基于新型仿生智能方法的边坡变形位移预测

边坡地变形,具有高度复杂的非线性演化特征。将BP神经网络和免疫克隆算法改进并集成结合,提出一种新型的仿生智能方法,即免疫克隆神经网络。并利用其强大的非线性拟合能力,对边坡进行变形位移的预测。结果表明,此方法拥有较高的预测精度,为边坡变形位移的预测提供了行之有效的途径,从而为边坡稳定性判别和滑坡预报提供了可靠的分析依据。     

基于克隆选择算法的障碍布局分配问题研究

应用克隆选择算法(clonal selection principle,CLONALG),结合其他模型算法,提出了一套解决障碍布局分配问题的简化流程,并用实验进行了验证,得到了满意的效果。     

伶鼬榧螺(Oliva mustelina)的分子鉴定及其形态变异

根据榧螺螺旋部的差异可将其分为两种不同的形态类型,类型Ⅰ(MorphotypeⅠ)的个体螺旋部陷入体螺层中,其壳顶与前部数螺层愈合;类型Ⅱ(MorphotypeⅡ)的个体螺旋部高出壳顶,缝合线明显,此类型可明确鉴定为伶鼬榧螺(Oliva mustelina)。本研究通过线粒体COⅠ和16SrRNA基因序列的分析对两种形态类型的榧螺进行了分子鉴定。结果表明:两种形态类型的榧螺含有共享的单倍型;不同形态类型间的遗传距离和同一形态类型内的遗传距离重叠;两者的单系性在系统发育分析中没有得到显现,而是共同构成一个单系。因此,两种形态类型的个体均为伶鼬榧螺。类型Ⅰ可能是伶鼬榧螺中一种少见的有别于典型个体的形态变异类型。     

中国鲎基因组微卫星富集文库的构建及分析

本研究旨在从DNA分子水平上研究中国鲎(Tachypleus tridentatus)种群遗传多样性及种群结构等相关信息,以期为保护其野生群体种质资源提供科学依据。本研究通过生物素—磁珠富集法筛选微卫星标记,构建中国鲎基因组微卫星文库。基因组DNA经Fast Digest Tru1I酶切后,选取400 bp~1000 bp片段,用生物素标记的(GT)15、(CT)15混合探针与其杂交,杂交复合物与链霉亲和素磁珠结合,捕获含有重复序列的微卫星片段,纯化后连接PMD19-T载体克隆,构建基因组微卫星文库。从334个阳性克隆中随机选取196个片段大于400 bp的阳性克隆进行测序,共获得127个微卫星序列,其中完美型占69.3%、非完美型占11.0%、复合型占19.7%。除探针使用的GT和CT的重复序列外,还筛选到多碱基GCT、TGG、AAAC、ACAA、GATTT、TTTTA的重复序列。根据微卫星序列设计选择合成40对引物,结果显示其中3对具有较高多态性,可作为进一步评价中国鲎野生种质资源等遗传信息的有效遗传标记。     

中国南海一株固氮类芽孢杆菌的筛选和分离鉴定

为了解中国南海海洋自生固氮菌的种类,作者对采集的南海海底淤泥样品进行了固氮微生物的分离、筛选及鉴定。经过土样沸水加热处理,无氮培养基平板初筛后,对分离获得的细菌固氮酶结构基因nif H进行扩增,并对其固氮酶活性进行检测,最终获得一株能够产芽孢的固氮细菌。对该菌株进行生理生化性状测定、16S r DNA序列分析(Gen Bank登录号KJ627376),并基于nif H、16S r DNA系统进化树分析,确定该菌为一株固氮类芽孢菌(Paenibacillus sp.)NH-1。本研究表明固氮类芽孢杆菌在海洋中确有分布,海洋自生固氮菌的多样性远远超出人们之前的认识。     

卵形鲳鲹PPARα基因cDNA序列的克隆、组织表达及生物信息学分析

采用RACE-PCR克隆卵形鲳鲹(Trachinotus ovatus)过氧化物酶体增殖物激活受体(peroxisome proliferator activated receptors-α,PPARα)基因的c DNA序列全长,并应用生物信息学方法分析其编码蛋白质的理化性质和结构特征。结果表明:卵形鲳鲹PPARα基因(Gen Bank登录号KP893147)c DNA全长1 930 bp,开放阅读框(ORF)为1 425 bp,共编码474个氨基酸,其编码的蛋白质为不稳定蛋白,无信号肽和跨膜结构,二级结构由α螺旋、β转角、伸展片段和无规则卷曲组成,且α螺旋占较大比例;预测显示,该蛋白有PPARs基因家族典型的DNA结合区(DBD)和配体结合区(LBD);序列对比表明,卵形鲳鲹PPARα基因与尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)、花鲈(Lateolabrax japonicas)、大黄鱼(Larimichthys crocea)、金头鲷(Sparus aurata)、军曹鱼(Rachycentron canadum)等有较高的同源性(81%~89%);蛋白系统进化树分析显示,在人(Homo sapiens)、鼠(Mus musculus)、鸭(Gallus gallus)、花鲈、大黄鱼、军曹鱼等动物中,卵形鲳鲹的PPARα蛋白与军曹鱼的进化关系最为密切(94%),与人(68%)、鼠(68%)、鸭(67%)等的同源性较低。荧光定量分析显示,卵形鲳鲹PPARαm RNA在脑、肾脏、肠、脾脏等组织表达水平较高,其次是皮肤、肌肉,在心脏、肝脏中表达量较低。     

青蛤(Cyclina sinensis)cDNA文库构建及免疫相关因子基因的筛选

在鳗弧菌侵染下,利用SMART方法构建了青蛤的cDNA文库,并采用高通量测序方法和BLASTX比对筛选出ESTs及免疫相关因子的基因.结果表明,所构建的cDNA文库的库容量为1.12×106,插入片段均在500bp以上;大于100bp的有效ESTs序列1113条,平均长度725bp,拼接后获得一致性序列420条,其中包括126个叠联群和294个单拷贝EST,BLASTX比对后获得注释序列271条,进一步筛选获得青蛤免疫相关因子基因序列45条,为克隆其免疫防御相关因子的基因提供了重要的基础.     

半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)双链RNA依赖的蛋白激酶R(PKR)基因克隆和实时定量表达分析

采用RACE方法克隆了半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)PKR基因(CsPKR), 获得了CsPKR全长cDNA序列为2907bp, 其中包含1959bp的开放阅读框, 100bp的5′非编码区和848bp的3′非编码区。保守结构域分析显示推导的CsPKR氨基酸在N端存在两个特异的dsRBD(dsRNA binding domain dsRBD)结构域, 在C端具有多个保守的激酶活性位点, 包括ATP结合位点和底物配体结合位点, 以及活性环结构A-loop。系统进化树分析显示鱼类、两栖类、鸟类及哺乳类的PKR具有共同的进化起源, CsPKR与牙鲆PKR的亲缘关系最为密切。荧光定量PCR结果显示, CsPKR基因在健康鱼多个组织中广泛表达, 在脑中的表达最高, 头肾中表达最低。经鳗弧菌和淋巴囊肿病毒分别感染后, CsPKR基因在免疫相关组织中呈现上调表达趋势, 其中感染鳗弧菌12h后在血液中表达量较对照组上升了9.28倍, 在感染淋巴囊肿病毒24h后, 在肝脏中的表达达到最大, 为对照组的9.97倍。以上结果暗示CsPKR基因在半滑舌鳎响应细菌和病毒免疫应答中起重要作用。     

西太平洋深海沉积物古菌多样性分析

以提取并纯化的西太平洋深海沉积物DNA为模板,利用古菌PCR特异性引物扩增出样品中古菌的16S rDNA片段,构建其克隆文库,建立阳性克隆子RFLP(Restriction Fragment Length Polymor-phism)酶切图谱。据酶切图谱对所获得的90个克隆进行测序,并与数据库中的序列进行比对,从而进行古菌的多样性和系统发育分析。结果表明,沉积物中扩增的16S rDNA古菌序列分别来自泉古生菌(Crenarchaeota)和广古生菌(Euryarchaeota),以Marine Benthic Group B (11.8%)、Marine Benthic Group D (13.6%)、Marine Crenarchaeotic Group (68.69%)为主。少量序列为South African Gold Mine Euryarchaeotic Group (1.07%)、Deep-Sea Hydrothermal Vent Euryarchaeotic Group (1.61%)、UIIB（1.25%）、VALIII（1.79%）、Marine Benthic Group E (0.18%)。以上结果表明西太平洋深海沉积物中有丰富多样的古菌群落。     

微量水δ(~(17)O)和δ(~(18)O)CoF_3法线外同时测试新技术

三氧同位素(16O、17O、18O)组成特征可有效示踪天然水循环及其环境效应,微量水δ(17O)和δ(18O)CoF3法同时测试新技术的建立,可为三氧同位素定量研究提供有效的分析手段,特别是能够捕捉到像光合作用、呼吸作用等生物过程中发生的同位素分馏现象。在国内首次建立了微量水δ(17O)和δ(18O)CoF3法线外同时测试新技术,样品量仅需2μL,整个制样时间约40min。采用在质谱测试前对待测样品在100℃下预热10 min,待O2完全解吸后再进行质谱测试的方法,避免了制样和测试过程中的记忆效应及分馏效应,δ(17O)和δ(18O)的分析精度分别达到±0.07‰和±0.14‰。该法使用固体试剂CoF3替代了剧毒的气态氟化物BrF5,使得制样流程更加安全可靠且样品量少,适用性强,具有很大的推广应用价值。