生物信息学技术进展

生物信息学是一门对生物信息进行采集、储存、传递、检索、分析和解读的学科,它已经渗透于现代生物学、数学、信息学、计算科学、统计学、物理、化学各个方面。本概述和分析了生物信息学研究中的一些方法。     

不同环境下水稻谷粒重发育的杂种优势和遗传相关性分析

选用9个不同类型的水稻品种(系),按双列杂交设计(6×5)配成两套亲本和F12个世代的遗传材料,采用数量性状的加性、显性遗传模型、发育遗传模型比较分析了水稻谷粒重发育的杂种优势和遗传相关性。结果表明,早季在谷粒充实前期(1～12d)群体平均优势较小,中后期(13～28d)正向优势趋于明显,在谷粒充实的全过程均表现较小的负向群体超亲优势;晚季则在谷粒充实前中期(1～18d)表现正向群体平均优势。后期(19～28d)优势不明显,在谷粒充实前期(1～12d)表现正向群体超亲优势,之后转为明显的负向群体超亲优势,表明晚季谷粒发育的杂种优势表现较之早季更有利于提高籽粒充实质量,不同发育时期谷粒重之间以及与最终谷粒重之间的遗传相关分析表明,早季以显性相关为主,晚季以加性相关为主,随着发育进程的推进,相关趋于密切。     

一种简易的杀虫剂毒力测定方法-纸膜卷筒法

本文构建了一种简易的杀虫剂毒力测定方法-纸膜卷简法.具体方法是:用配制好的一定浓度的药剂浸湿滤纸,晾干后卷成圆筒状,置于圆管中,引入试虫,后观察试虫死亡情况.应用该方法测定了敌百虫、高效氯氰菊酯对6个地理种群的桔小实蝇Bactrocera dorsalis成虫的毒力.结果表明,24 h内对照桔小实蝇死亡率均小于10%,48 h后死亡率小于10%的几率为66.70%,72 h后死亡率小于10%的几率仅16.70%,因此,使用纸膜卷筒法观察时间在24 h为宜.24 h敌百虫和高效氯氰菊酯对不同地理种群桔小实蝇LJ50差值最大的试验结果显示纸膜卷简法可应用于该虫毒力测定和抗药性监测中,并认为该方法也可用于农药对其它具飞行能力昆虫的毒力测定中.     

贻贝养殖海域表底层的鱼类组成比较

为了解贻贝养殖生境表底层水体的鱼类组成差异,利用2013年11月和2014年2月在枸杞岛贻贝养殖海域采集的鱼类数据,采用多样性和相对渔获率指标结合聚类和排序方法,对表底层的鱼类组成、多样性、密度以及群落格局差异进行了分析。结果表明:鲻(Mugil cephalus)和斑鰶(Konosirus punctatus)为秋冬季贻贝养殖区表层水体的优势鱼类,而褐菖鲉(Sebastiscus marmoratus)和小黄鱼(Larimichthys polyactis)、龙头鱼(Harpadon nehereus)和皮氏叫姑鱼(Johnius belangerii)分别为底层水体秋季和冬季的优势种;其中小黄鱼在养殖区的表底层皆有较大数量的分布;渔获率上,两季皆呈现表层高于底层的特征,除冬季的丰度渔获率外,其余皆有显著差异;鱼类在养殖区表层水体的平均丰度和生物量皆高于底层;多元分析显示,无论秋冬,表底层的鱼类群落格局皆有显著差异。可见,贻贝养殖设施相当于规模庞大的浮鱼礁系统,在泥质海域建设海洋牧场时,可结合类似浮体结构以增加海域立体养护能力;另一方面,可在养殖区底部增设人工鱼礁,以进一步发挥其海洋牧场效应。     

家蚕神经肽基因的筛查及成熟肽的预测

神经肽（neuropeptide）是家蚕Bombyx mori体内重要的调控物质。为了充分理解神经肽对家蚕发育的调控, 扩充家蚕神经肽的数量, 本研究利用BLAST的tblastn程序结合OpenOffice软件的查找程序, 基于其他昆虫和无脊椎动物神经肽的同源性和保守的结构特点, 在家蚕基因、理论蛋白质数据库及NCBI中进行全面而系统的基因筛查; 并利用各种在线工具对所筛查到基因和理论蛋白质的结构和成熟肽进行预测分析。结果共获得allatostatin-A （AST-A）, allatostatin-B （AST-B）, allatostatin-C （AST-C）, allatropin (AT), ecdysis-triggering hormone （ETH）, crustacean cardioactive peptide (CCAP)和FMRFamide等31个神经肽基因家族, 包括37个神经肽基因亚家族, 共计44个神经肽基因; 预测出193个成熟的神经肽, 其中73个根据家族同源性预测在C末端发生酰胺化, 而6个被预测在N末端发生了环化, 9个被预测酪氨酸发生了硫酸化。大部分成熟神经肽都具有明显的家族结构特征, 但proctolin, CCAP及CAPA-PK成熟肽结构上与其他昆虫相比有所扩展。结果提示, 家蚕神经和内分泌细胞产生了几乎在所有昆虫中具有的神经肽前体; 进化过程中大部分成熟神经肽的氨基酸序列在种间产生了差异, 但家族特征性基序高度保守。本研究为神经肽功能研究以及神经肽对家蚕发育尤其是蛹期发育调控的研究奠定了基础。     

三种蜘蛛粗毒对NG108—15细胞电压门控钠通道的抑制作用

利用小鼠神经细胞瘤×大鼠神经胶质细胞的杂交细胞NG108-15,通过全细胞记录(whole-cellrecording)模式的膜片钳技术,检验了虎纹捕鸟蛛(Selenocosmia huwena)、海南捕鸟蛛(Selenocosmia hainana)和广西大疣蛛(Macrothele guangxiasp)的粗毒对NG108-15细胞膜上电压门控TTX敏感型钠电流和延迟整流钾电流的作用.结果表明,三种蜘蛛粗毒对外向延迟整流钾电流没有明显作用,但对TTX敏感型的快钠电流表现出较强的抑制效应.抑制效应呈量效关系.三种粗毒抑制钠电流的EC     

人源抗滋养层细胞表面抗原?鄄2基因工程抗体Fab的制备及特性分析

应用噬菌体抗体库技术制备全人源抗滋养层细胞表面抗原-2(Trop-2)特异性Fab抗体片段．抗体库经细胞筛选和固相抗原筛选,获得特异性的阳性克隆．阳性载体经核酸序列分析后,构建工程菌,经IPTG诱导表达,SDS-PAGE和Western blot分析,呈现28 ku和32 ku大小的两条蛋白质条带．Fab分子经流式细胞术、细胞免疫荧光检测,结果表明,Fab能够与BxPc3细胞膜蛋白特异性结合,而与NIH3T3细胞不结合．免疫共沉淀与质谱分析结果表明,该Fab分子能够与Trop-2蛋白特异性结合．免疫组化显示,该抗体可结合胰腺癌细胞膜蛋白,在细胞培养液中加入Fab,能够抑制BxPc3细胞的生长．以上研究结果提示,该抗体有望成为胰腺癌临床影像诊断或治疗的候选分子．     

甜樱桃植株不同冠层部位光合特性及果实品质的研究

在横断山北段台地选取5株甜樱桃植株,应用Li-6400XP光合测定系统和用CI-700AB/HR2000光纤光谱仪研究其不同植株冠层部位对生理辐射光谱、光合特性及果实品质的影响。结果表明:(1)甜樱桃树冠下层和内部表观量子效率(α)最高,且光补偿点(LCP)最低,对弱光的利用能力强,而在树冠上层和外层光饱和点(LSP)极显著高于下层和内部,利用强光的能力强。(2)甜樱桃植株冠层的生理辐射由树冠的下层至上层、以及由内部至外部逐渐增强,短波光所占比例增大,说明甜樱桃对环境强光和相对弱光都具有一定的适应能力。(3)甜樱桃植株树冠上层叶片的最大光合速率(Pmax)、暗呼吸速率(Rd)、LCP和LSP均极显著高于下层,其光合同化以及代谢能力强;且生理辐射强、短波光多,利于甜樱桃果实可溶性固形物(TSS)、Vc及糖积累,但不利于有机酸积累。     

红火蚁觅食活动的气象因子相关性及其等级划分

[背景]气象因子是制约害虫种群动态的重要因素,也是昆虫觅食活动的影响因子。【方法】通过系统的田间调查分析了红火蚁在华南地区的觅食活动年变动规律及其与气象因子的关系。[结果]红火蚁在12和1月份时觅食活动最弱,3—6月出现一个觅食高峰,在下半年的9—11月出现另一个高峰,7、8月份受高温的影响觅食活动有一定程度的回落现象。红火蚁工蚁觅食活动的年变化规律又因不同生境类型呈现一定的差异。相关分析结果表明,红火蚁觅食工蚁数与降水量、月平均气温、月最低气温、月最高气温、月最小相对湿度呈正相关,而与月平均气压呈负相关,且各相关性均达显著水平。逐步回归分析表明,月平均气温、日照时数、月最低气温综合影响红火蚁觅食活动的变化。其中,月平均气温可以作为一个非常重要的直接影响红火蚁觅食活动的参数。对荔枝园内全年红火蚁觅食活动进行分级,对方程进行求导得到红火蚁在荔枝园中觅食活动的5个活动级别所对应的月平均温度、日照时数和月平均最低气温实际临界值。[结论与意义]气象因子与红火蚁的觅食活动存在密切的相关性,研究结果可为红火蚁的监测与控制提供依据。     

子午岭植被恢复对土壤饱和导水率的影响

通过对子午岭林区不同植被的土壤性质进行实验室测定和野外调查,对饱和土壤水分运动的重要参数之一土壤饱和导水率(Ks)及其相关因子进行了多元分析和通径分析,揭示了植被恢复提高土壤水分传输性能的机理,主要结论如下:土壤有机质是子午岭林区九种植被下土壤饱和导水率提高的主要驱动因子.不同植被下的土壤饱和导水率均随深度的增加而迅速降低,尽管草地和先锋草地在5～10cm深度有一强透水层.土壤饱和导水率在剖面上的平均值,从辽东栎、早期森林、灌丛、先锋草地、弃耕地到草地依次降低.灌丛与草地、弃耕地的差异达到显著水平,辽东栎顶级群落的饱和导水率最高,植被的恢复明显提高了土壤饱和导水率.土壤容重、毛管孔隙度、>0.25mm团聚体含量及粘粒含量直接影响土壤饱和导水率.土壤有机质含量的提高能够改善容重、毛管孔隙度、团聚体含量等物理性质.