基于稀疏表达的水体遥感反射率高光谱重构及其应用

高光谱重构技术可以有效地突破多光谱卫星传感器波段设置的限制,获得更多更有效的地物光谱信息.本研究基于稀疏表达方法提出了一种针对水体遥感反射率的高光谱重构算法,以太湖、杭州湾的原位水体光谱数据为数据源,在5种常用水色传感器(Sentinel-2A MSI、MERIS、MODIS Aqua、GOCI以及ⅦRS)上进行了高光谱重构实验,最后将该算法应用于GOCI数据,进行了算法适用性验证.结果表明:(1)基于稀疏表达的高光谱重构算法可以在不利用实测光谱数据的情况下实现高光谱重构,光谱重构精度高于多元回归光谱重构算法;(2)基于稀疏表达的高光谱重构算法在5种水色传感器上都取得了较好的效果,平均相对误差均在10%以下,均方根误差均在0.005 sr-1以下;(3)相比于原始GOCI多光谱数据,经稀疏表达高光谱重构后的GOCI数据在叶绿素a浓度和总悬浮物浓度估算精度上有不同程度提升.其中对叶绿素a浓度估算而言,平均相对误差从80.6%减少至51.5%,均方根误差从12.175μg·L~(-1)减少至7.125μg·L~(-1);对悬浮物浓度估算而言,平均相对误差从19.1%减少至18.8%,均方根误差从29.048 mg·L~(-1)减少至28.596 mg·L~(-1).     

镉胁迫对菜豆幼苗基因组DNA多态性的影响

采用随机扩增多态性DNA (RAPD)等技术,检测不同浓度镉(Cd)胁迫对菜豆幼苗叶片DNA损伤及相关生理特性的影响.结果表明,随着Cd处理浓度(0,20,40,80mg/L)的增加,菜豆幼苗中的Cd含量及叶片中丙二醛(MDA)含量升高;叶片中可溶性蛋白、脯氨酸、还原型谷胱甘肽在低浓度(20mg/L)Cd处理下含量增加,中、高浓度(40,80mg/L)Cd处理下减少.选取8条寡核苷酸引物(10bp),利用RAPD随机扩增技术,对菜豆幼苗叶片细胞基因组DNA进行扩增,8条引物均产生特异性谱带.正常叶片基因组DNA的RAPD图谱得到46条谱带.与正常组相比,Cd处理下利用不同引物扩增得到的RAPD图谱发生改变,呈现不同程度的谱带强度增强或减弱、谱带缺失或新增,与对照的RAPD图谱存在明显差异.Cd胁迫下基因组模板稳定性下降,并随Cd处理浓度的增加,稳定性下降幅度增大.利用RAPD技术获得的DNA多态性变化,可指示镉毒害生物遗传效应,并为镉污染地区蔬菜品种的选育及镉毒性的评价提供依据.     

青海湖流域有色可溶性有机物来源与特征分析

青海湖是我国最大的湖泊,该流域生态系统健康对维系青藏高原生态安全具有重要意义.关于我国青藏高原区内大型湖泊的有色可溶性有机物(CDOM)组成与来源研究甚少,对青海湖流域开展CDOM的来源及特征研究对该湖水质保护及填补空白区的研究具有重要意义.通过两次青海湖流域采样并结合三维荧光光谱-平行因子分析法(EEMs-PARAF...     

木质素过氧化物酶LiPH2合成基因在毕赤酵母中的表达

应用化学合成方法获得了碱基序列优化后的木质素过氧化物酶LiPH2合成基因.分别将去除和含有自身信号肽的合成基因与几种选定的表达载体连接,并转化进入相应的Pichiapastoris宿主菌中,共构建了8个不同的毕赤酵母表达系统.对酵母转化子基因及对其发酵液中重组蛋白的分析结果表明,其中1个表达系统的酵母转化子能够成功分泌LiPH2重组蛋白.同时,对影响目的基因表达的各种因素的分析结果表明:就不同宿主菌而言,SMD1168与表达成功的X-33受体菌在其余因素相同的情况下无分泌蛋白表达,pep4基因的缺失对LiPH2蛋白的表达有不利影响;;就不同分泌信号肽而言,与α因子信号肽相比,LiPH2自身信号肽更有利于引导LiPH2的分泌表达;;就不同表达载体而言,其对外源蛋白的表达存在较大差别.本研究中得到的重组蛋白分子量有所增加,说明很可能存在过度糖基化的影响,过度糖基化和C-端氨基酸的增加可能是造成表达蛋白没有活性的原因.     

渤海湾可溶性无机氮时空变异状况分析

以渤海湾17个监测点11年来可溶性无机氮(DIN)监测数据为研究对象,采用箱线图,相关分析,Mann-Kendall及样条插值等技术方法,分析渤海湾1996—2006年17个监测点ρ(DIN)的统计学特征、季节差异性和时空变化状况,以及引起ρ(DIN)时空变化的原因.结果表明:各监测时期渤海湾ρ(DIN)大多表现为正偏态分布. 在33个监测时段内,2号,4号和6号监测点所在海区ρ(DIN)最高,说明陆源污染及港口发展对渤海湾ρ(DIN)的贡献不容忽视. 丰水期ρ(DIN)与平水期显著相关,而枯水期ρ(DIN)与丰水期和平水期的相关性不显著. 在时间特征上,ρ(DIN)表现为先增加后平稳而后快速增加的趋势;在空间分布上,ρ(DIN)表现为北高南低,近岸高离岸低的趋势.      

土壤重金属镉、铅及其复合污染对羊蹄(Rumex japonicus Houtt)生长及其抗性生理指标的影响

为探究重金属Cd、Pb及其复合污染对植物的生长及生理的影响,选用乐安河湿地优势乡土植物羊蹄(Rumex japonicus Houtt),采用室内土培盆栽实验,分别设置不同的Cd、Pb单因素及其双因素复合污染水平,研究羊蹄的生物量、株高等生长指标及植物组织中丙二醛(MDA)、可溶性糖等抗性生理指标的变化特性。结果表明:随着Cd、Pb污染胁迫浓度的增加以及胁迫时间的延长,羊蹄的生物量及株高均受到显著(P0.05)抑制,且Cd+Pb双因素复合污染胁迫的抑制作用大于单因素Pb或Cd的污染胁迫;羊蹄植物组织中的MDA含量及可溶性糖含量随Cd、Pb污染胁迫强度的增加及胁迫时间的延长显著增加(P0.05);在盆栽土壤中单因素Cd或Pb的高浓度胁迫下,羊蹄的自我调控能力显著增强(P0.05),MDA含量下降。不同污染水平的单因素Cd、Pb及Cd+Pb双因素复合污染胁迫对羊蹄可溶性糖含量的影响均存在显著性(P0.05)差异。     

酚类物质在棉花对枯萎病抗性中的作用

分析了枯萎病菌侵染及氟乐灵诱发处理后，棉苗叶片和根茎部组织中可溶性酚和黄酮醇以及不溶性细胞结合酚（胞壁结合简单酚、胞壁结合复杂酚聚合物及胞壁结合黄酮醇）含量的变化．结果表明：抗病品种棉苗组织中酚类物质的含量高于感病品种棉苗中的含量，氟乐灵诱发处理促进了棉苗组织中酚类物质的积累；枯萎病菌侵染可明显提高棉苗体内的酚含量，但抗病品种棉苗及经氟乐灵诱发处理并产生诱导抗性的棉苗受侵后其组织中酚含量的增加幅度更大．由此认为，棉花体内的酚类物质与棉花对枯萎病的抗病性以及由氟乐灵诱发的诱导抗性有关．     

水稻精细胞优势表达基因RSSG58的启动子克隆和功能鉴定

利用本实验室已经克隆的水稻精细胞优势表达基因RSSG58的cDNA序列与NCBI中的粳稻基因组文库进行比对、定位,结合生物信息学方法分析预测基因上游的启动子序列.在此基础上设计引物,以粳稻Oryzasativa(japonicacultivar-group)日本晴黄化苗总DNA为模板,采用DNA聚合酶链式反应(PCR)的方法扩增出基因上游1093bp和462bp两个不同长度的启动子缺失片段(分别命名为JP58B和JP58S),测序结果显示,其具有大多数高等植物启动子的保守元件.进一步构建启动子片段的植物表达载体pBI121-JP58B和pBI121-JP58S,瞬时表达结果显示,两个启动子片段对报告基因GUS均具有启动活性.图4参20     

甘蔗蔗糖磷酸合成酶SPSⅡ cDNA片段克隆与表达分析

蔗糖磷酸合成酶(Sucrose phosphate synthase,SPS)是蔗糖合成途径的关键限速酶,在蔗糖积累和碳分配中具有重要作用.在茎组织中SPSⅡ表达量占SPS转录总量的40%,表明SPSⅡ cDNA的克隆与表达对蔗茎中蔗糖的积累有着重要的影响.通过RT-PCR技术克隆分离SPSⅡ基因cDNA片段.序列分析表明该cDNA片段包含1个3 183 bp的开放读码框,可编码1 060个氨基酸.GenBank登录号为EU269038.通过实时荧光定量PCR检测SPSⅡ基因在甘蔗糖分积累的不同时期、不同组织部位的相对表达量.结果表明,在糖分积累初期蔗茎中的SPSⅡ相对表达量最大,在糖分积累中期蔗叶中的SPSⅡ相对表达量达到最高峰;同组织部位中,糖分积累初期SPSⅡ相对表达量高于糖分积累中期、后期.图6参11     

组合菌株固态发酵鱼粉废液和豆粕工艺研究

鱼粉废液中富含蛋白、多肽等多种成分,豆粕是一种优质的植物蛋白源。为了实现蛋白资源的回收和高效利用,对鱼粉废液和豆粕混合物进行微生物固态发酵的工艺研究。实验以可溶性多肽和胰蛋白酶抑制因子(TI)含量作为检测指标,确定了最优发酵条件,即纳豆芽孢杆菌和植物乳酸杆菌复合配比2∶1,接种量6%,豆粕与鱼粉废液浓缩液比(w/v)1∶0.8,起始温度35℃,发酵时间48 h。该条件下发酵产物中的可溶性多肽含量增至22.64%,TI降至1.38 mg/g,益生菌数量达11.6×109CFU/g。通过对比发酵原料和终产物,表明鱼粉废液和豆粕经微生物复合发酵后,品质得到明显改善。