纤维素生物转化过程工程的研究

虽有上百年的研究历史,但至今木质纤维素原料的低成本、大规模生物转化仍没有实现。导致这一问题的主要原因在于：纤维素生物转化涉及多个学科,是一个系统工程,目前往往从单一学科或单一技术的角度来研究,缺乏与原料相适应的集成工程技术。     

南岭国家级自然保护区林下植物分布的地形相关性

以南岭国家级自然保护区山地森林群落林下植物为研究对象,探讨地形因子对林下植物分布的影响。该区3个海拔高度下的山地常绿阔叶林林下植物组成丰富,但个体多度在样方中的分布存在很大的空间异质性。在9000m^2的样地中设置的450个4m^2小样方,共记录到林下维管植物255种,隶属于95科、181属,总的物种个体多度为18203株。多响应置换过程（MRPP）分析表明,坡向和海拔（p〈0．0001）及坡度（p〈0．05）这3个地形因子对林下植被分布有显著的影响,其影响程度大小排序为：海拔〉坡向〉坡度。指示种分析（ISA）进一步确定了不同地形条件下具有显著指示值（IV≥50）的指示种。本项研究表明林下植物的空间分布会同时受到多个地形因子的影响,因此需综合各因子间的相互作用全面考虑;同时,MRPP结合ISA对于揭示群落植物分布的空间异质性及其与环境因子作用的相互关系、生物多样性保育、森林恢复以及造林引种等方面均有着重要的理论意义和实践价值。     

应用多重标记引物增强寡核苷酸芯片的荧光信号强度

寡核苷酸芯片技术是一种高通量发掘和采集生物信息的强大技术平台,目前已广泛应用于生物科学领域 . 为改善寡核苷酸芯片的分析性能,对影响芯片杂交结果的因素,如片基表面的化学处理、探针的长度、间隔臂的长度、杂交条件等,进行了深入的研究和优化 . 对寡核苷酸芯片而言,仍有待解决的问题是如何产生更强的荧光信号来改善其检测灵敏度 . 利用两种类型的多个荧光分子标记的引物,来增强二维寡核苷酸芯片平面上的荧光信号强度 . 两种引物分别命名为：多标记线性引物和多标记分支引物 . 通过增加标记在目标 DNA 片段上的荧光分子数,可以显著增强寡核苷酸芯片上相应捕获探针的信号强度 . 实验表明,使用多标记引物能将所用的寡核苷酸微阵列的检测限 ( 以能够检测的最低模板量计算 ) 降低至单荧光标记引物的 1/100 以下,多重标记技术是一种有效增强微型化探针矩阵检测灵敏度的信号放大方法 .     

东北黑土有机磷的矿化过程研究

用室内恒温控湿培养法和埋袋法研究了不同时间序列下黑土有机磷的矿化过程.结果表明,无论是实验室培养法还是埋袋法,有机磷含量和矿化速率都逐渐下降,累积矿化率逐渐上升.培养法中,两个处理的矿化速率均在1个月时最大,分别为31.67和38.75 mg·kg^-1·month^-1,6个月时累积矿化率和矿化速率分别为7.9%,13.26 mg·kg^-1·month^-1;9.24%,17.99 mg·kg^-1·month^-1.埋袋法中,5个有机物料处理的矿化速率均在1年时最大,分别为55.67、55.65、49.60、19.71和22.52 mg·kg^-1·month^-1,3年时玉米根和小麦根处理的累积矿化率和矿化速率较高(二者3年的累积矿化率约50%,矿化速率约35 mg·kg^-1·month^-1),而大豆根和草根的处理则较低.同时,两种研究方法均表明,有机磷初始含量影响其矿化率和矿化速率,有机磷初始含量愈高,其矿化率和矿化速率就愈高.     

细胞代谢过程中的酶促糖基化及其功能

细胞代谢过程中多样的生化修饰反应能够精细调控细胞的活力与功能。其中,酶促糖基化是细胞代谢调控过程中普遍存在的一种分子修饰,对维持和调节细胞功能具有重要影响。糖基转移酶通过将糖基供体的糖基转移至相应的受体分子来实现糖基化修饰。受体分子经过糖基化修饰会改变其在细胞内的稳定性、溶解性和区域定位等特性,并在调节细胞周期、信号转导、蛋白质表达调控、应答反应和清除细胞异物等诸多生物过程中起着重要作用。简要介绍了细胞代谢过程中糖基转移酶超家族的分类、命名和催化机制。重点阐述细胞中蛋白质类生物大分子和小分子化合物的糖基化反应及其在细胞代谢过程中的功能。展望了细胞中糖基化反应及糖基转移酶在人类健康、医药产品、工业催化、食品和农业等领域的应用前景。     

新疆喀纳斯树种丰富度垂直格局特征

采用样带调查法,通过直接梯度、变异函数和分形函数分析,对新疆喀纳斯旅游区内设置的3条样带的树种比例及树种丰富度沿海拔梯度的变异特征进行了研究。结果表明：直接梯度刻画的不同树种所占比例在海拔梯度上的变化趋势各异;树种丰富度在整个调查尺度范围内随海拔的升高呈现明显的下降态势（P＜0.01）;半方差分析揭示：树种丰富度在中小尺度范围内的空间异质性主要由空间自相关引起的变异组成;分维分析反映出树种丰富度的分形维数偏大,且在中小尺度范围内无拐点,说明树种丰富度受随机生态学过程的影响在相应尺度范围内具有很强的空间异质性。     

自噬在细胞存活和死亡中的作用

自噬是亚细胞膜结构发生动态变化并经溶酶体介导对细胞内蛋白质和细胞器降解的过程.通过平衡细胞合成和分解代谢,自噬稳定细胞内环境,维持细胞的存活.然而,过度自噬可导致细胞发生Ⅱ型程序性细胞死亡.自噬与凋亡在细胞死亡过程中的关系十分密切.本文对自噬的过程及其在细胞存活和死亡中的作用作一综述.     

山茱萸人工林蒸腾速率混沌及分形特征

利用热扩散液流法测算了华北山地山茱萸人工林的蒸腾,采用相空间重建法,分析了林木蒸腾速率混沌及分形特征.结果表明:林木蒸腾过程是一种混沌运动,具有分形性质;2005年与2006年主要生长季节期间,延滞时间(τ)为10 min时,蒸腾速率(Tr)的分形维数(D)分别是1.054和1.041,二阶Renyi熵(K2)分别为0.0082和0.0086,此时嵌入维数(m)均为10,平均预报时长(T)分别约为122.0和116.3 min,描述其变化过程所需独立变量至少为2个,上限值为10个;尽管2005年和2006年主要生长季节Tr在数量上或外表变化规律上存在差异性(如:总蒸腾量相差25.6%),但在相同.r条件下,D和K2在2005年与2006年差异均极小,故本质特征或内在规律性不存在差异.     

基质金属蛋白酶与中枢神经系统感染

基质金属蛋白酶(MMPs)是一组合锌的能降解细胞外基质的中性蛋白酶家族.目前认为MMPs尤其是明胶酶(MMP-2,MMP-9)与中枢神经系统感染关系密切.通常它们以酶原的形式存在,一旦活化,则迅速攻击血脑屏障,降解基底膜的一些基质蛋白,破坏内皮细胞的紧密连接蛋白,促进脑水肿的形成和炎细胞的浸润.近年来研究发现,中枢神经系统感染后MMPs表达增加.导致血脑屏障损害及血管源性脑水肿,并参与中枢神经系统免疫反应,促进感染的病理生理过程.     

华北平原玉米叶片光合及呼吸过程对实验增温的适应性

利用典型农田生态系统的原位实验增温平台,探讨我国华北平原重要农作物玉米叶片光合及呼吸过程对实验增温的适应性,并深入分析其产生适应性的原因和机理。研究结果显示,实验增温使玉米叶片净光合速率(A_n)显著升高(P0.001),同时增温也导致A_n的最适温度(T_(opt))升高1.56℃;相似地,实验增温也同样导致了光合作用过程中最大电子传递速率(J_(max))显著增加(P0.001),并且其最适温度(T_(opt))升高了1.45℃,但并没有对最大羧化反应速率(V_(cmax))及其温度敏感性(Q_(10))产生显著的影响(P0.05)。然而,实验增温却显著降低了玉米叶片的暗呼吸速率(R_d)及其Q_(10)值(P0.05)。另外,研究结果还显示实验增温没有对R_d/A_g和J_(max)/V_(cmax)产生显著的影响(P0.05)。此外,尽管实验增温显著提高了玉米叶片的蒸腾速率(T_r),但却并没有显著改变叶片的气孔导度(G_s)及水分利用效率(WUE)。研究结果表明,玉米可以通过调控叶片光合及呼吸等关键生理过程的最适温度对增温产生一定的适应性。然而,尽管玉米能够在叶片尺度上做出调整来适应增温环境,但这种适应能力却十分有限,以至于未来气候变暖仍可能会对华北平原玉米的生长发育过程和粮食产量造成一定的影响。