基于SSU序列的串珠藻目植物系统发育分析

通过18S rDNA基因(SSU)序列,构建了串珠藻目植物的系统发育关系.结果显示:SSU基因序列片段长度为1 871 bp,核苷酸变异位点有709个,占序列长度的38％;其中简约信息位点有169个,占序列长度的9％.用最大似然法、邻接法和贝叶斯法构建的系统树拓扑结构基本一致,都显示红索藻目的2个属独立于串珠藻目成单独分支,支持红索藻目的建立;胶串珠藻独立于其他串珠藻组植物,支持将其单独分组;数据同时支持将扭曲组和杂生组合并,建立Kumanoa属;但多芒组、绿色组、沼生组等因分子序列数据涉及的种类较少,其系统关系的确定还需要更多的证据.     

基于邻接矩阵分解的肿瘤亚型特征提取方法

基于肿瘤基因表达谱的肿瘤分类是生物信息学的一个重要研究内容。传统的肿瘤信息特征提取方法大多基于信息基因选择方法,但是在筛选基因时,不可避免的会造成分类信息的流失。提出了一种基于邻接矩阵分解的肿瘤亚型特征提取方法,首先对肿瘤基因表达谱数据构造高斯权邻接矩阵,接着对邻接矩阵进行奇异值分解,最后将分解得到的正交矩阵特征行向量作为分类特征输入支持向量机进行分类识别。采用留一法对白血病两个亚型的基因表达谱数据集进行实验,实验结果证明了该方法的可行性和有效性。     

生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用及研究进展

生物强化技术通过为特定的生物过程"设计"微生物,进而作为一种提升反应系统活力和性能的手段被应用于生物质沼气制备过程,以便加快发酵系统启动时间、增加原料利用率、缩短酸败系统的恢复时间、降低高有机负荷的抑制作用等。本文针对以木质纤维素为原料的沼气制备中的生物强化技术,从生物强化菌剂的构建及标准、生物强化作用的影响因素、生物强化作用机制的探究等几个方面来阐述目前国内外生物强化技术在生物质沼气制备过程中的应用与研究进展,以及存在的问题和解决方案。     

基于近红外漫反射光谱快速测定淫羊藿蛋白质含量

采用近红外漫反射光谱技术对淫羊藿(Epimedium)的蛋白质含量进行快速且无损检测。近红外漫反射光谱经二阶导数处理、标准多元离散校正及主成分分析聚类处理后, 采用改进最小二乘法回归得到的定标模型预测效果最佳, 定标决定系数、交互验证标准差及交互验证相关系数分别为0.923、0.554和0.717。近红外光谱分析法的测定结果与用凯氏定氮法所得结果无显著差异, 两种方法测定值的相关性较高(R²=0.933 9)。重复性实验表明, 近红外光谱分析法的相对标准偏差为0.937%。该研究首次采用近红外光谱分析法测定了8种淫羊藿的蛋白质含量。该方法简便、精确, 在淫羊藿资源开发利用和药材质量控制方面具有参考意义。     

番茄B3超家族成员鉴定及生物信息学分析

B3超家族是一类含有B3功能域(与DNA结合的高度保守结构域)的转录因子,在植物生长发育过程中起重要作用。本研究采用生物信息学的方法,利用Pfam中的B3保守结构域序列检索番茄(Solanum lycopersicum L.)蛋白序列,确定了97个B3超家族基因。对番茄B3超家族成员进行了系统进化树分析、染色体定位、结构域分析、组织表达和诱导表达分析等。番茄B3超家族分为LAV、ARF、RAV和REM 4个亚家族,每个亚家族中的数量分别为4、22、9和62个,且在进化树中形成明显不同的分支,每个亚家族都进行了系统进化和结构域分析;番茄12条染色体都含有B3超家族基因;11个成员的表达模式表明,B3超家族同一亚家族成员也具有不同的时空表达模式;在干旱、盐和高温胁迫处理下,部分成员响应强烈并且响应不同的外界信号;而对于ABA处理响应非常弱。本研究将为B3基因超家族成员的生物学功能研究提供参考。     

番茄果实总RNA提取方法的优化

针对番茄等果实的特殊性,对商品化Trizol试剂盒提取总RNA的方法进行适当的改良:液氮研磨后加入预处理液除去果实中大部分糖类等次级代谢物质,裂解时加入β-巯基乙醇抑制酚类等物质的氧化,从富含多糖、多酚的番茄、枣果肉中成功提取总RNA。与其它方法相比,该改良方法具有操作步骤简单、快速等优点。利用RT-PCR技术,从所提取RNA中成功克隆出ζ-胡萝卜素脱氢酶基因片段,进一步表明其质量可以完全满足分子生物学研究的要求。     

一种快速定量分析药用植物淫羊藿生物碱的方法

建立了基于近红外漫反射光谱的药用植物淫羊藿(Epimedium)生物碱的定量分析方法,测定了9种淫羊藿生物碱的含量。当聚类分析采用主成分分析、数学处理采用2,4,4,1模式、光谱散射校正采用标准正则变换+散射处理及回归分析采用改进最小二乘法时,淫羊藿生物碱近红外定标模型的定量效果最好;定标方程的定标决定系数、交互验证相关系数、定标标准差和交互验证标准差分别为0.899 7、0.845 7、0.168 6和0.085 3。近红外定标模型预测值与常规化学分析值差异很小。应用近红外漫反射光谱法测得9种淫羊藿生物碱的含量介于6.537–20.586 mg·g–1(干重)之间,淫羊藿生物碱的种间差异较大。近红外漫反射光谱法具有快速、简便和无损(不损耗受检材料)的优点,可用于淫羊藿生物碱的研究与开发。     

普通烟草ARF基因家族序列的鉴定与表达分析

ARF(AUXIN RESPONSE FACTOR)基因含有一个B3功能域和具有转录激活或抑制活性的中心功能域,在植物发育过程中起到非常重要的作用。本研究采用生物信息学方法,根据拟南芥ARF基因序列鉴定了普通烟草基因组中的ARF基因,并对家族成员进行了序列特征、系统发生、亚细胞定位和表达模式分析。目前在普通烟草基因组中共得到50个ARF基因成员,其基因结构相对复杂,一般含有10个外显子。亚细胞定位结果表明,少数ARF蛋白定位到线粒体或叶绿体,大多数未检测到定位信号。转录组数据分析表明,ARF基因具有不同的组织表达模式,部分基因表现出组织特异性。这些研究结果为普通烟草ARF基因家族功能的深入研究奠定了基础。     

DNA条形码在淡水红藻中的应用评价——基于串珠藻科植物

研究采用4种DNA序列, 分析了各片段序列特征以及在串珠藻科植物中种属水平的鉴定能力, 包括线粒体COI-5P、cox2-3 spacer序列, 以及叶绿体rbcL、UPA序列。结果表明, COI-5P、cox2-3 spacer、UPA以及rbcL序列的PCR扩增成功率分别为96%、100%、96%和98%。其中, COI-5P、cox2-3 spacer和UPA的片段大小符合标准DNA条形码的判定标准, 即片段大小在300—800 bp, 能够通过单对引物双向测序获得。系统发育分析的结果显示, 这4种DNA片段在串珠藻属植物的鉴定中能够鉴定大部分的种类, 但COI-5P、cox2-3 spacer以及rbcL序列均不能将两种中国特有种洪洞串珠藻B. hongdongense和长柄串珠藻B. longipedicellatum与弧形串珠藻B. arcuatum分开。在种水平的鉴定中, UPA基因的种间差异最大, 显示了较好的分离效果, 在串珠藻科植物的鉴定中可以作为一个标准的DNA条形码。