摘要：栽培小麦近缘物种顶芒山羊草(Aegilops comosa,2n=2x=14,MM)是小麦改良的三级基因库。为准确鉴定顶芒山羊草M基因组染色体或染色体区段,本研究利用二代测序获得顶芒山羊草M基因组序列信息,从中鉴定出16条可能的特异卫星重复序列。根据这些序列设计12个寡核苷酸(oligo)探针进行oligo-FISH,结果表明,其中10个探针可在顶芒山羊草染色体上产生明显的杂交信号。对探针特异性分析发现,5个探针仅在顶芒山羊草染色体上产生杂交信号,在小麦染色体上未观察明显杂交信号,可作为顶芒山羊草特异探针鉴定小麦背景中的顶芒山羊草染色体。选择在顶芒山羊草染色体上信号分布丰富的3个探针(oligo-pAc89、oligo-pAc148、oligo-pAc225)组成探针套ONPS#AC1,结合利用本实验室根据小麦D亚基因组开发的寡核苷酸探针库,构建了顶芒山羊草的oligo-FISH核型。本研究构建的FISH核型可以准确识别顶芒山羊草各条染色体,为挖掘、转移和利用顶芒山羊草优异基因提供了快速准确的鉴定手段。

摘要：[目的]本文旨在开发纤毛鹅观草特异的寡核苷酸(oligonucleotide,oligo)探针,进一步完善纤毛鹅观草染色体鉴定技术。[方法]利用前期选育的普通小麦-纤毛鹅观草异附加系DA2S^(c)L和DA6S^(c),通过流式分拣和基因组二代测序获得纤毛鹅观草染色体6S^(c)和染色体臂2S^(c)长臂的基因组序列,利用Repeatexplorer2/TAREAN软件从中鉴定出卫星重复序列并设计成oligo探针,通过荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)分析所开发oligo探针的应用价值。[结果]从6S^(c)和2S^(c)L基因组序列中共鉴定出11个卫星重复序列并开发成11个oligo探针,oligo-FISH结果表明,其中6个探针可以在纤毛鹅观草染色体上产生明显杂交信号,而在小麦染色体上未产生明显杂交信号,可用于特异鉴定小麦背景中的纤毛鹅观草染色体或片段。对1套普通小麦-纤毛鹅观草异附加系oligo-FISH分析发现,oligo-2S^(c)L^(-1)63和oligo-6S^(c)-111仅在S^(c)基因组染色体上产生明显信号,可作为纤毛鹅观草S^(c)组特异探针;将oligo-2S^(c)L-161和oligo-2S^(c)L-163组合,对1整套二体异附加系进行双色oligo-FISH,构建了纤毛鹅观草染色体的oligo-FISH核型。[结论]本研究提供了纤毛鹅观草重复序列组成的初步信息,开发的探针能特异鉴定纤毛鹅观草染色体,阐明纤毛鹅观草2个基因组的来源和分化,对推动纤毛鹅观草优异基因的转移和利用有重要意义。

摘要：荧光原位杂交技术(fluorescence in situ hybridization,FISH)是植物分子细胞遗传学研究最为重要的手段之一。近些年,基于参考基因组设计的低拷贝寡聚核苷酸探针在FISH中应用得越来越广泛。然而,由于植物基因组中分布大量的重复序列,这使得oligo-FISH的分辨率存在一定局限性。利用包含多个荧光基团的荧光PCR引物,扩增出甘蔗染色体特异oligo探针,并进一步优化甘蔗的荧光原位杂交体系,提高了甘蔗oligo探针识别近缘物种染色体的效率。通过开发多荧光标记的甘蔗oligo探针以及甘蔗荧光杂交体系的优化,有效拓宽荧光信号的最小分辨率,提高信噪比(signal-to-noise ratio,SNR),并成功基于甘蔗oligo探针对高粱1-10号染色体分型。多荧光标记引物增强oligo探针信号的新方法及FISH体系的优化为今后在其他物种中提高oligo-FISH鉴定染色体及捕捉微弱的荧光信号提供了参考。

摘要：利用漂浮植物修复富营养化水体是目前湿地公园在设计和构建中重要的措施,但湿地水质净化效果和漂浮植物根际微生物群落组成之间的关联及响应机制研究较少。为了探寻一种能够科学监测、管理和控制滇湿地水体质量的有效方法,该文采用荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)技术对3个环滇池湿地春、秋两季满江红根际微生物群落的组成和分布进行了研究,对3个湿地水体的理化指标和满江红的生长指标进行了测量,并进一步分析了根际微生物群落、满江红生长指标和湿地水体理化性质三者之间的响应机制。结果表明满江红根际微生物群落组成复杂,主要的微生物群落由变形菌门、广古菌门和放线菌门组成,其中3个湿地满江红根际微生物群落的优势菌群变形菌门丰度在41.73%~54.79%之间。3个湿地水体理化性质测定结果显示秋季水体理化性质的各项指标普遍都高于春季,Spearman相关性分析结果指出满江红的根长、叶长和叶宽与湿地水体的总磷、总氮、氨氮和COD、满江红的干重与总磷和总氮存在显著(p<0.05)正相关。研究表明湿地水体中的氮、磷和COD的含量变化与满江红根际微生物群落的组成有关联,对满江红根际微生物群落的组成和丰度进行追踪是监测、管理和控制湿地水体质量的一种潜在有效手段。

摘要：采用连续进水的进水方式对污水处理厂活性污泥系统中的Nitrospira富集培养并对其相关动力学参数进行研究.结果表明,在控制反应器亚硝酸盐浓度不高于2 mg·L^(-1)的条件下可以成功富集出以Nitrospira为优势种属的活性污泥,其最大比亚硝酸盐氧化速率(以N/VSS计)为48.72 mg·(g·h)^(-1).荧光原位杂交结果显示Nitrospira占活性污泥总微生物量的75%左右,而Nitrobacter仅占总微生物的0.1%.此外通过对Nitrospira在20℃时的动力学参数进行测定,结果表明Nitrospira的最适生长温度为30~35℃,温度修正系数τN为1.046,其基质半饱和常数KS和氧半饱和常数KO分别为(0.32±0.03)mg·L^(-1)和(1.52±0.09)mg·L^(-1).Nitrospira动力学参数的研究为污水处理厂的设计运行及工艺优化提供理论参考.

摘要：为了快速准确地提取荧光原位杂交(FISH)图像中的荧光染色基因,提高临床医学上诊断病变的效率,针对FISH图像固有的模糊特征,提出了一种基于改进遗传算法的多维多阈值模糊自适应提取算法.首先根据灰度直方图的分布特性,提出相应的自适应窗宽选取算法,确定阈值搜索的范围;然后通过设计的模糊隶属度函数,将图像分割成若干不同的区域;最后采用最大模糊熵准则,并借助优化后的自适应遗传算法,寻找确保基因目标最大信息量的分割阈值.将分割结果与其他几种常用分割算法进行比较,并采用分类概率的数学测量方法定量分析,结果表明:在标准噪声干扰下,该算法的错误划分概率仅为0.042 1,可以更加准确和高效地对荧光基因进行提取.

摘要：为解决活性炭生物增强技术(BEAC)应用过程中接种高活性菌群稳定性差的问题,必须分离出既具有有机物降解能力,又具有种群竞争能力的菌株.应用变性梯度聚丙烯酰胺凝胶电泳(DGGE)技术,分析BAC滤池优势菌群结构,结果表明,有4种细菌占优势地位,其中2种可降解有机污染物,分别为Pseudomonas sp.和Bacillus subtilis.而从长期运行的普通生物活性炭(BAC)滤池中共分离出35株细菌.针对BAC滤池中的优势菌设计探针,应用荧光原位杂交(FISH)技术快速鉴别优势菌.结果分离菌株中仅5株细菌的种属与优势菌一致,分别为SRO2施氏假单胞菌(Pseudomonas stutzeri)、SRO11恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)、SRO19穿孔假单胞菌(Pseudomonas pertucinogena)、SRO20巴利阿里假单胞菌(Pseudomonas balearica)、SRO30枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis).有机物降解试验表明,该5株菌均具有有机物降解能力.测定脱氢酶活性以确定优势菌的生物活性,结果表明,该5株菌的脱氢酶活性高于其他菌株.可为BEAC长期稳定运行提供菌种资源.

摘要：为探究低氨氮生活污水亚硝化的可行性,采用高负荷生物滤池-上向流曝气生物滤池（UBAF）两段式反应器考察水流方向对高负荷生物滤池去除COD、氨氮效果及温度、DO对UBAF亚硝化效果的影响.结果表明,在水力负荷为0.58 m3/（m2·h）、COD容积负荷为2.30 kg/（m3·d）、气水比为3.6∶1、常温条件下,上向流进水方式能够获得稳定的低COD、高氨氮的二级出水.在水温30~33℃、DO 2.5~3.0 mg/L、进水pH 7.8~8.1条件下,UBAF出水氨氮平均转化率为84.58%,亚硝氮平均质量浓度达23.01 mg/***反应器中各种含氮化合物沿程变化及FISH检测表明,在反应器末段存在一定程度的同步亚硝化厌氧氨氧化作用.该两段式反应器能驯化单独的脱碳、脱氮优势菌群,实现低氨氮生活污水的亚硝化.

摘要：采用MUCT工艺处理低C/N比实际城市生活污水,研究在连续流工艺中实现亚硝酸型硝化的调控措施。试验在常温下共进行了121d,结果表明:经过87d的启动期,最终在水力停留时间(HRT)8h,溶解氧浓度(DO)0.3～0.5mg.L-1,污泥回流比80%,缺氧回流比120%,硝化液回流比300%的条件下,成功启动了短程硝化,并稳定维持了35d。短程硝化期间,好氧区亚硝酸盐积累率平均62%,最高达到80%;氨氮去除率65%,最高达87%。短程硝化影响因素的分析表明:pH值,游离氨(FA),游离亚硝酸(FNA)对本试验短程硝化无影响;温度和污泥停留时间(SRT)影响较小;HRT和DO是短程硝化实现的控制因素。荧光原位杂交(fluorescence in situ hybridization,FISH)试验结果表明:当系统由全程硝化状态转为短程硝化状态后,氨氧化细菌(ammonia oxidizing bacteria,AOB)的比例明显提高,最高达到9.3%;亚硝酸盐氧化细菌(nitrite oxidi-zing bacteria,NOB)以Nitrospira为主,其所占比例明显下降。

摘要：【目的】明确黑壳楠(Lindera megaphylla)染色体形态结构特征和基因组基本信息。【方法】以野生黑壳楠为材料,采用荧光原位杂交法,对染色体进行核型分析,并通过基因组survey预测了黑壳楠基因组的基本信息。【结果】黑壳楠染色体数目为2n=24,核型公式为2n=2X=24=18m(2SAT)+6sm,9号染色体存在1对随体,属于2B型染色体。染色体组绝对长度变异范围为2.92~5.83,相对长度的变化范围为5.33%~11.11%,核型不对称系数为59.49%。研究还发现,存在1对5S rDNA杂交位点和1对18S rDNA杂交位点,分别位于5号和9号染色体。18S rDNA杂交位点2个杂交信号位置相同、强度近似。基因组survey结果显示,黑壳楠基因大小为1.38 Gb,杂合率为0.8%,重复序列比例为70%。【结论】黑壳楠为2倍体,染色体数目为24条,核型相对对称。黑壳楠在樟科的进化中属于较为原始的物种,且染色体未发生重组、变异或者种内杂交等现象。黑壳楠为大基因组,杂合率较高,重复序列多的物种。