滤光膜对喜树幼苗叶片生长和喜树碱含量的影响

喜树 (Camptotheca acuminata)为中国特有树种 ,因其次生代谢产物喜树碱具有抗癌作用而闻名。通过用黄色、红色、蓝色 3种滤光膜对温室栽培的喜树幼苗进行遮光处理 ,研究了不同光照环境下喜树幼苗叶片生物量、叶绿素含量、光合作用和喜树碱含量的差异。结果表明在 30 d的遮光过程中 ,红膜和蓝膜遮光明显导致幼苗叶片生物量降低 ,黄膜遮光下幼苗叶片生物量在处理后 2 5 d才表现明显降低。不同滤光膜下幼苗叶片叶绿素含量先降低然后升高 ,遮光幼苗的叶绿素 a/ b明显低于日光幼苗。幼苗日最大净光合速率的顺序是 :日光 >黄膜 >红膜 >蓝膜。处理后第 2 0天 ,不同滤光膜下幼苗的光饱和光合速率 (Amax)、光饱和点 (Is)、光补偿点 (Ic)、最大表观量子效率 (AQYmax)都不同程度的低于日光幼苗。处理后第 10天至第 30天 ,遮光幼苗叶片喜树碱含量均显著高于日光下幼苗 ,以蓝膜下幼苗的喜树碱含量最高。蓝膜和黄膜下幼苗的喜树碱产量在后期处理中显著高于日光下幼苗 ,蓝膜下幼苗喜树碱产量在第 30天最高 ,是日光下幼苗的 2 .4 9倍。红膜下幼苗的喜树碱产量在第 10天后与日光下幼苗差异不显著。通过滤光膜遮光促进喜树碱在幼苗叶片中的积累 ,提高了叶片喜树碱产量 ,对喜树碱的生产实践有一定的意义     

利用CRISPR-Cas9技术失活黑曲霉中果胶酶基因及突变株性能评价*

我国果胶酶制剂使用广泛但专一性不高,高效、专一的果胶酶制剂在市场上仍然匮乏。利用基因工程技术改造果胶酶生产菌株——黑曲霉来生产单一成分的果胶酶成为解决果胶酶应用需求的一种有效方案。构建一种高效的CRISPR-Cas9基因编辑技术,可为构建高产单一性果胶酶的黑曲霉底盘菌株提供有效的基因编辑工具。首先敲除产果胶酶黑曲霉基因组上的pyrG基因构建尿嘧啶营养缺陷型菌株AnΔpyrG,并在AnΔpyrG菌株的pyrG基因位点定点整合Cas9基因表达盒和pyrG基因表达盒,构建组成型表达Cas9基因的黑曲霉菌株AnCas9,再构建含有gpdA启动子、锤头结构核酶、HDV核酶的稳定性表达sgRNA的pLM2-sgRNA质粒,建立CRISPR-Cas9基因编辑体系。利用该技术失活AnCas9菌株中的2个聚半乳糖醛酸酶基因4978020和4983861来检测构建的CRISPR-Cas9基因编辑效率并检测4978020基因功能缺失菌株的表型变化和产酶变化,结果表明果胶酶基因编辑效率大于50%,AnΔ4978020的表型和果胶酶酶活性与出发菌株均无明显变化。在黑曲霉中成功构建了高效的Cas9基因编辑技术,4978020基因功能缺失也不影响菌株表型,为构建高产单一性果胶酶黑曲霉底盘菌株奠定基础。     

基于残差注意力网络模型的浮游植物识别

浮游植物作为水生态系统中最重要的生物组成部分之一,对水环境敏感,在水环境监测中得到了广泛的关注。然而水生环境复杂多样,准确高效地识别浮游植物是监测工作中的一大挑战。当前浮游植物识别方法可分为经典形态学分类、分子标记和人工智能图像识别三类。前两种方法已被广泛采用,但费时费力,不利于监测机构的大规模应用和推广。同样,利用图像进行自动化分类难以在高准确率与高效率上达到平衡。深度学习技术的发展为此提供了新思路。本文提出一种新的深度卷积神经网络RAN-11。该网络以残差注意力网络Attention-56和Attention-92为基础,凭借通道对齐融合主干上的底层特征与顶层特征,通过调整注意力模块和残差快个数以精简结构,并引入了Leaky ReLU激活函数代替ReLU。以太湖11个优势属共计1036张图像为数据来源进行对比验证。除星杆藻外,RAN-11对单一优势属的的查准率都在90%以上,并且有5个优势属达到100%的查准率。RAN-11的识别准确率为95.67%,推理速率为41.5帧/s,不仅比Attention-92（95.19%的准确率,23.6帧/s）更准确,而且比Attention-56（94.71%的准确率,41.2帧/s）更快,真正兼顾了准确率与效率。研究结果表明：（1）RAN-11在查准率、准确率和推理速率上优于原始残差注意力网络,更优于以词包模型为代表的传统图像识别方法;（2）融合多尺度特征、精简网络结构和优化激活函数是提高卷积神经网络性能的有力手段。建立在经典分类基础之上,本文提出新的残差注意力网络来提升浮游植物鉴定技术,并构建出浮游植物自动化识别系统,识别准确率高、易于推广,对于实现水体中浮游植物的自动化监测具有重要意义。     

HbF-新晋[~Gy~I119(GH2)Gly→Arg]一种新的不稳定胎儿血红蛋白变异体

 1988年我室又发现一种新的慢泳异常胎儿血红蛋白(HbF)。先证者为一健康汉族女婴。醋纤膜电泳(pH8.6)示变异体区带位于HbF与Hb A_2之间,反相高效液相色谱(HPLC)示正常GγI峰前方出现一异常峰。异常Hb含量为Hb总量的16.8％。理化性质测定该变异体为一轻度不稳定Hb。结构分析证明该变异体为GγI链第119位(GH2)的甘氨酸(Gly)被精氨酸(Arg)取代。γ链GH2位于α_1γ_1接触面,此处的氨基酸置换可导致Hb的不稳定。此变异体被命名为HbF-新晋[~(GγI)119(GH2)Gly→Arg]。     

血红蛋白F乌鲁木齐[~Gγ~I22(B4)Asp→Gly]——在维吾尔族中发现的一种新的胎儿血红蛋白变异体

在乌鲁木齐市进行的一次脐带血普查中,检出一例慢速血红蛋白变异体,携带者为一维吾尔族新生儿。结构分析表明,γ链第22位的天冬氨酸被甘氨酸所替代;变异体的γ75位是异亮氨酸,γ136位是甘氨酸。这种变异[~Gγ~I22(B4)Asp→Gly]迄今在国内外文献中均未见报道,是一种新发现的胎儿血红蛋白变异体,命名为血红蛋白F乌鲁木齐(HbF Urumqi)。热不稳定试验阴性。     

油菜素内酯对盐渍下油菜幼苗生长的调控效应及其生理机制

为了探讨油菜素内酯对植物耐盐性的调控,以甘蓝型油菜"南盐油1号"为试验材料,研究了外源24-表油菜素内酯(24-EBL)对100、200 mmol/L Na Cl胁迫下油菜幼苗干重(DW)、相对含水量(RWC)、渗透调节能力(OAA)、叶片气体交换参数、气孔限制值(Ls)等的调节效应,还测定了不同器官的Na+、K+、Cl-含量,并计算各器官的K+/Na+和SK,Na。结果表明:(1)在不同浓度的盐胁迫下,油菜幼苗DW显著下降,胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6mol/L 24-EBL作用下,油菜植株干重均不同程度的上升,且植株干重都在10-10mol/L 24-EBL(EBL2)处理下达到最大值,分别比100、200 mmol/L Na Cl胁迫下增加29%和20%。与对照相比,非盐胁迫下外源喷施10-12、10-10、10-8、10-6mol/L 24-EBL,油菜幼苗植株干重与对照相比均无显著变化。(2)不同Na Cl浓度胁迫下,油菜叶片的RWC显著下降,外施EBL2可显著提高油菜叶片的RWC和OAA。(3)不同浓度Na Cl胁迫下,油菜幼苗叶片净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)均不同程度下降,而Ls显著上升,而外喷EBL2可不同程度的提高Pn、Gs、Ci、Tr,降低Ls。(4)与对照相比,Na Cl胁迫下油菜幼苗叶片、叶柄和根的Na+和Cl-含量均显著上升,Na Cl浓度愈高,Na+和Cl-含量上升愈显著。而K+含量均下降,外源EBL2可显著降低幼苗各器官的Na+和Cl-含量,对幼苗叶片K+含量没有影响,但提高了叶柄和根中的K+含量。上述表明,合适浓度的24-EBL外喷可明显提高油菜的耐盐水平,且不同浓度Na Cl胁迫下,最适24-EBL浓度均为10-10mol/L。主要是因为外源喷施24-EBL能显著改善离子稳态和渗透调节能力,从而改善盐胁迫下油菜幼苗的光合作用、水分状况,提高其耐盐性。而24-EBL对盐处理下油菜植株气孔限制的显著改善是其促进其光合、水分利用的重要原因,也是其对100 mmol/L Na Cl处理的油菜生长调控效果优于200 mmol/L Na Cl处理的重要原因之一。结果还显示,在叶片中,24-EBL外施可通过排Na+和Cl-来维持植株离子稳态,而对K+影响不大;在根、茎中可通过排Na+、排Cl-、吸K+维持稳态。     

基于数据包络分析方法的城市水资源利用效率研究

为了对我国城市水资源利用效率问题进行分析和评价,本文基于数据包络分析方法,从农业、工业、生活、社会等几个方面共选取了5个输入指标及6个输出指标,利用AIC信息准则(Akaike information criterion)进行了变量选择,构建了较为科学合理的用水效率评价指标体系.在此基础上,采用香农熵指数提升了传统CCR(由Charnes A,Cooper W W,Rhodes E提出)模型的识别能力,选取我国31个省会城市为研究对象,给出了省会城市水资源效率的完整排名。结果表明:①绝大部分城市综合效率得分(CES,Comprehensive efficiency score)普遍不高,投入产出比仍有较大的进步空间;②拉萨、北京、天津、银川、海口、上海等城市CES得分相对较高,这说明一个城市水资源利用效率的高低与经济发展水平可能没有必然的联系,其他城市应结合自身情况向CES得分靠前的城市进行学习;③重庆、南宁、南昌、长沙等水资源较丰富的城市CES得分反而较低,表明这些城市可能存在大量水资源被浪费,应建立起节水机制,同时优化产业结构。     

大肠杆菌糖酵解途径和三羧酸循环启动子的表征及其应用

启动子是控制基因转录的重要元件,也是合成生物学研究和细胞工厂设计的关键环节。糖酵解途径和三羧酸循环是糖类分解代谢的中心代谢,受到包括启动子强度在内的严格调控。为了筛选一系列能满足合成生物学研究和细胞工厂设计需要的不同强度的内源性组成型启动子,利用报告基因——红色荧光蛋白m Cherry和在线分析软件,系统研究了大肠杆菌糖酵解和三羧酸循环中27个启动子的强度和核心结构元件。结果表明:这些启动子的强度范围变化很大,最强启动子Pgap A的强度是最弱启动子Pacn A强度的43. 6倍;启动子的-10序列和-35序列与它们的一致序列也不完全相同,两者之间的距离为17±3bp;但是,启动子的强度和启动子的结构特征基本一致。应用最强启动子Pgap A在重组大肠杆菌DH5αΔpck中分别表达磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶基因和丙酮酸激酶基因,它们的酶活性分别提高了0. 32和1. 57倍,柠檬酸产量也提高了124. 7%和75. 5%。这些不同强度的启动子为大肠杆菌的合成生物学研究和细胞工厂设计奠定了一定的基础。     

一种妇科实体肿瘤细胞原代培养新方法:同源底物法

自１９５２年Ｇｅｙ等〔１〕建立第一个人肿瘤细胞系即ＨｅＬａ细胞系以来,细胞培养技术已日趋完善并广泛应用于肿瘤细胞生物学和遗传学等各项研究领域,成为制备良好研究材料的有效途径。然而就实体瘤细胞原代培养来说,现有的方法成功率仍很低,有待改进。我们从培养液...     

新疆汉、回、维吾尔、哈萨克族新生儿HbF中~Gγ／~Aγ、~Aγ~I／~Aγ~T比值测定及两例异常者的γ基因图谱分析

作者用高效液相层析（ＨＰＬＣ）法测定了汉、回、维吾尔（维）、哈萨克（哈）族新生儿胎儿血红蛋白（ＨｂＦ）中~Ｇγ／~Ａγ、~Ａγ~Ｉ／~Ａγ~Ｔ比值,共３７２例,其中汉族和回族各１０２例、维族９９例、哈族６９例。％~Ｇγ（~Ｇγ／~Ａγ）均值：汉、回、维、哈族分别为６６．８３％、６８．３３％、７０．４４％和６９．７０％。低~Ｇγ者（＜５０％）４例：其中回族３例、哈族１例。高~Ｇγ者（＞８０％）２５例：汉和哈族各５例、回族４例,维族１１例。发现~Ａγ~Ｔ杂合子９９例分别为：汉２１例、回２３例、维２６例、哈族２９例。４个民族各发现１例~Ａγ~Ｔ纯合子。％~Ａγ~Ｉ（~Ａγ~Ｉ／~Ａγ~Ｔ）均值：汉５６．８３％、回５５．５８％、维５０．９４％、哈５４．６８％。~Ａγ~Ｔ基因频率依次为０．１１３、０．１２３、０．１４１及０．２２５。两例比值异常者（１例维族高~Ｇγ８５．４２％、~Ａγ~Ｔ杂合体。１例回族低~Ｇγ４３．４％,~Ａγ~Ｉ纯合体）经γ基因图谱分析,确定高~Ｇγ值者γ珠蛋白基因型为－~Ｇγ－~（ＡＧ）γ－~Ａγ~Ｔ（~Ａγ~Ｉ）－／－~Ｇγ－~Ａγ~Ｉ,（~Ａγ~Ｔ）－;低~Ｇγ值者为－~（ＧＡ）γ~Ｉ－／－~Ｇγ－~Ａγ~Ｉ－。