固体表面的分子组装体和纳米结构

本文评叙了分子组装体和纳米结构在固体表面的自组装及其应用，并对控制其自组装过程中的分子间作用力和表面力进行了介绍．采用扫描探针显微学结合电化学的方法对自组装膜（SAMs）、仿生膜（biomimetic mebane），金属和聚合物纳米颗粒（nanoparticles）等分子组装体系进行了研究。主要结果如下：(l)我们研究了2-巯基，-3-烷基唾吩（MOT）在金电极表面的自组装行为。测量了MOT膜的电容，结果表面MOT膜能够选择性的透过溶液中的探针物种。交流阻抗和欠电位沉积研究表明湘T膜的覆盖度达99.9%以上。在硫酸溶液中评价了MOT膜的稳定性，MOT膜的电位窗阳极极限为1.2V。次外，我们还研究了一系列有机小分子在MOT膜上的通透行为，实验结果显示于MOT膜的选择性透过能力最密切相关的是探针分子的溶剂化程度，溶剂化程度约高通过能力越差。我们进一步研究呢MOT膜与表面活性剂的相互作用，发现表面活性剂分子能够在MOT膜表面强烈的吸附，并使MOT膜对电极的封闭作用大大地增强。（2）我们在基于MOT的单组分和电活性多组分的自组膜上进一步构筑了杂化:仿生双层膜，并且研究了双层膜的形成对其中电活性物质的氧化还原反应热力学的影响。跟踪了该双层的形成动力学并研究了其界面属性。得到交叉构象的双层膜．研究了重组其中的HRP的电活性以及磷脂酶A2对该膜的水解动力学。证明我们得到的双层膜比基于烷基硫醇的双层膜有更好的稳定性，而且在仿生膜基础研究和生物传感器应用的有很好的应用前景。（3）我们在MOT和C10SH自组膜上利用表面力，憎水力和电泳力协同作用组装了电活性金纳米粒子。用伏安法跟踪了纳米粒子在界面成膜的过程。用扫描探针显微术对表面得到的纳米结构经行了研究。结果表面这些弱相互作用力协同作用可形成二维纳米结构的表面。(4)我们在单晶Au（111）表面制备了分子导线和长链烷基硫醇的混合自组装膜。以该自组装膜为模板，我们在其表面选择性的生长了聚苯胺纳米结构，这些纳米结构可以作为为阵列电极，而且具有开关特性；同时这些结构为研究分子导线的导电性质提供了一个理想平台。

氧络铬卟啉配合物的合成结构及其氧化活性研究

本文选择不同配体（苯酚类和迭氮）通过Cr(III)(TPP)Cl (Al)的氧化还原取代，分别合成了四个新的铬（III）卟啉配合物，Cr(TPP)N_3P_Y(B_1), P-O_2NC_6H_4OCr(TPP)·THF (C1), P-CH_3OCoH_4OCr(TPP)·THF (D1), Cr(TPP)OC_6H_5·THF (E1)。通过元素分析，红外光谱、~1H NMR、ESR、MS和UV-Vis等分析、表征，确认了以上四种化合物。B1单晶进行了X－射线分析，得其晶体结构和分子结构，从而进一步证实了B1的组成。在CH_2Cl_2或C_6H_6中，氮气保护下，用PhIO直接氧化以上五种铬（III）卟啉配合物，合成并分离出了相应的高价氧络铬卟啉配合物，(PhI) O=Cr(▽)(TPP)Cl (A2), (PhI) O=Cr(▽)(TPP)N_3, (B2), P-O_2NC_6H_4O Cr(▽)(TPP) (1/2IPh) (C2), P-CH_3OC_6H_4O Cr(▽)(TPP) (1/2IPh) (D2), PhIO- Cr(IV)(TPP) (OC_6H_5)·P_Y (E2)。通过研究其元素组成，IR、UV－Vis、ESR、MS等分析，确定了以上五种化合物的组成。基中PhI和P_Y分子的位置尚无法确定。这两类高价氧络铬卟啉，是继右淑珍等第一次得到P450模型化合物的活性中间体－氧络铬（▽）四苯基卟啉对硝基苯甲酸配合物后，又一次得到的苯酸类和迭氮氧络铬卟啉配合物。不同的是，氧络铬（▽）卟啉配合物中都各有PhI分子，化合物E2是第一次得到的关键氧络铬（IV）卟啉配合物，类似于PhIO－Mn~(IV)(TPP)(P-H_2N C_6H_4 CO_2)。高价氧络铬卟啉配合物不稳定，室温下分解，暴露在空气中同时发生分解和还原。不过低温下比较稳定。在CH_2Cl_2或C_6H_6中，我们研究了上述五种氧络铬及Cr(TPP)ClPhIO对碳氢化合物和DNA碱基的氧化反应。不同摩尔比的PhIO-Cr(TPP)Cl对环已烷的氧化给出相同的产物，但转化率和产物分布不同。Al-PhIO和C_2-PhIO体内对碱基胞嘧啶，胸腺嘧啶，腺嘌呤的氧化反应呈阳性，氧化产物中都有尿素CO(NH_2)_2，其中胸腺嘧啶的氧化产物中含有CH_3CO-或CH_3CHOH。这说明氧络铬卟啉配合物能够氧化DNA碱基。氧络铬卟啉具有较高的氧化活性和立体选择性。比较不同轴向配体的氧络铬卟啉的氧化活性，其大小次序正好与其轴向配体的配位能力次序一致。这是由于轴向配体的给电子能力越强，通过中心离子铬向其周围转移的电荷就越多，导致氧络键的强度减弱，即其活性增加。上述研究结果表明，铬（III）卟啉配合物是P－450的较好的模型化合物，氧络铬卟啉配合物是其活性中间体。同时该研究结果支持了Groves等提出的定居卟啉配合物催化氧化机理。

大蹼铃蟾(Bombina maxima)皮肤新型血小板活性蛋白及信号转导的研究

通过对两栖类动物大蹼铃蟾（B朋b了na勿日对朋）皮肤分泌物及匀浆物的分离，纯化，从其碱性组分中得到了全新的三叶因子多肤（BIn－－TFFZ）和膜联蛋白H相关蛋白（BAIIRP），它们分别具有诱导或抑制人血小板活化的全新功能。以血小板膜糖蛋白GPVI受体激动剂stejnulxin为对照，研究了Bm一TFFZ活化人血小板的信号传导途径。哺乳动物的三叶因子（TFF）蛋白的主要功能在于通过修复粘膜损伤，维持粘膜层的完整。它们在肿瘤抑制及癌症侵润方面也有一定程度的作用。我们从两栖类动物大蹼铃蟾皮肤分泌物分离，纯化而得到了一个全新的三叶因子多肤（Bm一TFFZ）。它是单亚基蛋白，表观分子量为13000，并具有全新的诱导人血小板活化的功能，我们研究了其诱导人血小板活化的活性的量效关系。它对血小板的激活涉及血小板整合素a：Ibp3的活化，Bm一TFFZ可诱导经阿斯匹林及三磷酸腺昔"双磷酸酶（Apyrase）处理的血小板的聚集，表明B，TFFZ的活性不依赖于血小板的ADP及血栓嗯烷A2（TXAZ）的自泌正反馈。F工TC标记的B爪一TFFZ蛋白能与血小板膜结合。通过专一性药理学抑制剂的研究，我们初步排除了Bm一TFFZ蛋白作用于血小板膜已知的G一蛋白偶联受体（如ADP，TXAZ及血小板活化因子受体）的可能性。以血小板GPVI激动剂stejnulxin为对照，我们仔细研究了Bm一TFFZ蛋白刺激血小板后的信号传导分子事件，发现其酪氨酸磷酸化图谱明显不同于血小板GPVI激动剂5tejnu1X如，尤其是磷脂酶CYZ并不磷酸化。因此，我们认为Bm一TFFZ蛋白激活血小板的信号传导通路是活化磷脂酶C，并刺激胞内钙离子的释放，活化血小板伪：。p3，进而导致血小板的聚集。从Bm－－TFFZ蛋白的cDNA克隆序列推知它由104个氨基酸组成，含有两个三叶因子结构域，与人TFFZ和非洲爪蟾xPZ序列中相同的氨基酸分别占28％及34％。为了确定两栖类的三叶因子蛋白具有诱导人血小板活化的功能，我们仔细地研究了整个分离纯化过程中所有组份的血小板聚集活性并比较了它们的相对活性差异。Bm一TFFZ是第一个来自两栖类动物的血小板激动剂，也是我们第一个报道的具有诱导血小板聚集活性的三叶因子多肤。·我们还通过阴离子交换，凝胶过滤和阳离子交换层析，从大蹼铃蟾皮肤匀浆物中纯化了一个表观分子量为33kD。的单链蛋白。N一末端序列比较分析显示，该·蛋白与来自非洲爪蟾、红色原鸡和人膜联蛋白H的N一末端序列相同的氨基酸分别占70％、64％和56％。该蛋白具有以钙依赖的方式抑制专一性血小板膜糖蛋白VI（GPVI）受体激动剂-Stejnu1Xin诱导洗涤人血小板聚集的生物学功能，最大抑制率达48％。结合其N一末端序列搜索结果及其活性的钙依赖性，推测该蛋白是与膜联蛋白H相关的一类蛋白质。

非洲爪蟾早期胚胎发育中PEDF和PEDF-R的功能以及vestigial-like家族表达图式的研究

PEDF 蛋白（Pigment epithelium-derived factor）又名“色素上皮源因子”或 “色素上皮衍生因子”，为一个多功能性分泌糖蛋白，前人研究表明PEDF 蛋白 具有神经保护性、免疫调节、抑制新生血管生成以及抑制肿瘤恶化等多种功能。 PEDF-R 是PEDF 的受体， 属于PNPLA2 （ Patatin-like phopholipase domain-containing 2 family）蛋白家族的一个新成员，PEDF 蛋白与其结合后会激 活PEDF-R 的磷脂酶A2 活性。本研究中，我们描述了非洲爪蟾PEDF 和PEDF-R 基因的表达图式及其在胚胎发育中的可能功能。RT-PCR 结果显示PEDF 是非母 源性表达，而PEDF-R 则是母源性表达的。原位杂交实验表明它们均在神经系统 中特异表达，但PEDF-R 的表达区域更加广泛，在鳃弓、眼泡和耳泡中也有表达。 通过mRNA 过表达和Morpholino(MO)阻断蛋白合成等手段发现，PEDF 功能获 得和功能缺失后胚胎几乎不受影响。然而PEDF-R 过表达后胚胎向注射一侧弯 曲，TUNEL 凋亡检测实验发现这些胚胎在注射一侧发生了凋亡。这两个基因神 经表达的特异性表明它们可能在早期神经发育中有重要功能。TUNEL 结果暗示 着PEDF-R 可能是一个与凋亡信号通路相关的受体。PEDF 功能获得和缺失并未 导致胚胎明显的表型，这表明PEDF 在非洲爪蟾中可能还存在其他的受体来行使 与PEDF-R 不同功能的途径。 果蝇的vestigial 基因编码一个转录辅助因子，在果蝇中只有一个成员，即 vestigial(vg)基因。在脊椎动物中有四个vestigial 同源基因，即vestigial-like 1,2,3,4_(vgl-1,2,3,4)。Vestigial 蛋白能作为辅助因子与果蝇中的Scalloped(Sd)蛋白 或者哺乳动物中的TEF 蛋白结合成复合体，通过Sd/TEF 蛋白的TEA/ATTS 结构 域与DNA 结合，从而调节下游基因的转录。本研究中，我们克隆了非洲爪蟾 vestigial-like 家族的四个成员，并对其在爪蟾胚胎发育过程中的表达进行研究。 RT-PCR 显示vgl-2 和vgl-3 是合子型表达的，vgl-1、vgl-4 则是母源性表达。原位 杂交显示：vgl-1 主要在神经管背部、耳泡和眼泡中表达；vgl-2 则是在肌肉、第 一二鳃弓、脊索中特异表达；vgl-3 神经胚时期在后脑有强的表达信号，从神经 胚后期到尾芽期后脑部位的表达几乎消失了，而在胚胎的头部以及神经管中开始 有微弱的表达；vgl-4 的表达较广泛，在神经管、眼泡、耳泡、肌肉以及脊索中 均有表达。在爪蟾中这四个成员的表达图式各不相同，提示它们有可能与其行使 组织特异性基因调控的功能相关，上述结果将有助于对vestigial-like 家族基因在 胚胎发育中的功能研究。

非洲爪蟾早期胚胎发育中PEDF和PEDF-R的功能以及vestigial-like家族表达图式的研究

PEDF 蛋白（Pigment epithelium-derived factor）又名“色素上皮源因子”或 “色素上皮衍生因子”，为一个多功能性分泌糖蛋白，前人研究表明PEDF 蛋白 具有神经保护性、免疫调节、抑制新生血管生成以及抑制肿瘤恶化等多种功能。 PEDF-R 是PEDF 的受体， 属于PNPLA2 （ Patatin-like phopholipase domain-containing 2 family）蛋白家族的一个新成员，PEDF 蛋白与其结合后会激 活PEDF-R 的磷脂酶A2 活性。本研究中，我们描述了非洲爪蟾PEDF 和PEDF-R 基因的表达图式及其在胚胎发育中的可能功能。RT-PCR 结果显示PEDF 是非母 源性表达，而PEDF-R 则是母源性表达的。原位杂交实验表明它们均在神经系统 中特异表达，但PEDF-R 的表达区域更加广泛，在鳃弓、眼泡和耳泡中也有表达。 通过mRNA 过表达和Morpholino(MO)阻断蛋白合成等手段发现，PEDF 功能获 得和功能缺失后胚胎几乎不受影响。然而PEDF-R 过表达后胚胎向注射一侧弯 曲，TUNEL 凋亡检测实验发现这些胚胎在注射一侧发生了凋亡。这两个基因神 经表达的特异性表明它们可能在早期神经发育中有重要功能。TUNEL 结果暗示 着PEDF-R 可能是一个与凋亡信号通路相关的受体。PEDF 功能获得和缺失并未 导致胚胎明显的表型，这表明PEDF 在非洲爪蟾中可能还存在其他的受体来行使 与PEDF-R 不同功能的途径。 果蝇的vestigial 基因编码一个转录辅助因子，在果蝇中只有一个成员，即 vestigial(vg)基因。在脊椎动物中有四个vestigial 同源基因，即vestigial-like 非洲爪蟾早期胚胎发育中PEDF 和PEDF-R 的功能以及vestigial-like 家族表达图式的研究 2 1,2,3,4_(vgl-1,2,3,4)。Vestigial 蛋白能作为辅助因子与果蝇中的Scalloped(Sd)蛋白 或者哺乳动物中的TEF 蛋白结合成复合体，通过Sd/TEF 蛋白的TEA/ATTS 结构 域与DNA 结合，从而调节下游基因的转录。本研究中，我们克隆了非洲爪蟾 vestigial-like 家族的四个成员，并对其在爪蟾胚胎发育过程中的表达进行研究。 RT-PCR 显示vgl-2 和vgl-3 是合子型表达的，vgl-1、vgl-4 则是母源性表达。原位 杂交显示：vgl-1 主要在神经管背部、耳泡和眼泡中表达；vgl-2 则是在肌肉、第 一二鳃弓、脊索中特异表达；vgl-3 神经胚时期在后脑有强的表达信号，从神经 胚后期到尾芽期后脑部位的表达几乎消失了，而在胚胎的头部以及神经管中开始 有微弱的表达；vgl-4 的表达较广泛，在神经管、眼泡、耳泡、肌肉以及脊索中 均有表达。在爪蟾中这四个成员的表达图式各不相同，提示它们有可能与其行使 组织特异性基因调控的功能相关，上述结果将有助于对vestigial-like 家族基因在 胚胎发育中的功能研究。

1、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究2、HIV/AIDS患者疱疹病毒感染状况及性病患者的HIV感染状况分析

1、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究 喜树碱为传统的抗肿瘤药物。本研究对经过化学结构修饰的喜树碱类衍生物进行抗HIV活性及作用机制的研究，并初步探讨了其抗HIV构效关系。 我们对喜树碱类衍生物A系列化合物A1(喜树碱)、A2(10-羟基喜树碱)及A3(7-羟基喜树碱)进行了抗HIV活性检测。化合物A1和A3有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，化合物A2没有显示抗HIV活性。表明化合物A1的C-10位上-OH基团修饰可能会降低抗HIV活性，化合物A1的C-7位上-CH2OH基团修饰和C-20位-CH3缺失可能会提高其抗HIV活性。对化合物A3和A1的抗HIV机制研究发现：二者对整合酶有一定的结合活性，对慢性感染H9/HIV-1ⅢB 和Jurkat/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对重组的HIV-1蛋白酶和逆转录酶没有抑制活性。化合物A1和A3不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9和Jurkat细胞系的作用。进一步进行化合物A3诱导 H9和H9/HIV-1ⅢB、Jurkat和Jurkat/HIV-1ⅢB的凋亡实验显示，化合物A3诱导感染HIV-1ⅢB和未感染病毒细胞的凋亡没有选择性。据此我们初步认为化合物A3和A1的抗HIV作用可能与抑制整合酶活性有关，该化合物可能还作用于其它靶点。 喜树碱类衍生物B系列中化合物B1为20(S)-O - [-O-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基哌啶-4'-丁二酸)]-20-喜树碱酯，化合物B2为20(S)-O - [-N-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基-1',2',5',6'-四氢吡啶酰胺)-4'-丙氨酸)]-20-喜树碱酯)。我们对化合物B1和B2进行了抗HIV活性检测。结果显示：化合物B2有较好的抗HIV-1和抗HIV-21、喜树碱类衍生物抗HIV构效关系与作用机制研究 喜树碱为传统的抗肿瘤药物。本研究对经过化学结构修饰的喜树碱类衍生物进行抗HIV活性及作用机制的研究，并初步探讨了其抗HIV构效关系。 我们对喜树碱类衍生物A系列化合物A1(喜树碱)、A2(10-羟基喜树碱)及A3(7-羟基喜树碱)进行了抗HIV活性检测。化合物A1和A3有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，化合物A2没有显示抗HIV活性。表明化合物A1的C-10位上-OH基团修饰可能会降低抗HIV活性，化合物A1的C-7位上-CH2OH基团修饰和C-20位-CH3缺失可能会提高其抗HIV活性。对化合物A3和A1的抗HIV机制研究发现：二者对整合酶有一定的结合活性，对慢性感染H9/HIV-1ⅢB 和Jurkat/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对重组的HIV-1蛋白酶和逆转录酶没有抑制活性。化合物A1和A3不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9和Jurkat细胞系的作用。进一步进行化合物A3诱导 H9和H9/HIV-1ⅢB、Jurkat和Jurkat/HIV-1ⅢB的凋亡实验显示，化合物A3诱导感染HIV-1ⅢB和未感染病毒细胞的凋亡没有选择性。据此我们初步认为化合物A3和A1的抗HIV作用可能与抑制整合酶活性有关，该化合物可能还作用于其它靶点。 喜树碱类衍生物B系列中化合物B1为20(S)-O - [-O-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基哌啶-4'-丁二酸)]-20-喜树碱酯，化合物B2为20(S)-O - [-N-( 1'-氧基-2',2',6',6'-四甲基-1',2',5',6'-四氢吡啶酰胺)-4'-丙氨酸)]-20-喜树碱酯)。我们对化合物B1和B2进行了抗HIV活性检测。结果显示：化合物B2有较好的抗HIV-1和抗HIV-2活性，而化合物B1的抗HIV活性差。表明化合物B1的C-4’位-CH2被-NH取代，同时C-3’位-CH3修饰可能会提高其抗HIV活性。对化合物B2的抗HIV机制研究发现，化合物B2对慢性感染H9/HIV-1ⅢB细胞中病毒复制没有抑制活性、不能阻断H9/HIV-1ⅢB与正常细胞间的融合，对HIV-1蛋白酶、重组的HIV-1逆转录酶及整合酶没有抑制活性。化合物B2不具有选择性杀伤HIV-1ⅢB慢性感染的H9细胞系的作用。化合物B2抗HIV的作用机制还需进一步研究。 2、HIV/AIDS患者疱疹病毒感染状况及性病患者的HIV感染状况分析 疱疹病毒是AIDS患者合并感染的常见病原体。引起人类疾病的8种疱疹病毒与HIV感染及AIDS进展、机会性感染、恶性肿瘤密切相关。为了解HIV/AIDS患者人类8型疱疹病毒感染状况，我们检测了30例AIDS患者、40例HIV携带者及70例正常对照的液标本中8型疱疹病毒感染状况。采用ELISA法检测单纯疱疹病毒1型(HSV-1)、单纯疱疹病毒2型(HSV-2)、水痘-带状疱疹病毒(VZV)和巨细胞病毒(CMV)；采用PCR法检测EB病毒(EBV)、疱疹病毒6型(HHV-6)、疱疹病毒7型(HHV-7)及疱疹病毒8型(HHV-8)。结果显示，HIV/AIDS患者中HSV-1、HSV-2、VZV、CMV、HHV-6、HHV-8 阳性率均高于健康体检者，其中AIDS患者VZV感染率与HIV携带者有显著性差异；在AIDS患者中多种疱疹病毒共感染普遍存在，必须重视HIV/AIDS患者合并疱疹病毒感染的防治。 性病可促进HIV的传播，了解性病患者的HIV感染状况及临床特征具有重要的意义。在自愿接受HIV咨询检测的基础上，对临床确诊的412例性病患者进行HIV-1/2抗体检测，并对其临床特征进行分析研究。结果显示412例性病患者的HIV检出率为2.9%。性病患者中检出HIV阳性率依次为：尖锐湿疣(6.2%)、生殖器疱疹(4.2%)、梅毒(3.4%)、淋病(1.5%)及非淋菌性尿道炎(1.0%)。83.3%合并感染HIV的性病患者存在多性伴，商业性行为普遍存在，安全套使用率极低现象。感染HIV的尖锐湿疣及生殖器疱疹患者以频繁复发为突出表现，1例合并感染HIV的梅毒患者半年即进展为神经梅毒。性病患者是HIV感染的重要高危人群，危险性行为是其感染HIV和其它性病的主要原因，应该加强性病患者的HIV检测。对临床上频繁复发的尖锐湿疣及生殖器疱疹患者、快速进展的梅毒患者应高度怀疑合并HIV感染的可能。

金环蛇蛇毒丝氨酸蛋白酶抑制剂和三种胡蜂蜂毒的研究

蛇毒和蜂毒是提供药理学活性分子的丰富来源，它们富含肽和蛋白，包括一 些酶类和毒素。 丝氨酸蛋白酶抑制剂广泛存在于动物、植物和微生物体内，参与许多重要的 生理过程，如血液凝集、纤维蛋白溶解、细胞凋亡、发育以及炎症反应和补体活 化等（van Gent D. et al., 2003）。通过凝胶过滤、离子交换和反向高压液相色谱， 我们从金环蛇毒液中纯化得到一种天然的丝氨酸蛋白酶抑制剂，命名为 bungaruskunin。并且从该蛇的毒腺cDNA 文库中克隆到了它的核苷酸序列。 bungaruskunin 预测的前体由83 个氨基酸组成，包括含有24 个氨基酸的信号肽 和含有59 个氨基酸的成熟肽。它与一种由红腹伊澳蛇（Pseudechis porphyriacus） 的cDNA 预测到的丝氨酸蛋白酶抑制剂blackelin 具有最大相似性，达64％。 Bungaruskunin 是一种Kunitz 型的蛋白酶抑制剂，具有一个保守的Kunitz 结构域， 能够抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和弹性蛋白酶。通过对金环蛇毒腺cDNA 文库 的筛选，我们还得到了另外两条β-bungarotoxin B 链，Bungaruskunin 的整体结 构与β-bungarotoxin B 链相似，特别是它们都具有高度保守的信号肽序列。这些 发现强烈地表明蛇毒Kunitz/BPTI 蛋白酶抑制剂与神经毒性的类似物可能起源于 共同的祖先。 肥大细胞脱粒肽是从膜翅目昆虫的毒液中鉴别出的一个小肽家族，是一种具 有潜在的药物治疗作用的诱导活性分子（Xueqing Xu et al., 2006）。来源于蜂类的 缓激肽样的类似物vespakinin 家族是一种具有调节和激素功能的活性成分，与哺 乳动物和两栖动物的缓激肽类似（Nakajima T., 1984）。本研究对三种胡蜂的 毒液进行了一系列的活性检测，发现黑尾胡蜂的蜂毒对白色念珠菌Candida albicans 和金黄色葡萄球菌 Staphylococcus aureus 有抑制作用。凹纹胡蜂和黑尾 胡蜂的蜂毒具有微弱的磷酯酶A2 活性。通过凝胶过滤和反向高压液相色谱，没 有得到相关的活性组分。通过对三种胡蜂毒腺cDNA 文库的筛选，我们得到了2 条来源于黑尾胡蜂的核苷酸序列，Blast 分析表明，其中一条编码类似肥大细胞 脱粒肽，但未克隆到全长，序列比对结果显示其与来源于大胡蜂（Vespa magnifica） 的Mastoparan-like peptide 12c precursor（GenBank accession A0SPI0）的核苷酸序 列相似性达98％（Xueqing Xu et al., 2006）；另一条编码缓激肽类似物，命名为 Hw-bradykinin，序列比对结果显示其与来源于大胡蜂（Vespa magnifica）的 vespakinin-M precursor（GenBank accessionABG75944）的核苷酸相似率达96% (Zouhong Zhou et al., 2006)。

特异性干扰肽对海马突触可塑性的影响及其功能研究

在哺乳动物复杂的神经网络中，突触是信息传递的枢纽，其突触传递效能的持续性变化被称为突触可塑性（synaptic plasticity）。长时程增强（long-term potentiation，LTP）和长时程抑制（long-term depression，LTD）现象是两种经典的突触可塑性形式，被视作学习和记忆可能的物质基础，得到了广泛地关注。其中，海马CA1区谷氨酸能突触处的LTP和LTD目前研究得最为广泛。 α-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazole propionic acid（AMPA）受体作为介导兴奋性谷氨酸能突触基础传递的主要受体，是海马CA1区LTP和LTD正常表达的必要条件。近期的研究表明，AMPA受体通过胞吞、胞吐及侧向移动等方式在细胞膜和细胞内进行着持续地循环。因此，通过调节AMPA受体的上、下膜，进而影响突触后膜上AMPA受体的数量，便能对LTP和LTD产生影响。在本研究中，我们利用生物信息学的手段，以AMPA受体为靶点，设计出了旨在特异阻断LTP或LTD的多肽。运用离体脑片全细胞记录方式，在海马CA1区证明了干扰肽Pep-A2能够特异地阻断LTP而不影响LTD，Pep-A3能够特异地阻断LTD而不影响LTP。并初步探究了其关键的作用位点，为进一步理解LTP和LTD具体的分子机理打下了基础。成瘾作为异常的学习记忆过程，势必涉及到突触可塑性的变化。而特异性地阻断LTP和LTD，对药物成瘾效果的影响却鲜有报道（Wang YT，2007）。在另一部分工作中，我们采用穿膜肽Tat-A2和Tat-A3，在吗啡条件化位置偏爱（morphine conditioned place preference，morphine CPP）模型小鼠的测试前进行系统给药，结果发现两种干扰肽均能阻断或损伤其CPP的表达过程。这一现象，提示我们LTP和LTD在条件化位置偏爱的表达过程中都是不可或缺的，同时也为人们更好地理解成瘾过程的机理，及开发专一有效的治疗药物提供了新的思路。

海马环路中的组合突触可塑性与大鼠情绪研究

海马在某些类型的学习和记忆中起着关键的作用，而突触可塑性（synaptic plasticity）为学习和记忆的模型提供了理论基础。在海马环路中，分布着各种类型的可塑性，包括突触特异的Hebbian形式的可塑性，如长时程增强（long-term potentiation，LTP）和长时程抑制（long-term depression，LTD）；稳态可塑性（homeostatic plasticity），如突触缩放（synaptic scaling）。稳态可塑性是一种整体的调控过程，它可以调节神经元甚至神经网络的平衡；而Hebbian可塑性则是突触特异的，即每个突触进行单独调控的过程。 越来越多的研究提示稳态可塑性和Hebbian可塑性之间存在着空间间隙（spatial gap），那么，如何使得神经元可以通过Hebbian可塑性的过程来维持细胞整体的兴奋性就变得尤为重要。一些报道揭示了LTP和LTD可以在同一突触通路中同时被激活，因此，我们提出组合突触可塑性的概念，即LTP和LTD的组合，它在赋予系统灵活性的同时又可以降低噪音维持系统的稳定性。基于此，本文将围绕这个问题而开展实验工作。 通过对海马CA1区锥体神经元的微小兴奋性突触后电流（miniature excitatory synaptic current, mEPSC）进行测定分析，我们发现mEPSC的幅度分布符合双峰正态分布（double-peak normal distribution）。Theta节律刺激（theta burst stimuli, TBS）诱导后，mEPSC的幅度分布发生改变，呈现右移趋势。随后，采用干扰肽Pep-A2特异地阻断LTP而不影响LTD，我们发现Pep-A2不影响基础状态下mEPSC的幅度分布。在干扰肽Pep-A2存在下，TBS诱导对基础状态下mEPSC的幅度分布也没有影响。结果为揭示LTP和LTD的组合可塑性提供了初步的证据，对进一步理解记忆的编码过程提供了一定的基础。社交隔离可以引起实验大鼠产生焦虑样和抑郁样的行为，而性经历可以改变动物的情绪状态，降低焦虑样和抑郁样的反应。然而，性经历后进行社交隔离对大鼠情绪的影响并没有报道。在这部分工作中，雄性大鼠经历一周的社交活动（male-male paired housing）或者性活动（male-female paired housing），随后进行一段时间的隔离（1天，2天或者7天）。我们发现，经历过性活动的大鼠，无论隔离与否都表现出相似的情绪反应，包括焦虑样和抑郁样行为以及超声波（ultrasonic vocalizations，USVs）发放；而未经历过性活动的大鼠，其情绪反应随着隔离时间的不同而不同。这一现象提示我们，先前的性经历可以对抗实验动物对环境应激事件，如社交隔离的反应。

圆斑蝰蛇毒磷脂酶A_2蛋白活性表现和分子进化探讨及菜花烙铁头、烙铁头蛇毒中Jerdonase、TmF的研究

磷脂酶AZ（PLA2）是蛇毒中含量较为丰富的一类作用于梭酷键的酶。迄今为止，己有多种形式的PLA2从不同地域、不同种属的蛇毒中得以纯化并进行了较为系统的研究。其中，以VipoXin为代表的异二聚体形式PLA2较为引人注目，原因在于这种形式不同于此类蛋白家族中的诸多其它个体。目前，己经有许多关于此异二聚体PL凡生物学特性的报道，包括对此类形式存在原因、活性变化、结构表现、系统进化等方面的讨论。然而至今，这种以异二聚体形式存在的PLA2仅发现于几种蛙亚科（ViperinaeSubfamily）蛇种的蛇毒中，其中就包括我国台湾岛的圆斑蜂蛇台湾亚种（Doboiarusselliiformosensis），而蝮亚科（CrotaiinaeSubfamil）蛇种的蛇毒至今却没有此类报道。我国大陆西南端接壤东南亚，存在于云南、福建一带的圆斑蛙蛇隶属圆斑蛙蛇泰国亚种（Daboiarusselliisiamensis），那么这种蛇毒中是否也含有异二聚体形式的PLA2呢？本工作就此疑问对云南产圆斑蛙蛇泰国亚种（D.r.siamensis）蛇毒中的PLA2进行了研究，结果得到三个新的PLAZ，分别命名为DRS-PLA2-I、DRS-PLA2-II和DRS-PLA2-III。其中，DRS-PLA2-I的分子量为13864.06Da，理论pI为4.56，PLA2活性为12.35μmol/mg/min；DRS-PLA2-II的分子量为13635.99Da，理论pI为8.74，PLA2活性为8.76μmol／mg/min；DRS-PLA2-III的分子量为13619.80Da，理论厂为4.61，无PLA2活性。这三个蛋白酶N端的30个氨基酸残基恰好和三个阳性克隆的cDNA序列推导的蛋白序列吻合，结合已经报道的PLA2蛋白家族蛋白序列的保守性表现，我们可以断定它们之间存在对应关系。分子系统学分析表明DRS-PLA2-II和DRS-PLA2-III在进化关系上和蛙亚科的异二聚体PLA2关系较近，并且二者酶活性分别与异二聚体PLA2的Normalchain和Inhibitorchain相一致，只是没有发现类似Vipoxin形式的异二聚体结合蛋白。这些分析表明DRS-PLA2-nORS-PLA2-III类似圆斑蛙蛇台湾亚种（D.r.forlnos翻s沽）中的PV-4/RV-7，是PLA2异二聚体的一种特殊形式，在进化上滞后于VinOXin。另夕卜本工作还相继从云南产菜花烙铁头（Trimeresrusjerdonii）蛇毒和湖南产烙铁头（Trimeresurusmucrosquamatus）蛇毒中分离得到Jerdonase和TmF。前者为一个丝氨酸蛋白酶性质的、具有纤维蛋白原水解作用和激肤释放酶原水解作用双重活性表现的、高分子量的份五brinogenase，其活性表现可以被PMSF彻底抑制，而EDTA对此却没有影响。其它的几种抑制剂如大豆胰蛋白酶抑制剂、l-cysteine、DTT对Jerdonase的活性表现也有不同程度的影响。在Jerdonase的这些生化特性上中，分子量的大小和对纤维蛋白酶水解的特性这两方面有别于蛇毒中诸多其它来源的同类蛋白；后者T淤为一个舒缓激肚增强肤（BradykninPQtentiatingPePtide，BPP），电离质谱分析表明其分子量为1110.7Da。此小肚氨基酸序列为促进舒缓激肚（Bradki垃n，BK）诱导的豚鼠回肠纵行肌收缩的活力单位为（1.13±0.3）（m留L），T妊抑制血管紧张素转化酶（ACE）对BK水解的半数抑制剂量IC50为2μg。比较已报道的从Agkistrodon属和Bothrops属中纯化得到的BPP氨基酸序列发现：BPP的N端都是特征性的pGlu，C端为IIe-Pro-Pro，有高度的保守性。另外，TmF是Trimeresurus属中此类小肤的首次纯化。总之，本研究对国产的几种常见蛇毒中的几种常见蛋白多肤进行了一定程度的探讨和分析，和相同类别的其它蛋白、多肤比较可以看到，有许多相同的地方，也有许多不同的表现，研究结果为相应领域的深入研究提供资料和思路。

姚虻成功从宿主获得血餐的分子机制初探

在长期的吸血进化过程中，吸血节肢动物在唾液腺中形成了一系列有助于适应吸 血生存的活性物质，这些物质包括血管舒张分子、血小板聚集抑制分子、抗凝血分子 和其它相互作用的分子。此外，为了得到洁净的血液和防止在吸血过程中被病原微生 物感染，吸血节肢动物在其唾液腺中形成了许多防御物质以保护自身和宿主，这些物 质包括抗菌肽和蛋白酶抑制剂等。因此，研究吸血节肢动物的唾液腺重要活性物质和 转录体组学有助于弄清其吸血机制。 姚虻（Tabancus yao Macquart）是我国特有的牛虻，其雌性在产卵前需要吸食大 型哺乳动物的血液以促使卵的发育。我们希望通过对姚虻唾液腺重要活性物质和转录 体组学的研究揭示姚虻成功从宿主获得血餐的分子机制，找到具有药用前景的活性物 质和为控制该虫及其传播的疾病的提供理论基础。 首先，我们对其唾液腺匀浆物活性进行了系统分析，发现姚虻唾液腺匀浆物具有 如下活性：有抗金黄色葡萄球菌活性，并且对大肠杆菌、白色念球菌和枯草杆菌都有 效；能够抑制ADP 诱导的洗涤和富血浆血小板的聚集；能够凝集兔红细胞、能够抑制 丝氨酸蛋白酶对小肽底物的水解、具有对纤维蛋白原的水解活性（金属蛋白酶）、具 有过敏原活性、能够促进肥大细胞脱粒和组氨释放；反复检测而没有发现的活性如下： 磷脂酶A2(PLA2)活性、溶血活性、血浆凝固活性、体外抗补体、血管生长促进与抑制 活性、对小鼠脾细胞因子分泌的促进和抑制活性、抗肿瘤细胞HepG2 的生长活性。 以来源姚虻唾液腺的mRNA为材料，我们成功构建了丰度为1ｘ106的姚虻唾液腺 cDNA文库。通过对400个随机克隆的测序，我们得到了编码23种保守蛋白，44种分泌 蛋白和5种功能未知的蛋白。44种分泌蛋白中比较重要的分别是：20种抗原5相关蛋白、 2种α淀粉酶、2种麦芽糖酶、2种attactins抗菌蛋白以及血管舒张肽、过氧化物酶、 抗菌肽、透明质酸酶、mucin样蛋白和脯氨酸丰富蛋白。另外，一些不知道功能的分 泌肽也被发现,这其中包括四个与Hybomitra bimaculata的分泌肽相似性达47-82%的 多肽，这些信息有助于我们发现牛虻唾液腺活性物质和加快从知道部分氨基酸序列的 蛋白的鉴定速度，加快对姚虻从宿主获得血餐的分子机制的诠释速度。 通过分子筛、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中得到了一个由55 个氨 基酸组成，分子量为6 kDa，含有3 对二硫键的Kunitz 型丝氨基酸蛋白酶抑制剂TYTI。 该抑制剂与Anemonia sulcata 的蛋白酶抑制剂AsKC3 和SA5II 的成熟肽部分的同源 性达66%；并且该抑制剂，对热相对稳定；对凝乳酶、弹性蛋白酶、凝血酶、胰酶等 都有抑制作用，对胰酶的抑制常数为2.586ｘ10-4M 。 通过分子筛、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中得到了一分子量为7 kDa，由65 个氨基酸组成且含有3 对二硫键的防御素Taymin，它与长角血蜱的防御素的相 似性达43%，但它的第二个半胱氨酸比长角血蜱的半胱氨酸靠前一个氨基酸。该抗菌 肽对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、枯草芽孢杆菌和白色念球菌的最小抑菌浓度分别是: 160、80、140 和120μg/mL。 通过与分离丝氨酸蛋白酶抑制剂相同的生化分离手段,从姚虻唾液腺中得到一种 红细胞凝集素样活性物质TYML1，其能凝集原始和经胰酶、链霉蛋白酶和弹性蛋白酶 处理的A、B、O 和AB 血型的人、兔、绵羊、大鼠、小鼠、鹌鹑的红细胞, 对链霉蛋 白酶处理的鹌鹑红细胞的凝集效价比正常下降了8 倍；对热、酸、碱处理和蛋白酶降 解稳定；具有Ca2+依赖性，活性能为半乳糖胺和胎球蛋白所完全抑制。 通过分子筛、阴离子交换、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中分离得到 了一分子量为26 kDa,由234 个氨基酸组成，含有10 个半胱氨酸的血小板聚集抑制剂 Macquaritin-2,它与报道的所有血小板聚集抑制剂均不具有同源性，但是与双翅目昆 虫唾液腺过敏原却有一定的同源性(25%-33%),对其血小板聚集抑制活性研究发现:其 能抑制胰酶、花生四烯酸、Stejnulxin、TMVA、ADP、U46619 等激动剂诱导的血小板 聚集；血小板膜结合试验表明:其能与血小板细胞膜结合,故该血小板聚集抑制剂可能 通过作用血小板上的受体来阻止激动剂诱导血小板聚集。 通过分子筛、阳离子交换、高压液相色谱等程序，我们从姚虻唾液腺中分离得到 分子量为24-30 kDa 的两个血小板聚集抑制剂Macquaritin-3 和Macquaritin-1，它 们的N 端16 个氨基酸分别是V N Y C R L P C R G C D Y H V 和 V A V D Y L G L P G R G Y H V。通过PCR, Macquaritin-3 的核苷酸序列被得到，其推导蛋白的成熟区 和信号肽分别含有232 和23 个氨基酸。利用根据Macquaritin-1 的N 端氨基酸设计 的简并引物扩到含有V A V D Y L G L P 序列的两组核苷酸序列。它们与报道的所有 血小板聚集抑制剂均不具有同源性，但是其与双翅目昆虫的唾液腺抗原5 相关蛋白却 有一定的同源性。将所有血小板抑制剂及其相关序列和通过cDNA 文库筛选得到的抗 原5 相关序列进行分析,发现它们有很高的相似性,这种相似性介于33.3%-93.0%间, 且大部分高于50%。另外，两个血小板聚集抑制剂和一个可能的血小板抑制剂分别处 于这些抗原5 相关蛋白进化树的三个簇中。因此，我们推测这些过抗原5 相关蛋白可 能都具有血小板抑制剂活性。

长白山地区近50年气候变化及其预估

收集长白山地区15个气象站1953-2007年气温、降水、蒸发、日照时数和水汽压观测数据和国家气候中心整理的2001-2099年的 气温、降水预估资料，利用数理统计方法，系统分析长白山地区气候现状、变化及其预估，为气候变化对人类生存环境影响研究并制定适应对策提供依据。主要结论如下： 1.长白山地区气温、降水日数、日照时数和不同界限温度（≥0℃、≥5℃、≥10℃和<0℃）积温均有显著趋势。年极端最低、年平均、平均最高/最低气温和气温日/年较差在1984、1992、1995、1985、1972和1979年发生突变。所有最高/最低气温与日照百分率有显著负相关关系，一定程度是温室效应结果；最高、最低气温变化不同步造成气温日较差和年较差的非对称性。 2.长白山地区生长季节合计降水量和降水强度日际变化较大。降水以7月30日为界，呈现前升后降极显著的线性趋势，且发生均值突变。降水强度以6月27日和9月3日为分界点，分为三个阶段。降水集中度、集中期和集中时段时空非均一性分布明显。 3.在SRES A1B、SRES A2和SRES B1三种情景下年平均气温均为上升趋势，年内变化一致为冬季升温最迅速，夏季则相对缓慢；而年降水强度总体增加，年内变化比较一致：冬季增加最为明显，而夏季变化不大。 4.未来长白山地区各站≥0℃、≥5℃和≥10℃的积温均有不同程度增加，持续时间延长。负积温增加，持续时间缩短，开始日期推迟，而结束时间提前。

东北沼泽湿地的潜在分布对气候变化的响应

东北是我国沼泽分布最广泛、类型最多的地区，而该地区也是中国将来气温变化幅度较大的地区，气候趋于暖干化，这些都不利于沼泽的发育和存在。据CGCM3气候变化模型预测：到2100年，温室气体排放浓度增高（排放水平720ppm、大于720ppm和550ppm）的三种排放情景下，气温分别增高3.22℃、4.36℃和2.13℃，年降水量分别平均增长102mm、127mm和74mm，干燥度增大，变化的幅度和排放浓度极为一致。本文将Logistic模型结合CGCM3气候变化数据，以预测未来100年后沼泽湿地的潜在分布。 由于沼泽分布具有地带性和非地带性规律的特点，本文针对整个东北地区、东北山地和东北平原建立了三个Logistic模型，环境因子包括11种地形因子和7种气候因子。三个模型的ROC值分别为0.86、0.92 和0.76，这说明山地区模型的精度最高，平原区精度最低。概率阈值基于ROC曲线设定为0.23、0.24 和0.26。结合CGCM3，预测结果显示：100年后，沼泽分布都趋于减少，尤其在平原地区，沼泽可能会全部消失。在COMMIT模式下，虽然CO2浓度保持不变，但是气候变化造成的后果依然持续进行，平原地区沼泽大量消失，沼泽潜在分布面积将减少34.11%；在SRES B1情景下，沼泽潜在分布面积减少66.46%，南部平原和山地沼泽消失；SRES A1B情景下，沼泽潜在分布面积减少80.11%，松嫩平原、松辽平原、长白山、大兴安岭南部地区沼泽消失，三江平原和小兴安岭地区只有零星存在；SRES A2情景下，沼泽潜在分布面积减少了87.25%，只分布在大兴安岭北部和小兴安岭西部的沟谷地带，其它各地几乎全部消失。通过GIS手段计算沼泽潜在分布与环境因子的相关系数，在东北区域和山地区，影响最大的地形因子和气候因子分别是坡位和寒冷指数；在平原区，影响最大的地形因子和气候因子分别是与河流距离和温暖指数。 MODIS数据是近年来常用的一种适用于宏观区域的遥感数据源。本文利用Logistic模型，多时相数据配合地形辅助数据，对大兴安岭北部地区的沼泽进行提取，分类精度84.63%。利用该数据进行沼泽分布模拟，能取得更高的精度（ROC值为0.957）。模拟结果表明：CO2浓度增高的三种排放情景下，沼泽的潜在分布面积分别减少54.16%、59.62%和73.51%。沼泽分布由南向北、由两侧向中心萎缩，且分布趋于破碎化。

东北多年冻土对气候变化的响应

近地表面多年冻土对寒区生态系统的植被覆盖、水文条件、土地利用和工程建设具有重要影响，随着气候变化研究的广泛开展，区域冻土环境的变化也成为学者关心的重要议题。中国东北的多年冻土处于欧亚大陆多年冻土带的南缘，多年冻土不如以北地区发育，是十分脆弱的多年冻土。然而，多年冻土在东北寒区生态系统中却起着重要的作用。若东北多年冻土发生退缩，则有可能加速落叶松北移和湿地退缩的过程，也会对C的释放产生重要影响。因而探明现实气候条件下东北区域多年冻土的影响因子和发育状况以及未来气候条件下多年冻土的退缩趋势，将有助于促进东北寒区生态系统的冻土和其它学科研究，同时也可为寒区开发建设提供有意义的参考。 本研究从分析东北多年冻土的主要影响因子——气候、地形和土壤条件等入手，准确地掌握了多年冻土的发育状况，并以此为根据进行了景观尺度上多年冻土分布信息的提取和融深信息的研究。同时，在区域尺度上对多年冻土的现实分布和未来气候条件下多年冻土的可能分布状况进行了探讨。最终得到以下重要结论： （1）冻结数对东北多年冻土分布具有重要的指示作用 冻结数模型具有明确的物理意义，可以指示多年冻土的发生状况。研究中，利用地形、纬度等因子，结合气温和降水数据模拟了现实气候条件下东北地区的冻结数值；并依据冻结数模型的区划标准对东北多年冻土进行分区。结果表明，冻结数在指示多年冻土分布时具有重要作用。 （2）土壤含水量、地形坡度和群落因子对多年冻土具有重要影响 以大兴安岭呼中国家级自然保护区为例，调查了该区多年冻土活动层厚度，并利用多重对比分析和相关分析的统计方法，对多年冻土活动层的影响因子进行了分析。结果表明，多年冻土活动层厚度与多个环境因子之间存在着复杂的关系。其中，土壤表层含水量与活动层厚度具有极显著的负相关关系（P<0.001），其相关系数在0.90以上，说明含水量越高，活动层厚度越浅。地形坡度和活动层厚度的相关性也达到显著水平（相关系数为0.321，P=0.006），表明坡度越陡，活动层厚度越大。几乎每个样带的海拔与活动层厚度都有显著的相关性，但在整体研究区域内海拔与活动层厚度不存在相关性。这说明活动层厚度的变异仅在本研究的样带尺度上具有规律性，而在稍大尺度上这种规律性就消失了。对于不同的群落活动层厚度的多重对比分析表明，群落的差异对活动层厚度也有明显的影响，其中狭叶杜香-泥炭藓群落（Larix gmelini-Ledum palustre var. anqustum-sphagnum magellanicum）更有利于多年冻土的保存。 （3）景观尺度上的多年冻土分布状况 在景观尺度上，以呼中国家级自然保护区为研究区，应用神经网络方法，同时以土地覆盖、等效纬度、坡向和土壤湿度多种影响因子为数据源，对多年冻土分布信息进行提取。结果表明，考虑土地覆盖、等效纬度和土壤湿度的数据源组合可以获得高精度最高的多年冻土分布信息，分类精度可以达到89.0%，多年冻土面积占研究区面积百分比达到46.71%，为780.1 km2。 （4）景观尺度上多年冻土的融深状况 研究考虑了包括植被和等效纬度两个影响活动层厚度的重要因子，并将Stefan公式进行变形，简化为包含热量条件的等效纬度因子和植被条件的C因子的函数关系。最后应用该函数关系模拟了呼中自然保护区活动层厚度空间分布，模拟结果的精度为87.25%。在模拟结果中，面积和所占比例最大的活动层厚度为70-80 cm间的活动层厚度，所占面积达到341.4 km2 ，占整个研究区面积的20.43%。而面积最小的活动层厚度为30-40 cm间的活动层厚度，面积为0.02 km2 。通过群落与活动层厚度的空间分布对比发现，呼中自然保护区占最大比例的活动层（70-80 cm）所对应的植物群落主要为落叶松-丛桦-笃斯-藓类群落（Larix gmelini-Betula ovalifolia-Vaccini uliginosum-moss）。说明呼中自然保护区冻土湿地植被主要以该群落类型为主，演替处于中间阶段。 （5）区域尺度上多年冻土的分布状况 利用证据权重法，以可能影响多年冻土分布的气候、地形和土壤等因子作为数据源，对研究区在现实气候条件下的多年冻土分布进行预测，获得了多年冻土在现实气候条件下的分布概率等信息。结果表明，当分布概率大于0.17时，划分出的多年冻土的精度最高，为78.71 %。此时，多年冻土面积为2.03×104 km2 ，约占研究区总面积的1.76%。 （6）东北多年冻土分布对气候变化的响应 利用空间代时间的方法和Kappa指数，对证据权重法在预测未来气候变化条件下多年冻土分布的准确性进行了验证，结果表明，证据权重法预测气候变化条件下多年冻土的分布状况是可行的。 在CGCM3模拟的三种气候模式下，多年冻土在2050年和2100年都将发生明显的退缩。2050年，SRES A1、SRES A2和SRES B1三种气候情景下多年冻土的面积分别为786.38 km2，705.94 km2和1 028.81 km2。与现实气候下多年冻土的面积2.03×104 km2相比，多年冻土分别退缩了96.13%，96.53%和94.94%。而2100年的模拟结果表明，三种气候情景模式下，多年冻土已经全部退化。 （7）气候变化条件下东北多年冻土的分区变化 研究将冻结数等值图与2000年中国东北冻土分区图进行叠加，计算了不同多年冻土亚区的边界对应的冻结数值，建立了利用冻结数进行中国东北多年冻土分区的标准。根据冻结数指标确定的新的中国东北冻土分区与原中国东北冻土分区进行Kappa指数认证。结果表明，冻结数分区标准更适用于中国东北多年冻土的区划。 利用新的冻结数分区标准对CGCM3模拟的三种气候情景模式下的气候变化数据进行区划表明，三种气候模式下东北多年冻土区在21世纪都会有非常明显的退缩。2050年时冻土区缩减了37.7%-42.6%，2100年时缩减了62.5%-74.0%。同时，研究结果显示，东北多年冻土区域的退缩不仅发生在多年冻土区的南界，同时多年冻土的中心退缩也较为明显，即大片连续多年冻土亚区和大片连续—岛状多年冻土亚区的退缩最为剧烈。2050年时，三种气候情景下，大片连续多年冻土亚区将退缩88.8%以上；2100年时，SRES A2模式下，大片连续多年冻土亚区将完全消失。

缓效肥料研制及其养分释放特性研究

本文主要是采用亲水性聚合物来研制缓效复合肥。首先对十几种亲水性材料进行筛选，选择出粘性适中、材料成膜质量好并且所研制肥料的氮素的初期溶出率相对较低的材料为控释材料。通过以上方法选择出两种控释材料：聚乙烯醇溶液和聚乙烯醇与聚丙烯酸钠的混合溶液。将聚乙烯醇配制成3个浓度（1％、2％、3％）并在这3个浓度中加入一定量的聚丙烯酸钠（100鲍聚乙烯醇加入4g聚丙烯酸钠）也配制成3个浓度梯度的溶液。然后用所配制的溶液研制出6种肥料：SRF-A1、SRF-A2、SRF-A3、SRF-B1、SRF-B2、SRF-B3（A1、A2、A3分别代表聚乙烯醇1％、2％、3％3个浓度；B1I、B2、B3代表聚乙烯醇与聚丙烯酸钠混合溶液的1％、2％、3％3个浓度）。利用水浸法和土柱淋溶法对所研制的6种肥料进行缓效性的评价，结果表明所研制的肥料与对照相比都有明显的缓释效果。并且通过测定结果发现SRF-A3和SRF-B3具有较好的缓释效果。通过水浸法和土柱淋溶法得知SRF-A3对N、K2O、P2O5的缓释效果要劣于SRF-B3肥料。通过这两种方法测定控释材料对磷的缓释效果最好，其次是氮素和钾素。试验继续通过肥料和上壤培养来检验缓释效果相对较好的SRF-A3和SRF-B3的缓效性，根据测定数据再一次证明了水浸法和土柱淋溶法的结果即SRF-A3和SRF-B3具有较好的缓释效果，SRF-B3的缓释效果好于SRF-A3。论文最后研究了温度和土壤水分对SRF-A3和SRF-B3的养分释放影响。结果表明：土壤水分对各个肥料养分释放影响显著，而温度对肥料养分释放影响不大，在所设置温度梯度内各个养分的释放差别不明显。