MATLAB 7.X生物信息工具箱的应用--系统发生分析(五)

MATLAB 7.X生物信息工具箱为广大用户提供了一个用于系统发生分析的综合环境,它能利用数据库资源,方便获取DNA/蛋白质序列数据,所有操作简单高效,结果可视化程度高。在工具箱提供的开放环境里,用户还可以根据自己的目标来设计和利用分析工具。本文介绍MATLAB7.X生物信息工具箱在构建系统发生树方面的应用,以人科线粒体基因序列作为分子标记构建一株人科系统发生树为例,说明在MATLAB环境下对系统发生树的分析和处理。     

CO2浓度升高、增温和冬小麦种植对土壤酶活性的影响

研究农田土壤酶活性对CO₂浓度升高和增温的响应,可为气候变化背景下农田生态系统养分管理提供科学依据。本研究在人工模拟气候室进行盆栽控制试验,设置了4种气候情景,分别为对照(CK,CO₂浓度400 μmol·mol^-1+正常环境温度)、CO₂浓度升高(ECO₂,CO₂浓度800 μmol·mol^-1+正常环境温度)、增温(ET,CO₂浓度400 μmol·mol^-1+增温4 ℃)及CO₂浓度和温度均升高(ECO₂+T,CO₂浓度800 μmol·mol^-1+增温4 ℃),研究有、无冬小麦生长下β--葡萄糖苷酶(βG)、β-N-乙酰葡糖苷酶(NAG)、碱性磷酸单脂酶(ALP)和多酚氧化酶(PPO)4种土壤酶活性在冬小麦拔节期(JS)、开花期(AS)、灌浆期(FS)和成熟期(MS)对CO₂浓度升高和增温的响应。结果表明:无冬小麦生长下,ECO₂与CK间4种土壤酶活性差异不显著,而ET和ECO₂+T处理对4种土壤酶活性有显著抑制作用。有冬小麦生长条件下,与CK相比,ECO₂和ECO₂+T处理对4种土壤酶活性均无显著影响;ET处理对土壤ALP和PPO活性有显著影响;ECO₂+T与ET间4种土壤酶活性有显著差异,与ET相比,ECO₂+T处理的土壤βG活性在JS期显著增加,NAG活性在JS期显著降低,ALP活性在AS和FS期显著增加,PPO活性在JS期显著降低,而在AS期显著增加。CO₂浓度升高与增温的交互作用在有、无冬小麦生长下均对土壤NAG和ALP活性有显著影响;无冬小麦生长下,增温和试验时段的交互作用对4种土壤酶活性有显著影响,而在有冬小麦生长下,增温和生育期的交互作用仅对ALP和PPO活性有显著影响;CO₂浓度升高、增温与试验时段的交互作用在无冬小麦生长下对土壤βG、ALP和PPO活性有显著影响,而在有冬小麦生长下CO₂浓度升高、增温与生育期对土壤NAG、ALP和PPO活性有显著影响。冬小麦生长对土壤βG、NAG和ALP活性在前两个生育期(JS+AS期)表现为显著抑制作用,在后两个生育期(FS+MS期)表现为显著促进作用,对土壤PPO活性在全生育期均表现为显著抑制作用。总体上,CO₂浓度升高对冬小麦土壤酶活性的影响不显著,而CO₂浓度与温度均升高对冬小麦土壤酶活性的影响在不同生育期因土壤酶种类不同而不同;此外,有、无冬小麦条件下4种土壤酶活性对CO₂浓度升高与增温的交互作用响应程度不一。     

急性髓系白血病免疫表型特征及遗传学特征分析

目的:研究急性髓系白血病免疫表型特征以及遗传学特征。方法:选取2011年1月到2014年5月我院收治的急性髓系白血病患者169例,采用流式细胞术和相关的单克隆抗体来分析所有患者的骨髓免疫表型,采用染G染色体显带技术分析患者的核型,根据淋系抗原(lym Ag)的表达将患者分为lym Ag+组和lym Ag-组。结果:抗原CD13、CD33、CD117以及MPO等髓系抗原最常在急性髓系白血病患者中表达,其中CD117在M3型病例中表达为85.7%(24/28),而CD34、HLA-DR双阴性、较强的自发荧光、CD13、CD33和MPO对M3型的诊断也具有一定的价值;其中47.9%(81/169)的患者伴随着淋系抗原表达,以CD7和CD56为主;60.4%(102/169)的患者伴随着核型异常;而伴随着t(8:21)的M2患者中的CD15、CD19和CD56的表达显著增强,而t(15:17)均发生于M3型患者中;而lym Ag+组患者CD34的阳性患者为77.8%(63/81)显著高于lym Ag-组的47.7%(42/88),两组比较差异具有统计学意义(P0.05)。结论:免疫表型对急性髓系白血病的诊断具有重要的意义,且免疫表型和异常核型存在密切的联系。     

我国保护地生态旅游发展现状调查分析

了解我国保护地生态旅游发展现状,为制定我国生态旅游政策和推动旅游资源与环境保护提供理论支撑.调查结果显示,我国大多数保护地开展了生态旅游,现状特征主要是:(1)有一定的生态旅游市场规模,生态旅游产品趋于多样化;(2)基础设施的生态兼容性不够;(3)环境解说系统普遍建立,但专业化程度较低;(4)生态环境状况良好,但环境管理体系仍需完善;(5)社区参与经济效益好,但参与深度有限;(6)我国保护地生态旅游从业人员数量不足,且导游在生态旅游方面的专业素养亟待提高;(7)生态旅游管理受到重视,但相关措施有待完善;(8)资金投入不够、管理体制未理顺是阻碍我国保护地生态旅游发展较为普通的问题.     

3个群体猪FUT1基因M229与M307位点遗传多样性研究

为了探究3种显著差异类型猪FUT1基因M229与M307位点多态分布规律。本实验采用PCR-SSCP、PCR-RFLP结合直接测序技术分别对从江香猪、巴克夏×黔北黑猪F_1代杂交猪和杜×长×大外三元猪群体M229和M307位点多态性进行分析。结果表明,从江香猪M229位点中有效等位基因为1.913 8,多态信息含量为0.363 5,属于中度多态,而在巴克夏×黔北黑猪F_1代杂交猪和杜×长×大外三元猪群体中多态信息含量均低于0.25,为低度多态;与M229位点群体遗传参数结果相反,从江香猪M307位点多态信息含量最低,呈现出偏态分布,而在杜×长×大外三元猪群体中M307位点多态信息含量为0.260 2,可提供较多的遗传信息。因此,今后在从江香猪群体中应以M229位点选育为主,而国外品种应以M307位点选育为主。     

异氟烷预处理对电磁脉冲辐射所致脑损伤的保护作用研究

目的:探讨异氟烷预处理对电磁脉冲辐射所致脑损伤的保护作用。方法:选取成年雄性SD大鼠48只,采用随机数字表法,将其随机分为4组(n=12),分别为:假辐照组(CON组)、电磁辐照组(EMP组)、异氟烷预处理组(IP组)和异氟烷预处理+电磁辐照组(IP+EMP组)。EMP组场强为400 KV/m,脉冲为200次,连续辐照3天;IP组吸入2.0%异氟醚2h;IP+EMP组吸入2.0%异氟醚2 h,24 h后制备EMP损伤模型。于辐照后24 h处死大鼠,每组随机抽取3只大鼠,取脑组织,采用ELISA法检测大鼠海马IL-6和TNF-α的表达变化;尼氏染色法观察大鼠海马区神经元的凋亡;采用Western blot法检测大鼠海马区BDNF蛋白的表达情况;采用免疫荧光法检测大鼠海马区BDNF细胞水平的表达。结果:与CON组比较,EMP组、IP组、IP+EMP组的IL-6和TNF-α的表达增高,尼氏小体减少,BDNF蛋白及细胞水平的表达均下调(P0.05);与EMP组比较,IP组和IP+EMP组IL-6和TNF-α的表达降低,尼氏小体增多,BDNF蛋白及细胞水平的表达上调(P0.05)。结论:异氟烷预处理可减轻电磁脉冲辐射所致脑损伤,其机制可能与减轻大鼠炎症反应有关。     

大叶杨干旱和水淹胁迫的转录组分析

大叶杨（Populus lasiocarpa）是中国特有的杨属物种,干旱和水淹是影响大叶杨生长和分布范围的两个关键因子。AP2/ERF转录因子家族在植物响应非生物胁迫中发挥重要作用。本研究采用转录组测序、生物信息学分析手段并结合分子实验验证初步鉴定了参与大叶杨干旱和水淹胁迫响应的关键基因。研究结果显示：（1）在大叶杨中分别鉴定到3,986/385个响应干旱/水淹胁迫的差异表达基因,其中包括237个同时响应干旱和水淹胁迫的差异表达基因。（2）在大叶杨中共鉴定到205个AP2/ERF家族成员,系统发育分析表明其在大叶杨中主要分为5个亚家族,并显著富集于差异表达基因中。（3）筛选部分胁迫前后差异表达的PlAP2/ERF基因进行qRT-PCR实验,经证实这些基因在大叶杨受到干旱/水淹胁迫时均可被诱导表达。综上,大叶杨在水淹胁迫下的差异表达基因数量明显少于干旱胁迫,AP2/ERF基因家族的部分基因参与到大叶杨干旱/水淹胁迫的应激表达过程。     

重组人中期因子midkine对大鼠膝关节软骨部分损伤的修复作用

目的:通过外源注射不同剂量的重组人中期因子midkine(rhMK),研究其对大鼠膝关节软骨部分损伤的修复作用。方法:雄性SD大鼠双侧膝关节建立软骨部分损伤的动物模型,术后24小时分别向关节腔内注射生理盐水或rhMK (20μg/kg、60μg/kg、180μg/kg)。于术后8周将大鼠全部处死,取材进行组织学观察,从而确定最佳注射剂量;在药代动力学研究中,按最佳注射剂量向正常大鼠膝关节腔内注射rhMK,分别于注射后1小时、1天、3天、6天、9天、12天和15天处死大鼠,检测膝关节软骨组织中rhMK的含量。结果:不同剂量的重组蛋白对膝关节软骨部分损伤均有不同程度的修复作用,其中180μg/kg的剂量效果最佳;以180μg/kg的剂量向正常大鼠膝关节腔内注射rhMK后,经过Kinetica5.0药代动力学软件拟合后,计算得rhMK在软骨组织中的消除相半衰期为8.69天。结论:rhMK对大鼠膝关节软骨部分损伤有明显的修复作用,最佳注射剂量为180μg/kg,最佳注射时间间隔为8天。     

中国地级区域高质量发展格局与影响因素

高质量发展战略对中国生态经济系统的运行提出了更高要求。当前对高质量发展的研究侧重经济子系统,对生态子系统和社会子系统的分析相对薄弱,且缺乏省级以下中微观尺度的分析。从经济质量、创新潜力、环境质量、生态安全、人民生活和城乡协调六个维度解析了高质量发展内涵,搜集了全国306个地级区域2018年的数据资料,构建地级区域高质量发展综合评价指标体系,定量测算了地级区域高质量发展指数,揭示了区域格局,考察了影响因素,识别了问题区域,并提出了发展质量提升策略。研究表明：(1)高质量发展指数存在明显的区域差异,东部地区和长江流域发展水平相对较高,东北地区和黄河流域发展水平相对较低。(2)经济质量、创新潜力和人民生活指数的均值相对较低,是高质量发展的薄弱环节。(3)高质量发展水平受到自然环境适宜性、城市等级和人口集聚、投资水平、交通区位、数字经济等因素的综合影响,且具有较强的空间溢出效应。(4)识别出8大类174个高质量发展的问题地市,分布在26个省区,在黄河流域和东北地区相对集中。最后,从制度建设、全国层面和具体区域层面探讨了高质量发展水平提升路径,可为制定区域发展战略和区域政策提供科学参考。