Ⅰ应用高通量技术筛选松树抗微生物分子的研究;Ⅱ向日葵种质资源相关基础研究

一．应用高通量技术筛选松树抗微生物分子的研究 我们提出一种对纯化组分的抗菌活力进行高通量技术筛选的比色方法。该方法利用一种新型四氮唑盐MTS（methyl tetrazolium salt）在电子偶联剂PMS( phenazine methosulfate)的辅助下对供试样品进行比色分析，其原理是MTS能穿透进完整活性细胞，在接受电子偶联剂PMS提供的电子后，被其中细胞器膜或质膜上的脱氢酶还原成一种水溶性的显色甲替（formazan）化合物。甲替在490nm波长的吸收值能直接用96孔酶标板读取，无须通过额外的溶解步骤。甲替的产生量（吸收值）和基质中的活细胞数成正比。因此，抗菌成分作用于供试细菌后，其抗菌活力大小可通过对照孔（未加抗菌成分）和试验孔吸收值的差异反映出来。借助该技术和对影响MTS转化的各种因素标准化，定量研究6种细菌菌株包括革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌的生长。通过反相C18柱浓缩、凝胶过滤层析和亲和层等技术，从受马尾松毛虫危害的马尾松针内分离和纯化出几种增强的抗微生物活力，证实了。该方法对临床供试菌株的可行性和应用潜力;同时，对植物宿主受害后的诱导生理和功能意义亦进行了探讨。 二．向日葵种质资源相关基础研究中文摘要 1) 维生素E的天然产物有八种类型，分别为α、β、γ、δ一生育酚( tocopherol)和α、β、γ、δ一生育三烯酚( tocotrienol)，对植物、动物和人类都具有十分重要的生理作用。绿色植物是人类和动物VE的基本来源。本文对有关植物中VE生物合成途径和相关酶基因克隆研究现状，以及VE在植物体内的作用和功能研究进展进行了综述，以期为VE的机理探寻和功能开发提供进一步的思路。 2) 以20份向日葵种质资源为实验材料，通过对维生素E含量、含油率、皮壳率以及百粒重的测定及统计分析，试图了解向日葵种质资源中维生素E含量变异及相关数据。结果表明，在20份向日葵种质资源中，油葵的维生素E含量和含油率明显高于食葵：含油率与维生素E含量在0.01水平呈极显著正相关，含油率与百粒重在0,05水平呈显著负相关;百粒重与皮壳率在0.01水平呈极显著负相关。通过初步评价，发现3份富含天然维生素E的向日葵种质。 3) 由自由基介导的脂过氧化、酶失活或蛋白降解、胞膜破裂和遗传完整性（核酸）的损害是种子衰老的主要原因。种子在高温和高含水量情况下曝露数天诱发的加速衰老比一般衰老引起更多的生化分解;另一方面，在长期贮存条件下的低温贮存环境和种子低含水量可能使种子处于玻璃态。种子胞质的极高粘度和低分子运动能够阻止或抑制很多有害过程。尽管种子衰老的生理机制已有大量研究，但衰老过程中的主要过程和相互作用仍未完全清楚。本文报道向日葵种子在宽范围的含水量和温度条件下的脂过氧化、非酶蛋白糖基化对种子衰老的影响;同时，对种子玻璃态在长期贮存中对生化分解的阻滞作用并由此延长种子存活力也进行了探讨。

向日葵 (Helianthus annuus L.) 种质资源相关的基础研究

向日葵原产自北美,通过人工培育,形成了具有不同遗传多态性的品种,是一种集观赏、药用、食用、油用于一体，经济价值很高的资源植物。前人已经利用传统育种、辐射育种以及现代生物技术手段对向日葵种质资源的开发和保护进行了深入研究，这也加速了向日葵新品种的选育。随着离子注入等新型辐射方式的出现，离子注入对向日葵的诱变育种研究逐渐成为向日葵新品种选育的一个新增长点。另外，作为世界四大油料作物之一，向日葵种子老化问题一直存在于向日葵种质资源保存过程。向日葵种子作为向日葵的主要物质储存库，除了含有丰富的油、脂肪酸外，还含有丰富的维生素E资源。提高向日葵种子维生素E含量可以延长向日葵种子保存时间，也可以提高向日葵的经济价值。本文以向日葵种子为实验材料，分别用蛋白质组学的方法和生理方法对N+注入后向日葵种子、人工衰老向日葵种子以及向日葵种子成熟过程中维生素E代谢进行了初步分析。 对N+注入后向日葵种子蛋白质组变异研究发现，对照种子蛋白中的No.29特异蛋白与MADS盒转录因子HAM59有23.48%的匹配率;处理种子中的No.279特异蛋白与亮氨酸拉链蛋白的同源蛋白HAHB-4有23.20%的匹配率。说明离子注入能引起向日葵种胚蛋白质组水平上的变异，以期对离子注入的诱变机制进行初步探讨，为进一步探讨离子注入对于DNA及蛋白质的是否存在诱变热点提供一些初步的证据。 种子在高温和高含水量情况下曝露数天诱发的加速衰老比一般衰老引起更多的生化分解;另一方面，在长期贮存条件下的低温贮存环境和种子低含水量可能使种子处于玻璃态。种子胞质的极高粘度和低分子运动能够阻止或抑制很多有害过程。尽管种子衰老的生理机制已有大量研究，但衰老过程中的主要过程和相互作用仍未完全清楚。本文报道向日葵种子在较宽范围的含水量和温度条件下的脂过氧化、非酶蛋白糖基化对种子衰老的影响;同时，对种子玻璃态在长期贮存中对生化分解的阻滞作用并由此延长种子存活力也进行了探讨;与此同时我们借用蛋白质组学手段对加速老化的向日葵种子进行蛋白质组变异分析，结果发现随着老化程度的加深，出现部分蛋白含量随之增加，同时老化速率随之下降。通过质谱鉴定发现其中两个蛋白分别与resistance gene analog NBS4和 NBS5具有一定的同源性。因此我们推测，在加速老化过程中，亦可出现一些延缓老化的蛋白质，同时这些蛋白的出现是否标志着加速老化过程中也存在“玻璃态”有待于进一步的证实。 另外，我们以20份向日葵种质资源为实验材料，通过对维生素E含量、含油率、皮壳率以及百粒重的测定及统计分析，试图了解向日葵种质资源中维生素E含量变异及相关数据。结果表明，在20份向日葵种质资源中，油葵的维生素E含量和含油率明显高于食葵;含油率与维生素E含量在0.01水平呈极显著正相关，含油率与百粒重在0.05水平呈显著负相关;百粒重与皮壳率在0.01水平呈极显著负相关。通过初步评价，发现3份富含天然维生素E的向日葵种质。为了提高向日葵种子中维生素E含量，我们对向日葵胚胎发育过程中维生素E的积累以及短时高温对维生素E代谢的影响做了分析。我们发现，生育酚含量在开花后12到33天期间呈线性增长，并于33天后基本达到最大值，直至种子成熟。在上述生育酚增长期，我们将以每7天作为一个时间单位，对向日葵种胚发育过程进行高温处理。我们发现，高温对维生素E积累具有明显的刺激作用（以干重为基础）。但是由于在开花后12到19天之内高温处理会极大的影响干重的增加，因此当温度超过35℃时，生育酚总量还是大大下降的。然而，35℃的高温在向日葵开花后12到19天内并没有影响种胚的干重，而大大提高了单粒种子中的生育酚含量。因此，这些结果说明，我们可以调整播种时间提高向日葵中生育酚的含量，从而提高向日葵油的品质和向日葵种质的价值。

中国都江堰地区两种林龄森林中外生菌根真菌的多样性

外生菌根是重要的菌根类群，在自然界中分布广泛。外生菌根真菌参与了生物地球化学循环，是森林生态系统中的重要组分。由于外生菌根真菌的宿主植物通常是一些生态系统的优势种和建群种，并且这些真菌还参与了许多森林生态系统的有机和无机元素循环、物种的竞争和共存、生物多样性的维持、生态系统的演替等过程，因而对外生菌根真菌的研究有助于对这些生态系统维持和演替机制的深入理解。作者在中国四川都江堰地区选择了两个不同林龄的森林，应用分子生物学方法，研究了它们的外生菌根真菌群落组成。比较分析了两种年龄亚热带森林下真菌群落的物种组成、密度和多样性的差异，并分析了外生菌根真菌群落与宿主植物群落之间的相互关系，主要研究结果如下： (1) 用分子方法(巢式PCR, RFLP和DNA测序)鉴定了87个土样中的ECM真菌。共检测到70种真菌，属于13目21科30属，其中,子囊菌门5目6科6属8种,担子菌门8目15科24属62种。在担子菌门中，革菌目、红菇目和伞菌目三个目的真菌为常见种。 (2) 成熟林的ECM真菌物种数、密度和物种多样性都显著高于幼林。 (3) 少数几种ECM真菌在群落中占绝对优势，而大多数种类的相对多度和相对频度都较低。重要值（IV）至少在一个样地中大于4.0％的真菌共有12种。成熟林中，IV大于4.0％的ECM真菌有8种，分别是：Russula sp.01，Tomentella sp.01，Tomentella sp.04，Tomentella sp.05，Boletales-01，Lactarius sp.01，Tricholomataceae-01，Leptodontidium sp.01；幼林中IV大于4.0％的真菌有6种，分别是：Lactarius quietus，Russula sp.01，Tomentella sp.01，Tomentella sp.02，Tomentella sp.03， Trechisporales-01。 (4) 成熟林与幼林中的优势属有所不同，成熟林以绵菌属和红菇属最丰富，幼林以乳菇属最丰富，其次是绵菌属和红菇属； (5) ECM真菌群落与乔木群落关系密切，ECM真菌群落物种多样性随着菌根乔木群落物种多样性的增加而增加；ECM群落密度随着非菌根乔木群落密度的增加而降低；ECM群落物种数随着非菌根乔木群落物种数的增加而降低。 (6) ECM真菌群落间的相似性与菌根乔木群落间相似性之间呈显著正相关，即，菌根乔木群落之间越相似，则菌根群落之间也越相似；ECM群落间的相似性与非菌根乔木群落间的相似性之间无相关性。

中国兽类一新纪录———爪哇穿山甲

记述了来自中国云南的爪哇穿山甲Manis javanica , 即中国兽类新纪录, 标本收藏在中国科学院昆明动物

微囊藻毒素对澳洲水泡螺的毒性效应

用梯度浓度的微囊藻毒素(6.7μg/L、26.7μg/L、66.7μg/L、166.7μg/L、333.8μg/L、1 335.2μg/L)和人工培养的有毒铜绿微囊藻(Microcystis aeruginosa7806)对澳洲水泡螺(Bulinus australinanus)分别进行急性和亚慢性毒性暴露,观察对螺的毒性效应.急性毒性实验结果表明,澳洲水泡螺对微囊藻毒素有很强的耐受力,试验期间(5 d)未发现螺中毒死亡情况,甚至当微囊藻毒素高达1 335.2μg/L时,仍无死亡.亚慢性口服毒性实验结果发

铈对微囊藻的生长效应及被富集的动力学研究

研究了稀土元素Ce4+对铜绿微囊藻生长效应及其被铜绿微囊藻富集的动力学过程。结果表明:当Ce4+的添加浓度小于0.2mg/L时,对铜绿微囊藻的生长有促进作用,当Ce4+的添加浓度大于0.2mg/L时铜绿微囊藻的生长受到抑制。Ce4+在铜绿微囊藻中富集的动力学过程可用二级吸附动力学模型表征。

甲基苯丙胺对微囊藻生长效应的动力学研究及机理初探

研究了不同浓度甲基苯丙胺在不同pH值条件下对铜绿微囊藻的生长效应及其动力学过程,并用色谱法对其作用机理进行了初步探讨.结果表明,在pH8.0,甲基苯丙胺浓度为0.2,2.0,20.0mg/L时,对微囊藻生长分别表现出促进、部分抑制和完全抑制效应;而在pH6.0时,3个浓度的甲基苯丙胺对微囊藻生长均表现出抑制效应,且随浓度的增大抑制效应增强.色谱分析结果表明,低浓度(0.2mg/L)的甲基苯丙胺促进了微囊藻的生长代谢,而高浓度(20.0mg/L)的甲基苯丙胺则损伤微囊藻细胞,抑制其生长代谢.

太阳光/多孔TiO_2膜催化降解微囊藻毒素

　太阳光/多孔TiO2膜体系对水中微囊藻毒素(MC-RR)具有较好的去除效果,反应可用准一级反应动力学描述。TiO2膜的镀膜次数对催化效果有重要影响,溶液的pH值对反应也有一定的影响,偏酸性条件对MC-RR的降解有利。在该体系中MC-RR主要通过光催化氧化作用被去除。

Zn~(2+)浓度对固氮鱼腥藻(Anabaena azotica Ley)光能转化特性的影响

本实验对在不同Zn2+浓度条件下培养的固氮鱼腥藻(Anabaena azoticaLey)的生长、光合放氧速率和叶绿素荧光参数Fv/Fm进行了测定.结果表明,当Zn2+浓度为1.0μmol/L时,其比生长速率(Specific growth rate)最大,光合放氧速率和Fv/Fm值最高.当Zn2+浓度大于等于5.0μmol/L时会抑制A.azotica Ley的生长和光合作用.对在0μmol/L和5.0μmol/L Zn2+浓度下生长的藻细胞藻胆体-类囊体膜复合物吸收光谱的比较和对与5.0μmol/L

Fast Discrimination of Commerical Corn Varieties Based on Near Infrared Spectra

The existing methods for the discrimination of varieties of commodity corn seed are unable to process batch data and speed up identification, and very time consuming and costly. The present paper developed a new approach to the fast discrimination of varieties of commodity corn by means of near infrared spectral data. Firstly, the experiment obtained spectral data of 37 varieties of commodity corn seed with the Fourier transform near infrared spectrometer in the wavenurnber range from 4 000 to 12 000 cm (1). Secondly, the original data were pretreated using statistics method of normalization in order to eliminate noise and improve the efficiency of models. Thirdly, a new way based on sample standard deviation was used to select the characteristic spectral regions, and it can search very different wavenumbers among all wavenumbers and reduce the amount of data in part. Fourthly, principal component analysis (PCA) was used to compress spectral data into several variables, and the cumulate reliabilities of the first ten components were more than 99.98%. Finally, according to the first ten components, recognition models were established based on BPR. For every 25 samples in each variety, 15 samples were randomly selected as the training set. The remaining 10 samples of the same variety were used as the first testing set, and all the 900 samples of the other varieties were used as the second testing set. Calculation results showed that the average correctness recognition rate of the 37 varieties of corn seed was 94.3%. Testing results indicate that the discrimination method had higher precision than the discrimination of various kinds of commodity corn seed. In short, it is feasible to discriminate various varieties of commodity corn seed based on near infrared spectroscopy and BPR.

基于MSC1210和CPLD的电源测控模块的设计

介绍了采用MSC1210单片机,结合CPLD和DDS设计的一个电源测控模块,它通过RS-485总线实现与上位机的通信,来控制电源的开关、调节和状态获取等。实践表明,该模块具有较高的可靠性、实时性和适应性。

基于PVM的启发式搜索的并行计算模型设计

通过分析人工智能中的A和A*启发式搜索,提出了通过PVM工具包,设计和实现A和A*启发式搜索的并行计算模型。在启发搜索过程中同时进行评估函数计算,使计算的速度加快。解决了在搜索解空间庞大,评估函数计算复杂的情况下,使用单计算机计算速度慢的问题。该文实现了基于PVM的启发式搜索过程,该模型可应用于一般性启发式搜索问题的并行计算模型。

Profibus现场总线技术的应用

将PROFIBUS现场总线技术成功应用于重离子加速器高频发射机控制系统中，达到了在强电磁干扰环境下系统稳定运行的要求。应用PLC控制设备和STEP7软件编程，采用分布式I/O模式，降低了系统调试和布线难度，缩短了开发周期，并为控制系统扩展提供灵活性。

除虫菊酯和拟除虫菊酯的毒理作用和药效

除虫菊酯是新型植物源农药，由于其具有杀虫谱广，杀虫活性高，对哺乳动物毒性低等优点而被广泛地应用于室内卫生昆虫防治。拟除虫菊酯是人工合成的除虫菊酯的结构类似物。由于人们在使用过程中不可避免地会接触除虫菊酯类药物，对其进行毒理学研究显得尤为重要。本论文以雄性Sprague-Dawley大鼠为材料，研究了除虫菊酯、氯氰菊酯、增效醚（PBO）和迷迭香对大鼠大脑突触体ATP酶活性的影响。采用Percoll梯度离心法分离出大脑突触体，通过测定ATP酶催化ATP产生的无机磷量测定ATP酶的活性。结果：总ATP酶和Mg2+-ATP酶在10 μM除虫菊酯作用下的活性分别为80.3％和45.9％，当除虫菊酯浓度上升到100 μM时，活性分别下降到5.4％和6.2％；总ATP酶在100 μM氯氰菊酯作用下活性为80.7％，氯氰菊酯浓度上升到1000 μM时，活性下降到2.3％；在3000 μM PBO作用下，总ATP酶活性为79.9％，相同浓度的迷迭香能使总ATP酶活性下降到66.8％；当有3倍浓度PBO存在时，10 μM除虫菊酯降低总ATP酶活性至37.8％，100 μM氯氰菊酯降低总ATP酶活性到28.5％；有3倍浓度迷迭香存在时，10 μM除虫菊酯降低总ATP酶活性到72.9％，100 μM氯氰菊酯降低总ATP酶活性至43.0％。结论：除虫菊酯和氯氰菊酯在适当浓度下都能显著抑制总ATP酶和Mg2+-ATP酶的活性。除虫菊酯的抑制作用比氯氰菊酯显著，除虫菊酯类药物对Mg2+-ATP酶活性抑制比对总ATP酶活性的抑制显著。增效剂PBO能有效增强除虫菊酯和氯氰菊酯对突触体ATP酶活性的抑制作用。在极高浓度下，PBO单独也能部分抑制ATP酶的活性。迷迭香本身只在极高浓度下才对ATP酶起部分抑制作用，但是能轻微增强除虫菊酯和氯氰菊酯的抑制活性，这可能与其延迟除虫菊酯和氯氰菊酯被氧化有关。本研究结果表明，除虫菊酯只在浓度 > 1 μM时才会对ATP酶起显著的抑制作用(p < 0.05)，但是前人研究表明除虫菊酯在0.01 μM下即能有效改变昆虫钠离子通道动力学，可见，除虫菊酯类药物在0.01－1 μM浓度下既能有效杀灭害虫，又对人畜安全，这一结论可用于指导除虫菊酯类药物的使用。此外，本研究还测定了云菊5％除虫菊酯乳油对东亚飞蝗四龄和五龄若虫的室内药效实验，结果表明除虫菊酯能有效杀灭东亚飞蝗，适用于东亚飞蝗防治。

天然气气源对比研究方法进展

一直以来同位素地球化学在气源对比研究中发挥着重要作用，天然气组分碳、氢稳定同位素已经用于判别天然气的烃源岩、源岩热演化程度和成藏过程，稀有气体同位素也已经广泛运用于天然气的来源判别。近年来，又发展了诸如流体包裹体气源对比方法，利用苯、甲苯、二甲苯、甲基环己烷等轻烃单体碳同位素气源对比方法，天然气组分的详细解剖与气源直接对比方法和气源动态综合对比方法等，这些方法促进了天然气气源对比的深入研究。比较系统地介绍了气源对比方法上的发展、创新和今后发展的一些趋势。