高盐极端环境土壤基因组DNA的分离纯化方法研究及基因文库的构建

以钦州市犀牛角镇晒盐池内(盐浓度>25%)的土壤样品为研究对象,对土壤混合基因组DNA的提取和纯化方法进行了深入研究,结果表明,冻融法、十二烷基磺酸钠(SDS)和蛋白酶K联合使用的提取法,能有效提高DNA得率,DNA的产量达到每克土壤样品10~15μg。交联聚乙烯吡咯烷酮(PVPP)、Sephadex G-200树脂以及大量胶回收的使用,可有效纯化DNA,纯化的DNA产量可达每克土壤样品4~6μg,DNA片段大小>30 kb。将纯化的DNA用B amHⅠ部分酶切后构建以pLAFR 3为载体的混合基因组文库,该文库包含15 600个克隆,外源片段DNA平均大小为18 kb。通过DNA序列测定和同源性比较,对从文库中随机挑取的10个克隆进行了序列分析,发现9个外源插入片段包含未知DNA序列。     

以质粒载体构建土壤宏基因组文库的研究

从土壤中提取土壤总DNA,切割成一定长度的DNA片段并连接到载体上,然后转化宿主菌,形成一个重组DNA文库即宏基因组（metagenome）文库.目前对宏基因组的研究在国际上是土壤微生物学研究的前沿领域和热点.文库构建后可以根据宿主细菌获得的功能筛选相应的克隆;也可以用已知的探针分离目的基因片段,加上表达调控元件后获取活性产物,所以通过宏基因组文库可以规避微生物培养的限制而寻找新的功能基因或者直接筛选活性物质;在早期宏基因组还被用来研究土壤微生物的遗传多样性.因此构建宏基因组文库是研究微生物分子生态学和开发微生物资源的强有力工具.本研究从土壤中直接分离DNA,部分酶切后分别回收2～6kb和6～9kb片段,然后分别与pUC19质粒载体连接,连接产物转化大肠杆菌DH5α构建了土壤宏基因组文库,实验中比较了不同DNA片段长度和不同的转化方法对文库构建的影响.     

碱性土壤基因组DNA的分离纯化和基因文库的构建

直接从广西南宁市凤凰纸业排污沟碱性土壤样品中抽提和分离纯化混合基因组DNA，所获得DNA的产量为每克土壤样品10～30pg。采用限制性内切酶EcoR1酶处理后，构建了以pGEM-3Zf( )为载体的DNA部分文库。文库的容量为23650个转化子。外源片段DNA平均大小为3．2kb。建库效率为每克环境样品获得6000个左右的含1～15kb外源随机插入片段的克隆。通过DNA序列测定和同源性比较，对从文库随机词取的16个转化子序列进行分析，发现13个外源插入片段包含序列尚未确定的DNA片段。     

利用差减链式反应构建白菜基因组代表性文库

构建多态性比例高的基因组代表性文库是提高芯片和测序基础上的标记技术效率的关键。通过差减链式(differential subtractive chain, DSC) 反应,去除同一物种内的不同栽培种群间不具多态性的片段,能够提高基因组代表性文库中多态性片段的比例。研究利用白菜类作物（Brassica campestris） 8个栽培种群的材料构建tester DNA样品,利用水菜(B.campestris ssp. nipposinica) DNA作为driver样品。这两个DNA样品经EcoRⅠ/Mse Ⅰ酶切,酶切产物连接不同的接头。3遍DSC反应后,将反应产物连接到pDONR201载体中,构建基因组复杂性降低文库。分2批随机取其中20个单克隆和95个单克隆,分别进行Southern斑点杂交,结果分别显示9个和98个多态性片段,其比例分别为45%和61%,较之前关于多态性芯片技术的相关研究中15%～17%的多态性克隆比例大大提高。     

黑籽南瓜基因组可转化人工染色体(TAC)文库的构建及分析

黑籽南瓜(Cucurb ita ficifolia)具有很强的抗逆能力,对低温、干旱、贫瘠土壤以及瓜类枯萎病等逆境均具有较强的抗性,这些优良的抗性基因很难通过有性杂交转移到其它瓜类作物上,但可通过可转化人工染色体(TAC)以大片段的形式转化到其它瓜类作物中.本研究利用TAC载体构建了黑籽南瓜基因组DNA文库,该文库包含57 560个克隆,保存在150块384孔板中,其库容量相当于黑籽南瓜基因组的7倍.TAC文库克隆插入片段大小分布范围为20～100 kb,超过40 kb插入片段克隆占40％以上,插入片段平均大小为45kb.在挑取的15个TAC克隆中无空克隆;细菌继代培养30、60和100代后质粒的酶切鉴定表明,TAC克隆可以在大肠杆菌(Escherichia coli) DH 10B中稳定复制和保存,说明本研究构建的文库质量较高.该研究结果表明,TAC文库为黑籽南瓜抗性基因的克隆、功能验证、物理图谱的构建和基因组测序等有关研究提供了基础资料.     

适用于RAPD分析的蚕卵基因组DNA快速提取方法的探讨

目前所报道的家蚕基因组DNA的提取方法(Sharp et a1,1988;Yang et al,1993;夏庆友等,1996;王韵等,1997)基本上都是先应用离子型表面活性剂(SDS)及蛋白酶K去除结合在核酸上的蛋白质,然后用酚、氯仿变性除去蛋白,RNase去除RNA,最后乙醇沉淀DNA获得.这些方法操作过程繁复、耗时多,需用酚、氯仿等有毒试剂.本实验尝试进行改良,寻找适用于大量样品作RAPD分析并简单、快捷、低成本的蚕卵基因组DNA的提取方法.     

南方典型红壤侵蚀区土壤有机质的影响因素及精准治理

以福建省长汀县朱溪流域为研究区，综合运用遥感、冷热点分析、灰度关联度法、神经网络模型，对研究区内不同因子对土壤有机质的影响及土壤有机质的精准治理方案进行了研究。结果表明：(1)朱溪流域西部与东北部为土壤有机质的热点区，南部与北部为冷点区；(2)各因子对有机质含量的影响程度排序为：高程>植被覆盖度>土地利用强度>坡度>水土保持措施耗费；(3)构建的MLP神经网络模型预测的正确率高达92.6%，利用模型预测在植被恢复、工程恢复、植被工程恢复三种治理措施下土壤有机质的恢复情况，通过精确定位，可实现生态恢复措施最优的空间分布，减少因治理空间错位造成的经济损失。     

LiCl沉淀法提取富含荚膜的细菌基因组DNA

结合提取基因组DNA的CTAB法(hexadecyltrimethylammoniumbromide,十六烷基三甲基溴化铵)和用于提取海藻基因组DNA的LiCl法,设计了针对产生较多荚膜多糖细菌的DNA提取方法—LiCl沉淀法。通过电泳、分光光度计及16SrRNA基因扩增检测,证明LiCl沉淀法可以有效地提取产荚膜细菌基因组DNA,其片断大小约为23kb,不需进一步纯化即可用于后续分子生物学实验。     

南方红壤区典型母质发育土壤硒素特征及影响因素

为探究南方红壤区不同母质土壤硒素特征及理化性质对硒有效性的影响,以广西典型红壤区不同母质土壤为研究对象,通过测定硒形态特征及理化性质,并利用AMOS路径分析模型及土壤培养试验,量化了不同因子对不同母质土壤有效硒的影响。结果表明：南方红壤区不同母质土壤总硒含量均高于0.4 mg/kg,其中以花岗岩母质土壤总硒含量最高,以砂页岩母质土壤有效硒含量最高,且变幅最大。土壤硒形态主要以残渣态和有机结合态为主,不同形态硒含量由高到低均表现为：残渣态硒>有机结合态硒>铁锰氧化物结合态硒>交换态硒>可溶态硒。AMOS路径分析模型结果表明,影响不同母质土壤硒形态分配贡献的主要因素是全磷、有机质和pH,第四纪红色黏土母质土壤中的全氮及砂页岩母质土壤中的速效氮的影响也值得关注。利用贡献较大的理化因子开展土壤培养试验,外源理化因子添加后均在一定的时间及剂量条件下出现土壤有效硒含量最大值,且不同母质土壤获得的最佳因子条件不同。因此,不同土壤母质因土壤理化性质的不同,其硒形态特征存在较大差异,不同理化因子作用于土壤后,土壤硒会因土壤环境的变化而重新分配。     

大豆“南农94-16”突变体库的构建及部分性状分析

本研究对"南农94-16"大豆种子用NaN3-60Coγ射线复合诱变以及EMS诱变来构建大豆突变体库。两种方式诱变大豆分别获得54份和66份叶、茎、花、种子、子叶等性状变异的突变体。用644对SSR标记分别对其中的14株耐涝突变体和1株叶色浅绿突变体进行了鉴定。结果表明,14株耐涝突变体,有2株与对照有超过100个标记的差异,其余植株分别有1到7个标记的差异;叶色浅绿突变体与对照有39个标记的差异,遗传分析表明该性状由细胞核单基因隐性遗传控制。这些突变体可以作为新的种质资源,构建的突变体库也有助于大豆功能基因组研究的开展。     

红壤荒草地氨氧化细菌富集液16SrDNA文库的RFLP分析

分析红壤荒草地富集液中氨氧化细菌的种群组成,选取氨氧化细菌16S rDNA特异性引物序列,利用PCR技术对从富集液中抽提的细菌总DNA进行扩增,并建立了氨氧化细菌特异性的16S rDNA文库。用酶HhaⅠ和RsaⅠ对该文库特异性片段进行了限制性酶切片断长度多态性分析(Restriction fragment lengthpolymorphism,RFLP),随机挑选的35个特异性克隆片段被分成3个不同的RFLP类型,其中优势型占了所有分析克隆子的94%,另两个型各占3%。从每个RFLP类型中挑取一定的转化子进行测序,测序结果经GenBank检索,发现在该富集液体系文库中存在大量亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)细菌序列,由此推测红壤荒草地中存在氨氧化细菌,Nitrosomonas属细菌能在富集条件下成为优势菌。     

福建红壤和砖红壤性红壤的发生和分类的探讨

本文研究了发育于福建中亚热带和南亚热带13个土壤剖面的理化性质、微形态性质和粘粒矿物性质,讨论了这些土壤的富铝化程度、红壤和砖红壤性红壤土类划分指标的选择及分类问题,结果表明,供试土壤均处于中度脱硅富铝化阶段,但在程度上有差别。以B层粘粒高岭石的平均含量为主要指标,平均硅铝率为辅助指标,将供试土壤分为两个土类:第一类是砖红壤性红壤,其B层粘粒高岭石平均含量大于70%,或介于60—70%之间,但硅铝率小于2.10;第二类为红壤,其B层粘粒高岭石平均含量小于60%,或介于60—70%之间,但硅铝率大于2.10,这里红壤和砖红壤性红壤的概念不完全等同于地带性土壤的概念。     

贵州省典型土壤中稀土元素含量及分布特征

本文对贵州省六个主要土类有代表性的典型土壤６８个剖面,２０４个土样中的稀土含量及分布进行研究。结果表明：贵州省典型土壤中稀土元素总量（２６４．４４μｇ／ｇ）高于全国土壤平均含量（１９５．７μｇ／ｇ）,各土类稀土元素的丰度都遵守Ｏｄｄｏ－Ｈａｒｋｉｎｓ法则,Ｃｅ富集明显,贵州典型土壤中轻稀土元素含量（１９９．０１μｇ／ｇ）亦高于全国土壤,属典型的轻稀土土壤类型;石灰土中稀土各元素含量大于其它土类。同     

江苏典型农户农业生态系统能量分析

本文对实行家庭联产承包责任制后的典型农户农业生态系统进行了能量的投入产出分析,从能量的角度提出了该系统的基本特征,并在此基础上对整个农村的能量的合理流动作了分析和探讨。     

江苏典型滩涂区地下水及土壤的盐分特征研究

本文通过大量采样分析及数值拟合等方法,研究获得江苏典型滩涂分布区的地下水以及土壤的盐分含量、盐分离子组成特征及其分布规律;分别获得了地下水矿化度与地下水电导率、土壤全盐量与1:5土水比浸提液电导率之间的关系函数,应用这些关系函数将能够快速获得具有良好精度的相应要素的测定结果。本文研究成果将为江苏滩涂开发利用提供重要的理论及决策依据,并因而具有较为广泛的应用前景。     

黑龙江省村镇建设发展战略的研究

本文从认识村镇建设现状和发展经济与建设的辩证关系入手,把城乡视为一个相互依存、彼此协调的经济、社会体系的思想来研究黑龙江省村镇建设发展战略。本文为黑龙江省的村镇建设(不论在总体布局、或具体目标等方面)指出了明确的发展方向。文章指出:到本世纪末,本省将初步建立起城乡协调发展的城、镇、村完整体系;乡村经济进一步向农工商综合发展;乡村剩余劳力将得到合理转移;乡村人口得到适度集中;村镇建设面貌大为改观;乡村城镇化程度将有明显的提高。     

用逐步判别分析对陇东基本农田建设类型分区的探讨

采用逐步判别分析,探讨了基本农田建设类型分区的方法,其中包括基本原理和模型结构。判别函数的模型是y_g（x）=lnq_g+C_og+C_1gX₁+C_2gX₂+…+C_mgX_m根据由入选变量组成的判别函数,将甘肃省河东黄土高原分成三个基本农田建设类型区,亦即Ⅰ——陇东黄土高原沟壑埝地、梯田建设区;Ⅱ——陇中南部黄土丘陵沟壑水平梯田建设区;Ⅲ——陇中北部低山宽谷和丘陵沟壑砂田、水地和隔坡梯田建设区。     

浙江省三种红、紫色砂页岩发育土壤的矿物学研究

本文用Ｘ射线衍射分析,红外光谱分析、透射电镜及Ｘ射线荧光分析对浙江省三种红、紫色砂页岩发育的红砂土、紫砂土和红紫砂土的矿物进行了分析。