改进型多态性密码的安全机制研究

和大多数通常已知的对称性加密算法(包括AES的代表算法,例如Rijndael和Twofish)相比较,多态性密码可以抵御差分密码攻击。这种算法主要用于磁盘文件的加密。要解决的问题是在P2P网络中改进多态性密码机制,为通信双方提供大量安全的会话密钥。构造了满足严格雪崩准则和输出位独立性的强单向函数,并对其进行了安全性分析,用实验数据和相关理论进行了论证。

利用P2P的网络特性构造多态性密码

为了解决没有第三方认证的情况下,P2P网络通信过程中对等点的授权问题,本文基于P2P网络中对等点的信任度管理,提出了利用P2P网络结构的特点来构造一个多态性密码的新方法。该理论提供了可实现的自编译的密码通用模式。多态性密码采用一个伪随机数产生器,这个产生器包含许多简单的伪随机数产生器用于产生一个混乱的序列,此序列直接和明文位进行XOR运算。

基于多态性密码理论设计快速S盒

各种Feistel网络的强度与它们的S盒紧密相关,设计好的S盒是一个重要的研究问题,可以由通信双方各自产生的伪随机序列来共同设计快速S盒,由这种新方法得到的S盒的安全性依赖于通信双方各自产生的伪随机序列的长度及伪随机性.利用多态密码(PMC)设计S盒中的置换函数,此种方法设计的S盒满足严格雪崩准则,还满足输出位独立性、非线性准则.

基于多态性密码的智能设备的安全设计

智能设备在现在及未来的生活中有着重要的地位,但是如何保证智能终端之间的通信安全以及维持安全稳定快捷的信息交互是当前应重点研究的问题。针对智能终端要求的轻量级加密提出了一种基于强单向函数构造的随机群来设计多态性密码的PRNG(伪随机序列生成器),用来产生一组128 bit的随机序列对智能终端之间的信息交互进行加密。在实验部分使用严格雪崩准则对设计的算法进行分析,通过实验证明该算法能满足要求。

目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记技术在花生属中的应用

花生属分子标记领域的研究远落后于其他物种,而栽培种花生因其遗传基础狭窄,用大多数分子标记技术都难以检测到丰富的分子标记,因此限制了花生属野生种在改良花生栽培种方面的利用以及建立花生分子标记辅助育种技术体系。本文分别对花生属4个区组的16份种质资源和8份花生栽培种资源采用与功能基因相关的SCoT分子标记技术研究了花生属种间和栽培种内遗传多样性和亲缘关系。23条SCoT引物在花生属试材基因组中的扩增位点共194个,其中多态性位点130个,多态性达67.01%,通过聚类分析研究了它们之间的亲缘关系;在栽培种内筛选出19条多态性引物,在8份试材基因组中扩增位点198个,其中多态性位点67个,多态性为33.84%,表明SCoT分子标记技术能在花生栽培种内检测出一定程度的DNA多态性。

红豆杉种质资源遗传多样性的目标起始密码子多态性(SCoT)分析

采用目标起始密码子多态性（SCo T）分子标记技术,研究红豆杉18份种质的遗传多样性及种质间的遗传关系,为红豆杉资源的保护、利用以及遗传育种提供依据。以18份红豆杉种质资源为材料,从80条引物中筛选出19条重复性好、条带清晰的引物进行PCR扩增,利用NTSYS-pc2.10e软件对其扩增位点多态性进行分析。结果表明：19条引物共扩增出134条带,其中97条具有多态性,多态性带比率为72.39%。18个红豆杉种质间遗传相似系数在0.31-0.89之间,说明SCo T标记能够揭示材料间较高的遗传多样性。利用UPGMA进行系统的聚类分析显示,在相似系数0.53处可将18份红豆杉资源分成两大类;主坐标分析结果与聚类分析结果相一致。红豆杉资源具有较丰富的遗传多样性,SCo T分子标记技术可有效地从分子水平揭示红豆杉种质资源的遗传背景和亲缘关系。

p53基因第72位密码子多态性与宫颈癌及HPV-16、18E6之间关系的研究

目的探讨宫颈癌及其癌前病变中p53基因第72位密码子多态性的表达及其与HPV16、18E6表达之间的关系，以了解p58基因第72位密码子多态性是否可以作为预测宫颈癌发生的一项高危因子。方法以PCR法检测81例宫颈鳞癌（高分化13例、中分化24例、低分化44例；Ⅰb期24例、Ⅱa期15例、Ⅱb期37例、Ⅲa期5例）、18例宫颈腺癌、88例宫颈上皮内瘤样病变（CINⅡ30例、CINⅢ58例）及60例正常宫颈组织中p53基因第72位密码子多态性及HPV16、18E6的表达。结果p53Arg纯合子、p53Arg／Pro杂合子及p53Pro纯合子在宫颈鳞癌、腺癌和CIN（Ⅱ～Ⅲ）中分别占58．02％、30．86％、11．12％；55．55％、27．78％、16．67％I59．09％、21．59％、19．32％。各组中p53Arg纯合子明显高于p53Arg／Pro杂合子及p53Pro纯合子，且差异有统计学意义（P〈0．05IP〈0．01）。正常宫颈组织中p53Arg纯合子、p53Arg／Pro杂合子及p53Pro纯合子分别为23．33％、40．OO％、36．67％，三者间无统计学意义（P〉0．05）。宫颈癌组（鳞癌及腺癌）、CIN（Ⅰ～Ⅱ）组中p53Arg纯合子均高于正常对照组中p53Arg纯合子，且差异有统计学意义（P〈0．05）；宫颈鳞癌中HPVl6、18E6（＋）亚组中p53Arg纯合子显著高于HPV16、18E6（-）亚组及HPVl6、18E6（＋）正常对照组亚组（P〈0．05，P〈0．01）。各组中p53Arg纯合子均高于p53Pro纯合子（P〈0．05）；p53Arg纯合子及等位基因均未随宫颈癌临床分期及分化程度而变化，与宫颈癌前病变程度亦无关系。结论p53Arg纯合子可作为预测宫颈癌及其癌前病变的一项高危因子，与高危型HPVE6同时检测可提示宫颈病变的发展趋势；p53Arg纯合子与宫颈癌临床分期及分化程度无明显相关性。

p53基因第72位密码子多态性与肺癌临床病理特征及预后关系的Meta分析

目的系统评价p53基因第72位密码子的多态性与肺癌临床病理特征及预后的关系。方法计算机检索PubMed、中国知网、维普、万方等数据库,收集有关p53基因第72位密码子多态性与肺癌临床病理特征及预后关系的研究。检索时限均从各文献数据库建库时间至2013年12月20日。由2名研究者按照纳入与排除标准独立筛选文献、提取资料和质量评价后,采用RevMan5.0软件进行Meta分析,计算比值比（OR）及其95%可信区间（CI）并行敏感性分析和发表偏倚评估。结果纳入11项研究,共2730例患者。Meta分析结果显示,男性患者中p53基因第72位密码子Arg/Arg或Arg/Pro表型多见,与女性患者相比,差异有统计学意义（OR=1.58,95%CI：1.04~2.40,P=0.03）。p53基因第72位密码子Pro/Pro表型在非鳞癌患者中居多,与鳞癌患者相比,差异有统计学意义（OR=0.69,95%CI：0.49~0.97,P=0.03）。而p53基因第72位密码子多态性与肺癌患者的吸烟史、临床分期、3年生存率无明显相关（P〉0.05）。结论 p53基因第72位密码子的多态性与肺癌患者的预后无明显相关。由于纳入研究的质量和数量有限,降低了本系统评价的证据强度,本系统评价的结论仅供临床研究与实践参考。

多态性密钥交换协议的位独立性安全分析

Diffie-Hellman协议是用于正规场景中的基于离散对数的密钥交换算法,该算法要求通信双方建立长期可信任的伙伴关系。基于多态性Diffie-Hellman密钥交换协议,提出更加安全的多态性密钥交换协议设计方案,在交换协议中附加了通信双方的身份信息,可以由通信双方各自的伪随机序列产生器来共同设计多态性S-盒,这种多态性S-盒在非正规的场景中可以得到广泛应用。

苦荞EMS突变体库的构建及SCoT标记筛选分析

苦荞属于蓼科荞麦属1年生草本植物,药食两用,营养价值丰富.该研究以苦荞测序品种“品苦1号”为试验材料,利用甲基磺酸乙酯(EMS)诱变技术构建苦荞突变体库,并利用形态观察及目标起始密码子多态性(SCoT)分子标记对突变体进行了筛选分析,主要研究结果为:(1) 0.6%EMS处理12 h为“品苦1号”最佳诱变处理;(2)构建了包含966个株系的苦荞突变体库,M2代11个主要农艺性状主成分分析得到包括籽粒大小因子、籽粒形状因子、植株产量因子、植株表型因子的4大主成分因子;聚类分析将M2代群体按农艺性状的差异分为4大类;(3)利用26条SCoT引物对“品苦1号”诱变M2代群体进行PCR扩增,共得到263条清晰稳定的条带;诱变M2代与野生型之间的遗传距离在0.003 8~0.324 5之间,其中PKM2-803和对照“品苦1号”(CK)间的遗传距离最大,PKM2-097和CK间的遗传距离最小;聚类分析将966份材料分为4大类,与表型分类相似,表明EMS诱变导致苦荞在表型性状及DNA分子水平均发生了变异.

基于SRAP和SCoT标记分析不同甜樱桃品种遗传多样性

【目的】探究40个甜樱桃(Prunus avium L.)品种的遗传多样性及SRAP和SCoT标记在甜樱桃上的应用。【方法】利用SRAP和SCoT分子标记进行遗传多样性分析。【结果】筛选出6对条带清晰、多态性好的SRAP引物和7条SCoT引物,在40个甜樱桃品种中分别扩增出多态性条带67和69条,多态性百分率分别为90.54%和93.24%。SRAP标记和SCoT标记的UPGMA聚类分析表明,40个甜樱桃品种的遗传相似系数分别在0.67~0.95和0.72~0.93,说明甜樱桃的遗传背景相对较窄。SRAP标记在相似系数0.79左右可以将40份甜樱桃分为6组,SCoT标记在相似系数在0.77左右可以将40份甜樱桃分为6组。两种分子标记中,来自不同地区的甜樱桃品种没有明显聚类,说明各个地区甜樱桃品种基因交流频繁,另外大部分黄色系甜樱桃品种聚为一类。【结论】2种分子标记均可应用于分析甜樱桃遗传多样性且能够区分不同果皮颜色甜樱桃,可以作为后期种质资源利用和新品种选育的技术手段。

起始密码子区域相关序列多态性的开发及在苜蓿遗传多样性上的应用

目前广泛使用的基于 PCR 基础的分子标记多为扩增非编码区域,或是随机基因组中扩增,在 QTL定位中得到的位点一般与目标性状基因距离较远,我们开发了一个新的基于启动子序列目的基因型分子标记技术——启动子区域相关序列多态性(SCRP) ,试图使标记能够更为准确的反映不同品种的遗传基础。它利用启动子位置保守一致序列("Kozak"序列) 作为其上游引物,利用内含子富含 "AATT"的特性,作为核心序列设计下游引物,上下游引物均为18bp,引物间通过组合配对的方式作为扩增引物对。设计了14 条上游引物和 10 条下游引物,共 140 对引物组合,对 34 个苜蓿品种进行扩增,研究了 34 个苜蓿的遗传多样性。每个 PCR 反应产生3～16个50～2 000bp 的条带,结果表明该标记简单、可靠、具有较高多态性,并且扩增区域为一种目的基因型分子标记,在种质资源研究中具有重要价值。

多倍体枇杷SCoT分析体系的建立与优化

以软条白沙枇杷三倍体株系为试材,采用L25(56)正交设计方法,对影响枇杷SCoT-PCR反应的Mg2+、dNTPs、引物、Taq DNA聚合酶及模板DNA用量等因素进行优化筛选,并对最适退火温度进行了探讨。建立了适于不同倍性枇杷分析的SCoT-PCR扩增体系,即20μL的优化体系中含有:Mg2+1.5 mmol·L-1,dNTPs 0.35 mmol·L-1,引物0.5μmol·L-1,Taq酶0.5 U,模板DNA 50 ng。引物最适退火温度为51.8℃。应用优化的反应体系,对32个SCoT引物和3个枇杷品种(泸州六号:2x,3x,4x,5x;龙泉1号:2x,3x,4x;早红3号:2x,3x,4x)的10个不同倍性株系进行扩增,获得了条带清晰,稳定可靠的电泳结果。

蓝莓SCoT标记分析体系的建立与优化

为建立蓝莓SCoT标记分析体系,为蓝莓的分子育种和遗传多样性分析等研究提供技术支持,以蓝莓叶片为试材,采用L16(45)正交设计方法,对影响蓝莓SCoT-PCR反应的Mg2+、dNTPs、Taq DNA聚合酶、模板DNA及引物等因素进行优化筛选,建立了适用于蓝莓遗传分析的SCoT-PCR扩增体系,即20μL的反应体系中含有:Mg2+为2.813 mmol/L、dNTPs为0.100 mmol/L、Taq酶为1.5 U、Primer为0.2μmol/L、DNA为10 ng。应用优化的反应体系,对32个SCoT引物和6个蓝莓品种(‘Centurion’、‘Premier’、‘Homebell’、‘O'Neal’、‘Tifblue’、‘Misty’)进行扩增,获得了条带清晰、稳定可靠的电泳结果。

贵州桃种质资源遗传多样性的SCoT分析

应用SCoT分子标记技术对71份贵州桃种质进行遗传多样性分析,以期从分子水平上揭示其遗传多样性及资源间的遗传关系,为科学保存与利用贵州桃种质资源提供依据。结果表明：（1）16条引物共检测出192个位点,其中多态性位点数156个,多态性比例为81.25%,平均每条引物扩增位点为12个;供试材料Nei’s遗传多样性指数（H）为0.265 0±0.186 1,Shannon’s信息指数（I）为0.400 3±0.254 3,遗传相似系数变幅为0.400 0-0.852 5。（2）UPGMA聚类分析显示,在相似系数0.65处可将71份桃资源分成6类,其中2份白花桃资源、2份血桃资源、2份青桃资源分别为同名异物。研究认为贵州桃种质具有较丰富的遗传多样性,采用该分子标记技术区分了同名异物的桃资源。

石蒜属植物SCoT-PCR反应体系构建及优化

建立并优化了石蒜属Lycoris植物的目标起始密码子多态性-聚合酶链式反应(SCoT-PCR)反应体系,为研究石蒜属种质资源的遗传多样性、亲缘关系及遗传改良提供新的思路。采用L25(56)正交试验和单因素试验2种方法优化石蒜属植物SCoT-PCR体系。得出石蒜属植物SCoT-PCR最佳反应体系:DNA模板2.0 mg.L-1,引物0.125μmol.L-1,三磷酸碱基脱氧核苷酸(dNTPs)0.2 mmol.L-1,镁离子(Mg2+)3.0 mmol.L-1,Taq DNA聚合酶1.0×16.67nkat。对优化的反应体系进行通用性、稳定性及可靠性检测,结果均能获得丰富、稳定、清晰的DNA谱带。最后可知SCoT新型标记在石蒜属植物中应用效果良好,可为石蒜属植物以后的研究提供基础条件。

荔枝SCoT-PCR反应体系的建立及其在遗传分析中的应用

建立适于荔枝的SCoT反应体系,并利用SCoT体系对‘紫娘喜’、‘无核荔’及其杂交后代进行真假杂种鉴定和遗传多样性分析。采用正交设计方法对影响荔枝SCoT-PCR反应的rTaq酶、Mg2＋浓度、模板DNA用量、dNTPs浓度和引物等因素进行体系优化。优化的荔枝SCoT反应体系为：20μL反应体系中含有模板DNA 30 ng,rTaq酶1 U,引物0.75μmol/L,Mg2＋3 mmol/L,dNTPs 0.3 mmol/L。最适退火温度为50.6℃。利用该体系对‘紫娘喜’、‘无核荔’及其杂交后代进行遗传分析,结果显示,32条引物共扩增出280个位点,多态性位点有131个,占总位点数46.78%。4条引物就可以将60株杂交后代鉴定出来。UPGMA聚类分析显示,SCoT标记能将30株杂交后代区分开,遗传相似系数在0.406-0.867,在相似系数0.68时,30株杂交后代可聚为3类。优化建立的荔枝SCoT体系结果稳定,重复性好,为荔枝遗传育种提供了新的技术支持。

甜菜SCoT-PCR反应体系的建立及优化

旨在利用SCo T分子标记技术为甜菜指纹图谱构建、遗传多样性分析以及其他分子标记辅助育种提供技术支持。本研究利用单因素实验优化了甜菜SCo T-PCR反应体系。结果表明,在20μL反应体系中,甜菜SCo T-PCR最优反应体系包含2.0μL的10×PCR buffer(含Mg2+)、10 ng的DNA、0.5 U的Taq DNA聚合酶、10μmol/L的引物2μL以及0.1μL的d NTPs(2.5 mmol/L each)。利用优化后的程序对12份糖甜菜品种进行扩增,结果表明,该体系扩增结果稳定、条带清晰,可用于甜菜品种指纹图谱的构建以及其他分子生物学领域的研究。

甜菜SCoT核心引物的筛选

为了筛选出适合甜菜品种遗传多样性分析的SCoT引物,以来自8个不同国家甜菜品种为研究对象,对80条SCoT引物进行扩增,采用SCoT-PCR最优反应体系:2.0μL的10×PCR buffer(含Mg^(2+))、10 ng的DNA、0.5 U的TaqDNA聚合酶、10μmol/L的引物2μL以及0.1μL的dNTPs(2.5 mmol/L each)。结果从80条SCoT引物中筛选出20条多态性高的引物,这20条引物最多扩增出16条多态性条带,最少扩增出2条多态性条带,扩增总条带155条,其中多态性条带为134条,多态性条带的百分比为86.5%。通过对核心引物的有效性验证,表明筛选出的20个核心引物非常适合用于甜菜指纹图谱的构建。