纳米生物技术在水稻·玉米·大豆增产效益上的应用研究

[目的]研究纳米生物技术对玉米、水稻及大豆的增产效益,为纳米增效肥料的推广提供依据。[方法]在不同地区,设计不同的试验方案分别研究纳米增效肥料对玉米、水稻及大豆的增产效益。[结果]结果表明,与普通肥料相比,纳米增效肥料使水稻增产10.29%;使春玉米增产10.93%-16.74%,且有明显的促进玉米早熟的功能;使大豆增产28.81%,含油量增加13.19%,对我国培育非转基因高油大豆有重要意义。[结论]该研究是在多学科交叉的基础上进行的新的探索,开拓了纳米材料在肥料应用方面的新领域。

纳米增效肥料对冬小麦产量及品质影响的研究

[目的]探索纳米增效肥料对冬小麦的应用效果。[方法]通过不同地域的田间试验，研究纳米增效肥料对冬小麦产量及品质的影响。[结果]施用纳米增效肥料，小麦的增产幅度在12.34%-19.76%。纳米增效肥料使小麦蛋白质含量减少7.52%，脂肪含量增加33%。高量尿素肥料比低量型纳米增效肥料增产2.31%，但低量型纳米增效肥料比高量尿素肥料节省肥料用量为150kg/hm^2，有明显省肥效果；中量型纳米增效肥料为秋季一次性施肥，比高量尿素肥料节省春季两次追肥工序，增产17.0%，还有省工效果。[结论]该研究为纳米材料在肥料应用方面的机理研究奠定了基础。

苯乙酸对大肠癌细胞C-myc基因表达的影响

目的观察诱导分化剂苯乙酸(Phenylacetate,PA)抑制结直肠癌细胞HCT-8增殖过程中C-myc基因表达的变化。方法体外细胞培养,运用流式细胞技术观察苯乙酸对HCT-8细胞凋亡的影响。应用原位分子杂交方法观察应用PA后对HCT-8细胞C-myc mRNA表达的情况。结果PA组HCT-8细胞G1期比例从32.3%增加到61.0%,S期比例从59.6%下降到29.7%。PA治疗后HCT-8细胞C-myc mRNA表达阳性表达率为(12.05±7.92)%,显著低于非治疗组中的阳性率(55.15±21.64)%(P<0.01)。通过细胞周期的检测发现,PA抑制大肠癌细胞HCT-8增殖的方式为抑制细胞周期G1期比例。结论PA通过下调结直肠癌细胞C-myc mRNA的生成以及细胞生长G1期阻滞在肿瘤诱导分化治疗方面发挥作用。

推导IBS评分在无关个体对人群中概率分布的计算公式

目的推导通过STR等位基因频率计算无关个体对间状态一致性(identity by state,IBS)评分概率分布的计算公式。方法比较两名无关个体间某一STR基因座的基因型可以得到三种相互排斥的组合:(1)有2个相同的等位基因,此时令a_2=1(否则a_2=0);(2)有1个相同的等位基因,此时令a_1=1(否则a_1=0);(3)有0个相同的等位基因,此时令a_0=1(否则a_0=0);则该无关个体对在这1个STR基因座的IBS评分可采用ibs=2a_2+a_1计算。推导通过STR等位基因频率分别计算a_2=1、a_1=1和a_0=1的概率(p_2、p_1和p0)和的通用表达式,继而当该无关个体对得到n个相互独立的STR基因座分型结果时,可通过p_(2l)和P_(1l)计算该多重分型系统IBS评分的二项分布参数(l=1,2,…,n)。结果从p_2、p_1和p_0的基本概念出发,以f_i表示STR基因座第i个等位基因的频率(i=1,2,…,m),则p_2的通用计算公式为p_2=2(sum(f_i^2) from i=1 to m)~2-sum(f_i^4) from i=1 to m;p_1的通用计算公式为P_1=4sum(f_i^2) from i=1 to m-4sum(f_i^3) from i=1 to m+4sum(f_i^4) from i=1 to m;p_0的通用计算公式为p_0=1-4sum(f_i^2) from i=1 to m+2(sum(f_i^2) from i=1 to m)~2+4sum(f_i^3) from i=1 to m-3sum(f_i^4) from i=1 to m,p_2、p_1、p_0的和为1。IBS评分符合二项分布:IBS～B(2n,π)。其中总体率π的通用计算公式为π=1/n sum(p_(2l)) from l=1 to m+1/2n sum(p_(1l)) from l=1 to m。结论生物学全同胞鉴定中的原假设为两名被鉴定人系无关个体,对任意IBS评分所对应的原假设概率均可通过本文所推导的公式进行直接计算,计算结果是进行证据解释的基础。

纳米级全氟丙烷脂质超声微泡造影剂的制备

目的研制一种新型的直径在纳米级的全氟丙烷脂质超声微泡造影剂，检测其物理特征，探讨并验证其最佳制备条件。方法以混合的半合成磷脂和全氟丙烷作基本原料，司盘60和吐温80为膜稳定剂，以高剪切分散法制备纳米级超声微泡造影剂。荧光显微镜观察形态分布特点，激光粒度分析仪检测其粒径分布。经均匀设计法及多元回归分析探索各制备条件对超声微泡粒径的影响。结果经多元回归分析得出高剪切速度和高剪切时间对超声微泡粒径有显著性影响，最优制备条件为：高剪切速度为6档；高剪切时间为8min；DPPC浓度20mg／50ml；T80／S60比值为1，该条件下制备的超声微泡分散均匀、浓度较高，平均粒径为（335±5）nm。结论最优条件高剪切分散法制备的超声微泡造影剂粒径分布在208～416nm之间，是一种达到纳米级的新型超声微泡造影剂。

自制纳米级超声微泡造影剂与脂质体基因转染效率的比较

目的以GFP为目的基因，比较自制纳米级超声微泡造影剂和脂质体的转染效率，探讨自制纳米级超声微泡造影剂作为基因载体的可行性。方法噻唑蓝（MTT）比色法检测超声微泡浓度对HepG2的细胞毒性；取安全浓度的超声微泡造影剂和脂质体分别与4、8、16μg的PShut—tle—IRES-hrGFP-1质粒结合后转染HepG2细胞，24h后利用荧光显微镜和流式细胞术检测并比较两者的GFP转染效率。结果MTF法显示超声微泡造影剂浓度≤5％时对HepG2细胞生长无明显影响（P〈0．05）；超声微泡造影剂能将GFP基因成功转运到HepG2细胞内并高效表达，微泡造影剂＋8μg质粒组转染效率达（32．61±3．42）％；脂质体＋4μg质粒组的转染效率为（34．12±8．06）％，两组差异无统计学意义（P〉0．05）。结论自制纳米级超声微泡造影剂能成功转运外源DNA进入细胞内，其转染效率与脂质体无明显差异。