传统村落景观基因信息链与自动识别模型构建——以陕西省为例

传统村落作为活的文化遗产,承载了大量历史记忆,是地域文化景观基因识别与模型构建研究的重要切入点。以陕西省71个国家级传统村落为例,基于景观基因理论建立陕西省传统村落景观基因识别体系,识别出陕西省传统村落景观基因特征;运用类型学原理和N级编码理论对景观基因进行编码,构建陕西省传统村落景观基因信息链并生成基因谱系;借鉴生物学中“胞-链-形”DNA碱基序列模型,提取出环境基因、建筑基因、农耕文化基因和宗族文化基因四个公共基因作为景观基因元（胞）,以村内道路系统作为基因链,构建传统村落景观基因DNA模型与自动识别模型,以此对传统村落的区位、类型、特征和文化基因进行自动识别。为传统村落景观基因信息有效传承与存储,以及乡村建设动态发展提供理论借鉴。     

青鳉foxl2基因敲除突变体的构建与表型分析

【目的】建立青鳉(Oryziaslatipes)foxl2基因突变体材料,为阐释foxl2基因功能提供良好的动物模型和研究基础。【方法】利用CRISPR/Cas9技术敲除青鳉foxl2基因,建立突变体材料。观察foxl2基因突变体的第二性征、性腺等形态特征;组织学分析性腺结构与性腺中细胞类型;用定量PCR检测性腺发育相关基因的表达情况。【结果】通过CRISPR/Cas9技术成功敲除青鳉foxl2基因,建立foxl2基因缺失4个碱基的青鳉突变体。从第二性征与性腺表型上,foxl2-/-突变体均表现为生理雄性;组织切片分析发现,foxl2-/-突变体的性腺结构与野生型卵巢和野生型精巢均有显著差异,存在退化的核仁外周卵母细胞与精子,提示foxl2-/-的性腺在组织结构上类似精巢;定量PCR结果显示,foxl2-/-突变体中雄性性腺发育关键基因sox9b、gsdf、amh等的表达量升高,雌性性腺发育关键基因cyp19a1a等的表达量下降。【结论】通过CRISPR/Cas9技术成功建立青鳉foxl2基因缺失的突变体,foxl2-/-突变体有遗传雌性、生理雄性的表型特征,foxl2对维持青鳉性腺功能有重要作用。     

马氏珠母贝金黄壳色选育群体植核后差异表达免疫基因筛选

【目的】筛选(Pinctadamartensii)金黄壳色选育群体植核后免疫相关基因与代谢通路。【方法】利用转录组对植核前后马氏珠母贝的血细胞进行转录组建库及测序分析。【结果和结论】分别获得61.78×106和62.68×106个高质量转录组数据,且映射到参考基因组的平均映射率分别为70.16%和67.82%。与植核前相比,植核后分别有2 925个和3 097个基因显著上调和下调(差异倍数≥2,校正后P≤0.001),其中包括免疫相关基因凝集素、Toll样受体,热休克蛋白等。对差异基因进行GO分类分析,分为基因的分子功能、细胞组分、生物过程3个大类,并细分为11个子类别,其中结合和催化功能的基因较多。KEGG分类分析差异基因,可将基因参与的KEGG代谢通路分为6个分支,细胞过程、环境信息处理、遗传信息处理、人类疾病(仅限动物)、代谢、有机系统。KEGG富集结果显示,差异表达基因显著富集到免疫相关通路胞质DNA感应途径、白细胞跨内皮迁移等免疫通路。     

社区低碳隐性基因显性化对策研究

面对日益严峻的气候变化问题,低碳是全球发展的必然选择,低碳推广已成为一项全球性的研究课题。社区作为城市基本功能单元之一,是使用可持续理念和具体技术促进低碳城市建设的切入点。为加快社区低碳的推广,促进低碳社区的发展,借助基因理论及其分析方法构建社区低碳基因结构图,分析隐性基因显现化障碍并提出显现化对策。研究表明:社区低碳隐性基因显现化包含社会化、综合化、显现化和内在化4个阶段,低碳意识提升、低碳潜力开发、低碳技术实现和低碳现状维护能够有效促进社区低碳隐性基因显性化,提高社区居民低碳参与积极性。     

用于海洋沉积物中厌氧氨氧化细菌分子生态学研究的引物比较

为比较厌氧氨氧化细菌16SrRNA基因的2对特异性引物(Amx368F/Amx820R、Brod541F/Amx820R)在其分子生态学研究方面的优点与不足,本研究采用高通量测序和qPCR技术对长江口及其邻近海域沉积物中厌氧氨氧化细菌细菌的群落组成、多样性和丰度进行比较分析,结果表明,引物Amx368F/Amx820R特异性较高,能够较为完整地反映沉积物中厌氧氨氧化细菌的多样性信息,且其覆盖的厌氧氨氧化细菌丰度与功能基因hzo丰度正相关(P<0.01);而引物Brod541F/Amx820R特异性较低,覆盖部分厌氧氨氧化细菌及其他多个门的细菌,其量化的厌氧氨氧化细菌与功能基因hzo丰度无明显相关关系(P>0.05)。因此,引物Amx368F/Amx820R能够更加真实地反映厌氧氨氧化细菌在海洋沉积物中的群落特征,在其分子生态学研究中更具优势。     

ArcGIS Engine & FME平台下农村土地承包地块数据批量处理技术研究

针对农村土地承包经营确权颁证工作存在的因地块名称、数量、面积前后不一致带来的承包合同签订难的问题,提出了基于ArcGIS Engine&FME平台的自动化批量处理技术。首先,以地块质心坐标值对地块重新排序;而后,以承包地块编码、村道、园地为限制条件对地块名称进行遍历检查,纠正地块名称错误;最后,运用FME平台的python脚本,以地块名、数量为依据,对比新旧合同地块面积差异。此技术在广东省宝珠镇农村土地承包合同签订过程中发挥了极大的推进作用,有一定借鉴意义。     

青蛤(Cyclina sinensis)IKK基因的克隆及其在鳗弧菌(Vibrio anguillarum)刺激下的表达分析

利用构建的青蛤(Cyclina sinensis)转录组文库,筛选到青蛤IKK基因的类似序列。经设计引物克隆比对后确认为CsIKK基因。利用生物信息学软件在线对该基因进行结构分析。采用PCR技术克隆基因,并使用实时荧光定量PCR技术克隆得到CsIKK基因在青蛤五个不同组织中的表达情况及在鳗弧菌(Vibrioanguillarum)的刺激下IKK基因在青蛤血淋巴中的时序性表达情况。综合结果得到, CsIKK基因序列开放阅读框长2298bp,编码765个氨基酸。IKK基因在青蛤的血淋巴、外套膜、闭壳肌、肝脏、性腺和鳃六个组织中均表达,在血淋巴中表达量最高。青蛤IKK基因在鳗弧菌胁迫下表达量在6h时达到最大值,与对照组相比差异极显著(P0.01),表明该基因所指导的蛋白是青蛤重要的免疫信号通路蛋白。     

基于线粒体COI和16S rRNA基因的中国沿海相手蟹系统发育研究

相手蟹科的诸多种类因其形态极其相似成为方蟹总科分类中疑问较多的一个类群。通过对中国沿海相手蟹线粒体COI和16S rRNA基因序列进行分子系统发育分析,结果表明14种相手蟹COI和16S rRNA基因序列之间差异分别为5.7%～14.5%和1.5%～12.1%,均达到了种间差异水平。构建的系统发育树显示,14种相手蟹分别为独立有效物种,但分属于拟相手蟹属和近相手蟹属的4种拟相手蟹和3种近相手蟹,没有分别形成2个独立的支系,而是混合聚成一大支系。而属于螳臂相手蟹属的无齿螳臂相手蟹则首先与属于中相手蟹属的中华中相手蟹聚成一支,再与红螯螳臂相手蟹聚为一大支,表现出与形态分类的不一致。错综复杂的分子系统关系预示着相手蟹类为多系起源,也表明它们之间的种间关系乃至于属间关系尚有诸多问题有待进一步厘定。     

斑节对虾TSG101基因的克隆及表达分析

为探究肿瘤易感基因101(简称TSG101)对斑节对虾(Penaeusmonodon)的免疫应答作用,了解在细菌刺激下斑节对虾的机体发生的变化机制,本研究以哈维弧菌(Vibrioharveyi)和金黄色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)为实验组,以磷酸缓冲液(PBS)为对照组,通过荧光定量分析展开对斑节对虾对菌刺激的免疫应答作用。结果显示,斑节对虾的TSG101在各组织中均有表达,在肝胰腺中的表达量最高。在金黄色葡萄球菌刺激下,斑节对虾的TSG101在肝胰腺中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第12小时的TSG101 mRNA的表达量达到最大(为对照组的21.60倍);在鳃中的表达量与对照组相比呈极显著上调(P0.01),第6小时斑节对虾TSG101的表达量达到最大值(为对照组的3.64倍)。在注射哈维弧菌第9小时,肝胰腺中的PmTSG101 mRNA表达量极显著上调(P0.01)且达到最大(为对照组的2.50倍)。实验结果初步表明,斑节TSG101参与斑节对虾的先天免疫反应,在金黄色葡萄球菌和哈维弧菌的刺激的情况下,该基因RNA水平的表达情况发生明显变化。     

中国南北方近岸海域中微塑料附生真核生物群落结构特征分析

海洋微塑料污染已经成为全球性环境问题。由于其粒径小,比表面积大,易被海洋生物附着形成生物膜。本研究应用Illumina MiSeq高通量测序技术分析了微塑料附生生物膜中的真核生物多样性及其与海域位置,暴露时间和塑料类型的相关性关系。通过对样品基因组的18S rRNA的V4区测序,共获得1 299条OTUs,涵盖了66门、126纲、196目、222科和294属的真核生物。生物多样性分析结果表明,微塑料附生生物膜中包含海洋浮游植物、真菌、原生动物、后生动物及脊椎动物等多种真核生物。海域位置、暴露时间是影响真核生物群落结构的主要因素,且随着暴露时间延长,附生的进化水平较高的真核生物所占比例升高。不同塑料类型对于真核生物的附着现象未表现出选择性。研究结果表明,微塑料可以成为海洋中真核生物的新型栖息地,微塑料附生真核生物多样性的研究有助于加深微塑料对于海洋环境可能造成的生态影响的认识。