 (R13K)更为持久 :每 3天注射一次 4 8mg/kg的HAS-AX15 (R13K)融合蛋白的治疗效果优于每天注射一次 1 6mg/kg的AX15 (R13K)的治疗效果。HAS-AX15(R13K)融合蛋白不但可以减少用药次数 ,提高病人的顺应性 ,而且还可以减少用药量和血药浓度的波动 ,从而降低副反应 ,在临床应用上具有一定的优势。     

中国颚毛(虫兆)属二新种(弹尾目,疣(虫兆)科)

记述了采白海南和浙江省的弹尾目疣[虫兆]科颚毛[虫兆]属Crossodonthina Yosii,2新种,海南颚毛yao C．hainana sp．nov．和天童颚毛yao C．tiantongshana sp．nov．。海南颚毛[虫兆]头部每侧有眼2个,弹器痕上有6根刚毛,非常容易与本属其它已知种类分开。天童颚毛[虫兆]与上海产的Crossodonthina tridentiens Yue＆Yin,1999相似,两者的主要区别是：新种的上颚有两条长的、羽毛状分支和具5齿的片状突起,且基部齿长而细;下颚的内颚叶端部及近基部各有1齿;新种腹部第5节有3＋3个疣状突起,而C．tridentiens有2＋2个疣状突起;新种的爪部内侧有2个小齿,1个大齿,C．tridentiens只有1大齿。模式标本保存于上海生命科学研究院,植物生理生态所昆虫标本馆。     

活性污泥总DNA提取方法的研究

采用冻融＋玻璃珠、溶菌酶＋SDS和冻融＋玻璃珠＋溶菌酶＋SDS的方法提取活性污泥的微生物总DNA,并对以上三种方法进行比较,从中确定最佳的方法,以实现普通实验条件下成功提取符合PCR扩增要求的DNA。经紫外光度分析及电泳结果表明,冻融＋玻璃珠＋溶菌酶＋SDS方法所得的DNA的OD260/OD280为1．81,电泳结果显示,所提DNA片段分子量大于10kb,适于酶解和PCR扩增要求,为PCR技术应用于活性污泥的研究提供了一种简便、可靠的DNA提取方法。     

利用反式剪接核酶修复突变绿色荧光蛋白mRNA

为构建修复突变绿色荧七蛋白（GFP）基因的反式剪接核酶,分别构建包含突变的GFP基因的XYQ5／10-pGEM重组质粒、XYQ5／10—pEGFP—C2重组质粒及用于修复该突变基因的反式剪接核酶载体trans—rib—CMV2。通过对体外共转录XYQ5／10—pGEM和trans—rib—CMV2重组质粒的RNA产物进行RT—PCR检测核酶细胞外剪接效果;通过XYQ5／10-pEGFP-C2和trans—rib—CMV2重组质粒共转染HeLa细胞检测核酶细胞内的剪接效果。结果显示,XYQ5／10—pGEM、XYQ5／10-pEGFP-C2及trans—rib—CMV2重组质粒构建成功,反式剪接核酶在细胞外及细胞内都可以修复突变基因。虽然效率不高,但为今后更大规模地研究设计反式剪接核酶打下了基础。