Anticancer Activity of Mannose-Specific Lectin,BPL2, from Marine Green Alga Bryopsis plumosa

Lectin is a carbohydrate-binding protein that recognizes specific cells by binding to cell-surface polysaccharides. Tumor cells generally show various glycosylation patterns, making them distinguishable from non-cancerous cells. Consequently, lectin has been suggested as a good anticancer agent. Herein, the anticancer activity of Bryopsis plumosa lectins (BPL1, BPL2, and BPL3) was screened and tested against lung cancer cell lines (A549, H460, and H1299). BPL2 showed high anticancer activity compared to BPL1 and BPL3. Cell viability was dependent on BPL2 concentration and incubation time. The IC₅₀ value for lung cancer cells was 50 μg/mL after 24 h of incubation in BPL2 containing medium; however, BPL2 (50 μg/mL) showed weak toxicity in non-cancerous cells (MRC5). BPL2 affected cancer cell growth while non-cancerous cells were less affected. Further, BPL2 (20 μg/mL) inhibited cancer cell invasion and migration (rates were ˂20%). BPL2 induced the downregulation of epithelial-to-mesenchymal transition-related genes (Zeb1, vimentin, and Twist). Co-treatment with BPL2 and gefitinib (10 μg/mL and 10 μM, respectively) showed a synergistic effect compared with monotherapy. BPL2 or gefitinib monotherapy resulted in approximately 90% and 70% cell viability, respectively, with concomitant treatment showing 40% cell viability. Overall, BPL2 can be considered a good candidate for development into an anticancer agent.     

直注式秸秆捡拾粉碎深埋机设计与试验

为提升秸秆深埋质量,针对秸秆深埋过程中秸秆捡拾效果差、输送方式单一、输送效率低、深埋率低等问题,提出一种直注式秸秆深埋还田方法,设计了直注式秸秆捡拾粉碎深埋机,阐述了整机结构和工作原理。对关键部件进行了设计分析,设计了无护圈式捡拾装置,分析了捡拾装置各个运动阶段与弹齿的运动轨迹,确定了4个运动阶段所对应的相位角;设计了以运秸螺旋输送器和运秸叶片为主的机械输送装置、以抛秸风叶和运秸导管为主的气力输送装置。对秸秆输送量进行分析,明确了运秸螺旋输送器结构参数,得出了运秸螺旋输送器最低转速;对运秸叶片和抛秸风叶进行了动力学分析,确定了运秸叶片和抛秸风叶结构,明晰了影响秸秆输送效果的关键因素为机具前进速度、运秸螺旋输送器转速、抛秸风叶转速、运秸叶片倾角和抛秸风叶倾角,并确定了影响因素范围。仿真试验结果表明,机具前进速度和运秸螺旋输送器转速存在交互作用,最佳作业参数：机具前进速度为3km/h、运秸螺旋输送器转速为1200r/min和抛秸风叶转速为1600r/min。田间试验结果表明,平均秸秆捡拾率和平均深埋率分别为91.02%,90.03%;运秸导管出口处风速和作业扭矩分别为1.78～26.83m/s、61.55～214.78N·m,各工作部件运行稳定,满足秸秆深埋还田作业要求,为秸秆深埋还田机研发和改进提供了依据。     

库克群岛海域海洋环境因子对大眼金枪鱼渔获率的影响

为提高大西洋大眼金枪鱼渔场预报模型的准确率,实验利用13艘中国延绳钓渔船2013—2019年的渔捞日志数据和对应的海洋环境数据 (海表面风速、叶绿素a浓度、涡动能、混合层深度和0~500 m水层的垂直温度、盐度和溶解氧等),以天为时间分辨率、2°×2°为空间分辨率、以数据集的75%为训练数据建立了K最近邻(KNN)、逻辑斯蒂回归(LR)、分类与回归树 (CART)、支持向量机 (SVM)、人工神经网络 (ANN)、随机森林 (RF)、梯度提升决策树 (GBDT)和Stacking集成 (STK)渔情预报模型,以25%的测试数据进行模型性能测试、比较。结果显示, (1) STK (由KNN、RF、GBDT模型集成)模型的大眼金枪鱼渔场预报性能较KNN、LR、CART、SVM、ANN、RF和GBDT模型有所提高且相对稳定,上述模型对应的准确率和ROC曲线下面积 (AUC)依次分别为81.62%、0.781,79.44%、0.778,72.81%、0.685,74.84%、0.717,73.67%、0.702,67.70%、0.500,80.96%、0.780和78.13%、0.747; (2) STK模型预测的中心渔场与实际中心渔场基本吻合,主要在5°N~10°N,33°W~43°W海域附近;(3) 影响大西洋大眼金枪鱼渔场分布的海洋环境因子主要有300 m水层的溶解氧、500 m水层的盐度、海面风速和混合层深度,相对重要性分别为13.24%、9.12%、9.12%和8.81%。研究表明,STK模型对大西洋大眼金枪鱼渔场的预报准确率较高。     

紫海胆人工育苗技术的研究

为比较紫海胆不同家系间幼体生长发育的差异,实验构建了9个紫海胆全同胞家系,比较了其受精率、孵化率、幼体存活率、变态率、开口率、幼胆生长、性腺发育和消化道微生物组成。方差分析表明,各个家系的受精率均在95%以上,无显著性差异,而其他指标在不同家系间均存在显著性差异。孵化率、早期幼体存活率、晚期幼体存活率、变态率和开口率最高的家系分别为3号 (58%)、1号 (83%)、4号 (90%)、2号 (75%)和9号 (100%),最低的家系分别为6号 (0%)、3号 (42%)、2号(76%)、9号 (6%)和5号 (24.5%)。幼胆生长速率最快是3号家系为146%;最慢的是5号家系为76%。3号家系在实验结束时性腺发育明显;而其他家系性腺未见发育。3号家系的消化道微生物中拟杆菌门丰度较高,变形菌门丰度低;生长速率较慢的5号家系则与之相反。研究结果表明,紫海胆不同家系间的生产性状存在差异,具有选育改良的潜力,实验为紫海胆良种培育积累了相关数据。

     

气候变化下的塔里木盆地西南部内陆河流域径流组分特征分析

气候变化对中亚高山区水循环影响显著,加剧了区域水资源供需矛盾.认识区域内陆河径流组分特征对于水资源管理具有重要意义.基于塔里木盆地西南部提孜那甫河流域过去60a(1957-2016年)的气象、径流数据,分析了区域气候变化特征及径流组分的响应.结果 表明:(1)过去60 a来,流域气温及山区降水呈现出明显的上升趋势,自2...     

全基因组预测枯草芽孢杆菌BEST195的分泌蛋白

枯草芽孢杆菌BEST195作为纳豆菌的一种,是纳豆生产的重要菌株之一。利用SignalP、ProtComp、TMHMM、Phobius、LipoP、TatP等预测程序对该菌中4456条蛋白质序列进行分泌蛋白找寻,同时,对上述分泌蛋白的氨基酸分布、信号肽长度大小、信号肽切割位点等性质进行分析。结果表明：枯草芽孢杆菌含有分泌蛋白102个,其氨基酸长度、信号肽长度与植物病原菌不同;信号肽切割位点属于A X A类型,与其他已经报道的植物病原真菌、细菌以及卵菌中分泌蛋白信号肽切割位点一致。通过上述生物信息学分析方法有效地实现了枯草芽孢杆菌BEST195分泌蛋白的预测,分泌蛋白的信号肽切割位点具有物种保守型特点。     

长江流域棉花减量简化一次性施肥技术研究

针对棉花常规施肥技术存在的施肥次数多、技术复杂、用量大、利用率低、中后期土壤追肥操作不便、施肥易受天气影响等问题,研究了主栽棉花品种营养特性,研制了易降解棉花专用缓控释肥缓控释包膜新材料、系列配方,创新了生产工艺,研制的专用缓控释肥实现了棉花减量简化一次性施肥,变革了棉花施肥技术,解决了常规技术中施肥集中期与干旱雨涝等灾害高发期重叠导致的无法追肥或肥害、从而减产的重大难题。与等养分常规施肥相比,应用该技术棉花单产增加3.8%～14.1%、增效10.1%～25.5%;减少施肥用工50%以上,等产量情况下单位面积减少施肥11.2%～52.3%。以棉花减量简化一次性施肥为核心技术,建立了棉花绿色轻简高效栽培技术体系。     

基于Sentinel-2A的棉花种植面积提取及产量预测

及时并准确地估计作物产量,对保障粮食安全、维护世界粮食供应稳定具有重要意义。此前,已有许多研究者使用机器学习方法对作物产量预估进行研究。然而,结合作物的空间分布、使用局部模型进行分析的研究较少;且诸多研究均以年份为时间尺度进行建模,未能精细到作物生长的各个阶段,无法实现作物产量的早期预测。针对以上问题,该研究结合多源遥感数据,利用随机森林（random forest,RF）以及地理加权随机森林（geographically weighted random forest regression,GWRFR）模型对美国县级玉米产量进行建模,探讨全局与局部模型在玉米产量预测方面的性能;并通过将GWRFR模型应用于玉米的各个物候期,获取了玉米产量的最佳提前预测时间。结果表明,GWRFR局部模型的精度（R²=0.87,RMSE=864.21 kg/hm²）高于传统的RF全局模型（R²=0.83,RMSE=994.75 kg/hm²）,并且能够较好地克服空间数据的非平稳性,即使在全局模型中加入经纬度作为变量,RF模型的预测效果（R²=0.85,RMSE=890.88 kg/hm²）仍然低于GWRFR模型。对于玉米产量的预测可以提前至收获前2～3个月,即在乳熟期前后就能得到比较准确的预测结果（R²=0.90,RMSE=748.39 kg/hm²）。该研究结果可为大尺度作物产量预估提供一种新的思路,对区域或全球其他作物的产量预测也具有一定的指导意义。

     

基于生物信息学方法的小鼠精子发生关键基因筛选

为探索精子发生的分子机制,寻找精子变形期间的关键基因,本研究从公共基因表达数据库下载小鼠精细胞的转录组测序数据,利用R软件Ballgown程序包筛选差异表达基因,并对差异表达基因进行Gene ontology(GO)和Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes(KEGG)富集分析后,...