多光子发光的稀土上转换纳米颗粒在生物光子学中的研究进展

生物医学光子学的发展,总是伴随并促进着光子学新技术的发展。光学生物成像技术在癌症肿瘤诊断上有着巨大应用,尤其是具有优良发光特性的稀土离子掺杂的上转换发光纳米颗粒与光学生物成像技术的结合进一步发展了生物光子学在这一领域的应用。鉴于近几年很多人对上转换发光纳米粒子的大量研究,本文对其进行了系统的阐述,综述了稀土上转换发光纳米粒子的光学特异性、发光原理及其在光学成像中不可替代的优势;描述了上转换纳米粒子的化学组成,介绍了几种基本的合成方法,重点说明了水热合成法和热分解法,并从材料和光学两方面分析了生物应用的效率优化;总结了目前上转换材料在生物光子学中的几大应用,着重介绍了生物传感、细胞成像、动物成像、漫射光层析成像、光动力治疗、多模式成像六个方面的应用。本文在最后也对今后的研究进行了展望。     

水库生态系统调节小气候及净化空气细菌的服务功能——以深圳梅林水库和西丽水库为例

生态系统服务功能已成为生态学研究的热点,但水库生态系统服务功能的研究较少.对深圳市梅林水库和西丽水库调节小气候和净化空气细菌的服务功能进行了实地研究,并对调节小气候的服务功能进行了价值评估.结果表明水库生态系统有一定的降温、增湿和净化空气细菌效应.在炎热的夏季,梅林水库和西丽水库的平均温度和最高温度比市区分别降低1.59、2.35℃和2.56、4.10℃.在干燥的冬季,梅林水库和西丽水库相对湿度的平均值和最大值较市区分别提高了6.01%、11.10%和7.38%、7.80%.梅林水库、西丽水库和市区空气细菌数量分别为9、10cfu/皿· 5min和107cfu/皿· 5min,库区空气细菌数量远远少于市区.梅林水库和西丽水库调节小气候的服务价值分别为1249.13×104元· a-1和5441.83×104元· a-1.     

甲壳素对连作条件下平邑甜茶幼苗生长及土壤环境的影响

研究在苹果连作土壤中添加甲壳素对苹果幼苗生长、土壤酶及土壤真菌群落结构的影响,探讨甲壳素缓解苹果连作障碍的可能性,为防控苹果连作障碍提供依据。盆栽条件下,以平邑甜茶幼苗为试材,在苹果连作土壤中分别添加0,0.5,1.0和2.5g/kg的甲壳素,测定了连作土壤中添加不同量的甲壳素后,幼苗生物量、根系保护酶活性、土壤主要酶(蔗糖酶、脲酶、磷酸酶等)活性以及土壤中真菌群落结构的变化。9月份结果表明,与对照相比,1.0 g/kg的甲壳素处理连作土,可显著提高平邑甜茶幼苗株高和干鲜重,分别比对照增加了36.8%、82.1%和100.8%;甲壳素处理能增加幼苗根系保护酶活性,其中1.0 g/kg甲壳素处理SOD、POD和CAT活性最高,其次为0.5 g/kg,而2.5 g/kg甲壳素处理显著抑制了幼苗根系保护酶活性。1.0 g/kg甲壳素处理可提高土壤中细菌/真菌值,并且提高了土壤中蔗糖酶、脲酶、蛋白酶、磷酸酶、过氧化氢酶和多酚氧化酶活性,分别比对照提高了8.6%、40.5%、81.1%、15.3%、18.7%和49.8%,2.5 g/kg甲壳素处理则降低土壤酶活性或者使土壤酶活性与对照相当。根据T-RFLP的图谱中OUT的数量、种类及丰度,分别计算了不同处理土壤的真菌多样性,发现1.0 g/kg甲壳素处理的连作土具有最高的多样性、均匀度和丰富度指数,分别比对照增加了52.2%、8.0%和87.1%。主成分分析(PCA)结果显示,不同剂量甲壳素处理的连作土壤中真菌被PC2分成了两部分,其中0.5 g/kg和1.0 g/kg的甲壳素添加量分布在PC2的负方向上,而CK和2.5g/kg的甲壳素处理分布在PC2的正方向上,这说明添加不同量的甲壳素对连作土壤真菌群落多样性有显著影响,添加量太多或者太少均会造成土壤真菌多样性下降,只有适量的甲壳素可提高真菌群落结构多样性。实验结果表明1.0 g/kg的甲壳素可提高连作平邑甜茶幼苗生物量,改善连作土壤环境,有效缓解平邑甜茶的连作障碍。     

植物叶片暂时淀粉分解途径研究进展

植物叶片暂时淀粉主要分解途径包括如下过程:叶绿体中半结晶状淀粉粒在葡聚糖-水双激酶(GWD)和磷酸葡聚糖-水双激酶(PWD)作用下磷酸化,使淀粉粒结构松散;异淀粉酶(ISA3)作用于松散淀粉粒而释放出磷酸葡聚糖,再经磷酸葡聚糖磷酸酶(SEX4)水解去除磷酸而生成可溶性线性葡聚糖;葡聚糖在β-淀粉酶(BAM3)催化下水解生成麦芽糖后,再通过麦芽糖载体(MEX1)转运至细胞质.该文主要综述了以上转化过程中涉及的底物、生成物和催化酶类的研究进展情况,同时简述了植物叶片暂时淀粉分解的次要途径和抗逆性相关途径,并提出了该领域目前存在的问题和今后研究方向.     

刺孢小克银汉霉产γ-亚麻酸代谢规律的研究

采用液体发酵的方法,通过研究发酵过程中生物量、油量和GLA合成之间的关系以及MgSO4、MnSO4和(NH)2SO4对三者的影响,明确一株刺孢小克银汉霉(Cunninghamella echinulata)产γ-亚麻酸的代谢规律和不同因子对代谢规律的影响和因子添加的可能性。结果显示,生物量和油量的积累先于GLA到达高峰;在生长中期生物量积累处于稳定,GLA的合成速率高于油脂产生的速率,使得油脂中整体GLA含量开始上升;后期由于营养消耗,菌体利用自身合成的油脂作为能量供给减饱和酶系,GLA含量呈快速增长过程并且持续;Mg^2 、Mn^2 和NH4^ 离子对GLA合成有一定的促进,但作用机制各不相同,可通过在不同的时期的添加使GLA的积累增加。     

橄榄果实中PPO和POD活性抑制研究

本文研究温度和几种抑制剂对橄榄果实多酚氧化酶(PPO)和过氧化物酶(POD)活性的影响。结果表明,橄榄果实PPO活性最强的温度为27℃,POD活性最强的温度为45℃;低温对PPO活性的抑制较POD显著;抗坏血酸和亚硫酸钠可有效地抑制PPO活性,而抗坏血酸和氯化镁则对POD活性有明显的抑制作用。     

烟草磷转运蛋白基因NtPHT2;1的克隆和表达分析

植物对磷酸盐的吸收与利用主要依靠磷转运蛋白,其中PHT2家族编码的低亲和磷转运蛋白主要负责植物在正常供磷条件下磷酸盐的吸收、转运与再利用。为了探究低亲和磷转运蛋白基因NtPHT2;1在烟草转运磷酸盐中的作用和表达模式,本研究以普通烟草K326的cDNA为模板,克隆得到NtPHT2;1,对该基因进行生物信息学分析和蛋白质的亚细胞定位,并通过荧光定量PCR技术对该基因在低磷等非生物胁迫下的基因表达模式进行分析。结果表明：（1）NtPHT2;1基因的全长为1 764 bp,编码587个氨基酸。（2）亚细胞定位结果表明,NtPHT2;1蛋白定位于叶绿体上。（3）同源性比对发现,NtPHT2;1蛋白与辣椒CaPHT2;1蛋白的同源性最高达到91.00%。（4）启动子分析表明,NtPHT2;1启动子含有参与调控植物衰老、逆境胁迫相关的顺式作用元件。（5）组织表达模式分析表明,NtPHT2;1在叶片中的表达量最高,新叶中的表达量比老叶中的高;在低磷诱导条件下,该基因的表达量与正常条件相比差异不显著。（6）不同非生物胁迫下的表达模式表明,在盐胁迫和干旱胁迫下,该基因的表达量显著降低。研究认为,NtPHT2;1基因主要是负责烟株正常生长发育条件下磷酸盐的转运与利用。     

棉秸秆降解高温菌株的筛选及产酶分析

从新疆地区分离具有降解棉秸秆纤维素功能的菌株,得到4株耐高温真菌(50°C)。纤维素酶学性质分析表明,该4株菌的纤维素酶具有良好的耐酸性(最适pH为4.5)和耐高温性(最高达60°C)。以羧甲基纤维素钠(CMC-Na)、微结晶纤维素、棉花、滤纸、淀粉、果胶为底物测定酶活力,滤纸酶活力(FPA)最高达2.63 U/mL、淀粉酶活力最高达6.17 U/mL、果胶酶活力最高达5.86 U/mL。4株真菌酶学特性分析表明,该系列菌株在秸秆生物质利用方面有很大的应用潜力。     

天麻多糖提取纯化方法及性质的初步研究

目的:探讨天麻多糖的最佳提取、纯化方法,分析天麻多糖性质,为深入研究天麻多糖提供技术方法。方法:采用水提醇沉法提取出水溶性粗多糖,经Sevag法脱蛋白和活性炭去色素,过DEAE-纤维素柱,盐洗脱得到天麻多糖。进行天麻多糖理化性质分析、紫外光谱和红外光谱检测分析。结果:以10%乙醇50℃恒温回流提取2 h,重复三次,是天麻多糖提取的最佳方法。天麻多糖为白色粉末状固体,其水溶液呈透明粘稠状,pH弱酸性。结论:天麻多糖为非淀粉类非还原性多糖,可能是含有α-D-木吡喃糖、D-吡喃葡萄糖等单糖的非均一组分构成的多糖。     

应用抑制消减杂交分离雌、雄鸡胚性分化早期的差异表达基因

分离不同性别的鸡胚性分化早期差异表达基因,可为禽类性别决定和性分化机制研究提供基本信息。本研究分别以孵化3.5-6d的雌、雄鸡胚性腺为材料,利用抑制性消减杂交技术成功构建了雌-雄鸡胚间正、反向消减cDNA文库,并利用斑点印迹杂交从中筛选出了39个性别差异表达的阳性cDNA克隆。以持家基因GAPDH为参照指标检测消减文库的消减效率,结果发现两个文库的消减效率均高达25倍。插入片段PCR鉴定结果显示,消减文库中cDNA插入片段的长度主要分布于250-750bp之间。分别对雌、雄鸡胚消减文库中的252和168个cDNA克隆进行斑点杂交筛选,再随机从两个消减文库中共抽取39个阳性差异表达克隆进行序列测定及序列比对分析。结果表明:这39个cDNA克隆分别代表了定位于鸡不同染色体上的18个已知功能的基因和11个假定基因;参照哺乳动物同源基因的功能,所得的18个已知差异基因可能参与多种生物反应过程。用半定量RT-PCR方法对雌、雄鸡胚消减文库中各5个基因的表达情况进行进一步验证,发现除雌性库中的一个基因外其它9个基因均有较明显的性别差异表达。这些性别差异表达基因的获得为进一步研究鸡胚性腺发育中的基因表达调控奠定了基础