粉垄耕作对耕地土壤酶活性、微生物群落结构和功能多样性的影响

粉垄耕作是中国的一种新型耕作技术,对耕地质量和作物增产有重要影响。设置传统耕作深度20 cm(CK)、粉垄耕作深度35 cm(FL1)和粉垄耕作深度50 cm(FL2)对玉米耕地进行处理,重点研究了粉垄耕作技术对土壤微生态的影响,并阐明土壤微生物群落组成及功能对粉垄耕作的响应。结果表明,FL1、FL2和CK处理玉米产量分别为8.58、8.38和6.22 t/hm~2,FL1和FL2处理增产率分别为34.7%—37.9%。在0—20、20—40 cm土层中,粉垄耕作两个处理的土壤酶活性、微生物群落多样性和功能多样性均显著高于CK处理。通过结构方程模型发现,粉垄耕作直接提高了土壤酶活性、细菌参与养分循环的功能基团和细菌的群落结构,并通过细菌群落间接影响了真菌群落,增加了真菌参与养分循环的功能基团和真菌群落多样性,使土壤微生物碳源利用的能力和功能多样性指数得到提升,以FL1效果更佳。总之,研究从微生物的角度解释了粉垄耕作对土壤微生态的影响机制,为粉垄耕作提升土壤耕地质量提供了理论依据。     

山东省亚洲玉米螟越冬特性及越冬代成虫发生期预测

【目的】亚洲玉米螟Ostrinia furnacalis(Guenée)是我国玉米生产上的重要害虫。亚洲玉米螟越冬特性及预测预报的研究,对于提高防治效果具有重要意义。【方法】本文通过对山东省东昌府、曲阜、商河、滨城区、即墨和栖霞地区玉米秸秆和穗轴进行剖查,统计越冬幼虫虫量和位置分布。并将幼虫带回济南放于室外待其化蛹,统计化蛹时间及存活率。【结果】山东省6个地区2007年春季玉米秸秆和穗轴中亚洲玉米螟平均越冬虫量分别为41.80头/百秆和19.91头/百穗,其中在玉米秸秆中越冬虫量占总量的67.30%。越冬幼虫在玉米秸秆上、中和下部比例分别为21.18%、38.80%和40.02%。越冬代亚洲玉米螟化蛹始盛期、高峰期、盛末期分别为5月27日、6月5日和6月21日,预测越冬代羽化始盛期、高峰期和盛末期分别为6月8日、6月17日和7月1日。【结论】应重视对亚洲玉米螟越冬虫源的控制,及时处理玉米秸秆和穗轴,第一代幼虫应该在6月中下旬防治,第二代应该在7月中旬防治。     

近视眼预测保健系统的研制

近视眼在我国是常见眼病,在青少年中患病率较高,其发病机制尚未完全明了,通过近视眼预测保健系统的研制应用,有助于降低近视眼的发病率、揭示近视眼的发病规律。     

Recent applications of Hidden Markov Models in computational biology

This paper examines recent developments and applications of Hidden Markov Models (HMMs) to various problems in computational biology, including multiple sequence alignment, homology detection, protein sequences classification, and genomic annotation.     

黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性

【目的】黑果枸杞是我国荒漠区特有的药用盐生植物,本研究分析了黑果枸杞不同组织中内生细菌群落多样性特征及分布规律。【方法】应用Illumina MiSeq高通量测序技术对黑果枸杞内生细菌的16S rRNAV5-V7区域序列进行测定,并分析群落组成、多样性及功能等生物学信息。【结果】黑果枸杞不同组织内生细菌群落多样性及功能均有较大的差异。花、叶、果、茎和根产生的OTUs分别是182、173、119、187和254,群落多样性表现为根花果、茎叶。从门水平上看,变形菌门是优势菌门,在不同组织中均有分布,花、叶、果、茎和根中的相对丰度分别为87.66%、41.51%、81.76%、97.67%和61.85%。在属水平上显示内生细菌的分布表现出器官差异性。花部能够准确分类的优势菌属为沙雷氏菌属和不动杆菌属,相对丰度分别为11.57%和8.55%。叶部为红球菌属和慢生根瘤菌属,相对丰度分别为29.68%和5.53%。果实中为泛菌属、红球菌属和沙雷氏菌属,相对丰度分别为23.12%、5.52%和4.29%。茎部为沙雷氏菌属和假单胞菌属,相对丰度分别为12.03%和17.71%。根部为盐单胞菌属、Fodinicurvata和Lipingzhangella,相对丰度分别为24.18%、5.16%和4.86%。在不同组织中分布较广的盐单胞菌、沙雷氏菌、不动杆菌、红球菌、泛菌等菌属均具有较高耐盐性和促生、生防、降解有机污染物及抗氧化等功能。PICRUSt功能预测分析显示,黑果枸杞组织中内生细菌功能中涉及丰富的多糖、萜类和酮类、酶及维他命等次生代谢产物的生物合成。【结论】黑果枸杞内生细菌具有丰富的群落和功能多样性,拥有多种益生功能性状,也含有多个与人和植物体代谢相关的功能信息。不同组织优势菌属和功能信息各有不同,其中根部的内生细菌物种最丰富,花部和茎部参与各种代谢调控的细菌丰度最高。此外,不同组织中还含有大量未知种属的微生物类群,这些都为内生细菌功能利用和挖掘新的有益微生物资源提供广阔的发展空间。     

典型龟裂碱土土壤水分光谱特征及预测

以不同含水量的宁夏典型龟裂碱土为研究对象,系统分析了土壤光谱与土壤含水量的相关性,并建立了含水量预测模型.结果表明:随着含水量的增加,土壤光谱反射率逐渐降低,当土壤含水量高于田间持水量时,土壤光谱反射率随着含水量的增加呈增加趋势.土壤光谱反射率原始数据(r)、平滑后的反射率(R)和反射率对数(lgR)与龟裂碱土水分含量呈极显著负相关关系,整个波段R与土壤水分含量的相关系数平均比r和lgR分别高0.0013和0.0397;反射率倒数(1/R)和反射率倒数的对数[lg(1/R)]2种变换形式与龟裂碱土水分含量呈正相关关系,在950~1000 nm的相关系数平均比400~950 nm高0.2350;3种一阶微分变换形式与土壤水分的相关性不稳定.基于r、lg(1/R)、反射率的一阶微分R’和反射率对数的一阶微分(lgR)’采用不同回归模式建立的龟裂碱土含水量预测模型平均决定系数分别为0.7610、0.8184、0.8524和0.8255,其中R’的幂函数模式决定系数高达0.9447,该模型预测的土壤含水量与室内实测值拟合度为0.8279,说明该模型预测精度最高,采用r建立的模型预测精度最低.研究结果可为龟裂碱土含水量预测和当地农田灌溉提供科学依据.     

古尔班通古特沙漠藻类结皮中微生物群落空间分异特征

古尔班通古特沙漠短命和旱生植物在沙漠东西走向上形成明显的种群变化梯度,那么沙漠藻类结皮土壤中微生物是否也具有类似地空间分布特征?为研究该科学问题,采用高通量测序技术,探究沙漠东西走向上藻类结皮土壤中细菌和真菌群落结构分布规律。在古尔班通古特沙漠西部、中部和东部区域分别采集藻类结皮土样,进行土壤理化因子分析及细菌和真菌扩增子测序,对比不同区域土壤理化性质和微生物群落空间分异特征,分析微生物多样性与环境因子相关性,最后根据微生物物种种类对其功能进行预测分析。结果表明：藻类结皮土壤氮素、全磷、全钾、pH以及土壤化学计量比碳磷比(C∶P)和氮磷比(N∶P)在沙漠不同区域存在显著性差异,其余指标空间尺度上变化梯度较小。微生物α多样性结果显示3个区域藻类结皮土壤中细菌群落丰富度和多样性存在显著性差异,东部与西部区域产生明显分化;而真菌α多样性指数无显著性差异,群落结构较为均匀,未产生分化。β多样性结果显示细菌群落在西部与东部藻类结皮间存在显著性差异,沙漠中部为沙漠西部和东部的过渡带。门水平细菌优势菌群为蓝藻门、变形菌门和拟杆菌门;真菌为子囊菌门和担子菌门。属水平上,丰度前30个属在沙漠不同区域表现...     

东北林蛙皮肤中一类新抗菌肽cDNA的克隆及成熟肽的预测

为进一步研究和开发高效广谱天然抗生素的抗菌肽,本文克隆东北林蛙(Rana dybowskii)的抗菌肽基因,并预测其成熟肽的有关性质。根据蛙属抗菌肽信号肽末端序列设计简并引物,以RT-PCR技术扩增皮肤中抗菌肽的cDNA,并进行克隆测序。用生物信息学软件分析cDNA序列特点,预测成熟肽的理化性质。研究发现一种长度为28个氨基酸残基的新抗菌肽dybowsin-1,该肽具有Rana box结构;与已发现的抗菌肽仅有35%的同源性;理论等电点在9.70-10.01之间;均呈阳离子性;从第3或4个氨基酸开始到第16个氨基酸形成α-螺旋结构,极性氨基酸位于螺旋轮的一侧,非极性氨基酸位于螺旋轮的另一侧;具有N-端疏水、C-端亲水的两亲性。一个个体表达5条cDNA序列编码3种不同的dybowsin-1分子,显示出该抗菌肽表达的多样性。序列分析显示,该抗菌肽可能由多基因座位编码。     

向日葵籽实产量预测数学模型的研究

根据2年10个点次的田间试验结果建立了由数粒法、盘重法和盘径法预测向日葵籽实产量的回归数学模型,并根据1994年4个点次的产量实测结果对各模型的可靠性进行了验证．结果表明,三种方法建立的模型均有效、可靠．但在我国向日葵科研和生产实践中,以盘径法最为实用,建议推广应用．     

宫颈癌相关blcap基因的生物信息学分析

宫颈癌是发展中国家最常见的妇科恶性肿瘤之一,其死亡率居女性肿瘤的第二位,已成为危害女性身体健康的最主要杀手[1].过去常认为高危型人乳头瘤病毒(Human papillomavirus, HPV)如HPV16,18等型的感染是导致宫颈癌的主要原因之一,但近年众多的研究表明,细胞内遗传因素的改变也起着非常重要的作用[2].因此,确定宫颈癌相关基因,从而对从分子水平上了解细胞癌变机制,为宫颈癌的临床诊断、预防、易感性预测及治疗提供分子标记具有十分重要的意义.