刺槐与环境因子相关性的缩元递阶矢量分析

为了研究环境因子对刺槐综合影响,揭示其重要影响因子,研究设置了水分适宜、干旱、严重干旱3种不同生境,从环境因子--刺槐生理变化--刺槐生长状况3个层次采用多个指标进行了实验观测.根据实验结果,利用缩元递阶矢量分析法对层与层间的关系进行分析.分析结果表明:土壤有效供水量和温度是两个重要的因子.在水分适宜的条件下,环境因子对叶水势和WUE有一定的影响,对其它生理指标没有明显影响,刺槐基本上不受环境因子的制约,能够按自身生理发展.但随着干旱加重,环境因子对刺槐的影响加重,刺槐的生理变化受环境因子的制约.在干旱、严重干旱的条件下,光合速率,蒸腾速率,WUE是3个重要指标,生理变化对枝条生长有制约性.刺槐在生长季内的生物总量明显下降,土壤水分对刺槐的生长、成活有重要影响.由此得出:刺槐的生长与土壤水分、土壤有效供水量、温度等环境因子关系密切,种植刺槐时要注意它的生存环境,特别是土壤的水分含量.缩元递阶矢量分析法是一种值得应用的好方法.     

环境因子对植物叶绿体结构的影响

叶绿体是一种对环境变化敏感的细胞器,环境变化通常会直接造成叶绿体大小、位置、类囊体片层、淀粉粒数量等方面发生适应性变化.从上述几个方面综述了植物叶绿体结构时CO2 浓度、温度、光照、水分胁迫等环境因子及多因子复合作用的适应性变化,分析了该领域的研究特点及方向.     

沉水植物生长影响因子研究进展

沉水植物恢复是近年来国内外广泛关注的热点.回顾了沉水植物恢复研究的总体情况,通过对影响沉水植物生长环境因子的系统分析与总结得出:光照强度对沉水植物生长起着主要限制作用;营养盐、底质、悬浮物、水流、温度对沉水植物生长影响较为明显,各因子都存在某一适宜取值区间,满足沉水植物的最佳生长,就不同类型沉水植物及在其不同生长阶段,该取值区间也有所变化;着生藻类、重金属、pH等因子也会对沉水植物生长产生一定影响,但其作用程度相对上述因子较低.目前研究中存在的问题有:(1)相关环境因子对沉水植物生长影响机理的动态、定量化研究不足;(2)考虑到多项因子的内在联系与相互作用,开展的综合性研究较少;(3)室内实验较多,野外实验较少,实验结果不能有效指导野外实践.     

一种检测小鼠转录因子活性的微阵列芯片的构建及应用

转录因子是一类具有序列特异性的双链DNA结合蛋白．在哺乳动物细胞中,一个转录因子可以调控多个靶基因,一个基因也同时受到多个转录因子的调控,从而形成复杂的基因表达网络调控机制．在蛋白质水平检测特定状态下组织或细胞中的转录因子活性对深入研究基因表达调控的分子机制具有重要的意义．针对TRANSFAC数据库提供的226个小鼠转录因子的PSSM,设计了240个转录因子结合探针,构建了可以在蛋白质水平同时检测约200个小鼠转录因子的微阵列芯片,实验结果显示：a．针对含有不同DNA结合结构域的7个转录因子,进行依赖于抗体的转录因子活性检测,结果证明该芯片具有良好的特异性;b．针对NFκB转录因子纯品,芯片的检测灵敏度可以达到0.5 nmol/L,线性范围为0.5～20 nmol/L,表明芯片具有较高的灵敏度和良好的定量能力;c．针对经典的IKK,JNK信号通路和JAK/STAT信号通路,该芯片可以检测到其关键转录因子的活性变化,证明芯片的可靠性;d．针对小鼠前脂肪细胞系3T3-L1的分化,该转录因子活性芯片不但检测到了已经报道的活性发生变化的转录因子,如PPAR家族和C/EBP家族外,还发现了以前没有报道过的SRF等,充分显示了芯片技术的高通量优势和发现新数据的能力．     

气象因子对棉籽脂肪和蛋白质含量的影响

为确定影响棉籽脂肪和蛋白质含量的主要气象因子,量化主要影响因子的作用程度,研究于2005年在黄淮棉区(徐州、安阳)、长江下游棉区(淮阴、南京)多个生态点设置了不同品种的田间实验,供试品种为科棉1号和美棉33B.研究结果显示棉籽脂肪和蛋白质含量随生态点和开花期呈极显著变化.黄淮棉区棉籽脂肪含量、蛋白质含量最大值出现的棉铃开花期较长江下游棉区推迟.棉籽脂肪含量、蛋白质含量与气象因子的相关分析显示,二者与铃期气温日较差呈显著负相关关系,与铃期日均气温、平均日最高气温、平均日最低气温、平均地温显著正相关.通径分析和逐步回归分析显示,各气象因子中铃期平均日最低气温是最主要的影响因子.棉籽脂肪含量、蛋白质含量随铃期平均日最低气温的变化可用三次多项式拟合,决定系数均达到0.75以上.日最低气温22～23℃最适宜棉籽脂肪和蛋白质含量的形成,低于15℃时棉籽脂肪不能正常积累.     

鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制因子-1高表达抑制黑素瘤细胞在小鼠体内的生长

鸟氨酸脱羧酶抗酶抑制因子-1(ornithine decarboxylase antienzyme inhibitor-1,OAZI-1)是细胞内调节多胺代谢的重要蛋白质因子。已有研究发现,OAZI-1高表达的黑素瘤细胞在体外能更有效地被抗原提呈细胞识别和吞噬,提示OAZI-1在肿瘤免疫治疗中具有潜在的应用价值。为进一步分析OAZI-1高表达对黑素瘤细胞在小鼠体内生长的影响,高表达OAZI-1的黑素瘤细胞(B16/OAZI-1)被接种到实验小鼠体内,结果发现,接种瘤出现先成瘤随后逐渐消退的现象,至第24 d时,接种瘤的平均体积为36±25 mm3~,而对照细胞接种瘤的平均体积为326±309 mm~3。为探索上述现象的机制,随后分析了B16/OAZI-1在小鼠体内诱导的抗肿瘤免疫效应,结果发现:1)B16/OAZI-1接种显著增加了小鼠脾脏细胞对B16-F1瘤细胞的杀伤活性;2)源于B16-F1的细胞抗原能更有效地促进B16/OAZI-1接种小鼠脾脏细胞的增殖;3)B16/OAZI-1接种小鼠的脾脏细胞具有更强的分泌IFN-γ的能力;4)当在预接种B16/OAZI-1 30 d后的小鼠体内再次接种B16-F1活细胞时,新接种瘤细胞的生长受到显著抑制,小鼠的存活率增加。上述研究结果提示,高表达OAZI-1的黑素瘤细胞在实验动物体内的生长受到显著抑制,其机制可能与OAZI-1能促进肿瘤抗原提呈和诱导抗肿瘤免疫效应相关。     

染色质互作相关转录因子的挖掘及功能分析

染色质互作是真核生物基因组组装的基础,并且在调控真核基因细胞特异性表达中发挥重要作用.染色质互作的发生与特定的蛋白质有关,目前已经发现CTCF (CCCTC binding facor,转录阻抑物)和黏连蛋白与染色质互作相关,然而并不清楚是否还有其他蛋白质参与染色质互作.我们将整合高通量染色体构象捕获(Hi-C)和染色质免疫沉淀-测序(ChIP-seq)数据,在GM12878和K562细胞系中挖掘与染色质互作相关的转录因子,并对发现的转录因子做功能分析.我们在频繁发生互作的染色质位点中发现RUNX3、SPI1等转录因子也可能参与染色质互作.另外,通过FP-growth的数据挖掘方法还发现多个转录因子可能协同作用参与染色质互作.研究结果将为染色质互作相关实验的开展提供先验知识.     

基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用分析方法

基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用是一种有效的基因转录调控机制.尽管基因启动子甲基化水平已经可以通过实验测量,但仍未有有效的方法利用这些数据定量分析甲基化对转录因子结合的影响.设计一个通用模型来描述基因启动子甲基化对转录因子结合的抑制作用.在特定细胞环境下,通过基因表达与转录因子在基因启动子上结合值之间的相关性分析,实现模型参数求取,并基于该模型进行甲基化对转录因子结合的抑制作用分析.神经细胞生物实验数据测试证明了该方法的有效性.     

RNAi 介导的组织因子基因沉默抑制裸鼠移植性结肠癌的生长

组织因子(tissue factor,TF) 是机体外源性凝血途径的启动因子,发挥生理性止血的重要作用.近来研究表明,TF 除凝血功能外尚与多种恶性肿瘤的血管生成,侵袭转移及预后密切相关.为探讨 TF 对人结肠癌细胞（LoVo 细胞）生长能力的影响,构建带有 TFsiRNA 的重组腺病毒Ad pTF 和不带有 TFsiRNA 的对照病毒 Ad pDC,分别感染 LoVo 细胞,采用RT PCR 和 Western 免疫印迹法检测被感染 LoVo 细胞的 TF mRNA 和蛋白表达水平,并通过体内成瘤实验,进一步分析对 LoVo 细胞生长能力的影响.结果显示,与感染 Ad pDC 的 LoVo 细胞相比,感染 Ad pTF 的 LoVo 细胞的 TF mRNA 和蛋白表达水平更低,皮下种植瘤的体积更小,局部侵袭范围也更局限.研究表明,腺病毒介导的 RNAi 能特异而有效地沉默 LoVo 细胞中 TF 基因的表达,进而抑制 LoVo 细胞体内种植瘤的生长侵袭能力.     

流体剪应力对成骨细胞OPG和ODF表达的影响

通过平板流动腔装置对大鼠成骨细胞施以流体剪应力,研究剪应力作用对成骨细胞中骨保护因子(osteoprotegerin,OPG),破骨细胞分化因子(osteoclast differentiation factor,ODF)基因表达的影响.分别考察了剪应力大小和作用时间,以及单一水平和梯度变化的剪切力加载方式的影响.运用RT-PCR和蛋白质印迹技术检测OPG、ODFmRNA和蛋白质表达的变化,结果显示,剪切力作用下OPG的表达得到促进,ODF的表达受到抑制,mRNA与蛋白质表达的变化一致,这种影响与剪切力的大小和作用时间有关.1.0和1.5N/m2的剪应力作用效果比0.5N/m2明显,梯度变化的作用方式在作用效果上与最后一个梯度水平相当的恒定剪应力单独作用没有显著差异,在加载的24h内剪应力对OPG、ODF表达的影响始终存在.这种影响使得OPG/ODF的平衡向着OPG占优的方向发展,这种变化意味着骨吸收会受到抑制,提示力学刺激可能通过OPG/ODF调控系统对骨代谢平衡进行调控.     

心力衰竭相关反式作用因子的定位分析

利用核酸序列数据库 ,反式作用因子库及蛋白质序列数据库中的实验数据资源 ,运用Goldkey软件对4种心力衰竭时表达量变化的蛋白质基因序列的5’调控区进行反式作用因子定位分析 ,预测出9种反式作用因子可能在心力衰竭发生发展过程中对蛋白质的转录起到调控作用。     

海南岛霸王岭热带天然林景观中木本植物功能型分布的影响因素

为了探讨在热带天然林景观中不同因素对木本植物(限于乔木和灌木)功能型分布的影响,在对海南岛霸王岭的热带天然林进行样方调查的基础上,运用数量分类方法对热带天然林的木本植物进行了功能型划分,并运用冗余度分析(Redundancy analysis, RDA)分别探讨了功能型出现与否、功能型物种丰富度和功能型木本植物多度3个矩阵与环境、空间和干扰因素之间的关系。运用偏冗余度分析对影响功能型分布变化的环境、干扰、空间及其交互作用等因素进行了定量分解。结果表明:利用木材密度和潜在最大高度两个指标划分出的9个功能型,能较好的区分功能型间对生境的适应响应差异;因子分解表明,纯环境、纯人为干扰和混合的环境-人为干扰是影响3个功能型矩阵分布变化的主要因素,纯空间和与空间位置相耦合的因素相对较低;在诸多因子中,干扰类型、地形因子、土壤类型、砂砾含量、土层厚度以及经纬度坐标是影响功能型分布变化的主导因子;RDA排序分析表明,一般来讲,硬木功能型多在生境条件好和远离人为干扰的立地高发生。软木功能型则更多地出现于生境条件恶劣和人为干扰频繁的立地。而中等硬度功能型则生态幅度较宽。但除了软木灌木功能型外,其它功能型物种丰富度和木本植物多度多在土层深厚和生境条件较好的立地较高。     

北京地区黄檗分布与环境因子的关系

黄檗（Phellodendron amurense Rupr.）为我国二级重点保护野生植物,在北京地区黄檗多散生于阔叶林中,数量稀少。为了解北京地区黄檗分布与环境因子的关系,促进种群扩繁,在北京百花山、松山和雾灵山自然保护区共设置了12个20 m×20 m的样地,利用CCA分析方法对不同地点黄檗的生长分布状况与海拔、坡度、坡向、郁闭度、土壤pH值、碱解氮和土壤有机质等11个环境因子的关系进行了分析。结果显示,CCA排序第一轴主要反映了海拔、郁闭度和坡度的变化,第二轴主要反映了有机质含量、碱解氮含量、pH值和坡向的变化,其中海拔、碱解氮和土壤有机质是影响黄檗生长分布的重要环境因子,低海拔、低碱解氮含量以及土壤有机质高的地段适宜黄檗分布。对影响黄檗分布的环境因子进行定量分离,结果发现环境因子对黄檗样地物种分布的解释能力为84.5%,显示出较好的排序效果,黄檗分布点受人为干扰较少,其所在植物群落与环境保持了良好的对应关系;环境因子与物种分布呈显著相关（P=0.03）,表明CCA排序结果可以解释环境因子对物种分布的影响程度。     

用生物信息学方法寻找肝癌特异性表达基因转录调控模式

为了对肝癌(hepatocellularcarcinoma,HCC)的分子发病机理进行研究,首先对肝癌基因表达谱数据用t-检验算法进行了分析,找到了肝癌中特异性表达基因(characteristicgenes).然后把这些基因结合已知的肝HNF家族转录因子染色质免疫共沉淀结合DNA启动子芯片(ChIP-chip)实验数据用SAEM算法进行分析,得到了肝癌特异性表达基因的转录调控关系,并寻找到了多个HNF家族转录因子调控单基因的转录调控模式.结果表明HNF家族转录因子对大量具有重要功能的肝癌特异性表达基因进行了转录调控,并且多个HNF家族转录因子调控单基因可以形成前馈环和多输入调控等模式.     

飞播马尾松林林下植被盖度与环境因子的关系

采用主成分分析、冗余分析和方差分解法研究飞播马尾松林林下植被盖度与环境因子的关系.结果表明： 选取的环境因子共解释飞播马尾松林林下植被盖度信息的74.2%.在低海拔处,林分因子是影响林下植被盖度的主要因素.林分因子、土壤因子及地形因子对林下植被盖度的解释率分别为55.0%(包含29.1%的单独解释率和25.9%的交互作用)、38.9%(包含12.1%的单独解释率和26.8%的交互作用)和9.0%(包含5.6%的单独解释率和3.4%的交互作用).平均胸径和郁闭度对苔藓类、禾本类和灌木类盖度影响程度较大,且呈显著正相关,芒萁类盖度与非毛管孔隙度和土壤含水量呈显著正相关,与平均胸径、郁闭度、土壤养分及酶活性呈显著负相关.禾本类盖度、苔藓类盖度以及灌木类盖度三者紧密联系,相互促进,而芒萁类盖度与这3类林下植被盖度呈显著负相关.     

生态因子及其交互作用对拟南芥(Arabidopsis thaliana)表型可塑性的影响

以拟南芥(Arabidopsis thaliana)两种基因型(ws-0和col-0)材料,采用复因子混合水平正交试验设计开展盆栽实验,研究了土壤盐分、土壤水分、光照强度、去叶处理等生态因子及其交互作用对受试植株18个表型特征的影响.结果表明生态因子对植物表型可塑性的影响是有针对性的:土壤水分主要影响植物体构件数目;土壤盐分主要影响生物量、角果数及种籽总数等直接反映植株适合度的表型特征;光照条件则主要影响植物的物候表型特征.植物体表型可塑性的方向随水分梯度的变化而发生改变.生态因子交互作用对植物表型可塑性的影响效果不是各因子独立作用的简单加和:对某个表型特征都有显著影响的两个生态因子其交互作用对该特征可能没有影响;反之,受两个生态因子交互作用影响显著的表型特征也可能不受它们的独立影响.在对生态因子交互作用作出响应时,col-0的9个特征表现出可塑性,而ws-0仅有4个表型是可塑的;同一基因型内彼此相关的表型特征在可塑性上也具一致性.抽苔时莲座叶数与角果平均籽粒数不受任何生态因子及其交互作用的影响,这两个表型作为数量特征而未表现出可塑性.     

南北样带温带区栎属树种功能性状对气象因子的响应

在南北样带温带区选择11个栎属树种的核心分布区,对各区栎属建群树种的功能性状(叶片干物质含量、比叶重、叶片养分含量、叶片光合速率以及种子性状)进行了测定,并对功能性状与气象因子的关系进行了分析。结果表明:首先,在南北样带温带区,当外界环境变化时,栎属建群树种的功能性状也会随之变化。由南向北随着温度的下降,年均日照时数增加,栎属树种的生长季缩短,而基于叶片面积和重量的光合能力(Aarea、Amass)增加,这使得它们在有限时间内提高光合生产来维持其自身的生理活动。同时,种子去皮干重、种皮干重均随着温度的降低、年日照时数的增加而增加。当降水条件变化时,栎属树种还会通过调节其叶片干物质含量、比叶重来适应其生境。其次,功能性状间也存在一定的相关关系;此外,随着研究尺度的变化(种间尺度至种内尺度),功能性状与气象因子间关系也随之变化。     

镜泊湖藻类生长和湖泊富营养化预测初探

作者在分析了影响镜泊湖藻类生长的主要因素的基础上,建立了镜泊湖藻类生长模型,利用实验数据和有关资料对镜泊湖藻类生长和湖泊富营养化趋势迸行了预测。作者认为：在镜泊湖藻类的生长季节（５—１０月）,Ｎ浓度始终不是主要限制因子;在藻类生长旺盛的７、８两月,Ｐ浓度成为主要限制因子;在５、６、９、１０四个月中,Ｐ浓度和温度均可能成为主要限制因子,但随着Ｐ浓度的提高,温度成为主要限制因子,客观上河湖泊富营养化的发展起着遏制作用。通过检验,本文模型的输出能反映镜泊湖藻类生物量随时间变化的一般规律。     

GDNF及BDNF对受损运动神经元的长期修复

为了研究胶质细胞源神经营养因子（ＧＤＮＦ） 及脑源神经营养因子（ＢＤＮＦ） 对切断轴突的新生运动神经元的长期维持存活及促进神经再生的作用, 我们选用出生时单侧切断坐骨神经的雏鸡模型, 用裸ＤＮＡ 转染方法, 在损伤神经附近的肌肉中转染ＧＤＮＦ ｃＤＮＡ 和ＢＤＮＦ ｃＤＮＡ 的真核表达载体,观察在体表达的神经营养因子对损伤的修复作用。结果显示,在体表达的ＧＤＮＦ 在８ 周内能使切断坐骨神经的腰脊髓运动神经元近９０ ％ 维持存活。切断的坐骨神经从断端向远体端再生,最长再生达９ ．５ｍ ｍ 。表达两个因子比单独表达ＧＤＮＦ 对运动神经元的存活无显著性差异。而两个因子协同作用对坐骨神经的再生更为有效,坐骨神经再生最长的可达１５ ．４ｍ ｍ 。     

大黄素抑制LPS诱发的结肠癌转移的研究

研究大黄素对炎症介导的结肠癌细胞转移的抑制作用。采用MTT法确定大黄素有效作用浓度。细胞划痕、Transwell、基质胶实验检测大黄素对LPS诱发的结肠癌细胞SW480的迁移、侵袭能力的影响。ELISA实验检测经药物处理后细胞培养基中炎性因子的变化;蛋白质免疫印迹检测LPS单独处理和LPS、大黄素共处理结肠癌细胞后,胞内EMT标志蛋白及炎症信号通路相关蛋白的表达变化;建立小鼠肺转移模型评价大黄素抑制LPS诱发的结肠癌转移的能力。结果发现,大黄素能有效抑制LPS诱发的结肠癌细胞SW480增殖、迁移和侵袭;大黄素与LPS共处理和LPS单独处理结肠癌细胞相比,培养基上清中炎性因子IL-1β、TNF-α、IL-6含量下降;此外,蛋白质免疫印迹结果显示大黄素与LPS共处理较LPS单独处理,EMT过程受到抑制,NF-κB、TLR4表达下调;肺转移模型实验显示大黄素能抑制LPS诱发的结肠癌细胞的肺转移。实验结果表明,大黄素通过抑制LPS诱发炎症因子的释放和炎性信号通路激活,进而抑制结肠癌细胞转移。