中国明对虾体内凝结作用相关免疫基因的克隆与表达研究

对虾疾病在世界范围内的频频爆发，给地区经济造成了重大损失。然而到目前为止，我们对于对虾免疫系统的分子机制还知之甚少，深入了解其免疫应答过程，包括异物识别，信息传递以及作用方式等是从根本上解决疾病问题的关键之一。本论文从中国明对虾血细胞中分别克隆了一种C型凝集素基因（Fclectin）、参与凝结过程的谷氨酰胺转移酶基因（FcTG）以及参与凝结级联反应和酚氧化酶原激活系统的两种丝氨酸蛋白酶基因（SP-1和SP-2）和两种丝氨酸蛋白酶抑制剂基因（SPI-1和SPI-2），分析了它们的分子结构特征，预测了其可能的作用，并对它们的组织分布及应答不同病原感染的表达变化模式进行了研究。 首次从对虾中克隆了Fclectin基因，比对结果发现该基因属于C型凝集素超家族的成员之一；Northern blot和原位杂交结果显示，Fclectin基因在部分血细胞中呈组成型表达；利用毛细管电泳半定量RT-PCR方法分别研究了细菌和病毒感染后该基因的表达特征，并初步尝试了利用体外培养的原代血细胞系统研究LPS刺激后Fclectin的表达变化。该基因在感染或刺激后表达水平有明显的改变。 利用RACE技术从中国明对虾血细胞中克隆了一个FcTG基因，它与斑节对虾的谷氨酰胺转移酶基因有93%的相似性，可能编码一种具有活性的TG；原位杂交结果FcTG主要在血细胞中表达，在淋巴器官管腔的血细胞中表达尤为丰富，推断该基因可能主要在吞噬细胞中表达；病原的刺激未能使该基因的表达明显改变，但损伤（注射）的刺激会对其表达产生一定影响。 利用本组构建的对虾血液cDNA文库，克隆到了两个不同的丝氨酸蛋白酶基因，命名为SP-1和SP-2。前者为具有假clip结构域的胰蛋白酶样SP类似物（SPH），后者是一个具有完整的clip结构域的SPH，这在对虾中是首次发现。SP-1和SP-2都主要在血细胞中表达，此外SP-1在淋巴器官中的表达水平也很高；细菌的刺激对SP-1的影响不大，但会诱导SP-2表达量的增加，这两个基因的表达模式在病毒刺激后很相似，都出现先上调后下降的过程，可见病毒的感染会导致这两个基因转录的增强。 利用SMART-RACE技术结合对虾血液cDNA文库的利用，从中国明对虾血细胞中克隆到了两种SPI基因，它们分别为kazal-SPI和serpin-SPI，属于两个不同的家族。SPI-1与斑节对虾的SPI有76%的相似性，推断SPI-1可能主要对弹性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、胰凝乳蛋白酶等有抑制作用；SPI-2为对虾中首次报道的serpin型抑制剂，它与淡水螯虾的serpin有42%的相似性，SPI-2可能主要对胰蛋白酶、酚氧化酶原激活酶、凝血酶和凝结酶有抑制活性。组织分别特征显示这两个抑制剂基因都在鳃、血细胞和淋巴器官中有高水平的表达。细菌的刺激都会导致这两个基因的表达在感染后出现下调，随后又上升至原有水平；病毒感染后，SPI-1和SPI-2的表达变化情况相似，感染后前12h基本没有明显的改变，到了感染的晚期（感染后24h和48h），随着病毒在体内大量复制，这两个基因的表达都急剧下降至接近基因关闭的状态，这可能暗示着与SPI相对应的蛋白酶的活力将很大程度的异常的增加，机体内稳定的免疫系统平衡状态可能已被破坏。

中华卤虫滞育卵发育和重金属刺激相关蛋白质组学研究

卤虫(Artemia)是一种广温、耐高盐的小型甲壳动物，广泛分布于内陆盐湖和沿海盐田中。卤虫的无节幼体作为重要的蛋白优质饵料，被广泛的应用于水产养殖生产。卤虫具有特殊的生物学特性，是研究甲壳动物胚胎发育的良好的实验材料，同时也是一种研究动物抗逆机制的模式动物。卤虫有卵生和卵胎生两种繁殖后代的方式，当环境条件适宜时，卤虫倾向于采取卵胎生方式，即直接产生无节幼体；而在恶劣的环境条件下，卵生方式占主要地位，产生处于滞育状态的、具有复杂外壳的休眠卵。卤虫的滞育卵具有独特的生物学特性和特殊的生理生化特点。其发育停滞，细胞分裂停止，酶活力下降，代谢活动受到抑制并可耐受各种极端恶劣环境，如缺氧、低温、紫外线、干燥等。即使在最适的环境中滞育卵的孵化率也很低，只有受到某些特定的非生物信号的刺激才自能终止这种滞育状态，恢复生理代谢；当环境条件适宜时，能够继续发育孵化成无节幼体。因此，卤虫的滞育卵在卤虫的整个生活史中占有重要的地位。另一方面，卤虫是极端环境生物，能够抵抗各种恶劣环境胁迫刺激，因此是研究抗逆机理的良好的实验动物。 本论文利用蛋白质组学技术，研究了卤虫滞育卵及滞育卵发育过程中的蛋白质组表达情况，并研究了卤虫幼体在重金属刺激后蛋白表达的变化情况。得到如下结果： 建立了中华卤虫滞育卵可溶性总蛋白的双向凝胶电泳对照图谱。在pH 4–7、分子量10-100 kDa范围内，检测到约 233个蛋白点，并利用高效液相色谱-质谱联用（LC-ESI-MS/MS）技术鉴定了其中的48个丰度较大及感兴趣的蛋白点，根据这些蛋白的生物学功能进行分类，功能类别包括细胞防御蛋白、抗氧化蛋白、细胞骨架蛋白、代谢相关蛋白等。在卤虫滞育卵中共分离鉴定到6个分子量和等电点存在差异的小热休克蛋白p26的异构体，生物信息学分析表明该蛋白有三种不同的功能位点，分别是蛋白激酶C磷酸化位点，Casein 激酶II磷酸化位点及 N-myristoylation 位点。 采用低温脱水的方法对滞育卵进行激活刺激，并对活化卵和滞育卵蛋白表达图谱进行了对比分析。结果表明对卤虫滞育卵的激活刺激引起了其蛋白表达的明显变化。活化卵图谱中蛋白点总数比滞育卵中明显增多，特别是在pI<5.5范围内。约70个蛋白点在激活刺激后上调表达，包括部分只在激活卵中表达的蛋白；25个下调表达，包括部分只在滞育卵中表达的蛋白；其余约60％（占滞育卵蛋白点数目百分比）的蛋白点表达量基本恒定。热休克蛋白家族、抗氧化蛋白家族成员等蛋白变化明显，小热休克蛋白p26、小热休克蛋白ArHsp21蛋白以及过氧化物还原酶异构体在激活卵中特异表达。 活化卵孵化过程中不同发育时期的蛋白表达又呈现出不同的特点，分别在孵化后6h、12h、18h和24h的蛋白质组学图谱上检测到267、285、195和210个蛋白点。孵化后6h和12h休眠卵蛋白表达个数相对较多，与胚胎发育过程中的器官发生和剧烈的形态变化相适应；孵化后18h和24h休眠卵蛋白表达明显下降，部分蛋白的表达关闭，部分蛋白开始富集表达。 利用双向凝胶电泳技术分析了中华卤虫幼体受到急性硫酸铜刺激后的蛋白表达变化情况。通过图谱对比分析，检测到了5mM硫酸铜刺激24h后，卤虫幼体中14个差异表达的蛋白点。利用LC-ESI-MS/MS技术鉴定了其中的7个蛋白，其中3个蛋白上调表达，分别是热休克蛋白70（7.5倍）, 肌动蛋白（2.3倍）和伴侣分子亚基1（3.0倍）。3个蛋白下调表达，分别是：精氨酸激酶（2.8倍）, 延伸因子2 (2.0倍） 和富含甘氨酸蛋白(2.0倍）。硫酸铜刺激后特异表达的一个蛋白被鉴定为过氧化物还原酶(Peroxiredoxin，Prx)。根据质谱检测提供的蛋白肽段信息和其他生物过氧化物还原酶保守氨基酸序列设计简并引物，结合RACE技术，从中华卤虫幼体中克隆到了过氧化物还原酶基因，该基因的cDNA全长为756个碱基，其中开放阅读框为594个碱基，编码198个氨基酸，其蛋白理论分子量为22.0 kDa，理论等电点为6.98。多序列比对结果显示中华卤虫Prx基因的推导氨基酸序列与美国卤虫和中国对虾的同源性高达98%和94%。实时荧光定量PCR结果显示，硫酸铜刺激后，该基因在卤虫无节幼体中的转录水平明显升高，在24h达到正常水平的3.0倍。

季铵盐类化合物在赤潮治理中的应用

有害赤潮的治理研究随着此灾害近年来日益加重而受到人们的广泛关注，并得到迅速发展；但直接控制藻花－－企图杀死或去除藻细胞或者削弱它们的毒性－－的研究实际上并没有取得实质上的突破。有机类杀藻剂是人们当前研究赤潮防治剂的热点之一。而季铵盐类化合物是一类价廉的工业产品。本文通过实验发现了季铵盐类化合物对赤潮异弯藻、中肋骨条藻等赤藻等赤潮藻有较的去除效果，在浓度为0.5mg/L，处理24h后对赤潮异变藻的去除率为85％。季铵盐的杀澡效率与其取代基有关，主要取代基碳原子数为12的去除效果好于碳原子数为18的；苄基的存在对其去除效果没有明显增效作用；含有一个长饱和脂肪烃取代基的季铵盐比含有两个长链的季按盐对藻的灭杀效果要高；盐中阴离子的不同对该类化合物对藻的灭杀作用没有影响。通过藻细胞体内叶绿素含量的变化，以及藻光合作用、呼吸作用的变化探讨了季铵盐类化合物去除赤潮生物的机理，实验结果表明该类化合物对赤潮藻的灭杀主要是通过表面活性吸附破坏藻的膜质结构，抑制叶绿体等细胞器的功能，导致藻的生长受到抑制，直至失去活性死亡。粘土类天然矿物絮凝剂是一类无化学危害的赤潮去除剂。为了提高粘土的去除率，我们研究了以季铵盐类化合物为改性试剂所得有机土的去除效果。结果表明；用少量季铵盐改性的有机土的去除效果在大于原土。用1.5CEC量的季铵盐改性得到的有机土，在1g/L用量下，对赤潮异弯藻去除率从原土的40％提高到100％。这主要是因为：一是改性后的粘土颗粒表面电荷为正，静电引力增大，絮凝作用增强；二是吸附在粘土表面的季铵盐类化合物，对粘土絮凝的赤潮生物仍灭杀作用，使藻的活性降低，有利于吸附去除。

钠离子通道类毒素的细胞毒性和检测方法的研究

赤潮毒素广泛存在于各种赤潮藻和各类海洋生物中，不仅对渔业、养殖业危害甚大，而且还直接威胁着人类的生存健康。其中，离子通道类毒素是一类毒性较高的毒素。除一些赤潮藻可以产生此类毒素之外，海洋中还存在某些生物也能够产生离子通道类毒素。为进一步阐明钠离子通道类毒素对细胞的毒性效应机制，本文选取一株小鼠神经母细胞瘤（Neuro-2a）作为受试对象，研究了四种钠离子通道类毒素STX、GTX1,4、GTX2,3、TTX对Neuro-2a细胞的毒性影响机制，并利用STX和TTX，建立了钠离子通道类毒素的细胞毒性检测方法，且应用此方法检测了贝体内、藻体内的毒素含量，进一步与小鼠法和HPLC法进行了比较。 研究表明：STX、GTX1,4、GTX2,3、TTX四种钠离子通道类毒素在长时间内均会对Neuro-2a细胞的增殖产生不利影响。在短时间（24h）内，以上各毒素均没有抑制Neuro-2a细胞的增殖，但是48h后，以上各毒素对Neuro-2a细胞的增殖均产生了抑制作用，且随着各毒素剂量的增加，细胞增殖受抑制程度也表现出一定程度的增高，二者呈剂量-反应关系。STX、GTX1,4、GTX2,3、TTX对Neuro-2a细胞的48h半数抑制浓度（IC50）分别为：250ng/ml、1000ng/ml、1300ng/ml、700ng/ml。本论文还首次研究了STX、GTX1,4、GTX2,3、TTX四种钠离子通道类毒素对Neuro-2a细胞内酶活性的影响。研究发现，STX、GTX1,4、GTX2,3、TTX四种钠离子通道阻断剂类毒素均能够影响Neuro-2a细胞内Na+-K+-ATP酶和乙酰胆碱酯酶TChE的活性。当各毒素作用24h后，Neuro-2a细胞内Na+-K+-ATP酶和乙酰胆碱酯酶TChE的活力均会受到抑制，并且随着各毒素剂量的增加，两种酶的活性也逐渐降低。可见，钠离子通道阻断剂类毒素能对细胞内酶的功能产生一定的影响，此影响连同阻断细胞膜钠离子通道，造成离子流的失衡作用，进一步对细胞产生毒性效应。在对细胞膜通透性的研究中发现，上述四种钠离子通道阻断剂类毒素各剂量组细胞培养液乳酸脱氢酶LDH的漏出率与对照组相比均无显著差异，它们均未引起Neuro-2a细胞膜内LDH的改变，看来钠离子通道阻断剂类毒素不会通过影响细胞膜的通透性而对细胞引起毒性效应。 本研究还利用STX和TTX两种钠离子通道标准毒素以及乌苯苷、藜芦定两种生物毒素，参照Jellett（1992）方法，建立了STX和TTX两种钠离子通道类毒素的细胞毒性检测的标准曲线，分别为：Y=0.266X+51.184和 Y=1.6068X+47.186。检出限分别为5ng/ml和0.8ng/ml。并且利用已建立的细胞毒性检测方法检测了来自浙江舟山和连云港赣榆市的19个织纹螺样品和5株实验室培养的亚历山大藻，得到的实验结果与小鼠生物测试和HPLC检测的结果存在较好的相关关系。鉴于该方法具有高通量、省时、检出限低等优点，因此更具有在沿海环境检测中推广应用的潜力。

扇贝丝氨酸蛋白酶抑制剂基因CfKZSPI及Aikunitz的克隆与重组表达

扇贝养殖是我国重要的海水养殖产业，然而自1997 年以来，养殖扇贝陆续爆发的大规模死亡，不但造成了巨大的经济损失，而且严重影响了该产业的健康发展。丝氨酸蛋白酶抑制因子及丝氨酸蛋白酶在无脊椎动物的免疫应答中起着核心作用，它们的协同作用直接导致外界病源入侵的信号转导和级联放大，并进一步激活一系列防御体系，如黑化反应、血液凝结和抗菌肽的合成等。因此，克隆扇贝参与免疫防御的丝氨酸蛋白酶抑制剂基因并对其功能进行研究，将有助于进一步研究扇贝的免疫防御机制，丰富和发展无脊椎动物免疫学的内容。 运用大规模EST技术和RACE技术从栉孔扇贝中克隆出一个Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因，定名为CfKZSPI。该基因cDNA序列全长1788bp，其中5' 非编码区（Untranslated Region, UTR）为97 bp，3' UTR161 bp，有一个典型的多聚腺苷酸信号序列（AATAAA）和一个ploy A 尾巴，开放阅读框（Open Reading Frame, ORF）含有1530 bp，编码509 个氨基酸残基。对其推测氨基酸序列进行分析，发现其中包括22个氨基酸残基组成的信号肽序列和12个Kazal型丝氨酸蛋白酶抑制剂结构域。采用QRT-PCR（quantitative real time PCR）对鳗弧菌浸泡刺激后栉孔扇贝血淋巴中CfKZSPI 的 mRNA表达量进行了检测，发现其mRNA 的表达量在鳗弧菌刺激后3h明显上升，达到空白组的43.6倍；然后在6h时有所下降，为空白组的15.0倍；随着菌刺激时间的增长，CfKZSPI基因的 mRNA 表达量急剧增加，在刺激后8h，12h，24h分别达到空白组的174.1，207.8，675.4倍。统计分析发现3h（P=0.019<0.05）和12h（P=0.020<0.05）时，CfKZSPI基因mRNA表达量与空白组差异均显著。为了研究栉孔扇贝CfKZSPI的蛋白活性，将其第十二个结构域克隆到pET-32a（+）载体中，转化大肠杆菌Rosetta-gami（DE3）表达菌株，获得可溶性表达的蛋白rCfKZSPI-12，对其进行抑制蛋白酶活性的分析，发现其对胰蛋白酶有很强的抑制活性，而对凝血酶没有抑制活性。当rCfKZSPI-12与胰蛋白酶分子比率为1：1时，约90%的蛋白酶活性被抑制。运用狄更斯作图法研究rCfKZSPI-12对胰蛋白酶的抑制能力，结果发现其对胰蛋白酶的抑制常数为173 nmol L-1。 采用同样方法从海湾扇贝cDNA文库中克隆出一个Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂基因，定名为Aikunitz。该基因全长632 bp，其中5' UTR 为105 bp，3' UTR 为 245 bp，有一个典型的多聚腺苷酸信号序列（AATAAA）和一个ploy A 尾巴，ORF 含有282 bp，编码93 个氨基酸残基。推测的氨基酸序列N末端有一个20个氨基酸残基组成的信号肽序列，成熟蛋白包括一个Kunitz型丝氨酸蛋白酶抑制剂结构域。采用QRT-PCR对鳗弧菌和藤黄微球菌感染后海湾扇贝血淋巴中Aikunitz 的mRNA的表达量进行了检测，结果发现其在鳗弧菌刺激后3h到9h持续上升，9h时表达量为PBS对照组的4.49倍（P=0.008<0.05），然后开始下降，在72h时表达量为对照组的0.24倍（P=0.021<0.05）；而在藤黄微球菌刺激后3h到12h其表达量上升，其中6h时为空白组的5.95倍（P=0.0004<0.01）；12h以后迅速下降，其中24h的表达量为对照组的0.38倍（P=0.028<0.05）。将Aikunitz基因编码的成熟蛋白按照重组CfKZSPI-12的方法进行重组表达，并对重组蛋白进行抑制蛋白酶和抑菌活性分析。结果发现其对胰蛋白酶和弹性蛋白酶两种丝氨酸蛋白酶都没有抑制作用。抑菌实验同样发现，重组Aikunitz 对供试的革兰氏阳性菌藤黄微球菌和革兰氏阴性菌鳗弧菌和大肠杆菌都不显示明显抑菌活性。

台风海面风场的动力分析、四维同化及数值试验

台风是最具破坏性的海洋大气系统。台风及其引起的沿海强风暴潮和海上巨浪不仅给沿海地区人民的生命财产造成严重的损失，而且对海上交通运输、军事活动、海洋工程和渔业都带来严重影响。准确的台风海面风场是获得比较真实的海浪、风暴潮等海洋现象的关键所在。由于不准确的海面初始场和台风海面风场数值模式中物理过程不完善等问题，模拟预报台风海面风场的精度达不到要求，极大的影响了海浪、风暴潮等海洋过程的模拟预报精度。因此获得准确真实的台风海面风场不仅对国民经济的顺利健康发展起到至关重要的作用，而且会很好地促进海浪、风暴湖等过程的研究。中尺度大气数值模式MM5在灾害性天气的预报研究方面具有重要的地位，并在暴雨研究方面取得了成功。在本论文中，我们结合气象工作者和海洋学者在台风研究中的不同侧重点，耦合自由大气和边界层过程，考察海气相互作用对台风海面风场的作用，首次将MM5应用于台风海面风场的研究之中，这对台风海面风场的研究来说是一个新的起点。本论文在MM5中，将中国国家气象中心中期预报谱模式T63／T106分析和预报场与常规地面和探空观测资料相结合，合理调整模式参数(海面粗糙度等参数)，建立了一套适用于中国区域的台风海面风场的模拟、预报系统。本论文利用改造过的中尺度大气数值模式MM5对两个台风个例：9608号台风(HERB)和9711号台风(WINNIE)进行数值试验。对海面风场而言，海气热通量交换对海面风场发挥着重要作用。因此本论文研究海面热量通量交换对9608号台风的强度和中心位置的影响，这也是以前国内台风数值模式中疏于考虑的方面。最后将模式模拟风场用于波浪的模拟研究之中，考察模拟海面风场在海洋环境研究中应用的有效性；并与目前国内较先进的LAGFD-WIN海面动力风场模式对比，检验MM5在台风海面风场研究中的性能。研究结果表明，MM5较好的反映出台风特性，并且优于LAGFD-WIN海面动力风场模式结果。在考察台风不稳定扰动特征时，我们区别于以往的本征值方法，利用中尺度二维扰动模式，由MM5提供9711号台风数值试验结果作为扰动模式的初始场，从动力学角度研究台风过程的扰动特征。初始资料问题对台风模式的预报模拟精度来说是一个最大、最重要的问题。因此改善、弥补模式初始场所造成的不足是本研究论文的重点工作之一。目前，在国内关于MM5中的四维资料同化(FDDA)方案试验刚刚起步。在本论文中，我们成功的启动MM5的四维资料同化方案：分析逼近和观测逼近。我们改造模式，同时启动这两种逼近方法，充分发挥探空资料和地面观测资料各自的优越性，I探索不同尺度、不同类型的资料在台风海面风场的应用。尝试卫星高度计风场资料溶于MM5中的同化方案中，这是本研究论文的另一个创新之处。本文的主要结论是(1)对两个台风个例：9608号台风(HERB)和9711号台风(WINNIE)进行了控制试验(CNTL)研究，分析台风模拟过程的温度距平、海平面气压及海面风场分布特点。研究表明，两个台风过程分别在不同高度上具有暖中心结构；模拟出的两个台风环流都呈现出台风的非对称及涡旋型态，模拟出的台风强度令人满意。对移动路径来说，对9608号台风过程，12h模拟台风路径误差为1.3个纬度，0.7个经度，而24h的模拟误差则为0.4个纬度，0.2个纬度；而对于9711号台风过程，其12h模拟台风路径误差为1.2个纬度，1.6个经度；24h路径误差为1.9个纬度，1．5个经度；36h模拟路径误差为3.2个纬度，2.8个经度。我们认为，由于9711号台风过程不准确的初始场，9711号台风模拟路径精度逊色于9608号台风过程的结果。(2)9608号台风过程中感热通量和潜热通量交换，在台风中心附近，热通量较小，但在台风周围，存在热通量的高值压，随着台风强度的减弱，热量通量交换也随之减小。在海面上始终是海水给大气提供热量。海面潜热通量总为正通量，并且都大于相应时刻的感热通量，表明水汽通量对台风系统比感热通量更重要。在分析热通量在不同下垫面演变特征时发现，在下午2h左右，在水陆交界处的次之，上最大，陆地上最小。感热通量在陆地下垫面上最大，其峰值出现而在水域上的最小，对于潜热通量则是水域(3)应用9608号台风的模拟海面风场到海浪的数值模拟研究中，发现由于台风海面风场分布的不对称性(在台风前进方向的右侧风速最大)，也因此造成了海浪有效波高分布的不对称性，同时在台风影响的右前方也传播得较远。随着台风海面风场减弱，风浪能量也逐渐消耗，有效波高也逐渐降低。(4)在台风发展的动力学特征研究方面，首先从不稳定扰动理论角度出发，讨论了台风发展的条件，得到了和天气学分析的台风形成发展条件一致的判据；在台风不稳定扰动的数值试验方面，针对9711号台风过程进行了数值试验，数值试验结果表明：扰动环流型以倾斜的扰动特征出现，并略向西倾斜，这是发展型的扰动型态；促使中尺度扰动发展和维持的能源主要来自于基本流场的有效位能和扰动场的有效位能。(5)利用标准探空资料和卫星高度计风场资料，在MM5中对9608号台风进行了七个试验：一个控制试验，三个分析逼近试验(AW，AWTQ，ATQ)，两个观测逼近试验(IWT，IW)和一个同时进行分析和观测逼近的试验(AWTQ+IWT)。七个试验中海平面气压场都形成了闭合低压中心，海面风场具有台风的气旋型态，再次证明MM5对台风的模拟能力；在定量的描述上，AWTQ+IWT试验较好地模拟出台风的中心位置和强度。因此联合有相对好的垂直分辨率的探空资料以及相对于探空资料有好的时间和水平分辨率的地面资料，能有效地提高台风海面风场的模拟预报精度。由于没有同化SLP的观测资料到模式中，SLP成为确定FDDA有效程度的有力手段。我们发现同时同化风场和质量场(温度场和湿度场)的试验AWTQ对风场和质量场均有一致的正面影响；对由强烈动力作用和大尺度强迫的台风过程，风场优于质量场。试验AWTQ，AW和ATQ的结果表明在风场中只有非常少的质量场诱导信息。试验ATQ，IWT对风场，海平面气压场具有负面影响。而利用包含常规气象观测资料无法拥有的海面风场信息的高度计风场资料，仅进行风场同化的IW试验，对海面气压场有非常好的效果。结果表明而AW，AWTQ，IW，AWTQ+IWT在24h模拟期间，则对SLP的平均RMS有明显的减小，分别约为3％，9％，12％和8％。

调控文蛤幼虫变态的肾上腺素能受体类型及幼虫发育中神经和肌肉的变化

大部分贝类幼虫在发育过中要经历从浮游生活到底栖生活的变化过程，同时形态结构也要经历巨大的变化，这个过程称为变态。 变态是文蛤幼虫发育过程中非常重要的一个阶段。 药理学和细胞免疫学证据表明β肾上腺素样受体在文蛤幼虫变态过程中有重要作用。药理学实验分别采用了几种儿茶酚胺类受体的激动剂和抑制剂来处理幼虫，检验它们在幼虫变态过程中的作用。结果表明，在10μM和100μM的浓度下，肾上腺素(AD)和去甲肾上腺素(NA)中能够显著提高幼虫的变态率(p<0.05)。10μM和100μM浓度的AD能够提高幼虫变态率30%左右。10μM和100μM浓度的NA能分别提高幼虫变态率35.3%和27.6%。10μM的β受体激动剂－isoproterenol也能够显著的提高幼虫的变态率30%(p<0.05)，但是α受体激动剂－phenylephrine在0.1μM到100μM的浓度范围内不能显著提高幼虫的变态率(p>0.05)。而且，1μM的β受体抑制剂－propanolol能显著的抑制AD或NA提高幼虫变态率的作用(p<0.05)；但是α受体抑制剂－prazosin对AD或NA提高幼虫变态率没有显著性影响(p>0.05)。 此外本文还利用整装免疫细胞化学的方法进一步研究了文蛤幼虫不同发育阶段，神经系统和β肾上腺素样受体的发育情况。 幼虫的神经系统在担轮幼虫时期(受精后18h)开始发育，这时还不能检测到β肾上腺素受体。面盘幼虫时期(受精后1d)具备了顶神经节、脑神经节和脏神经节组成的中枢神经系统，在口附近有一些外周神经。β肾上腺素受体在受精后24h首次出现在面盘幼虫的顶神经节和脑神经节，分别命名为AR(apical receptor)和CR1(cerebral receptor 1)。 在受精后5d顶神经节已经检测不到。脑神经节和脏神经节由腹部向背部迁移，口的背腹两侧都出现了一些神经元。并且脏神经节周围也出现了一些神经细胞。AR在受精后3d就检测不到了。同时在CR1的后部新出现了一些β肾上腺素受体，命名为CR2。此后CR2发育迅速，在受精后5d就和CR1差不多大小。并且在CR1和CR2之间还出现了很多小的阳性信号。 变态过程中中枢神经系统中顶神经节消失了，并且出现了足神经节。另外，外套膜上出现了更多的外周神经。除了在稚贝的脑神经节和脏神经节外，在足、外套膜和水管上都有β肾上腺素受体存在。成体的鳃、足、心脏、水管、唇掰和外套膜上也有β肾上腺素受体分布。 变态信号传递到靶器官后，文蛤幼虫在形态结构和生态习性上开始了快速巨大的变化。其中幼虫的肌肉系统是变化最大的系统，并且直接与文蛤运动、摄食等习性转变相关。本文采用免疫组化的方法对文蛤幼虫肌肉系统的发育进行了研究。结果表明，文蛤幼虫具有由幼虫收缩肌、面盘收缩肌和闭壳肌组成的十分复杂的肌肉系统。幼虫收缩肌和前闭壳肌最早出现于担轮幼虫阶段(受精后18h)。孵化后幼虫的肌肉系统迅速发育，受精后22h幼虫的肌肉系统基本发育完全，并一直维持到变态前。变态过程中幼虫收缩肌和面盘收缩肌逐渐萎缩消失。同时，足收缩肌、后闭壳肌和外套膜肌肉等稚贝的肌肉系统快速形成。变态后稚贝幼虫收缩肌和面盘收缩肌完全消失，其肌肉系统由前后闭壳肌、足收缩肌和外套膜肌肉组成。

Osmoregulatory actions of growth hormone in juvenile tilapia (Oreochromis niloticus)

Growth hormone (GH) effectively promotes seawater (SW) adaptation in salmonids, but little is known of its effect in tilapias. Experiments were performed to investigate the effects of recombinant eel GH (reGH) on osmoregulatory actions and ultrastructural features of gill chloride cells in juvenile tilapia, Oreochromis niloticus. Tilapia showed a markedly improved SW survival, when directly transferred from freshwater (FW) to 62.5% SW 24h after a single reGH injection (0.25 or 2.5 mu g g(-1)) or 3 reGH injections (0.25 mu g g(-1) every other day). Plasma Na+ and Mg2+ levels were significantly reduced by reGH (0.25 and 2.5 mu g g(-1)) compared with saline injections; Ca2+ concentrations were reduced significantly by high dose of reGH (2.5 mu g g(-1)) after SW transfer. However, fish failed to survive more than 24h when directly transferred to 70 % SW, although the fish treated with reGH could survive longer than the controls. When examined by electron microscopy, the chloride cells were identified as mitochondrion-rich and an extensive tubular system was induced by GH treatment. The results of the present study suggest that, similar to its effect on salmonids, GH also exerts acute osmoregulatory actions and enhances SW adaptation in juvenile tilapia. GH also stimulates the differentiation of chloride cells toward SW adaptation.

外源NO与蔗糖对盐胁迫下番茄（Lycopersicon esculentum Mill）幼苗氧化损伤的保护效应

选取长至6～8片真叶的健康番茄（Lycopersicon esculentum Mill）幼苗,分别进行蔗糖、硝普钠（sodium nitropresside,SNP,作为外源NO供体）及其体积比例组合（1∶1）处理;36h后施以NaCl胁迫,并分别于0h（胁迫前）、24h、48h和72h取样,进行相关生理生化指标测定。具体5个实验处理如下：A.蒸馏水（CK）;B.100 mmol/L NaCl;C.0.1 mmol/L SNP＋100 mmol/L NaCl;D.0.1 mmol/L SNP＋1.0mmol/L蔗糖＋100 mmol/L NaCl;E.1.0 mmol/L蔗糖＋100 mmol/L NaCl。结果表明：与SNP和蔗糖单独处理相比,二者组合处理对缓解盐胁迫下番茄幼苗的氧化损伤存在正协同效应,主要表现在进一步增强了番茄幼苗超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、抗坏血酸过氧化物酶（APX）和谷胱甘肽还原酶（GR）的活性;提高了脯氨酸（Pro）的含量,同时膜脂过氧化产物丙二醛（MDA）含量显著降低（P〈0.05）。采用聚丙烯酰胺浓度梯度凝胶电泳对盐胁迫24 h和48 h材料的POD同功酶检测表明,当NaCl单独处理时,番茄幼苗叶片POD同功酶第V条带缺失,其它谱带酶量减少,抑制了POD同功酶的表达;SNP和蔗糖单独处理能够保护盐胁迫（24、48h）所导致的POD同功酶条带的完整;而组合处理既保证了POD同功酶条带的完整,又加强了酶量的表达。随着盐胁迫时间的延长,其氧化损伤程度愈烈,SNP和蔗糖组合处理能够更有效地缓解盐胁迫对番茄幼苗植株造成的氧化损伤。

舍饲绵羊甲烷和二氧化碳的日排放动态

运用密闭呼吸代谢箱系统,对3只舍饲绵羊24h（有间断）甲烷（CH_4）和二氧化碳（CO_2）日排放特征进行了研究。供试3只甘肃细毛羊体况相近（平均体重为（25±5）kg）,其基础日粮为燕麦干草和玉米精料,粗精比为6∶4。结果表明：供试绵羊CH_4和CO_2的平均排放量分别为11g/d和147g/d,CH_4排放的峰值分别出现在17：00和22：00左右,达0.4217g/h和0.8082g/h,直到0：00降至最小为0.2993g/h;之后趋于平稳,次日8：00左右再次达到排放高峰,排放量为0.6587 g/h。而CO_2在各个测定时间段内差异不显著（p〉0.05）。因此,舍饲条件下绵羊CH_4和CO_2排放量动态（g/m in）变化不同步。由此,推算出舍饲绵羊（25±5）kg年排放CH_4和CO_2总量分别约为4.38 kg和53.66 kg。

低氧对新生大鼠脾单个核细胞DNA合成及转化的影响

本研究以荧光法测定脾单个核细胞DNA合成及M TT比色法测定的脾单个核细胞对Con A的增殖反应,观察模拟高原低氧对出生后14天大鼠上述两指标的影响, 同时也观察了交感神经和副交感神经的活动状态, 以初步探讨低氧对上述两指标的作用是如何介导的。结果表明: 5km 海拔高度低氧作用24h 不抑制脾单个细胞DNA 合成及脾单个核细胞转化, 而作用5 天时则抑制DNA 合成及脾单个核细胞转化, 分别为对照组的56.6% (P <0.01) 和86.8% (P < 0.05) ; 7km 海拔高度低氧作用24h, DNA 合成及脾单个核细胞转化均受抑制, 分别为对照组的61.0% (P < 0.01) 和81.2% (P < 0.01) ; 7km 海拔24h 低氧导致脾脏中乙酰胆碱下降, 儿茶酚胺升高; 用DSP-4 中枢药理性损毁N E 神经元, 可使脾单个核细胞DNA 合成的抑制程度减弱, 脾脏中儿茶酚胺含量下降。这些结果表明低氧可抑制新生大鼠脾单个核细胞的DNA 合成及转化, 并可能与交感神经兴奋及副交感神经抑制有关。

急性低氧下去甲肾上腺素对大鼠淋巴细胞转化的调节作用

本研究以模拟高原低氧方法，观察低氧作用于大鼠细胞免疫功能以及去甲肾上腺素（NE）对免疫作用的调节机制。实验结果：与对照相比，7km急性低氧24h淋巴细胞转化下降41％（P＜0．01）；5km低氧暴露时间为7d，20d时，低氧抑制淋巴细胞转化，分别下降34％和60％（P＜0．01）；侧脑室注入5nmol／LNE，淋巴细胞转化比对照下降29％（P＜O．01）；7km10h低氧暴露时，侧脑室注入酚妥拉明（phentolamin）25μg／rat则使低氧抑制淋巴细胞转化从42％提高到21％（P＜0.05）；侧脑室注入5nmol／L NE，血液CRF水平升高，脑室注入酚妥拉明后则降低；7km24h低氧，下丘脑儿茶酚胺水平升高，血液CRF水平也升高；7km10h低氧暴露的脾淋巴细胞加入不同浓度的CRF体外培养，呈现出浓度依赖性淋巴细胞转化下降想象。因而，本研究提示：低氧可抑制淋巴细胞转化，NE参与急性低氧下对大鼠细胞免疫功能的神经内分泌调节，其调节作用可能与CRF有关系。

滑坡泥石流信息遥感获取与空间预测

On the issue of geological hazard evaluation（GHE）, taking remote sensing and GIS systems as experimental environment, assisting with some programming development, this thesis combines multi-knowledges of geo-hazard mechanism, statistic learning, remote sensing (RS), high-spectral recognition, spatial analysis, digital photogrammetry as well as mineralogy, and selects geo-hazard samples from Hong Kong and Three Parallel River region as experimental data, to study two kinds of core questions of GHE, geo-hazard information acquiring and evaluation model. In the aspect of landslide information acquiring by RS, three detailed topics are presented, image enhance for visual interpretation, automatic recognition of landslide as well as quantitative mineral mapping. As to the evaluation model, the latest and powerful data mining method, support vector machine (SVM), is introduced to GHE field, and a serious of comparing experiments are carried out to verify its feasibility and efficiency. Furthermore, this paper proposes a method to forecast the distribution of landslides if rainfall in future is known baseing on historical rainfall and corresponding landslide susceptibility map. The details are as following: (a) Remote sensing image enhancing methods for geo-hazard visual interpretation. The effect of visual interpretation is determined by RS data and image enhancing method, for which the most effective and regular technique is image merge between high-spatial image and multi-spectral image, but there are few researches concerning the merging methods of geo-hazard recognition. By the comparing experimental of six mainstream merging methods and combination of different remote sensing data source, this thesis presents merits of each method ,and qualitatively analyzes the effect of spatial resolution, spectral resolution and time phase on merging image. (b) Automatic recognition of shallow landslide by RS image. The inventory of landslide is the base of landslide forecast and landslide study. If persistent collecting of landslide events, updating the geo-hazard inventory in time, and promoting prediction model incessantly, the accuracy of forecast would be boosted step by step. RS technique is a feasible method to obtain landslide information, which is determined by the feature of geo-hazard distribution. An automatic hierarchical approach is proposed to identify shallow landslides in vegetable region by the combination of multi-spectral RS imagery and DEM derivatives, and the experiment is also drilled to inspect its efficiency. (c) Hazard-causing factors obtaining. Accurate environmental factors are the key to analyze and predict the risk of regional geological hazard. As to predict huge debris flow, the main challenge is still to determine the startup material and its volume in debris flow source region. Exerting the merits of various RS technique, this thesis presents the methods to obtain two important hazard-causing factors, DEM and alteration mineral, and through spatial analysis, finds the relationship between hydrothermal clay alteration minerals and geo-hazards in the arid-hot valleys of Three Parallel Rivers region. (d) Applying support vector machine (SVM) to landslide susceptibility mapping. Introduce the latest and powerful statistical learning theory, SVM, to RGHE. SVM that proved an efficient statistic learning method can deal with two-class and one-class samples, with feature avoiding produce ‘pseudo’ samples. 55 years historical samples in a natural terrain of Hong Kong are used to assess this method, whose susceptibility maps obtained by one-class SVM and two-class SVM are compared to that obtained by logistic regression method. It can conclude that two-class SVM possesses better prediction efficiency than logistic regression and one-class SVM. However, one-class SVM, only requires failed cases, has an advantage over the other two methods as only "failed" case information is usually available in landslide susceptibility mapping. (e) Predicting the distribution of rainfall-induced landslides by time-series analysis. Rainfall is the most dominating factor to bring in landslides. More than 90% losing and casualty by landslides is introduced by rainfall, so predicting landslide sites under certain rainfall is an important geological evaluating issue. With full considering the contribution of stable factors (landslide susceptibility map) and dynamic factors (rainfall), the time-series linear regression analysis between rainfall and landslide risk mapis presented, and experiments based on true samples prove that this method is perfect in natural region of Hong Kong. The following 4 practicable or original findings are obtained: 1) The RS ways to enhance geo-hazards image, automatic recognize shallow landslides, obtain DEM and mineral are studied, and the detailed operating steps are given through examples. The conclusion is practical strongly. 2) The explorative researching about relationship between geo-hazards and alteration mineral in arid-hot valley of Jinshajiang river is presented. Based on standard USGS mineral spectrum, the distribution of hydrothermal alteration mineral is mapped by SAM method. Through statistic analysis between debris flows and hazard-causing factors, the strong correlation between debris flows and clay minerals is found and validated. 3) Applying SVM theory (especially one-class SVM theory) to the landslide susceptibility mapping and system evaluation for its performance is also carried out, which proves that advantages of SVM in this field. 4) Establishing time-serial prediction method for rainfall induced landslide distribution. In a natural study area, the distribution of landslides induced by a storm is predicted successfully under a real maximum 24h rainfall based on the regression between 4 historical storms and corresponding landslides.

Model 1027连续测氡仪测量室内氡浓度若干问题的探讨

本文探讨Model 1027 连续测氡仪测量室内氡浓度的方法。用两台仪器对一房间内氡浓度在不同情况下进行近一个月的测量后,得出以下结论:仪器操作简便,测量结果稳定;仪器处于DISABLE(数字显示关闭) 状态所测氡浓度高于ENABLE(数字显示开启) 状态测量氡浓度;测量结果表达方式有两类,即氡浓度总平均值和美国环保局推荐平均值,多点比较测量应采用同一类氡浓度;仪器连续测量时间不得少于24h ,最好为48h 或更长;本次所测房间氡浓度平均值为9215 Bq/ m3 ,符合国家标准。

地下建筑通风降氡效率研究

用Model 1027型连续测氡仪对中国呼和浩特市某地下建筑作通风降氡效率研究。该地下室有4种通风方式：进风（只开进风机，简称B）、排风（只开排风机，简称P）、进排同时（同时开启进风机和排风机，简称BSP）、进排轮流（轮流开启进风机和排风机，简称BRP）。比较4种通风方式的降氡效率，得出进排同时降氡效果最好。用此方式分别每天通风1、2、3h，观察24h氡浓度变化，得出每天早晨通风2h，足以满足氡浓度8h维持在国家限定标准以下.