古代"天人合一"自然观对农业发展的指导意义

"天人合一"哲学思维是我国农业文化条件下的精粹,它提倡的人与自然统一思想影响深远,至今我国农业结构仍然蕴含着"天人合一"的治理理念。探究了"天人合一"思想的起源与发展以及对农业生产的影响,论述了"天人合一"的自然观对促进农业发展的现实指导意义。     

赛加羚羊的分子生物学鉴别

为了解决以往赛加羚羊(Saiga tatarica)鉴别方法存在的不确定性或分辨率低的问题,在mtDNA的12S rRNA基因易变区设计了2对赛加羚羊特异性引物Saiga A和Saiga B,通过PCR扩增和常规电泳检测,分别得到127 bp和320 bp的片段,进而可通过这两个片段的有无来特异性检出赛加羚羊的DNA。引物Saiga A和Saiga B的最小检出量为1．0 ng DNA,稳定性和特异性好、灵敏度很高,可以应用于赛加羚羊样品的检测。     

家蚕丝氨酸蛋白酶BmSP141的表达特征及对饥饿的响应

【目的】分析家蚕(Bombyx mori)丝氨酸蛋白酶基因BmSP141序列信息,明确其时空表达模式,结合饥饿与重新喂食处理对其表达的影响,探究该基因在家蚕中的功能。【方法】对家蚕丝氨酸蛋白酶基因BmSP141进行T-A克隆,得到其编码区核苷酸序列;应用生物信息学在线网站对该基因编码区推导的氨基酸序列、分子量、结构域等信息进行分析;利用ClustalX1.8和MEGA5.02软件对BmSP141与其他物种的丝氨酸蛋白酶进行多序列比对和系统发生树分析;构建原核表达载体p28-BmSP141,并转化到Rosetta（DE3）菌株中诱导表达,利用镍柱亲和层析纯化重组蛋白。利用半定量RT-PCR和实时荧光定量PCR方法对其组织和时期表达特征进行分析;采用蛋白质免疫印迹（Western blot）技术,分别分析BmSP141蛋白在家蚕5龄第3天各组织的表达情况和5龄幼虫中肠的表达变化;通过免疫荧光定位分析BmSP141蛋白在4龄幼虫中肠的分布情况;利用实时荧光定量PCR和Western blot方法对饥饿处理和再喂食后BmSP141的表达情况进行分析。【结果】BmSP141编码含有292个氨基酸的蛋白,其中第1-17位氨基酸为信号肽,其成熟体蛋白预测分子量为25.9 kD,等电点为7.8。同源序列比对表明,BmSP141与烟芽夜蛾丝氨酸蛋白酶和蓓带夜蛾丝氨酸蛋白酶序列同源性较高,分别达到62%和63%。这些同源序列具有保守的催化三联体,与活性相关的基序也很保守,但与胰凝乳蛋白酶保守的底物特异性位点相比,BmSP141的底物特异性位点发生改变。在16和37℃条件下诱导后,重组蛋白均以包涵体形式表达,经镍柱亲和层析纯化后得到了较纯的重组蛋白,并用该蛋白制备了效价较高的多克隆抗体。组织和时期表达特征分析表明,该基因主要在家蚕幼虫的中肠组织特异性表达, 且在幼虫起蚕到食桑期表达逐渐增加,但眠期表达下降,蛹期和成虫期表达水平较低。Western blot分析也表明,BmSP141蛋白仅在家蚕中肠组织表达,且从5龄起蚕到上蔟表达量先增加后降低。免疫荧光定位结果表明,BmSP141定位于中肠上皮细胞的细胞质中,进一步证实BmSP141在中肠特异表达。在转录和翻译水平,BmSP141饥饿处理后表达量显著下调,而重新喂食后其表达量上调,表明BmSP141的表达受到消化道食物的诱导。【结论】家蚕丝氨酸蛋白酶BmSP141在中肠组织表达,在幼虫期食桑期高表达,蛹期和成虫期表达水平较低,受消化道食物的诱导而上调表达,推测该基因可能参与家蚕中肠的消化过程。     

家蚕脱胶蚕丝的蛋白组成成分

【目的】探讨家蚕（Bombyx mori）蚕丝纤维脱胶后蛋白质成分的变化,为了解丝蛋白在蚕丝纤维中的分布特征打下基础,并为改进蚕丝纤维加工工艺提供依据。【方法】利用木瓜蛋白酶、碳酸钠、尿素、中性皂和碱水法5种方法对蚕茧进行脱胶处理;并通过聚丙烯酰胺凝胶电泳检测不同方法处理的蚕丝和不同蚕丝加工产品的脱胶程度,以及脱胶对丝素的影响;利用FASP酶解法和液相色谱-串联质谱联用的技术鉴定不同方法脱胶后的蚕丝及各种蚕丝加工产品的蛋白组分;利用生物信息学的方法对鉴定到的丝蛋白进行注释并通过非标定量的方法比较各种样品中丝蛋白的丰度。【结果】通过5种方法对蚕茧丝进行脱胶,蛋白电泳检测发现木瓜蛋白酶法降解丝胶蛋白的同时基本不会破坏丝素蛋白;碳酸钠法对丝胶的降解能力较弱,但对丝素的降解较强;中性皂法和尿素法对丝胶蛋白和丝素蛋白的降解都比较严重;碱水法的效果不理想。通过蛋白质组学研究发现木瓜蛋白酶和中性皂法脱胶后的蚕丝中几乎没有丝胶蛋白,主要是丝素蛋白、seroin 1和甘氨酸富含蛋白等;尿素法和碳酸钠法脱胶后的蚕丝中残留蛋白最少,主要是丝素蛋白和甘氨酸富含蛋白等。通过蛋白电泳检测了6种蚕丝加工产品中的蛋白质,发现生丝和胚绸中的丝素蛋白比较完整,绸、缎和电力纺中的丝素蛋白出现了部分程度的降解,而丝绸旧衣中的丝素蛋白有严重的降解。通过蛋白质组学分析发现生丝和胚绸中的主要成分包括3种丝素、丝胶1、seroin 1、osiris 9a、甘氨酸富含蛋白和蛋白酶抑制剂SPI51等;绸、缎和电力纺的主要成分包括3种丝素蛋白和seroin 1,而丝绸旧衣中的主要成分包括3种丝素蛋白和甘氨酸富含蛋白。【结论】木瓜蛋白酶脱胶法能够最大程度地保持丝素纤维的完整性,碳酸钠和尿素法的脱胶程度最高。生丝和胚绸中的丝胶蛋白含量很高,丝素纤维比较完整。绸、缎和电力纺中的丝胶蛋白很少,丝素纤维有部分程度的降解。蚕丝经过彻底的脱胶后还剩余的蛋白包括丝素重链、丝素轻链、丝素p25、seroin 1和甘氨酸富含蛋白。     

山楂叶总黄酮清除DPPH和超氧阴离子自由基的活性研究

以山楂秋日落叶为原料,70%乙醇为溶剂,提取得到山楂叶总黄酮。以芦丁和VC为对照,采用分光光度法研究了山楂叶总黄酮对DPPH自由基和超氧阴离子自由基的体外清除活性。结果表明,山楂叶总黄酮对DPPH自由基和超氧阴离子自由基均具有一定的清除作用。对DPPH自由基的清除率随加入量的增加而增加,当加入量为2 mg时,清除率为50.29%;而对超氧阴离子自由基的清除在加入量为1.2 mg时达到最高值27.36%。芦丁对二自由基的最高清除率分别为63.83%和32.55%;而VC则分别为69.93%和99.04%。经比较发现,山楂叶总黄酮的清除自由基活性稍低于芦丁,远低于VC。     

家蚕表皮蛋白BmCPAP3-G的表达特征及其与几丁质的结合特性

【目的】探讨家蚕(Bombyx mori)表皮蛋白BmCPAP3-G的表达特征及与几丁质的结合方式,为家蚕表皮蛋白的功能研究提供依据。【方法】应用生物信息学方法分析家蚕CPAP家族表皮蛋白及BmCPAP3-G的结构域的序列特征;利用原核表达的方法表达BmCPAP3-G的融合蛋白,通过镍柱亲和层析技术纯化可溶性蛋白,利用5800 MALDI-TOF/TOF质谱鉴定正确后进行多克隆抗体制备,并利用几丁质亲和层析技术验证BmCPAP3-G与几丁质的结合;利用半定量RT-PCR和Western blot方法对BmCPAP3-G的组织和时期表达情况进行检测;利用几丁质亲和层析技术探讨体外BmCPAP3-G的结构域与几丁质结合能力强弱的关系。【结果】BmCPAP3-G蛋白具有18个氨基酸组成的信号肽,分子量为27 k D,等电点为4.82,位于第15号染色体上,由3个相同的Cht BD2结构域组成,并且其结构域中的半胱氨酸和芳香族氨基酸的同源性较高;对BmCPAP3-G进行了克隆和原核表达,并利用镍柱亲和层析技术纯化到了较纯的可溶性蛋白,经5800 MALDI-TOF/TOF鉴定正确后制备了其多克隆抗体,通过几丁质亲和层析技术验证了BmCPAP3-G能够与几丁质进行结合;利用半定量RT-PCR和Western blot的方法对BmCPAP3-G的组织和时期表达情况进行检测,发现转录水平和蛋白水平的结果一致,BmCPAP3-G在头和表皮中的表达量较高,在中肠、生殖腺和丝腺中的表达量较低,从表皮和丝腺的时期表达情况分析BmCPAP3-G在4龄眠期的表达量最高,随着5龄期的进行表达量呈逐渐下降的趋势;为了探讨BmCPAP3-G结构域与几丁质结合的关系,对该蛋白的结构域进行原核表达及镍柱亲和层析纯化,成功纯化了有活性的结构域3、结构域1-2、结构域2-3,将这3个结构域进行几丁质亲和层析验证其与几丁质的结合能力,发现它们均能够与几丁质进行结合,但是结合能力有差异,结构域3相比于结构域1-2和结构域2-3的结合能力要弱,即两个结构域比单个结构域与几丁质的结合能力强。【结论】BmCPAP3-G为典型的CPAP家族的表皮蛋白,可能参与几丁质层在眠期的降解再形成过程。BmCPAP3-G单个Cht BD2结构域就能够与几丁质结合,但多个结构域的同时存在加强了其与几丁质的结合能力。     

模拟氮沉降对华北地区绣线菊灌丛凋落物养分输入量的影响

中国是全球高氮沉降区之一,氮沉降对陆地生态系统造成了严重影响.我国北方灌丛通常为氮限制生态系统,易受环境变化的影响.为了研究氮沉降增加对灌丛生态系统凋落物养分输入量的影响,对北京东灵山绣线菊灌丛进行了模拟氮沉降试验,设置4个氮处理水平,分别为对照(0N0)、低氮(20N1)、中氮(50N2)、高氮(100N3)kgN/hm2·a.结果表明:模拟氮沉降5年后,4个不同氮沉降水平绣线菊灌丛的年凋落量分别为162.93、205.81、190.96和189.65g/m2·a,表明氮沉降对凋落物量具有促进作用;氮沉降提高了凋落叶和凋落花果的N含量,降低了凋落花果的Ca含量,对凋落物各组分其他元素含量均未产生显著影响;不同氮沉降水平在一定程度上增加了绣线菊灌丛凋落物的养分输入量.     

黑果枸杞在抗肿瘤方面的研究进展

黑果枸杞(Lycium ruthenicum Murry)中含有多种生物活性成分,如花青素类、多糖类、黄酮类、甜菜碱等,这些活性成分发挥抗肿瘤的药理作用机制目前已较为明确,其主要包括抑制肿瘤细胞增殖、诱导肿瘤细胞凋零、周期阻滞、肿瘤细胞分化及增强对肿瘤细胞免疫等作用。但目前关于黑果枸杞中主要抗肿瘤成分组成及对抑制肿瘤的转化机制和影响作用尚不明确。因此,综述了黑果枸杞中花青素、多糖、黄酮、甜菜碱等活性成分的研究现状及抗肿瘤机制,阐述了近年来有关黑果枸杞在抗肿瘤方面的研究进展,为黑果枸杞中功能性成分深入研究及精深加工提供参考依据。     

连翘叶片原生质体分离及瞬时转化

【目的】研究高效分离连翘叶片原生质体的条件，并以PEG介导进行瞬时转化，为连翘基因的同源表达提供技术。【方法】以金叶连翘（Forsythia koreana‘Suwon Gold’）组培苗幼嫩叶片为材料，采用4因素3水平L₉(3⁴)正交试验，分析纤维素酶质量浓度（15，20，25 g/L）、离析酶质量浓度（3，5，7 g/L）、甘露醇浓度（0.2，0.4，0.6 mol/L）及酶解时间（5，7，9 h）对原生质体分离的影响，探索最优酶解条件，并在此条件下分离原生质体，之后以PEG介导转化pSuper1300::GFP质粒，研究其遗传转化效果。【结果】L₉(3⁴)正交试验结果显示，不同处理的金叶连翘叶片原生质体产量为1.17×10⁶~5.71×10⁶ g^-1，影响最大的因素为离析酶质量浓度，且4个因素对产量均有极显著影响；原生质体活力为81.19%~90.69%，影响最大的因素为离析酶质量浓度，且其对活力的影响达到显著水平。最佳酶解条件为：在20 g/L纤维素酶、5 g/L离析酶、0.2 mol/L甘露醇的混合液中酶解9 h，在此条件下原生质体产量为5.57×10⁶ g^-1，活力为86.79%。PEG介导法结果显示，以GFP为报告基因，在转化后的金叶连翘原生质体中可以检测到绿色荧光信号。【结论】获得金叶连翘叶片原生质体分离的最佳条件，且在此条件下原生质体产量、活力较高，能够成功进行瞬时转化。     

一种基于生态流量的水资源开发利用率阈值估算方法

水资源开发利用率阈值是进行水资源开发利用、安全评价、风险调控与综合管理的控制性指标。尽管国际上常以年取水量与年可获得水资源量的比值40%作为水资源开发利用率阈值，但该阈值的确定依据和合理性并未明晰，同时该阈值为固定值未能考虑水资源禀赋的时空变化，给通常面对水资源时空分布不均的管理实践带来挑战。根据水资源开发利用率阈值与河道内生态流量之间的互补关系，在利用SWAT分布式水文模型模拟流域天然径流的基础上，通过基于多层次生境条件的改进Tennant法（MTMMHC法）计算了汉江流域各子流域各月份在丰、平和枯年份的不同等级生态流量，并确定了相应的水资源开发利用率阈值，体现了水资源开发利用率阈值在不同河段和不同季节的变化情况。结果表明：MTMMHC法能同时考虑流量的年内和年际变化并反映流量在丰、平和枯年份的差异性。在汉江流域，各子流域各月份在丰、平、枯年份的水资源开发利用率阈值均不同，且各子流域各月满足最适宜生态流量所对应水资源开发利用率阈值大多在20%以下，低于现行的国际上40%的标准。因此，该阈值估算方法不仅明晰了水资源开发利用率阈值与河道内生态流量之间的互补关系，而且考虑了水资源禀赋的时空...