青藏高原不同高寒草地类型土壤酶活性及其影响因子

土壤酶活性作为生态系统养分循环的关键因素, 是反映土壤质量和生态系统功能的重要指标, 但是关于高寒草地生态系统中不同草地类型间酶活性的差异研究还很少。因此, 该研究在藏北高寒草地选择高寒草甸、高寒草原、高寒草甸草原、高寒荒漠草原和高寒荒漠5种草地类型进行野外原位调查和采样, 测定了涉及碳(C)、氮(N)和磷(P)循环的14种酶的活性, 并建立了高寒草地酶活性与土壤微生物和土壤理化性质等环境因子的关系。结果表明: C循环酶(蔗糖酶、纤维素酶、β-葡萄糖苷酶、多酚氧化酶和过氧化物酶)和P循环酶(碱性磷酸酶)在不同高寒草地类型间活性差异明显, N循环酶中仅芳香氨基酶和亚硝酸盐还原酶两种酶在不同高寒草地类型间活性差异明显。同时, C、N和P循环酶之间存在一定的相关关系, 其中, 蔗糖酶和碱性磷酸酶、纤维素酶和α-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著正相关, 多酚氧化酶与亚硝酸还原酶和β-乙酰氨基葡萄糖苷酶活性显著负相关。在测定的19个环境指标中, 土壤有机质(SOM)含量、革兰氏阴性菌数量、土壤N和P含量计量比、革兰氏阳性菌数量、细菌数量、放线菌数量、全氮含量、真菌数量是影响土壤酶活性的关键因子, 且SOM含量的影响最大(解释量为11.9%)。综上所述, 不同高寒草地类型间C循环酶、P循环酶和两种N循环酶(芳香氨基酶和亚硝酸还原酶)活性差异显著, SOM含量、微生物数量和N含量等是影响高寒草地生态系统土壤酶活性的关键因子。     

兰州兴隆山土壤微生物的分布及其相关特性分析

目的以兰州兴隆山不同区域的土壤微生物为研究对象,分析比较土壤微生物数量与土壤酶活性之间的相关性。方法利用不同方法测定土壤理化性质、微生物数量以及土壤相关酶活特性;采用三区划线法进行土壤微生物的分离与纯化,通过16S rDNA和ITS方法进行优势菌株鉴定。结果兰州兴隆山土壤中微生物菌群数量由多到少依次为细菌、放线菌、真菌。通过分离纯化后,对其中的2株优势菌进行了鉴定,初步推断X2为萎缩芽胞杆菌属(Bacillus atrophaeus)细菌,Z2为栎生青霉属(Penicillium glandicola)真菌。从酶活特性可知,阳面的土壤过氧化氢酶活性比阴面高;随着海拔高度的增加,过氧化氢酶活性呈现增加趋势;阳面的土壤脱氢酶活性总体比阴面高,并且随着海拔梯度的升高,土壤脱氢酶活性也在不断升高。从相关性分析可知,不同海拔土样间微生物数量与酶活性之间表现出明显的相关性。结论兰州兴隆山土壤微生物数量丰富,且细菌数量居多;不同阴、阳面土壤微生物的层次分布以及活性也各有不同。以上研究可为兰州兴隆山土壤生态系统演替等提供参考依据,并为土壤生态环境的治理做铺垫。     

诱集植物在农业中的应用研究进展与展望

全世界每年因病虫害导致严重的农业经济损失, 为了减少病虫害的发生, 实际生产中通常使用大量化学农药, 然而农药的大量施用, 不仅造成环境污染和农产品安全问题, 还会使病虫害产生抗药性, 天敌种群受损, 从而导致病虫害爆发日益严重。种植诱集植物是一种环境友好型病虫害防控方法, 该方法主要是通过诱集植物吸引虫害和降低病害, 从而减少病虫害对主栽作物的危害, 达到保护主栽作物的目的, 最终减少农业上化学农药的使用。根据诱集植物自身特性, 将其分为五种主导作用类型: 传统诱集植物、致死型诱集植物、基因工程型诱集植物、生物辅助控制型诱集植物、化学信息素辅助作用型诱集植物等, 根据种植和利用方式, 将其分为: 围种诱集、间种诱集、连作诱集、与其它方式结合等。尽管关于诱集植物的研究已有近160年历史, 但有关高效诱集植物的筛选、诱集植物与主栽作物的优化配置模式与配套种植技术、诱集植物对靶标病虫害的作用机理、诱集植物在农业生产中的生态风险评估等仍不清楚, 且诱集植物仍具有较大开发潜力和应用价值, 如(1)开发应用诱集植物的环境污染修复功能及相关技术; (2)开发应用诱集植物的景观生态与休闲旅游功能及相关技术; (3)开发利用诱集植物对土壤的养分转化与固持提升功能(如固氮、固碳、固土功能等)、生物质能源功能、节能减排功能及相关技术; (4)开发应用诱集植物及其废弃物的经济产品功能及其可持续生产技术。论文综述了近年来国内外有关诱集植物的相关研究与实践应用, 旨在为诱集植物在农业生产中进行病虫害防治研究和应用提供相关参考。     

基于CRISPR/Cas9基因编辑技术的本科教学实验体系的创建与实践

CRISPR/Cas9是新兴的基因编辑技术,在生命科学研究中发挥着重要的作用。将它引入本科生的实验教学,使本科生了解这项前沿科研技术很有意义。我们创建了一个基于CRISPR/ Cas9技术的本科教学实验体系。该实验体系侧重CRISPR/Cas9技术在哺乳动物细胞中的应用,选用一株基因组上被插入mCherry基因的小鼠胚胎成纤维细胞为实验材料,命名为STO-82。首先设计靶向mCherry的sgRNA,构建CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒。经测序验证无误后,转染到STO-82细胞。采用流式细胞仪分析检测mCherry阴性和阳性两群细胞,分选出阴性单细胞并扩大培养。最后用测序检验单克隆细胞中靶标DNA序列的编辑情况。结果显示,靶位点有插入或缺失突变,说明体系创建成功。该实验体系将sgRNA设计、CRISPR-Cas9/sgRNA共表达质粒的构建、细胞转染、单细胞分选、单克隆细胞培养、测序序列分析等内容融合为一个综合实验,用于高年级本科生的实验教学。根据实际情况,将教学实践内容分解分块教学,也可以做完整性项目教学。本教学实践采用10人左右的小班分块教学,2人一组,经过3个班（共13组）的实践,绝大部分学生都能完成实验,得到预期结果。通过这个实验,学生加深了对CRISPR/Cas9技术的原理和实验流程的理解,锻炼了实验操作能力和严谨的科研思维,也使学生对该技术的医疗应用风险有了一些认识。     

集胞藻 PCC 6803中Sll0875蛋白参与调控光系统I活性的生物功能研究

叶绿醌是由1个萘醌环和1个半不饱和植基侧链组成的一类光系统Ⅰ（photosystem Ⅰ,PSⅠ）特有的辅因子。目前,在蓝藻中对其生物合成途径的研究主要集中在萘醌环的形成方面,而对其植基侧链的合成尚缺乏相关报道。本研究通过与近期在拟南芥中发现的1种催化植基单磷酸形成植基二磷酸的激酶（VTE6）进行同源序列比对,在集胞藻 PCC 6803中发现1个与之高度同源的蛋白质Sll0875。研究发现,在Sll0875缺失突变体中,叶绿醌和生育酚的含量缺失,叶绿素的含量降低（P<0.05）,且该突变体在无葡萄糖培养基中生长迟缓。进一步利用叶绿素荧光、P700氧化还原动力学、77K低温荧光光谱和免疫印迹分析等方法分析了该蛋白质的缺失对PSⅠ功能的影响。研究表明,在突变体Δsll0875中, PSⅠ活性下降,PSⅠ亚基含量与野生型相比显著降低（P<0.01）。这一结果表明,叶绿醌的缺失影响了PSⅠ复合物的累积,导致PSⅠ功能受损,从而影响了蓝藻正常的生长和发育。本研究在蓝藻中证实植醇磷酸化途径对叶绿醌合成的重要性,为进一步研究蓝藻中叶绿醌在PSⅠ复合物的合成、组装和稳定等过程中的作用奠定基础。     

超声引导下硬膜外阻滞在老年髋关节置换手术中的应用

目的:探讨超声引导下硬膜外阻滞在老年髋关节置换手术中的应用方法与效果。方法:2017年6月至2020年5月选择在本院进行髋关节置换手术的老年患者112例,根据随机数字表法把患者分为研究组与对照组,各56例。研究组给予超声引导下硬膜外阻滞,对照组给予传统的静脉持续镇痛。两组都给予全麻诱导与维持,记录镇痛效果与患者术后康复情况。结果:两组的性别、年龄、麻醉时间、手术时间与术中出血量等对比差异无统计学意义(P>0.05),研究组的术后住院时间显著短于对照组(P<0.05)。两组术后1 d、3 d、7 d的疼痛视觉模拟评分法(Visual Analogue Scale/Score,VAS)评分都低于术前1 d,观察组也都显著低于对照组,对比差异都有统计学意义(P<0.05)。研究组术后1 d、3 d、7 d的髋关节活动度都显著高于对照组(P<0.05)。研究组术后1 d、3 d、7 d的血清P物质(Substance P,SP)、前列腺素E2(Prostaglandin E2,PGE2)含量都高于术前1 d,观察组低于对照组,对比差异都有统计学意义(P<0.05)。结论:超声引导下硬膜外阻滞在老年髋关节置换手术中的应用能抑制血清SP、PGE2的释放,能缓解患者术后疼痛,促进髋关节功能的恢复,缩短患者的康复时间。     

蛋白质晶体的物理性质及其鉴别方法研究进展

蛋白质晶体由蛋白质分子有序排列的框架组成,其内部富含溶剂（水）分子,外观形貌多种多样,其物理性质与常规固态晶体相比有很大不同。我们针对蛋白质晶体的一些物理性质（包括低密度、机械性能、声学、热学、光学等性质）,进行了研究进展评述,并根据蛋白质晶体的特殊物理性质,评述了人们发展出的从蛋白质结晶液中区分蛋白质晶体的方法。     

人p53启动子萤光素酶报告基因的构建及其活性测定

目的：克隆p53基因的启动子,插入萤光素酶报告基因载体,并检测启动子活性。方法：采用PCR技术从人肝癌细胞系HepG2基因组中扩增人p53启动子,插入萤光素酶报告基因载体pGL4．0-empty,将重组质粒转染293T、ZR75-1、HepG2、A549细胞,测定p53启动子的转录活性。结果：构建了p53启动子的萤光素酶报告基因;通过测序及质粒酶切鉴定,所构建的p53启动子正确;活性实验表明,报告基因在多种细胞中显示构建的p53启动子活性,并呈现一定的剂量效应;转录因子USF能以剂量效应方式提高p53报告基因的转录活性。结论：克隆了人p53启动子,为进一步研究调控p53的转录因子奠定了基础。     

Su-30飞行员在模拟飞行任务中的眼动指标分析

目的：获取战斗机飞行员在模拟飞行任务中的注意力分配情况和工作负荷的变化,为以后的飞行训练提供技术指导。方法：让十八名SU-30飞行员在模拟飞行器上完成爬升和翻转任务,同时使用眼动仪记录下飞行员的眼动数据,将数据源划分为外景、地平仪、高度表、速度表和综合电子屏显五个区域,并对这五个区域的眼动的数据进行分析对比。结果：在两种任务下,飞行员均在在座舱仪表分配更多的注视点和注视时间;在翻转任务中,飞行员在各个兴趣区的瞳孔直径都小于爬升任务中的直径;扫视幅度随着任务难度的加大而减小。结论：眼动技术可以作为测量飞行员注意力分配的有效方法;不同的任务下飞行员有不同的注意力分配模式,飞行员注意力主要集中在座舱仪表内;翻转任务比爬升任务在仪表上分配了更多的注意力,获取飞行员的注意力分配模式可以为飞行学员训练提供参考。     

乳液法神经生长因子（NGF）电纺纤维的体外研究

目的：使用乳液法制备含有神经生长因子（NGF）的电纺纤维,研究其外观形貌和机械强度等物理性能,以及制备过程中NGF活性的变化,纤维中NGF的担载量和纤维体外释放动力学,评价其能否成为理想的神经修复材料,为进一步将NGF电纺纤维应用于周围神经修复奠定基础。方法：将NGF水溶液分散于PLLA溶液,通过W／O乳液法制备静电纺丝缓释纤维,对纤维的外观形貌等物理性能等进行表征,使用Elisa方法测定制备过程中NGF活性的保持以及体外释放动力学。结果：NGF电纺纤维具备类似细胞外基质（ECM）的良好外观形貌和一定的机械强度,其中NGF活性保持19．58％士6．05％,体外有效释放11天。结论：本文制备的乳液法NGF电纺纤维具备良好的物理性能,能够持续缓释有效剂量的NGF,适合作为神经修复材料进行进一步研究。