基于SSH中北大学科技查新系统的开发与实践

为确保科技项目查新的客观性、真实性、及时有效性,完成科技查新报告,中北大学图书馆自主开发了科技查新管理系统。该系统基于SSH框架进行设计,主要包括了科技查新工作所需的用户业务流程和后台管理流程,并通过严格的授权管理机制对系统加以保障。文章分析了系统的功能,给出了系统的体系结构及系统实现的关键技术。     

杉木木质化过程特异表达基因文库的构建与分析

研究木质部木质化过程及其生物学特性对于了解木本植物水分和矿物质的吸收及运输机制、木材形成的遗传控制、改良材性及提高木材生长量具有十分重要的意义。为了获得杉木木质化过程中特异表达的基因,本研究利用抑制差减杂交技术,以杉木突变体独干杉无性系为测试方(Tester),正常的句容0号无性系为驱动方(Driver),构建了正向和反向两个差减文库,分别获得了618和409个克隆。利用通用引物T7和SP6进行PCR及EcoRⅠ酶切鉴定文库重组子,结果证明所构建的文库符合要求,具有代表性。该文库的成功构建为获得杉木木质化过程中特异表达的基因及深入了解木本植物木质化的机理奠定了基础。     

碳酸盐碱度胁迫下凡纳滨对虾基因的差异表达

以广盐性养殖的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)为研究对象,采用抑制消减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)和定量PCR的方法,研究其在高碳酸盐碱度胁迫下转录组水平的基因表达差异,以期从基因组水平研究对虾对高碳酸盐碱度胁迫的适应机制。结果表明,以高碳酸盐碱度(20 mmol/L)胁迫第4天凡纳滨对虾鳃组织和低碱度(2 mmol/L)对照组鳃组织为材料,通过斑点杂交筛选,发现鳃组织中有158个克隆子表达上调,291个克隆子表达下调。挑选150个高表达差异的克隆子进行测序,获得100个序列,其中50个得到成功注释。经过GO分析,这些注释的差异基因主要分为8大类群,其中碳酸酐酶基因(CA)、Na+-K+-ATPase基因(NKA-α)等与离子调控相关的基因表达量上调,而溶菌酶基因等与先天免疫相关的基因表达量下调,这些结果表明高碳酸盐碱度胁迫下,凡纳滨对虾以增加离子调控的方式进行酸碱平衡的调控,同时其免疫功能受到抑制。此外,还对CA和NKA-α两个基因在鳃和触角腺中的时空表达规律进行了研究,发现高碳酸盐碱度胁迫9 d过程中,两个基因在鳃组织中的表达均呈现先高表达后回落的现象,而在触角腺中NKA-α基因则一直维持较高表达水平,说明CA和NKA-α基因在凡纳滨对虾高碳酸盐碱度适应离子调控中起着关键作用,同时还发现除了鳃组织之外,触角腺同样参与了调控。本研究从转录水平初步筛选了高碳酸盐碱度胁迫下凡纳滨对虾的表达差异基因,探索了凡纳滨对虾的耐盐碱机制,对培育适于盐碱地水产养殖的优良品种有着重要的意义。     

‘岩溪晚芦’椪柑果皮与果肉差减cDNA文库的构建及初步分析

 以‘岩溪晚芦’(Citrus reticulata Blanco)成熟果皮和果肉为材料,采用抑制性差减杂交技术,成功构建了果皮（tester）与果肉（driver）的差减cDNA文库。结果显示：cDNA克隆外源插入片段大小介于100～500 bp之间。成功对411个克隆进行了测序,测序结果经与NCBI基因库中序列进行比较,377个EST 找到了同源序列,它们分属于126个基因,涉及到与色素合成、能量代谢、初级代谢、次生代谢、抗逆防御、蛋白代谢、信号转导、香味形成、果皮软化（衰老）、精油合成、抗氧化代谢等代谢途径和生理生化过程。还有一些基因涉及到三价铁螯合物、反转录转座子gag蛋白、查尔酮合成、硼离子转运、儿茶酚氧位甲基转移酶等功能。功能已知且没有重复的EST共有63个,占总数的49.2%。有5个基因共62个克隆虽在Blast搜索时找到了较高的同源性序列,但功能目前尚未明确,有待进一步深入分析。另有34个基因未搜索到同源序列,可能为新发现的基因。     

西藏青稞品种喜马拉雅8号低温处理的SSH-cDNA文库构建及分析

为进一步研究青稞低温抗性相关基因,以喜马拉雅8号为材料,通过抑制差减杂交(suppression subtractive hybridization,SSH)的方法,构建青稞低温环境下的cDNA文库,并通过nr及KEGG数据库对筛选得到的高质量EST序列进行功能注释。结果发现,对随机挑选的281个阳性克隆进行测序,获得209条高质量ESTs序列,其中有117条序列能够在GenBank库中比对到同源性较高的基因或蛋白。对上述117条序列进行GO功能注释及KEGG代谢路径分析,发现其涉及到植物的基础物质、能量代谢、光合作用、信号转导等方面,说明这些基因可能参与了青稞对低温的抗性反应。     

蓝塘猪和大白猪消减cDNA文库与差异基因分析

 【目的】寻找肉质性状候选优势表达基因,研究猪肉质优良性状的遗传基础和分子机制。【方法】利用抑制性消减杂交技术构建蓝塘猪和大白猪肌肉组织差异表达的消减cDNA文库,利用实时荧光定量PCR法研究基因的差异表达。【结果】获得61个有效克隆。对整个文库进行测序分析,获得47条有效序列。用BLAST在线软件与GenBank 和GenBank EST等数据库进行同源序列比较,发现其中有2条未知序列。对文库中所包含的MYL1、LDHA、KPNA3、TPM3、HUMMLC2B、GNTN和Oaz等基因进行了实时荧光定量PCR检测,结果显示MYL1、LDHA、KPNA3、TPM3和HUMMLC2B这5个基因在蓝塘猪肌肉组织的表达量显著高于大白猪（P＜0.05）;GNTN和Oaz基因在大白猪肌肉组织中的表达量显著高于蓝塘猪（P＜0.05）。【结论】很多EST与肉质有关的重要基因具有很高的同源性,这些基因在蓝塘猪和大白猪中表达差异显著（P＜0.05）。     

应用抑制差减杂交法分离粗枝大叶黄杨幼苗的冷诱导表达基因

 应用抑制差减杂交（suppression subtractive hybridization，SSH）方法，构建冷诱导表达的正向抑制差减cDNA文库，低温处理的幼苗为tester，常温处理为driver，通过cDNA宏阵列差异筛选cDNA文库，得到604个低温诱导或表达增强的候选克隆，对其中的84克隆进行DNA测序，去除冗余的cDNA，在GenBank中进行核酸和蛋白质同源性的比较和功能分析，共有36个单一序列，有 12 个cDNA未找到同源序列，可能为新基因，表明采用抑制差减杂交方法与cDNA宏阵列技术分离诱导表达的基因是可行的。     

根癌农杆菌胁迫下多花蔷薇（Rosa multiflora'Inermis 4'）的基因表达分析

  多花蔷薇无刺4号（Rosa multiflora'Inermis 4'）对根癌病有较强抗性。以根癌农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)接种多花蔷薇无刺4号为目的材料,刺伤处理为对照,采用抑制差减杂交（suppression subtractive hybridization,SSH）方法,构建了富集多花蔷薇根癌病抗性相关基因的差减cDNA文库。差异筛选差减cDNA文库后,随机选取增强表达的92个克隆进行测序,去除冗余的cDNA和病菌的基因片段,共得到53个单一序列。利用GenBank数据库进行核酸和蛋白质同源性比较,获得的cDNA片段功能涉及：细胞分裂、生长（22个克隆）,逆境防御、信号转导及激素调节（11个克隆）以及初生与次生代谢（10个克隆）。另有10个基因片段功能未知,可能为新的EST。根据测序及比对分析结果,对多花蔷薇无刺4号抗根癌病的分子机理进行了探讨。     

基于SSH框架的图书管理系统设计

SSH架构能够降低系统代码的耦合性,提高系统的维护性和扩展性,是当前比较流行的3种框架,本文以图书管理系统的开发为导线,给出开发中实现三者集成的方法步骤。