一种多基因串联共表达载体的构建

为了构建一种可用于串联共表达多个基因的原核表达载体,通过PCR引入点突变,对商业载体pET-22b的酶切位点进行定向改造,设计独特的XbaⅠ/SpeⅠ模块。获得改造成功的载体pET-m22b,测序结果显示启动子、核糖体结合位点、多克隆位点及终止子均位于XbaⅠ和SpeⅠ两酶切位点间。选取不同来源的基因进行串联组合及表达鉴定,四个基因成功组合于同一载体中,表达效果良好,各基因表达效率不受明显影响。研究构建的载体pET-m22b,使多基因的共表达更加便捷,为蛋白复合物的表达与纯化、代谢通路的异源重建及其优化等研究奠定了良好的基础。     

人白介素12亚基p40和p35基因串联在毕赤酵母中的表达及表达产物活性分析

摘 要 利用毕赤酵母系统表达有活性的人单链白细胞介素12（hscIL-12）,PCR法从质粒pBI121-IL-12中扩增hscIL-12基因,经酶切、连接构建重组表达载体pPIC9K-hscIL-12,SacI线性化后,PEG1000法转化毕赤酵母GS115,经G418筛选和菌落PCR鉴定,经甲醇诱导,hscIL-12在酵母中获得分泌表达,表达产物经Western Blot检测,显示该蛋白相对分子质量为70KDa,可与鼠抗人IL-12单克隆抗体特异性结合;定量分析结果表明,重组酵母培养上清中hscIL-12约占总蛋白的26％,表达量约为60mg／L;生物学活性实验表明,重组蛋白能促进人外周血淋巴细胞增殖。为利用rhscIL-12进行基因治疗奠定了基础。     

GnRH-PEⅡ-luffinS重组嵌合毒素的制备与细胞毒性检测

目的：制备以Ⅰ型促性腺激素释放激素（GnRH Ⅰ）为导向部分,以绿脓杆菌外毒素的结构域Ⅱ（PEⅡ）为转膜区,以丝瓜毒素luffinS2为毒性部分的重组嵌合毒素GnRH-PEⅡ-luffinS,体外实验检测其对肿瘤细胞的杀伤作用。方法：重叠PCR法扩增GnRH-PEⅡ-luffinS的基因,克隆至表达载体pET32a中,转化大肠杆菌BL21(DE3),挑取阳性克隆诱导表达,产物用Ni-NTA亲和层析柱纯化。纯化蛋白经重组肠激酶（rEK）切割去除Trx融合蛋白,XTT法检测重组毒素对HeLa、A549、HepG-2、SP2/0和鸡胚成纤维细胞（CEF）的体外细胞毒作用。结果：成功构建了GnRH-PEⅡ-luffinS的表达质粒,并在大肠杆菌中获得表达,纯化后的纯度为94％。GnRH-PEⅡ-luffinS对HeLa、A549、HepG-2和SP2/0的IC50分别为13.50μg/ml、13.74μg/ml、16.79μg/ml和26.07μg/ml,而对CEF无作用。结论：重组嵌合毒素GnRH-PEⅡ-luffinS对肿瘤细胞有较强的杀伤作用。     

棉蚜种下变型的数值分类研究

 分别对在四种夏寄主及棉花两个生育期和三个温度下的棉蚜的14个形态特征进行了种下数值 分类研究。通过聚类分析和高氏距离分析,结果表明：夏寄主四季豆、西葫芦、棉花苗期 的绿色蚜和黄色蚜间及蕾期的触角6节蚜型和5节蚜型间都无明显差异。但马铃薯蚜与棉花苗 蚜、棉花苗蚜与伏蚜间的形态特征存在相当明显的分离,室内温度达30℃时棉蚜的形态特征 与伏蚜相似。并分析出可用7个主要形态特征区分这些种下变型。     

人为干扰对武汉市城市绿地鸟类群落结构的影响

城市绿地生态系统是城市景观的重要组成部分,具有重要的生态与文化价值。鸟类是城市绿地生态系统的指示类群,研究人类活动对鸟类资源的影响能够为城市生态景观的建设与维护提供重要理论依据。本研究于2021年10月至2022年5月,采用样线法对武汉市不同干扰强度的城市绿地内林鸟群落进行调查。共记录到鸟类11目34科100种,其中国家二级重点保护鸟类9种,在物种组成上以雀形目为主(76种,占调查到总鸟种数的76%),在居留型上以留鸟为主(42种,42%),在区系上主要属于东洋界(45种,45%)。繁殖季鸟类物种数高于非繁殖季,主要是由于夏候鸟和旅鸟的增加导致。在不同干扰强度中,重度干扰斑块的平均鸟类个体数最多,轻度干扰斑块的鸟类物种丰富度、多样性指数和均匀度指数最高,而中度干扰斑块的鸟类个体数、物种丰富度、多样性指数和均匀度指数均为最低,且繁殖季和非繁殖季鸟类群落结构在不同人为干扰强度中的格局未发生变化。综上所述,武汉市城市绿地的鸟类多样性较为丰富,随着干扰强度增加,鸟类多样性出现非线性差异,揭示了人为干扰与自然干扰对生态影响的差异;在面积狭小、破碎化严重的斑块中,人为干扰可能有利于城市绿地鸟类多样性的维持。     

基于光谱特征变量的湿地典型植物生态类型识别方法——以北京野鸭湖湿地为例

光谱特征变量的选择对于湿地植被识别的精度和效率有着直接的影响作用.以华北地区典型的淡水湿地——野鸭湖湿地为研究区,采用Field Spec 3野外高光谱辐射仪,获取了野鸭湖典型湿地植物的冠层光谱.以野外高光谱数据为基础,首先利用一阶导数与包络线去除的方法,分析和对比不同植物生态类型的光谱特征,选定了用于识别植物生态类型的光谱特征变量,选定的8个光谱特征变量为红边位置WP_r、红边幅值Dr、绿峰位置WP_g、绿峰幅值Rg、510 nm附近的吸收深度DEP-510和吸收面积AREA-510、675 nm附近的吸收深度DEP-675和吸收面积AREA-675.其中,7种植物生态类型的一阶导数光谱特征差异较小,吸收特征差异性相对较大.除WP_r和WP _g外,沉水植物Rg和Dr平均值最低,湿生植物的Rg平均值最高,达到0.164,栽培植物的Dr平均值最高,达到0.012.7种植物生态类型在675 nm附近的DEP-675和AREA-675均高于510 nm附近的DEP-510与AREA-510,除去栽培植物,随着水分梯度的变化,其他6种植物生态类型的吸收深度和吸收面积都表现出先升高后降低的趋势.然后利用单因素方差分析(One-way ANOVA)验证了所选光谱特征变量的区分度,在P≤0.01的置信水平下,选取的8个光谱特征变量都能够较好的区分7种植物生态类型,区分度的最小值为13,最大值为18,并且吸收特征参数的区分度优于一阶导数参数.最后应用非线性的反向传播人工神经网络(BP-ANN)与线性判别分析(FLDA)的类型识别方法,利用选定的8个光谱特征变量进行湿地植物生态类型识别,取得了较好的识别精度,两种方法的总分类精度分别达到85.5％和87.98％.单因素方差分析(One-way ANOVA)和不同分类器的分类精度表明,所选的8个光谱特征变量具有一定的普适性和可靠性.     

农业景观格局与麦蚜密度对其初寄生蜂与重寄生蜂种群及寄生率的影响

农业景观格局与过程能够强烈影响寄生蜂对寄主的寻找及寄生作用,寄主密度亦是影响寄生蜂分布的重要因素,然而农业景观的格局和寄主密度对寄生蜂寄生率的相互影响是一项值得研究的工作.在简单与复杂2种麦田农业景观结构下,调查了麦蚜的分布格局与2种寄主密度下麦蚜的初寄生率与重寄生率,分析了景观结构对麦蚜密度的影响、景观格局与麦蚜密度对寄生蜂寄生率与重寄生率的影响及交互作用.结果表明:景观结构的复杂性对麦蚜分布和寄生蜂初寄生率与重寄生率的影响均不明显,但寄主密度与景观结构的复杂性对寄生蜂的影响存在着明显的交互作用,寄主密度与寄生率呈正相关,寄主密度较低时烟蚜茧蜂为优势种,寄主密度较高时燕麦蚜茧蜂为优势种.麦蚜初寄生蜂与重寄生蜂对寄主密度的反应与其形态学、体型大小以及生活史特征相关,初寄生蜂与重寄生蜂的群落组成显著影响其对麦蚜的寄生率,而与景观结构的复杂性关系不大.     

基于光谱指数的植物叶片叶绿素含量的估算模型

叶绿素是光合作用能力和植被发育阶段的指示器,是监测湿地植被生长健康状况的重要指标之一;高光谱遥感技术可以为植物叶绿素含量的定量化诊断提供简便有效、非破坏性的数据采集和处理方法。为保证被探测叶片面积相同,消除背景反射、叶片表面弯曲造成的光谱波动及叶片内部变异造成的影响,研究采用Field Spec 3光谱仪加载手持叶夹式叶片光谱探测器,测定野鸭湖湿地典型植物的叶片高光谱反射率数据,同时通过分光光度计室内测定相应叶片的叶绿素含量。采用相关性及单变量线性拟合分析技术,建立二者的关系模型,包括叶绿素含量与"三边"参数的相关模型以及比值光谱指数(SR)模型和归一化差值光谱指数(ND)模型,并采用交叉检验中的3K-CV方法对估算模型进行模型精度检验。结果表明:植物叶片叶绿素含量与"三边"参数大多都呈极显著相关,相关系数最大达到0.867;计算光谱反射率组成的比值(SR)和归一化(ND)光谱指数与叶绿素含量的决定系数,总体相关性比较高,较好的波段组合均为550—700nm与700—1400nm以及550—700nm与1600—1900nm,与叶绿素含量相关性最好的指数分别是SR(565nm,740nm)和ND(565nm,735nm)。并通过选取相关性最佳的光谱特征参数,分别基于"三边"参数和ND模型指数构建了植物叶片叶绿素含量的估算模型。其中,基于红边位置(WP_r)光谱特征参数和ND(565nm,735nm)光谱指数建立的叶绿素含量估算模型,取得了较好的测试效果,检验拟合方程的决定系数(R2)都达到0.8以上,估算模型分别为y=0.113x-78.74,y=5.5762x+4.4828。通过3K-CV方法进行测试和检验,植物叶绿素含量估算模型均取得了较为理想的预测精度,预测精度的分别为93.9%及90.7%。高光谱遥感技术对植被进行微弱光谱差异的定量分析,在植被遥感研究与应用中表现出强大优势,为植物叶绿素含量诊断中的实际应用提供了重要的理论依据和技术支持。     

基于相邻木排列关系的混交度研究

混交度是反映森林群落中树种相互隔离状况的一个重要指标,目前已提出多种混交度指数.Mg考虑了对象木与最近相邻木的树种异同,Mv和Ms进一步考虑了最近相邻木(空间结构单元)树种数,但仍不能准确描述树种隔离程度.基于相邻木排列关系的混交度Mp,利用“1+4”结构的17个不同空间结构单元和天目山常绿阔叶林数据对Mg、Mv、Ms和Mp4个混交度进行了比较分析.结果表明:Mp的区分能力最强,Mv和Ms次之,Mg最差.Mp最适用于分析混交结构复杂的林分.在天目山常绿阔叶林分析中,混交度水平为中度,4个最近邻体中有2个相同种顺序排列的空间结构单元个数明显多于交错排列的个数.基于相邻木排列关系的混交度Mp能准确区分树种隔离程度,提高了混交度的区分度,可反映森林实际混交状况.     

景观空间格局对滇金丝猴猴群分布的影响

结合景观生态学,建立研究区域景观格局分析与内部生物之间的联系,能够为生物多样性保护和自然保护区的管理提供更加真实准确及可实践操作的指导。借助遥感和地理信息系统软件,将滇金丝猴分布区内景观划分为适宜生境、次适宜生境、连接生境、天然阻碍及人为干扰5种类型,通过计算得到5种类型斑块的景观指数,并将其与滇金丝猴猴群出现概率及种群密度进行相关性分析。结果表明:(1)滇金丝猴猴群出现概率受人为干扰斑块影响较大,与人为干扰斑块面积所占比例呈负相关,与人为干扰斑块的权重边界密度呈正相关;(2)影响猴群分布密度的景观指数较多,其中除适宜生境斑块所占面积比及其权重边界密度与猴群密度呈正相关之外,其他指数均与猴群密度呈负相关;(3)现阶段对滇金丝猴生境保护最为直接的方法应该是增加适宜生境和次适宜生境斑块间的连通性,即增强这两类斑块的自然增扩潜力,同时减少人为干扰对猴群的影响;(4)对于自然保护的管理应当更加重视边界效应的作用,尽量保持适宜生境与其性质相近类型斑块的连通性,以提高景观质量。