Keratinase production and keratin degradation by a mutant strain of Bacillus subtilis

A new feather-degrading bacterium was isolated from a local feather waste site and identified as Bacillus subtilis based on morphological, physiochemical, and phylogenetic characteristics. Screening for mutants with elevated keratinolytic activity using N-methyl-N＇-nitro-N-nitrosoguanidine mutagenesis resulted in a mutant strain KD-N2 producing keratinolytic activity about 2.5 times that of the wild-type strain. The mutant strain produced inducible keratinase in different substrates of feathers, hair, wool and silk under submerged cultivation. Scanning electron microscopy studies showed the degradation of feathers, hair and silk by the keratinase. The optimal conditions for keratinase production include initial pH of 7.5, inoculum size of 2% （v/v）, age of inoculum of 16 h, and cultivation at 23 ℃. The maximum keratinolytic activity of KD-N2 was achieved after 30 h. Essential amino acids like threonine, valine, methionine as well as ammonia were produced when feathers were used as substrates. Strain KD-N2, therefore, shows great promise of finding potential applications in keratin hydrolysis and keratinase production.     

赤眼鳟线粒体D-loop和Cyt b基因序列的对比分析

 研究了长江和珠江野生赤眼鳟Squaliobarbus curriculus共4个群体24个个体的线粒体控制区（D-loop）和细胞色素b（Cyt b）基因序列,通过PCR扩增与测序,分别获得了长度为598 bp和752 bp的D-loop和Cyt b基因片段。分析表明,D-loop序列共定义了18个单倍型,存在34个简约信息位点,67个多态性位点,发生转换40次,颠换15次,插入/缺失14次。A、T、C、G平均含量分别为33.7%、35.1%、17.5%、13.7%。Cyt b序列共定义了18个单倍型,存在68个简约信息位点,72个多态性位点,发生转换60次,颠换15次,无插入/缺失位点。A、T、C、G平均含量分别为29.3%、26.4%、29.8%、14.5%。Cyt b除简约信息位点百分比大于D-loop外,多态位点百分比和单突变位点百分比均小于D-loop,说明D-loop具有较快的进化速率。D-loop序列的单倍型多样性(H)、平均核苷酸差异数(K)、核苷酸多样性(π)分别0.963 8、16.543 5和0.028 4,Cyt b的H、K和π分别为0.971 0、31.855 1和0.042 6,显示赤眼鳟具有较高的遗传多样性水平,且遗传变异主要存在于群体间。分析群体间的遗传距离和F_ST值,D-loop和Cyt b都一致表明：长江和珠江水系间存在明显的遗传分化,系统树和分子变异等级分析(AMOVA)也支持这一观点。同一水系群体间的遗传差异较小,Cyt b则更小;不同水系群体间的遗传差异较大,Cyt b则更大。故,Cyt b呈现出“小则越小,大则越大”的态势。分析其原因,可能与D-loop和Cyt b进化速率密切相关。     

冰期非对称气候变化模式与生物多样性的形成机制?

生物多样性的形成与维持机制是生态学中最具挑战的核心问题之一.本文研究了大量冰期相关文献,发现冰期除周期性的气温变化之外,每个气温变化周期都经历了漫长的降温过程和相对快速的升温过程,由此提出了冰期"慢降—快升"非对称气温变化模式.在非对称气候变化模式下,地球上的生物地理分布随之发生"慢退—快进"的收缩和扩张,群落中的物种经历了长时间的隔离和相对快速的重组,呈现"聚少离多"的特征.同时,通过许多亲缘地理学的研究案例,发现物种的遗传变异多发生于缓慢降温阶段,在升温阶段时,这些已经存在的突变常沿不同路线扩张,并再次相遇,是遗传变异重组的过程.本文提出通过建立大尺度的天然群落格局平台,涵盖群落"慢退—快进"历史演变过程,结合亲缘地理学方法,从多尺度、多维度真实地还原群落形成和维持过程,预测气候变化和人类影响下生物群落的未来.     

2014年上海“生物多样性知多少”知识竞赛试题

生物多样性是指在一定时间和一定地区所有生物（动物、植物、微生物）物种及其遗传变异和生态系统的复杂性总称。正因为有了生物多样性,人类才能获得食物、     

黑杨派新无性系研究——Ⅰ、苗期测定

<正>从I-69杨 ×小叶杨派间杂交 F_1中和从I-69杨×欧洲黑杨种间杂交 F_1中分别 初选出 19个和11个无性系。前者h~2_h= 86.0211％,h~2_d= 85. 1068％,h~2_v= 76.4196％; GCV_h= 15.8371％, GCV_d=17.5931％,GCV_v= 41.7448％。后者h~2_h= 86.6561％, h~2_d=96.6488％, h~2_v=88.0213％; GCV_h=17.0832％,GCV_d=18.8078％, GCV_v=42.9045％。说明从中选择优良无性系是可能的。 苗高、地径和材积三个性状之间的遗传、表型和环境相关系数都是极显著的,表明三个性状中任何一个性状均可作为优良无性系的选择性状。在前述初选的19个和11个无性系中又分别选择了5个和6个无性系,并估算了它们的遗传增益。     

激光辐照激发诱变滇糯稻

对云南姚安三角大香糯稻用He-Ne激光(1.5mW,632.8nm)加电场磁场(电场强度1.2×10~6 V/m,2.0×10~6 V/m和磁感应强度4.8 T)辐照进行诱变育种试验。通过育种和田间试验发现,激光的诱变有一定的作用,被辐照过的稻种性状有部分变异。     

肉球近方蟹,绒螯近方蟹及平背蜞间的遗传变异

利用水平淀粉凝胶电泳方法对方蟹科肉球近方蟹,绒螯近方蟹及平背蜞进行遗传分析,计检测了１１种同工酶,１６个位点。结果表明,三种蟹类的多态座位比例分别为０．１８８、０．０６３,０．０６３;平均杂合度分别为：０．００９、０．００１、０．０４４。肉球近方蟹、绒螯近方蟹间的根井遗传距离为１．０８０。平背蜞与肉球近方蟹、绒螯近方蟹的根井遗传距离分别为１．７１７和１．７０７。     

一种适用于不均衡数据集分类的KNN算法

传统的K-最邻近(K Nearest Neighbor,KNN)分类算法在处理不均衡样本数据时,其分类器预测倾向于多数类,少数类分类误差大。针对此问题从数据层的角度改进了传统的KNN算法。先通过K-means聚类算法将少数类样本聚类分组,将每个聚类内的样本作为遗传算法的初始种群;再使用遗传交叉和变异操作获取新样本,并进行有效性验证。最终获取到各类别样本数量基本均衡的训练样本集合。实验结果表明此方法有效改善了KNN算法对少数类分类效果。此法同时适用于其他关注少数类分类精度的不均衡数据集分类问题。     

幼龄福建柏种源生长性状的遗传变异和种源选择

在福建南靖和三明试验点,对来自福建、湖南、江西、贵州、广东和浙江6省的11个福建柏种源进行种源试验。通过对5年生试验林的调查和观测分析发现,福建柏种内存在丰富的遗传变异,福建柏树高、胸径、地径、材积生长在种源间的差异达到显著或极显著的水平,这些性状具有中等以上的遗传力,其变异主要受遗传因素控制。福建柏种源问可能存在随机变异,种源生长的好坏与种源所在地的地理、气候因子间相关不密切。在变异分析的基础上,对参试种源进行选择,从南靖点种源试验林中选出江西上犹、福建龙岩和贵州黎平等3个优良种源、Nz001等14个优良个体,从三明点种源试验林中选出湖南道县和贵州黎平等2个优良种源、Sz001等14个优良个体。这些遗传材料,可用作无性繁殖的母株、种子园的建园材料或杂交亲本。