基于拉曼技术的单细胞生长检测方法

目的 单细胞生长检测可以更加科学地揭示微生物代谢变化的规律,为后期微生物工程应用提供指导。针对微生物生长应用于食品安全期和最佳食用期的精准检测问题,本文提出一种基于拉曼技术的单细胞生长检测方法。方法 首先,通过同步培养实验采集了枯草芽孢杆菌两个批次共900个单细胞拉曼光谱（SCRS）数据,其中600个用于训练和测试,另一批次300个用于模型验证。其次,基于主成分分析的特征关系矩阵,提出CP-SP特征评估方法以筛选SCRS特征用于模型检测。再基于XGBoost构建检测模型,并应用网格搜索和交叉验证对检测模型进行调优。最后,应用混淆矩阵、ROC曲线评估模型对细胞滞后期、对数期和稳定期的检测准确率、敏感性和特异性。结果 选用CP-SP筛选的第一、第二和第四主成分较特征贡献率前3个主成分的分类性能提高了3.1%,调优后的细胞生长检测模型测试准确率为96.0%,验证准确率为92.3%。结论 基于拉曼技术的单细胞生长检测方法能准确识别单细胞生长状态且具有较高的泛化能力,可为食品安全和保鲜制定精准调控机制提供科学指导。     

冠脉不同程度狭窄猪血浆骨保护素变化的影响研究

目的:冠心病的发病率越来越高,成为临床上常见的心血管疾病。冠心病的发生、发展与冠状动脉病变程度直接相关。通过手术引起冠脉狭窄,探讨冠脉狭窄与骨保护素(OPG)的相关性,从而为临床冠心病的预测提供理论依据。方法:(1)20头巴马小型猪,在胸腔镜直视下手术丝线永久性结扎左前降支近端建立轻度(狭窄程度20-49%)、中度(狭窄程度50-69%)和重度(狭窄程度≥70%)狭窄的冠状动脉狭窄模型;(2)各组小型猪分别在其手术处理前后1 min留取静脉血和分离血浆,测定骨保护素的含量。结果:(1)手术对各组小型猪血浆OPG的影响差异无统计学意义(P0.05),同时,各组之间冠脉狭窄模型猪手术后血浆OPG的浓度较对照组升高,但无统计学差异(P0.05)。结论:(1)手术作为一种应激性损伤,导致OPG升高。(2)骨保护素与冠状动脉硬化和血管钙化有关,但与没有动脉硬化和钙化引起的的冠脉狭窄无关。     

花棒茎流对降雨的响应

干旱半干旱区植物生理过程的水分响应依赖于降雨强度和频率,研究典型沙生植物对降雨的响应有助于预测未来气候条件下荒漠生态系统的结构和功能变化.2012和2013年花棒生长季,在宁夏盐池采用包裹式茎流仪对花棒茎流进行连续观测,分析茎流在晴天和雨天的变化特征及其对不同降雨事件的响应.结果表明: 雨天的花棒日茎流量低于晴天.晴天,茎流日变化呈“几”字型宽峰曲线,与太阳辐射和相对湿度呈正相关;雨天,茎流日变化呈多峰曲线或者一直处于极低状态,与太阳辐射和空气温度呈正相关.降雨不仅可以通过影响当天太阳辐射、空气温度、饱和蒸汽压差和相对湿度影响花棒茎流通量,还通过调控土壤含水量影响降雨后的茎流通量.降雨量<20 mm时,降雨前后茎流通量差异不显著;降雨量>20 mm时,降雨后的茎流通量比降雨前有显著提高.高土壤含水量不仅能够提高茎流通量,并且能够提高茎流通量对太阳辐射、饱和水汽压差和空气温度的响应敏感性.     

模拟氮沉降对杉木丛枝菌根真菌侵染率和球囊霉素的影响

杉木是我国南方重要的速生用材树种,同时南方面临着日益增强的大气氮沉降。尽管有大量的研究探索了氮沉降对杉木林的影响,但关于氮沉降对杉木与丛枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）共生关系影响的研究则较少报道。以10年生杉木为研究对象,模拟了不同氮沉降水平（N3：3 g N m^-2a^-1,N6：6 g N m^-2a^-1和Control：0 g N m^-2a^-1）对AMF侵染率和球囊霉素的影响。结果显示：在冬季,与对照相比,N3处理显著增加了AMF侵染率,N6处理显著增加易提取球囊霉素的含量,而氮沉降对总球囊霉素含量无显著影响。在春季,与对照相比,N3处理显著增加AMF侵染率,但是显著降低了易提取球囊霉素的含量。N6处理显著增加总球囊霉素的含量,但显著降低易提取球囊霉素的含量。相同氮添加情况下,春季的AMF侵染率显著低于冬季,而球囊霉素含量（易提取球囊霉素和总球囊霉素）均显著高于冬季的。土壤有效磷与AMF侵染率显著负相关,而与易提取球囊霉素和总球囊霉素含量显著正相关。侵染率与pH显著正相关,球囊霉素与pH显著负相关。本实验针对AMF侵染率和球囊霉素的含量对于氮沉降的响应做出探讨,对全面了解杉木与AMF之间的共生关系对氮沉降的响应及其机制提供了新的参考。     

昆虫拟态的历史发展

昆虫的拟态理论是由英国自然学家Bates于1862年提出的,Fisher称其为"达尔文后自然选择最重要的依据之一".大量的科学研究表明,昆虫的拟态行为最晚出现在石炭纪,自那时起昆虫与捕食者、昆虫与植物之间开始出现了共同的演变和进化.拟态的模仿方式一般包括颜色、花纹以及形态,但是也可以单指行为方面,且拟态大部分情况下可能模仿的是一个动物群体或者只是另外一种动物身上的一部分.拟态包括多种定义,不同的定义之间用小同的标准来区分拟态现象和非拟态现象,如贝茨氏拟态、缪勒氏拟态、侵略性拟态和瓦曼氏拟态等.本文从其中广义拟态的角度,对当前不同类群昆虫化石中拟态现象的研究进展进行了简要总结.     

“中生代的蝴蝶”——脉翅目丽蛉类昆虫

丽蛉类昆虫是脉翅目昆虫在中生代特有的一类绝灭昆虫,被誉为"中生代的蝴蝶",其体型巨大、脉序复杂,部分身体特征高度特化,与现代脉翅目昆虫表现出明显的差异,而其在脉翅目演化中的地位也是一直难以确定。同时,由于化石保存的局限性,该类昆虫多是依靠不完整的结构进行分类,缺少系统的总结和修订,也为该类群的深入研究带来了很大的困难。本文对中生代丽蛉类昆虫进行了总结,统计了至今全世界所发现的所有丽蛉类昆虫名录,概述了其研究历史,地质年代及地理分布,系统发育研究进展,功能形态学研究及生态学特性等问题,并提出了研究该类群有待解决的问题及研究展望。     

脉翅目细蛉科昆虫研究进展

本文综述了脉翅目细蛉科化石与现生昆虫的分类学与系统发育学研究历史及进展。介绍了细蛉科成虫和幼虫的形态特征与生物学特性;分别回顾了现生与化石细蛉科昆虫的研究历史;分述了各地质历史时期细蛉科昆虫的属种及生物地理学分布;并介绍了近年细蛉科包括化石与现生属种的系统发育学研究进展,从细蛉科在脉翅目中的系统位置及细蛉科内亚科、属间的系统发育关系展开了讨论;并附世界化石与现生细蛉科昆虫的属种名录。     

无标签重组人硫氧还蛋白的大规模表达、纯化及活性检测

目的:利用基因工程的方法原核表达无标签的重组人硫氧还蛋白(rhTrx)并对其进行大规模表达、纯化和鉴定.方法:从人胚胎肾HEK293细胞中提取总RNA,反转录合成cDNA,经PCR扩增、酶切后连入pET-22b(+)载体构建重组质粒,重组质粒转化大肠杆菌BL21( DE3)感受态细胞,IPTG诱导表达,经两步离子交换层析纯化重组蛋白,采用SDS-PAGE、Western blotting、HPLC、MALDI-TOF-MS及经典的胰岛素二硫键还原法对重组蛋白进行鉴定.结果:构建成功了rhTrx基因表达载体;实现了rhTrx在原核细胞中的可溶性表达;纯化出的蛋白经SDS-PAGE和Western blotting分析证实为rhTrx;HPLC和MALDI-TOF-MS分析表明,纯化出的目的蛋白纯度大于95％;胰岛素二硫键还原法证实纯化出的rhTrx具有生物学活性.结论:成功构建了rhTrx的原核表达体系,建立了rhTrx的纯化和鉴定方法,为其进一步的理论研究和生产开发提供了有效基础数据.     

近十年植物入侵生态学重要研究进展

外来植物入侵对本地生物多样性、生态安全、社会经济发展和人类健康造成了严重威胁。因此, 探究植物入侵机制及其生态效应对我国生态可持续发展具有重要意义, 也是植物入侵生态学的主要研究内容。过去10年, 生态学家开展了大量研究, 取得了丰硕成果, 为推动入侵植物防控与生物多样性保护提供了理论指导。为深入解析外来植物入侵机制, 为其防控管理提供依据, 本文从以下3个方面综述了植物入侵生态学重要进展: 首先是外来植物生物学特性、生物和非生物环境对植物入侵的调控作用; 其次是外来植物入侵对本地生态系统的影响; 最后介绍了外来植物入侵的类比研究范式——本地植物入侵, 以及多组学技术在入侵生态学研究中的应用。基于这些研究进展, 本文展望了该领域的未来发展趋势, 包括: (1)研究对象从单一物种扩展到多物种比较; (2)研究地理范围从局域尺度扩大到纬度梯度格局; (3)入侵机制从单一理论验证到综合阐释多个假说。     

配糟对清香型白酒发酵中环境因子及微生物群落的影响

【背景】环境因子是影响微生物生长代谢的重要因素,解析半开放条件下酿造过程中环境因子对微生物群落演替的作用对于清香型白酒生产调控具有重要意义。配糟在白酒发酵过程中起着调节发酵速度的作用,其对微生物群落组成变化的影响尚不明确。【目的】揭示使用不同发酵周期配糟对清香型白酒发酵过程中环境因子及微生物群落演替的影响。【方法】采用PacBio测序平台和多元统计分析比较使用2种配糟酒醅中微生物群落结构组成,结合蒙特卡洛置换检验明确环境因子对微生物群落的影响。【结果】与使用正常发酵周期配糟酒醅相比,使用延长发酵周期配糟酒醅水分较低,而酸度、氨基酸态氮、总游离氨基酸、还原糖和残余淀粉较高;微生物多样性和丰富度分析发现,使用延长发酵周期配糟酒醅中细菌α多样性极显著高于使用正常发酵周期配糟酒醅(P<0.001),而真菌α多样性显著/极显著低于使用正常发酵周期配糟酒醅(P<0.05, P<0.001);通过组间差异性分析发现,细菌群落共产生28个差异指示种,而真菌群落共产生15个差异指示种;水分、酸度、氨基酸态氮、还原糖、残余淀粉和总游离氨基酸对微生物群落结构的影响显著(P<0.05)...