可调复合旋光器的研制

旋光器是常用的偏光器件之一，通常用晶体旋光材料制成，其旋转角是不可调的．本文研制了一种新型可调复合旋光器，结构简单，其旋转角连续可调．从理论和实验可看出，无论入射线偏振光的振动方向如何，出射线偏振光总是相对入射光偏转2γ．从而克服了一般旋光器的不可调性，为科学实验提供了方便．

棉花抗黄萎病基因工程研究和防卫反应相关基因的克隆

系统获得性抗性(Systematic acquired resistance, SAR)是植物抵御病原菌侵染的最有效手段，利用基因工程技术导入SAR信号发生过程中的关键基因后，植物的SAR基因表达量提高并且对病原菌侵染的反应速度加快，因此植物的抗病性得以增强，与传统的抗病基因工程技术相比它对病原菌没有专一性，许多学者称之为广谱抗病基因工程，该领域已成为目前抗病基因工程研究的热点和前沿。 NDR1和NPR1基因在植物的SAR发生中起着重要的作用，前者功能定位在ROS(reactive oxygen species)的激活和随后的水杨酸(SA)诱导合成之间，突变株病原菌诱导后SA合成能力降低，SAR发生减弱，目前还没有对该基因进行过量表达分析的报道;后者功能定位在SAR信号转导级联反应之中的SA积累和随后的SAR基因表达之间。该突变株在病原菌侵染时不产生病程相关蛋白(PRs)，表现为感病，而对照抗病;过量表达该基因的转基因拟南芥对多种病原菌的侵染产生抗性，PR1等PRs蛋白的表达量也提高，异源表达该基因的水稻对白叶枯病的抗性也提高。本研究利用RT-PCR方法从拟南芥中克隆了这两种基因，序列分析表明拟南芥Wassilewskija生态型的NDR1基因与Columbia生态型相比，共有7处碱基不同，引起编码氨基酸变化4处，而NPR1基因与报道的Wassilewskija生态型来源的NPR1基因完全相同。 我们构建了35S启动子驱动的NDR1和NPR1基因的植物组成型高效表达载体，利用农杆菌介导法转化烟草，PCR和Southern鉴定外源基因已经整合到植物基因组中。抗病性分析显示过量表达NDR1和NPR1基因的烟草对晚疫病和赤星病的抗性都有明显提高，说明这两个基因的在其它植物中异源表达后，都能提高植物对多种病原菌的抗性。 本论文提出了利用这两个基因来培育抗黄萎病棉花的设想，一方面为解决这个“世纪性”难题积累新的资料，另一方面也为其它作物的抗病基因工程提供新的经验。利用35S启动子驱动的NDR1和NPR1基因的植物组成型表达载体分别对陆地棉品种石远321进行花粉管通道法转化。同时，还探讨了这两个基因在棉花中的共转化实验，希望它们的“协同增效”能进一步提高棉花的抗病性。对其中2001年夏天在南京注射所获得的5,000粒种子在三亚进行100 g/ml卡那霉素筛选，初步鉴定分别获得转NDR1和NPR1基因株系26和24棵，PCR进一步鉴定其中分别有12和7棵为转基因阳性，转基因频率分别为0.50％和0.27％，目前利用营养钵蘸根法对其二代进行抗枯、黄萎病鉴定，结果显示有转基因植株对枯、黄萎病的抗性都明显增强，进一步的鉴定正在进行中。2002年初海南注射分别获得转NDR1和NPR1基因以及共转化种子22,000、10,500和12,500粒种子，2002年夏在中国农科院植保所黄萎菌病圃筛选抗黄萎病单株，并利用100 g/ml卡那霉素初步筛选出了一批抗性植株，每种转基因株系随机挑选5株进行PCR鉴定，结果显示为阳性。进一步的抗黄萎病鉴定和筛选以及分子分析正在进行中。 同时，本文还探讨了病原菌诱导型启动子在广谱抗病基因工程应用的可能性。根据烟草的Pr1-a启动子已知序列设计引物，PCR扩增启动子序列后,构建病原菌诱导型NPR1基因植物表达载体，并对棉花进行转化，获得种子11,500粒，利用同上的筛选方法，获得了一致的结果，目前抗黄萎病鉴定、分子检测以及生物学分析正在进行中。 最后，鉴于抗生素标记在转基因植物的应用引起了许多“安全性”争论的事实，还构建了无筛选标记的表达载体对抗虫棉进行转化，这样在生产上可以直接获得抗虫棉抗黄萎病棉花新材料，也为其它作物抗病基因工程积累经验。 本研究还提出了一种较为有效的提取高质量棉花总RNA的方法，与原来一些棉花RNA纯化方法相比，该方法所用都为常规试剂，易于重复，质量高。并且利用获得的总RNA构建了黄萎菌激发子诱导的cDNA文库，滴度测定为1╳107pfμ/μg，插入片段大小在5 00~2 000 bp范围内。 鉴于NPR1基因研究的重要性，本研究还利用简并引物PCR技术从海岛棉和陆地棉的基因组中都分离到了NPR1基因的同源片段，大小都为208 bp，与拟南芥NPR1基因的相应部分的同源性分别为66％和65％，它们之间的同源性为87％，目前该基因的全长正在分离鉴定中。 多聚半乳糖醛酸酶抑制蛋白(PGIPs)在植物的防御反应中起着重要的作用，通过分析已知20余种pgip基因序列的保守区，设计简并引物，PCR扩增海岛棉（Gossypium barbadense）7124 cDNA文库，得到一条长561 bp的片段，序列测定后分析确认为pgip基因的一部分。根据此序列和棉花病原菌诱导的cDNA文库载体中已知部分设计RACE引物，扩增后，5’和3’RACE分别得到666bp和906 bp的片段。序列分析表明它具有完整的编码框，产物为330 aa的蛋白质。序列分析该蛋白具有10个串联的LRR(leucine-rich repeat)区，与柑桔(Citrus)和枳(Poncirus)的pgip基因的同源性分别为69.2%和68.7%。进一步PCR扩增得到该基因的全长阅读框，并且获得了相应的基因组片段，序列分析发现该基因没有内含子。这是从棉属植物中克隆的第一个pgip基因。

八棱丝瓜蛋白1的体外抗HIV-1活性

目的:研究八棱丝瓜蛋白1的抗HIV-1活性.方法:通过实验株HIV-1IIIIB诱导合胞体形成抑制实验、HIV-1IIIB和临床分离株HIV-IKM018急性感染细胞以及HIV-1IIIB慢性感染细胞的p24抗原表达抑制实验检测八棱丝瓜蛋白1的抗HIV-1活性.结果:八棱丝瓜蛋白1抑制HIV-1IIIB诱导C8106细胞形成合胞体的EC50为0.025 μmol·L-1,治疗指数为76.八棱丝瓜蛋白1抑制HIV-1IIIB感染C8166和HIV-1KM018感染PBMC的p24抗原表达的EC50分别为0.033和0.207 μmol·L-1.八棱丝瓜蛋白1不抑制HIV-1IIIB在慢性感染H9细胞中的复制.结论:首次发现八棱丝瓜蛋白1是一种具有抗HIV-1活性的核糖体失活蛋白.

平顶猴TRIM5α基因变异影响其抗HIV-1功能

目的:解释平顶猴成为唯一能够被HIV-1感染的旧大陆猴以及在被SIV感染时出现较其他旧大陆猴严重临床症状的原因.方法:参考人TRIM5α基因的结构和序列合成引物,以平顶猴DNA 为模板,分别扩增其TRIM5α基因编码序列的所有外显子.利用生物学软件分析获得的编码序列,分析在已经明确与TRIM5α抗病毒功能密切相关的几个位点上是否发生可能影响其功能的突变.结果:在平顶猴基因组上CypA基因融合到TRIM5α基因第八外显子的下游,融合方式与在鹰猴中发现的CypA与TRIM5α的融合方式完全不同.恒河猴TRIM5α基因具有限制HIV-1复制的功能,第332位脯氨酸对其抗病毒功能非常重要,但在平顶猴的TRIM5α上,该氨基酸突变成谷氨酰胺;第335位以后8个氨基酸对恒河猴TRIM5α抗病毒功能也有重要影响,但在平顶猴的TRIM5α上,与其对应的氨基酸片段不仅缺失了两个氨基酸,还有两个氨基酸发生突变,附近区域还有另外两个发生突变.在平顶猴TRIM5α基因的Coiled-Coil结构域插入了13个氨基酸,但没有影响到编码框.结论:在平顶猴的基因组上CypA与TRIM5α的融合以及平顶猴TRIM5α基因抗病毒功能关键位点上的氨基酸突变可能影响其抗病毒功能,是其成为唯一能够被HIV-1感染的旧大陆猴以及在被SIV感染时出现较其他旧大陆猴严重临床症状的重要原因.

RAPD分析野生和养殖太湖秀丽白虾的遗传多样性

<正>秀丽白虾(Exopalaemon modestus)广泛分布于我国淡水湖泊及河流中,南北均产。在太湖的虾类组成中,秀丽白虾占50%以上。近年来,由于水质污染和过度捕捞等原因,太湖秀丽白虾的繁衍、生存受到了很大威胁,白虾种质资源保护及

马氏珠母贝(Pinctada matensii)3个DM结构域的克隆及序列分析

Dmr(tdouble sex and Mab-3 related transcription factor)是新发现的与动物性别决定和分化相关的基因家族(Kondo et al.,2002),在多种进化地位的物种中都具有高度保守性。然而在作为动物界第二大门的贝类中,是否也存在高度保守的Dmrt基因家族,是否具有丰富的多样性?到目前为止未见任何相关报道。马氏珠母贝是我国人工培育海水珍珠的最主要母贝,在其养殖群体中有少数雌雄同体个体,并在一定条件下出现性转化。因此,克隆鉴定马氏珠母贝的Dmrt基因既可丰富D

分置式重力流MSBR的反硝化除磷脱氮研究

采用新型分置式重力流MSBR处理校园生活污水,在厌氧—好氧—缺氧—膜重力流出水的运行方式下,对TP、TN、COD和NH3-N的平均去除率分别达到了89.51%、64.25%、87.27%和95.88%;缺氧段发生了反硝化吸磷,其吸磷量为好氧段吸磷量的7.12%,在没有外加碳源的条件下,缺氧段的TOC/TN>12时反硝化脱氮率>75%。分置式重力流MSBR经膜组件曝气可以有效减轻膜污染,是一种值得推广的工艺手段。

Effects of Cd2+ and Pb2+ on the substrate biofilms in the integrated vertical-flow constructed wetland

The effects of single Cd2+ and Pb2+, and combined Cd2+ and Pb2+ on dehydrogenase activity and polysaccharide content of the substrate biofilms in the integrated vertical-flow constructed wetland (IVCW) were studied. Dehydrogenase activities decreased linearly with the increasing concentrations of Cd2+ and Pb2+ at different times (6, 24, 72, and 120 h). The activities at both 6 and 24 h were significantly higher than that at 72 and 120 h in the case of single and combined treatments. The single Cd2+ and Pb2+ treatments significantly inhibited dehydrogenase activities at concentrations in excess of 20 mu mol/L Cd2+ and 80 mu mol/L Pb2+, respectively. The inhibitory effect of Cd2+ was much greater than that of Pb2+. At the same time, the combined treatment of Cd2+ and Pb2+ Significantly inhibited dehydrogenase activities at all five concentrations studied and the lowest combined concentration was 1.25 mu mol/L Cd2+ and 5 mu mol/L Pb2+. A synergistic effect of Cd2+ and Pb2+ was observed. On the other hand, polysaccharide contents varied unpredictably with the increasing concentrations of Cd2+ and Pb2+ and extended experimental time. There were no significant statistical differences within the range of concentration and time studied, whether singly or in combination. These results implied that the effects of heavy metals on biofilms should be a concern for the operation and maintenance of constructed wetlands.