哈尔滨城市和乡村青年居民肠道菌群多样性研究

【目的】分析居住于哈尔滨城市和乡村的青年居民肠道菌群多样性的异同。【方法】采用PCR和DGGE技术相结合的方法对生活于哈尔滨城市和乡村的青年志愿者肠道菌群多样性进行研究。基于DGGE指纹图谱,分别使用聚类和PCA分析对志愿者肠道微生物相似性进行分析,使用Shannon-Weine多样性指数(H′)、丰度(S)和均匀度(EH)对志愿者肠道微生物多样性进行分析,对图谱中具有代表性的共性和特异性条带进行胶回收和克隆测序以分析志愿者肠道微生物组成。基于PCR技术在种水平上对城乡志愿者肠道内乳杆菌属和双歧杆菌属多样性进行定性分析。【结果】相似性分析显示,城乡青年居民间肠道微生物群落结构存在分开趋势,相似性小于城市或乡村青年居民内部;多样性分析显示,城乡青年居民肠道微生物多样性差异不显著;测序结果表明,城乡居民肠道微生物组成在门水平上相同,但是在种属水平上存在差异。PCR定性分析显示Lactobacillus plantarum、L.casei和L.salivarius在哈尔滨城乡青年居民肠道内检出率接近100%,Bifidobacterium longum和B.breve的检测率约90%,在哈尔滨城乡青年居民肠道内普遍存在;乳杆菌属和双歧杆菌属各细菌种在城乡居民肠道中的检出频率差异不显著。【结论】哈尔滨城市和乡村青年居民肠道微生物多样性差异不显著。     

斑块面积对干燥-复水条件下藓类植物生理活性的影响

干扰会导致生物结皮斑块破碎并退化。为明确生物结皮斑块破碎诱发生物结皮退化机理,以黄土丘陵区土生对齿藓(Didymodon vinealis)结皮为研究对象,研究了干燥-复水条件下,单株和直径1 cm、2 cm、3 cm、4 cm、5 cm的藓结皮斑块内土生对齿藓的干燥速率、渗透调节物质、丙二醛和光合色素含量等的变化,以期揭示干扰后生物结皮退化的生物学机理。结果表明(1)除单株外,干燥速率随斑块面积减小而增加,直径1 cm斑块内藓的干燥速率是直径5 cm的2倍。(2)反复干燥-复水25天后,直径小于5 cm的斑块内藓的可溶性糖、可溶性蛋白和叶绿素含量低于直径5 cm斑块内藓的含量,丙二醛含量随斑块面积变化无明显规律。(3)干燥速率与斑块面积、可溶性糖、可溶性蛋白及叶绿素含量均呈极显著负相关。以上结果表明,藓结皮斑块面积通过影响斑块内藓类植物干燥速率进而影响其渗透调节和光合作用能力。藓结皮斑块面积减小,藓类植物干燥速率增大,生理活性降低,是藓结皮斑块破碎诱发其退化的原因。研究从藓类植物生理的角度,阐明了干扰后藓类植物衰亡的生理学原因,为生物结皮的保护和管理提供了科学依据。     

中国森林生态系统林冠层降雨截留特征

森林生态系统作为陆地生态系统的主体,其发达的林冠层通过调节降水量、改变降水强度等深刻影响着流域全过程水文通量及水分输出。以中国广泛开展的典型森林降雨再分配过程的年尺度监测数据为基础,揭示中国不同类型森林生态系统的降雨再分配及林冠层降雨截留特征,阐明森林生态系统林冠层截留特征与降雨、植被要素的关系。结果表明:我国不同森林生态系统年穿透雨量处于141.4-2450.0 mm之间,年穿透雨率为36.3%-92.3%。5种典型森林生态系统多年平均穿透雨量((445.3±252.9)-(1230.6±479.6) mm)占同期多年平均降雨量的(72.6±9.2)%-(77.4±8.9)%。不同森林生态系统年树干茎流量介于0-508.2 mm之间,占同期年降雨量的0-25.8%。5种典型森林生态系统树干茎流量多年平均值((9.8±17.3)-(87.8±81.6) mm)占同期多年平均降雨量的(1.4±1.9)%-(5.4±4.6)%。不同森林生态系统林冠层年降雨截留范围在25.7-812.9 mm之间,占年降雨量的4.2%-55.6%。5种典型森林生态系统多年平均林冠截留量((154.2±81.6)-(392.2±203.5) mm)占同期年平均降雨量的(18.7±7.4)%-(25.9±8.3)%。进一步分析表明,我国森林生态系统穿透雨量、树干茎流量和林冠层截留量随观测区年降雨量的增加而呈显著增大(P<0.05),年穿透雨率、年树干茎流率随年降雨量的增加呈显著线性上升趋势(P<0.05),而年林冠截留率与年降雨量呈显著的负相关关系(P<0.01),降雨量、叶面积指数是深刻影响森林生态系统林冠层降雨截留率等特征的重要因素。整体上,不同类型森林生态系统林冠截留降雨能力存在明显差异,林冠层截留率突出表现为:落叶林大于常绿林、针叶林大于阔叶林。     

内蒙古自治区干旱脆弱性评价

干旱带来的环境影响及经济损失,阻碍了地区的可持续发展。开展干旱脆弱性评价是合理制定区域规划与管理措施的前提条件。然而,国内目前鲜有以省或自治区为研究区域,以市级行政区域为尺度的自然-社会-经济耦合的干旱脆弱性研究。根据IPCC提出的干旱脆弱性评价模型,选取19个指标,在3个维度上(暴露度、敏感度和适应能力)对内蒙古自治区的12个盟市开展了干旱脆弱性评价。采用熵值法确定各指标权重,并用综合指数法和系统分类法计算干旱脆弱性指数并进行分类。研究结果表明,内蒙古自治区的干旱脆弱性呈现由东向西递减的趋势,与干旱脆弱性相关性最强的三个指标分别是第一产业GDP比例、人均可支配收入和第一产业从业人员比例。导致盟市干旱脆弱性的主要贡献因素为人口与人力因素和生态与水资源因素。减缓内蒙古自治区干旱脆弱性可以从加强草原保护建设和管理,合理规划盟市建设,减少人口的集中分布,调整产业结构,提供更多的非农牧就业岗位,加强职业技能培训,完善金融服务和医疗服务等方面入手,从而促进干旱区自然生态和社会经济的可持续发展。     

圈养林麝(Moschus berezovskii)个性及与麝香分泌和繁殖成效的关系

于2016年6月20日至8月10日在四川马尔康林麝繁育场开展,采用基于量表的个性评价法对172头（雌麝59头,雄麝113头）圈养林麝进行了个性评价,建立了圈养林麝个性维度,并探索了个性维度与其麝香分泌和繁殖成效的关系。结果表明：因子分析各项载荷值均大于0.4,Cronbach''s α分析结果为0.648,表明个性量表具有较好的一致性信度和结构效度。此外,特征根大于1时,圈养林麝的侵略性、活跃性、刻板性、胆怯性及社会性五大个性维度可解释70.77%的个性信息,并通过聚类分析,进一步验证了维度划分的合理性;雄性林麝的社会性维度和麝香分泌量存在显著正相关（r=0.234,P < 0.05）,社会性越强（展现出更多的互饰接触、共同摄食等亲和行为的个体）,其泌香量越高;侵略性（r=0.463,P < 0.05）、活跃性（r=0.440,P < 0.05）、刻板性（r=0.595,P < 0.05）与雌性分娩时间存在显著正相关关系,即个性越强,分娩时间越晚,此外,刻板性与产仔数呈显著负相关（r=-0.341,P < 0.05）,表明圈养林麝的繁殖成效主要受刻板性维度影响,刻板性强的个体对繁殖成效会有一个负面的效应。     

水资源约束下西北干旱区城市经济发展与城市化阈值

城市化水平阈值是指在水资源硬约束下,在确保经济发展达到一定速度与规模、生态环境建设得到基本保障、并具备足以支撑城市接纳一定数量农民进城转为非农人口的经济能力时,能达到的“农转非”人口占总人口的最大比例。以干旱区河西走廊为例,分析了在水资源约束下城市经济发展总量及其对应的城市化阈值。采用阈值模型计算表明,未来30a在不跨区调水的前提下,河西走廊总需水量的上限阈值为7.81×109m3,其中生态需水、生产需水和生活需水比例调整为13.2:83.5:3.3,总需水量对应的国内生产总值为1.81×1011元,历年平均增长速度最快可达到6.91%,第一、二、三产业结构调整为18.99:47.20:33.81。在总需水量阈值、经济总量、需水结构与产业结构调整优化和经济增长速度不低于7%、农业需水按0.61%的速度退水9.12×108m3、生态需水比例不低于13%等多重条件约束下,求得河西走廊未来30a能够达到的总人口为5.82×106人,城镇非农业人口可达到2.05×106人,城市化水平可达到35.14%,这一水平仅相当于中国2001年的平均城市化水平。在跨区调水1.31×109m3的条件下,城市化水平可望达到47.17%。进而采用总人口人均拥有的GDP、非农业人口人均拥有的第二、三产业增加值、农业人口人均拥有的第一产业增加值3项经济指标对水资源约束下经济发展总量对城市化水平的保障程度进行了验证分析。由于各城市的缺水状况、取水条件、发展性质、发展阶段与经济发展实力与前景等各不相同,致使不同城市之间对应的总需水量、经济总量、经济增长速度和城市化水平等均表现出较大的差异性。     

中华按蚊CYP6Y亚家族基因的鉴定和生物信息学分析

【目的】鉴定中华按蚊Anopheles sinensis CYP6Y亚家族基因,分析它们的结构和特征,推测其可能的功能。【方法】以冈比亚按蚊An. gambiae CYP6Y1作为询问序列,通过双向Blast方法检索中华按蚊转录组中CYP6Y亚家族基因,并通过生物信息学方法分析基因结构、特征及可能的功能。【结果】从中华按蚊转录组测序数据中鉴定出2条CYP6Y亚家族基因,分别命名为AsCYP6Y1（GenBank登录号：KF709397）和AsCYP6Y2（GenBank登录号：KF709398）。序列分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2全长分别为1 713 bp和1 815 bp,分别编码502和526个氨基酸。基因结构分析显示,该亚家族基因仅含有1个相位1型内含子并与其他P450基因形成保守的共线性分布。蛋白结构分析显示,这2个基因编码的蛋白含P450特有的5个特征序列和6个底物结合位点,且均不存在信号肽,其亚细胞定位为细胞质。3D结构分析显示,AsCYP6Y1有18条α螺旋和13股反向平行的β折叠,AsCYP6Y2有19条α螺旋和11股反向平行的β折叠。通过同样的方法,在达林按蚊An. darlingi中也鉴定出2个CYP6Y亚家族基因。系统进化分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2分别与其他3种按蚊的CYP6Y1和CYP6Y2聚成一支,Bootstrap值均大于90%。替换率分析显示,中华按蚊AsCYP6Y1和AsCYP6Y2与其他3种按蚊同源基因的Ka/Ks均小于1。相对进化速率分析显示,中华按蚊CYP6Y和CYP6M亚家族的相对进化速率均显著快于CYP6P亚家族,而CYP6Y和CYP6M亚家族之间没有显著差异。【结论】在中华按蚊和达林按蚊中存在2个CYP6Y亚家族基因,之前在冈比亚按蚊和不吉按蚊An. funestus中也发现2个CYP6Y亚家族基因,表明CYP6Y亚家族基因可能在按蚊属广泛存在,且可能为按蚊属昆虫所特有。     

水杨酸诱导湖北海棠全长cDNA文库的构建及应用

以'湖北海棠'为材料,经水杨酸处理后,用改良CTAB法提取总RNA,纯化后构建全长cDNA文库,并进行PGIP基因的克隆.结果表明:(1)提取的总RNA无降解,无污染;mRNA弥散带主要集中在500～2 000 bp左右,没有rRNA 残留.(2)ds cDNA弥散带主要分布于300～2 000 bp之间,PCR验证后片段大小分布于200～2 000 bp之间,说明合成ds cDNA质量较好,成功地构建了全长cDNA文库.(3)通过PCR从该cDNA文库中克隆了PGIP基因,命名为MhPGIP,GenBank登录号为FJ449708;其核苷酸序列及推导氨基酸序列与苹果的一致性分别为98%和97%,该序列含有两个串联的亮氨酸重复序列.综上所述,构建的全长cDNA文库质量很好,该文库的建成可以用于今后抗病新基因的挖掘、克隆和利用,为苹果抗病机理的研究奠定基础.     

pUC19K质粒的构建及其在布鲁氏菌突变株构建中的应用

突变株的构建是细菌基因功能研究的前提。本研究构建了一个可用于布鲁氏菌突变株构建的自杀质粒。在pUC19质粒的多克隆位点插入卡那霉素抗性基因,在该基因两侧添加多个酶切位点,构建成为pUC19K。利用该质粒,我们构建了布鲁氏菌外膜蛋白Omp25基因的突变株。结果表明,利用该自杀质粒,通过一轮筛选即可得到目标基因被抗性基因替换的突变株。pUC19K质粒的构建及成功应用,为布鲁氏菌突变株的构建提供了一个快速有效的手段,也为布鲁氏菌的基因功能研究奠定了基础。     

小鼠呼肠孤病毒Ⅲ型标准化血清制备及ELISA检测方法的建立

目的制备标准化小鼠呼肠孤病毒III型（reovirus 3,Reo-3）免疫血清,建立小鼠Reo-3抗体ELISA检测方法。方法使用动物来源的Reo-3病毒感染BALB/c小鼠,获得高效价免疫血清;以BHK-21细胞制备Reo-3病毒抗原,同时制备做正常对照抗原。滴定抗原和标准化小鼠Reo-3血清的最佳工作浓度,进行特异性、敏感性、重复性、稳定性等实验。结果制备18 mL抗Reo-3血清,经检测,IFA效价达1∶640,IEA效价达1∶160;Reo-3抗原和标准化小鼠Reo-3免疫血清最佳工作浓度分别为5μg/mL和1∶2400;该ELISA检测体系Reo-3特异抗原批内变异系数为3.8%,批间变异系数为4.0%;检测灵敏度〉1∶4400;与仙台病毒（SV）、小鼠肝炎病毒（MHV）、小鼠腺病毒（Mad）、小鼠脑脊髓炎病毒（TMEV）、小鼠多瘤病毒（POLY）均无交叉反应。经37℃破坏性试验,2 d稳定性试验相对偏差〈27%。结论本研究制备的Reo-3抗血清达到同批次大量高滴度的水平,可作为检测实验小鼠Reo-3病原的标准化质控血清。本研究建立的ELISA方法重复性、稳定性好,特异性、敏感性强。该体系可用于大、小鼠等实验动物Reo-3抗体的检测。