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。     

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。     

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。     

抗FLAG标签抗体在植物中的高效表达

植物生物反应器是一种新兴的重组蛋白表达系统,是分子农业的核心内容之一。本研究在本氏烟草(Nicotiana benthamiana)中表达了抗八肽(DYKDDDDK, FLAG)标签抗体,并对其进行纯化与鉴定。通过多次免疫小鼠获得高效价抗FLAG抗体并测出其编码序列,然后亚克隆至植物DNA病毒表达载体,最后通过农杆菌介导转染烟草叶片。经Western blotting检测了转染后2−9 d抗体的表达情况：3 d后FLAG抗体开始在烟草叶片中表达,5 d后表达量达到峰值,每千克鲜叶估计可表达66 mg FLAG抗体。抗体经过分离纯化后浓缩为1 mg/mL,按1:10 000稀释仍可识别1 ng/mL的抗原,表明植物生产的FLAG抗体具有高亲和力。植物生物反应器可用于生产高亲和力抗体,并具有简易、成本低和生产周期短等特点,具有很高的应用价值。     

沙丁胺醇联合福多司坦治疗慢性阻塞性肺疾病稳定期的疗效及对患者血清IL-6、TNF-α、hs-CRP水平的影响

目的:探讨沙丁胺醇联合福多司坦治疗慢性阻塞性肺疾病稳定期的临床疗效及对患者血清白细胞介素-6(IL-6)、肿瘤坏死因子α(TNF-α)、超敏c反应蛋白(hs-CRP)水平的影响。方法:选择2016年1月到2017年1月我院接诊的稳定期慢性阻塞性肺病患者100例作为研究对象,按照随机数表法分为观察组(n=51)和对照组(n=49)。对照组使用沙丁胺醇治疗,观察组采用沙丁胺醇联合福多司坦治疗。比较两组治疗后的疗效、治疗前后血清IL-6、TNF-α、hs-CRP、肺功能的变化及不良反应的发生情况。结果:治疗后,观察组临床疗效总有效率(94.12%)显著高于对照组(75.51%,P0.05)。两组患者治疗后血清IL-6、TNF-α、hs-CRP水平均治疗前均明显下降,且观察组患者血清IL-6、TNF-α、hs-CRP水平均明显低于对照组(P0.05);两组治疗后各第1秒用力呼气容积(FEV1)、用力肺活量(FVC)、最大呼气流量(PEF)较治疗前均显著升高(P0.05),且观察组FEV1、FVC、PEF均明显高于对照组(P0.05);两组患者不良反应总发生率分别19.61%、38.78%,观察组显著低于对照组(P0.05)。结论:沙丁胺醇联合福多司坦治疗慢性阻塞性肺疾病稳定期的临床疗效和安全性均显著优于单用沙丁胺醇治疗,可能与其有效改善患者血清IL-6、TNF-α、hs-CRP水平有关。     

老年冠心病患者血清Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27及MMP-9水平与Gensini积分的相关性研究*

目的:探讨老年冠心病患者血清脂蛋白相关磷脂酶A2(Lp-PLA2)、高敏C反应蛋白(hs-CRP)、白细胞介素-27(IL-27)及基质金属蛋白酶-9(MMP-9)水平与Gensini积分的相关性。方法:选取2015年10月至2018年2月我院收治的冠心病患者142例为研究对象,将所有患者按照不同的冠心病类型分为不稳定型心绞痛(UAP)组54例、稳定型心绞痛(SAP)组40例和急性心肌梗死(AMI)组48例。同时根据患者Gensini积分将其分为轻度47例、中度51例和重度44例。比较不同冠心病类型、不同严重程度的Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27、MMP-9水平及Gensini积分,并分析冠心病患者上述指标水平与Gensini积分的相关性。结果:AMI组患者Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27、MMP-9水平及Gensini积分均高于UAP组和SAP组,且UAP组高于SAP组(P0.05)。重度患者Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27、MMP-9水平及Gensini积分均高于中度和轻度患者,且中度患者高于轻度患者(P0.05)。经Spearman相关性分析结果显示,冠心病患者Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27、MMP-9水平与Gensini积分均呈正相关(P0.05)。结论:老年冠心病患者Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27及MMP-9水平与患者冠状动脉病变Gensini积分均呈正相关。临床根据Lp-PLA2、hs-CRP、IL-27及MMP-9水平的变化,有助于评估老年冠心病患者的病情严重程度。     

江永普通野生稻遗传多样性和籼粳基因频率监测分析

以栽培稻的8个籼-粳测验种为对照,采用39对SSR引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的遗传多样性,采用38对In Del引物检测了江永野生稻居群在1982年、2008年、2017年的籼-粳基因频率。结果表明:在1982年取样保存在异位圃的40份样本的遗传多样性稍高于2008年、2017年原位保护区样本的遗传多样性;2008年取的样本数虽然比2017年多,但两次取的样本之间遗传多样性几乎没差异。不同年份取的样本之间的遗传分化系数Fst都很小,基因流Nm都较大,分化不明显。通过聚类分析和主坐标分析(PCo A),发现野生稻居群与4份栽培粳稻聚为一类,4份栽培籼稻单独聚成一类,显示江永野生稻与粳稻的血缘近于籼稻;籼-粳基因频率的分析表明,野生稻样本多属粳稻型,少数属偏粳稻型,原位保护区的偏粳稻类型单株数占取样单株总数的比例,2008年比1982年的增加了10.0%,2017年比2008年的增加了1.6%,显示江永野生稻原位保护区生境条件有利野生稻从粳稻型向偏粳稻型变异,随着野生稻产生环境适应性变异,籼型基因频率在提高。     

思茅松毛虫肠道真菌分离鉴定及水解酶活性初步研究

肠道微生物在昆虫的食物消化、免疫防御中发挥重要作用,但目前对昆虫肠道真菌了解不多。本研究以重要林业害虫—思茅松毛虫Dendrolimu kikuchii Matsumura为材料,分离鉴定其幼虫中的肠道真菌。采用传统微生物分离纯培养的方法从思茅松毛虫4龄幼虫肠道样品中分离肠道真菌,运用ITS序列分析鉴定,并对其产酶活性初步研究。经同源序列比对分析,思茅松毛虫4龄幼虫肠道中共分离得到12株真菌,分别属于德巴利酵母属Debaryomyces sp.,拟盘多毛孢属Pestalotiopsis sp.,青霉属Penicillium sp.,弯担菌属Curvibasidium sp.。产酶活性研究表明8株菌产纤维素酶,9株菌产淀粉酶,7株菌产脂肪酶,2株菌产蛋白酶。DKF-8产淀粉酶能力最高,酶活力是60.907 U/mL。DKF-10产纤维素酶能力最高,酶活力是14.276 U/g,菌株DKF-6产蛋白酶活力是5.561 U/mL,菌株DKF-8产蛋白酶酶活力是2.918 U/mL。思茅松毛虫4龄幼虫肠道真菌物种丰富度较低。本实验为未来深入研究思茅松毛虫肠道微生物功能提供了菌株材料。     

模拟增温对杉木幼树生长和光合特性的影响

为阐明杉木生长特征及光合能力对未来全球变暖的响应方式,通过在福建省三明市森林生态系统与全球变化研究站陈大观测点内开展的土壤增温(电缆加热,+4℃)实验,研究了增温条件下杉木幼树生长(树高、地径)特征及光合作用参数的变化,并对土壤有效氮(N)、叶片N含量、叶绿素含量(Chl)及非结构性碳水化合物(NSC)指标进行了测定。结果表明:1)在增温条件下,杉木幼树净光合速率(P_n)和水分利用效率(WUE)显著增加,分别增加了71.4%、51.3%,增温后杉木叶片能维持较高的气孔导度(G_s)、蒸腾速率(T_r)和胞间二氧化碳浓度(C_i)。2)增温促进土壤有机氮矿化作用,使土壤中可供植物吸收利用的有效N含量显著增加,从而引起杉木叶片N含量显著提高。而N作为叶绿素的重要组成物质,增温后,叶片N含量显著提高,最终导致杉木幼树叶片Chl a、Chl b及Chl总量显著增加,增加比例分别为76.3%、55.8%、68.7%,Chl a/b值亦呈增加趋势。3)增温对杉木幼树生长及叶片NSC含量并无显著影响。综上所述,增温通过改变杉木叶片气孔导度敏感性以及促进杉木叶片Chl含量合成,增加叶片对CO_2的吸收以及光能捕获能力,进而提高光合效率。同时,增温引起的根系高温可能大幅度提高杉木呼吸强度,加剧对杉木叶片碳水化合物的消耗过程,使其NSC含量无显著变化,从而导致杉木幼树生长无显著差异。