理科论坛
所在学院：生命科学学院
项目名称：淹水水稻土中氨氧化古菌丰度和群落结构演替特征
项目成员：宋亚珩 李占明
指导老师：王保莉
项目简介：我国土壤资源丰富, 环境条件多样，自20世纪80年代以来，由于农业氮肥大量投入引起的环境问题日显突出，对硝化作用的研究一直深受重视。稻田土壤氮素的累积、迁移、流失等生物地球化学循环过程是稻田生态系统可持续发展的重要保障之一。氨氧化作用作为硝化过程的第一步，是氮素生物地球化学循环的关键步骤。
本实验采用淹水非种植水稻土微环境模式系统，对水稻土进行1 h 和1、5、10、20、30、40、60 d淹水培养，利用序列分析和Real-time PCR技术系统地分析淹水培养过程中氨氧化古菌(AOA)的丰度和群落结构变化规律。揭示氨氧化古菌在水稻土淹水条件下的氨氧化作用机制及其群落变化特征，比较氨氧化古菌和氨氧化细菌在土壤生态系统中对氨氧化作用的相对贡献率大小，为深入探讨水稻土的氮循环机理提供必要的理论和实验基础。淹水水稻土中细菌的丰度是泉古菌的29倍以上，而氨氧化古菌(AOA)是氨氧化细菌(AOB)的4倍之多，淹水过程改变了细菌、泉古菌、氨氧化细菌和氨氧化古菌的丰度。基于arch-amoA基因的OTU分析显示淹水过程中AOA的群落结构发生了演替性变化：T12是r策略生存的AOA，仅存在于淹水初期；T4、T5和T9是k策略生存的AOA，存在于淹水后期；T1、T8和T16是r和k-策略共生存的AOA，它们存在于整个淹水过程中，淹水后期k-策略的AOA占据优势。淹水初期，优势种群多样性指数大于淹水中、后期。PCA分析将淹水处理过程分成初期、中期和后期3类不同的生境；测序结果表明，16个优势OTU类型均属于泉古菌，且与来自不同地域的水稻土、旱地土、红壤和沉积物氨氧化古菌关系密切。
论文正式刊用于《农业环境科学学报》
所在学院：生命科学学院
项目名称：拟南芥ABS6基因表达模式与蛋白定位研究
项目成员：李东亚 兰子君 李桦 梁文洁
指导老师：郁飞
项目简介：实验室在前期工作中，通过遗传筛选和基因克隆从拟南芥中筛选到一个拟南芥显性突变体abs6-1D。激活ABS6的表达在细胞水平改变皮层微管阵列的组织方式，并伴随叶表皮铺列细胞形态和排列方式变化；在整体器官水平导致植物子叶、真叶等器官变得细长。
本项目有两个主要目标，一是获得含有ABS6基因内源启动子控制的表达报告基因β-葡糖醛酸糖苷酶（GUS）和绿色荧光蛋白（GFP）的转基因拟南芥植株，通过检测转基因植物中报告基因的表达，确定ABS6基因在植物不同发育阶段和不同组织中的表达特性；二是通过在拟南芥叶片原生质体中观察带有GFP标签的包含ABS6蛋白不同结构域的融合蛋白的定位，逐步确定在ABS6蛋白中承担亚细胞定位功能的结构域。
项目拟解决的关键科学问题是阐明ABS6基因在植物不同发育阶段的时空表达特性，探索ABS6蛋白生物亚细胞定位，为后续深入研究ABS6调控叶片形态建成的分子机制提供知识基础。ABS6蛋白属于IQD家族成员，同时也为IQD家族的后续研究提供帮助。其创新之处是利用GUS和GFP两种报告基因研究ABS6的组织表达特性。 采用在叶片原生质体中瞬时表达GFP标记的融合蛋白的方法研究ABS6亚细胞定位机制。
ABS6蛋白C端201-423氨基酸残基中包含有微管定位或结合信息
所在学院：创新学院
项目名称：Akt3在神经系统发育中的功能研究
项目成员：颜润川 胡新德 孙新尧 李凯凯 谢炅芳
指导教师：赵善廷
项目简介：半侧巨脑症是人类中较为常见的一种疾病，在人类中的发病率约0.5‰，患者有一侧大脑病变并伴发难治性癫痫。这些疾病给社会和患者家庭带来称重的负担，因此研究半侧巨脑症的致病机理和寻找特异性治疗药物是摆在人们面前的一个科学问题。最新的研究表明Akt3的表达异常，点突变都会导致半侧巨脑症,但目前尚缺乏Akt3异常导致的半侧巨脑症的致病机理等方面研究。本研究通过构建Akt3-wt，Akt3-E17K，Akt3-D271A等超表达载体，Akt3干扰载体，结合细胞培养，Werstern Blotting，子宫内电击转染，免疫荧光标记等技术，在胚胎发育的特定时期对大脑皮层神经元进行转染，全面研究了Akt3在神经系统发育过程中的功能，及其表达异常的致病机理。首次在小鼠体内模拟出半侧巨脑症的表现型：Akt3超表达会导致神经元迁移障碍，并使神经元胞体增大，出现巨型神经元；迁移中的神经元形态发生巨大的改变，在神经元的顶树突上出现很多的分支，在分支上还有很多的伪足；神经元的轴突出现生长速度加快并出现分支，神经元轴突投射紊乱。通过不同突变体的胚胎转染证明Akt3-D271A可以挽救Akt3表达异常所导致的神经元迁移异常及神经纤维投射异常。以上结果阐释了Akt3导致半侧巨脑症及其伴发难以治性癫痫的基本机制，首次在体显示了Akt3导致的半侧巨脑症病人神经纤维投射紊乱状态及其机制，为临床寻找特异性药物奠定基础。
Akt3不同突变体引起不同表现型。D271A点突变可以挽救Akt3表达异常所引起的神经元迁移障碍和轴突投射紊乱，可以作为药物设计靶点，为半侧巨脑症的治疗提供了坚实的理论基础
所在学院：资源环境学院
项目名称：自制果壳活性炭对镉及钙镁的吸附效果探究
项目成员：张芙蓉 马俊勇 彭琴 阳自强
指导老师：黄懿梅
项目简介：水是生命之源，人体内的一切生理和生化活动如体温调节、营养物质输送、代谢产物排泄等都需在水的参与下完成。由于环境污染和饮用水资源的日益破坏，饮水资源的短缺和污染已成为全球性的重要问题。为解决我国一些地区居民饮用水中金属离子含量超标的问题，应用活性炭的吸附原理和蛭石的阳离子交换原理自制活性炭吸附剂进行吸附实验。自制杏核壳活性炭及核桃壳活性炭，并以购置的竹炭和蛭石吸附剂作为对照，进行适当改性后，探讨自制的果核吸附剂对饮用水中钙镁及镉的吸附能力。
通过自制吸附剂和蛭石竹炭的对比吸附使受污染的水中的镉和钙镁浓度大大降低，从而降低其对人体的危害。
本实验利用实验室现有条件，通过查阅大量文献，自制出杏核壳和核桃壳活性炭，并同时以蛭石和竹炭为对比材料来吸附超过国家饮用水标准的镉水和硬水，探究活性炭对两种溶液的吸附效果。研究利用广泛存在的果核废料制成活性生物碳，吸附脱除饮用水中的重金属Cd,改善水的硬度，对于饮用水的净化方法进行了一些有益的探讨，有一定的科学性和实用价值。其创新点主要在于利用自制的果核活性炭吸附去除Ca2+,Mg2+.并同时与蛭石和竹炭对比得出结论。
所在学院：生命学院
项目名称：苦荞籽粒中系列同工芦丁降解酶的纯化和催化特性分析
项目成员：赵士群 蔡花漫 徐鹏 边志龙
指导老师：陈鹏
项目简介：苦荞富有极为丰富的黄酮类化合物，其中芦丁约占苦荞总黄酮的80%，它具有抗癌、抗心脑血管疾病等药用价值和功效。苦荞籽粒中存在的芦丁降解酶具有强的酸碱稳定性和热稳定性，能作用于芦丁引起其水解，大大降低了苦荞中芦丁的含量。因此设计本项目，纯化苦荞籽粒同工芦丁降解酶，并对其催化特性进行分析。
本项目优化建立了苦荞籽粒芦丁降解酶PAGE检测的方法，证明在苦荞籽粒中至少存在五种芦丁降解酶。分离纯化了五种芦丁降解酶并进行了质谱分析，获得了五种酶的肽指纹图谱。对含量较为丰富的两种芦丁降解酶进行了有机溶剂耐受性、底物特异性、Vmax及Km测定等酶学催化特性的分析。对于酶法生产槲皮素和芦丁降解酶的其他工业应用具有一定的指导意义，对于培育具有较低的芦丁降解酶活性的苦荞种质以及减少苦荞制品加工过程中芦丁的酶解损耗具有重要价值；为揭示芦丁降解酶系各成员的同源性、催化特性奠定了基础，同时为该酶的生物学功能积累了背景资料。
责任编辑:
打印本文