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[成果] 1700240829 广西
Q945 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:植物对光的吸收不是全波段的而是有选择性的,只有波长在400~700nm的光可用于光合作用,称为光合有效辐射,波长小于400nm的紫外光和700~800nm的远红光不能直接作用于光合作用,但可作为环境信号调节植物生长发育进程及代谢;植物不能利用波长大于800nm的光,这部分光多以热辐射的形式耗散。因此,对于能耗大的高压钠灯、卤素灯、白炽灯等连续波长(300~1500nm或更宽波长范围)发光的光源(以下称普通光源),植物对其光能利用率低,同时由于其属于热光源,容易引起环境温度升高,不能接近植物照射,不利于精确调控植物的生长发育和代谢。该技术应用蓝光、红光、红外光三种LED按照一定比例组配成照射单元,在菜心、生菜、菠菜等叶菜采收前7-10天进行补光,调控植物的生长发育和代谢,可显著降低叶菜收获器官中的硝酸盐含量。并且其效果优于普通光源,极大降低能耗(用电量)。主要技术内容包括:在叶菜收获前7-10天,在植株垂直上方1250px-2500px高的地方按照每平方米栽培面积安装一个照射单元对叶菜进行照射,每天晚上22:00-2:00照射4个小时,连续照射7-10天。照射单元由蓝光、红光、红外光三种LED灯按灯的个数比例为蓝光:红光:红外光=5:3:2的比例组合成的1个照射单元,每个照射单元中三种LED灯平均分布在同一平面,蓝光LED灯平均分布在直径为212.5px-312.5px的圆周上,红光LED灯平均分布在直径为112.5px-162.5px的圆周上,红外光平均分布在直径为62.5px-87.5px的圆周上,三种LED灯所在的圆周圆心重合。LED灯的技术指标为:蓝光波长450±10nm、光量子通量密度0.78μmol・m-2・s-1;红光波长630±10nm、光量子通量密度0.79μmol・m-2・s-1;红外光波长735±10nm、光量子通量密度0.45μmol・m-2・s-1。
[成果] 1700430057 湖北
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:基因合成技术将会在越来越多的领域得到应用,并且发挥巨大的作用,但是合成基因中碱基的高错误率与昂贵的成本限制了全基因合成方法的应用,有必要寻找新的基因合成方法来解决现有技术存在的问题,使基因合成技术得到更广泛的应用。该发明中提出了一种基于质粒库的无引物基因合成方法,该方法通过构建一个包含有16384个质粒的质粒库,从已构建好的含有7个bp的质粒出发,将选定目标基因按照每82bp进行划分,通过酶切酶连操作依次进行四种抗性基因Kana、cam、gem、spc的重构,得到若干82bp的质粒,再把这些82bp质粒组装合成长片段基因,该发明构建了含有16384(47,7bp的四个碱基的任意组合序列)个质粒的质粒库后,无需任何引物,能合成各种目标基因。该发明操作简单,突变率极低,无需测序,成本低,筛选量少,有利于构建突变体文库,可以实现溶液操作,便于实现自动化。
[成果] 1700450141 广西
Q945 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:国家自然科学基金委员会青年基金项目研究。目的与意义:揭示不同时间尺度、不同干扰程度下岩溶水动态变化对岩溶水体水生植物碳汇效应的影响过程及机理,更加清晰的阐明岩溶动力系统无机与有机相结合的碳汇过程,从而为解决岩溶碳汇稳定性这一学科难题,为科学评估岩溶碳汇过程及碳汇量,为完善地质作用碳循环模型、准确评价地质碳汇量,解决“遗漏汇”等重要科学问题做出一定的科学贡献。主要论点与论据:岩溶水对环境变化的敏感过程,导致岩溶水体DIC的多变,给水生植物碳汇效应的准确评价带来了困难。该项目通过对两个典型岩溶流域及其地表岩溶溪流的多指标高分辨率动态监测,结合高分辨采样的室内水化学、同位素数据分析,综合考虑大气圈、水圈、岩石圈、生物圈的相互作用和相互影响,揭示不同时间尺度(昼夜、季节)、不同干扰程度(暴雨、旱季)下岩溶水动态变化对岩溶水体水生植物碳汇效应的影响过程及机理,更加清晰的揭示岩溶动力系统无机与有机相结合的碳汇过程,从而为解决岩溶碳汇稳定性这一科学难题,为科学评估岩溶碳汇过程及碳汇量,完善地质作用碳循环模型、解决“遗漏汇”等重要科学问题做出一定的科学贡献。创见与创新:通过考虑水-岩-气-生相互作用,即研究水生植物光合作用对岩溶水体DIC的利用,成为解决岩溶碳汇稳定性这一重要科学问题的重要途径。该项目通过对不同环境下典型岩溶流域地下水及其补给的地表水体开展不同时间尺度多指标水文地球化学高分辨率动态监测研究,获得了以下几个方面的新认识:在不同环境条件(类型)下接受岩溶地下水补给的地表溪流、水库表层水体中水生光合生物生理作用(光合作用和呼吸作用)均明显的影响了水中DIC的昼夜循环过程,导致水体中DIC损失;岩溶水体DIC及其他指标的昼夜变化过程,也显著的影响了岩溶水CO<,2>脱气量的昼夜变化;岩溶水体中沉水植物能够较好的吸收水环境中的高含量的DIC;室内小球藻培养实验表明,藻类生理作用能够利用其环境中28.00%~52.75%的DIC;通过质量平衡计算表明,2014年7月22-7月23日昼夜尺度上岩溶地表溪流中形成的有机碳通量为2658.28mg .m-2.d-1。研究成果为更加清晰的揭示岩溶动力系统无机与有机相结合的碳汇过程,为解决岩溶碳汇稳定性这一科学难题和科学评估岩溶碳汇过程及碳汇量,做出一定的科学贡献。项目国内外发表论文13篇,获得国家实用新型专利2项。
[成果] 1700450264 广西
Q52 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源:广西自然科学基金青年基金项目“广西蜘蛛抱蛋属植物的DNA条形码研究”(2011GXNSFB018051)。广义百合科(Liliaceae)蜘蛛抱蛋属Aspidistra Ker-Gawl.是典型的东南亚植物种类。本属植物四季青翠,故有“万年青”之称,其叶形优美,株形挺拔整齐,整体观赏效果极佳,现国内外广泛栽培,多作公园、庭院和室内的观赏植物;有些种类的花大而美丽,堪称花中珍品。此外,该属植物的近1/3的种类已作民间用药。同时,由于本属植物分布狭域性的特点,近半数种类已处于濒危和受威胁状态。然而,因其花出现于地表面,大多数较小而不显眼,易被枯枝落叶掩盖,并且在同一居群的众多植株中,常常仅少数开花,不易采集标本,增加了分类研究工作的难度。与传统形态分类学相比,DNA条形码技术的最大优势在于数据丰富准确,易于解释,通过不同的基因分别对同一个类群的系统发育进行研究,给出较为可靠或得以证明的聚类,从而指出根据形态性状确定的分类中那些错误的归类,或对于那些用形态性状无法确定系统关系的类群,给出他们的系统位置。该项目的实施不仅有助于对整个蜘蛛抱蛋属进行系统发育树的重建,而且必将对园艺和医药事业的发展以及生物多样性的保护产生深远的影响。通过对项目的实施获得了广西蜘蛛抱蛋属植物30种的三个叶绿体基因(rbcL、psbA-trnH和matK基因),其扩增成功率分别为80%、85%和100%。通过实验室研究发现,ITS1和ITS2在蜘蛛抱蛋属植物中的扩增成功率为0,并结合已有的研究报道,表明报道的ITS1和ITS2通用引物或反应条件不适用于该属物种,筛选通用引物和探索合适的反应条件需要进一步深入的研究。此外,通过对单拷贝编码蛋白基因的筛选,获得适用于本属植物的单拷贝基因。通过单基因之间的比较,课题组发现已获得的单拷贝核基因提供的信息位点数目高于3个常用的叶绿体基因。通过比对法分析,单一序列的鉴定成功率以单拷贝核基因最高,为80%,matK其次,为70%,psbA-trnH和rbcL均低于40%;条形码组合序列的鉴定成功率均较单一序列高,其中,matK +单拷贝核基因的组合序列的鉴定成功率最高,达到100%,较之之前的研究有着很大的优势。此外,通过利用单拷贝核基因与叶绿体基因的联合分析,探讨了广西蜘蛛抱蛋属物种间的系统发育关系。
[成果] 1700441063 浙江
Q811 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:生物序列分析的数学模型研究是数学和生物学的一个交叉领域,也是生物数学、生物信息学以及计算分子生物学的热门课题。项目组成员在该项目的资助下在“转换成图”这一思想的基础上,进一步发展和改进已有的方法,得到若干具有可视性好、易于数值刻画等优点的蛋白质序列图形表示,使蛋白质序列的比较更有效,更容易操作,在蛋白质序列分析研究中越来越受到关注。主要贡献如下:1)数据描述是生物数据分析的关键。为此,项目组根据密码子编译蛋白质的偏好性,设计密码子非重叠表示,通过可调控参数,实现数据的高维描述,提高了数据处理的效率;通过对数值刻画方法与描述模型的同步研究,发现描述模型的模式与数值刻画有很强的相关性,提出基于"零模式"的数据数值刻画方法,避免不同模式变化带来的DNA数据数值刻画的影响。2)在RNA功能研究中,发现和阐明新的microRNA功能是研究的重点。项目组根据RNA结构组件特点,设计结构单元和系统,首创实现RNA二级结构线性化解码方法,简化后的RNA线性表示方法具有简单、有效且便于计算等特点。首次在家蚕基因组中鉴定了46个保守的家蚕microRNAs和21个新的microRNAs,分析了46个家蚕microRNA的547个靶标基因及其功能,这为系统的发掘和阐明microRNA在家蚕发育过程中的调控机制提供了理论依据。项目组还构建了家蚕RNAs谱,识别了mir-2/mir-13族的新成员mir-2b。3)蛋白质数据表征是蛋白质结构功能预测中最重要、最基本的一个环节。项目组通过几何中心和转动惯量矩阵表征蛋白质结构,对于其旋转运动实现"定量"分析,发现蛋白质序列、结构和功能之间的关系;根据重要的遗传和进化功能区域将蛋白质数据约化为多组小数据,运用多元约化策略综合统计分析各类约化数据的位置分布,避免了预测中单一因素、单一层面的缺陷。4)针对序列中重要的遗传和进化功能片段,项目组设计多元统计模型,实现在不同层次用不同尺度描述序列中特殊的组成成分和伪周期模式,并判断给定数据与模型的理论能否达到同步,从而识别过高表达的序列片段。相关论文在BMC Bioinformatics发表10天就被评为高访问率论文,发表1个月论文下载和被访问的次数就高达1400多次,这充分说明了课题组的研究成果得到了学术界的认可。
[成果] 1700450795 广西
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:研究目的与意义:该研究借助人17K全基因组表达谱芯片,通过对中医“补肾安胎圣药”菟丝子含药血清作用于肿瘤坏死因子α(TNF-α)介导下的人体外子宫蜕膜基质细胞、血管内皮细胞的基因表达谱与TNF-α介导下以及菟丝子含药血清作用下基因表达谱行行对比分析,找出差异表达基因,并对差异达基因进行归类分析,以期阐明菟丝子在妊娠蜕膜重塑、胎盘血管重铸、妊娠免疫等方面所作用的靶基因,在基因水平上研究菟丝子补肾安胎的内在分子机制,探讨中医学“补肾安胎”的科学内涵。

。主要论点与依据:菟丝子为补肾安胎的要药,其安胎的效果为大量的临床实践证实,药理研究表明其有性激素样作用,能够改善生殖内分泌物功能,对母胎界面免疫因子具有一定调节作用。在母胎界面,对于其发生药效的机制特别是分子机制研究较少,尚不足以阐明药物作用的机制,因而疗效难以重复,从单一药物作用延伸到复方药物作用的机理,是中医药研究的可行路线之一。基于此,该研究菟丝子作用于肿瘤坏死因子-α介导下体外诱导培养的人子宫蜕膜基质细胞、血管内皮细胞基因表达谱分析,以期阐明菟丝子在妊娠蜕膜重塑、胎盘血管重铸等方面所可能作用的靶基因,在基因水平上研究菟丝子补肾安胎的内在分子机制。创见与创新:该技术以人全基因组芯片对比确定药物作用后转录水平基因表达谱及其差异,并进行生物信息学分析,确定药物关联性转录谱特征,成功建立体外细胞培养体系及细胞模型。从分子水平初步确定菟丝子补肾安胎的可能药物靶标。社会经济效益,存在的问题:该研究属于临床用基础研究,菟丝子已在临床广泛应用,通过研究,初步了解菟丝子在母胎界面母胎免疫调节、蜕膜细胞凋亡、胎盘血管重铸等方面所可能作用的靶基因,为进一步研究其可能作用的分子机制奠定基础,为丰富中医药理论内涵,为临床用药提供可靠依据,也为临床开发中医药新药及对复方进一步研究打下基础。但因芯片数据分析难度较大,全基因芯片基因数量多,还需进一步数据挖掘及聚类、分类集群分析等,确定筛选可能作用的表达差异的基因群,反向用western blot进行蛋白表达的逐一验证。历年获奖情况:该研究成功的进行了人体外蜕膜细胞、血管内皮细胞的培养及鉴定,病进行了细胞造模。通过基因杂交,基因表达谱芯片分析,菟丝子含药血清作用于TNF-α诱导的人早孕蜕膜细胞后与正常空白组对比的基因表达谱共检出基因9856条,其中上调基因81条,下调基因62条,表达上调的已知基因主要为细胞周期依赖性蛋白激酶和抑制剂基因,DNA损伤及修复基因,另外还有氧化压力和炎症损伤基因等。表达下调的基因与细胞营养、生长,细胞周期、信号转导相关。作用于人血管内皮细胞基因表达谱共检出基因7346条,其中上调基因78条,下调基因45条。表达上调的已知基因主要为细胞因子及受体、生长分化相关基因、转录相关基因、凋亡相关基因、信号转导相关基因,表达下调的主要为细胞周期相关基因、凋亡相关基因、核酸酶相关基因等。研究成果公开发表学术论文4篇,中文核心1篇,一般国家级杂志1篇,省级论文2篇。培养硕士研究生1名,已毕业。

[成果] 1800120724 广西
Q5-3 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该实用新型专利提供了一种新颖的生物样品消化装置,包括消化室及与其连接的缓冲室,所述消化室包括主体及连接部,主体为立方体形腔室,底部封闭,上部开口,连接部为上圆下方渐变锥体形,缓冲室包括瓶盖及设置在瓶盖顶部的缓冲槽,瓶盖为圆柱体形,缓冲槽为圆柱体形,其直径大于瓶盖直径,瓶盖上设有通气孔,所述通气孔贯穿缓冲槽。该实用新型的生物样品消化瓶,根据生物样品的体积,选用不同容积的消化瓶,缓冲室连接在消化室上方,防止在摇动消化室时,及在样品消化过程中具有腐蚀性的消化液及泡沫漏出,从而保护放置消化瓶的温箱等设施不被腐蚀,该生物样品消化瓶结构简单,容积明确,方便监控,具有进行推广应用的价值。成果创新性:该生物样品消化瓶的创新性主要体现在与目前疾病控制和食品安全检测实验室使用的普通广口玻璃瓶、开口塑料杯等的粗陋性、随意性、不易操作性等相比较所具有的严密性、精准性、方便性等方面。该生物样品消化瓶可有效避免用上述简单的器具作为生物组织消化容器在消化样品时发泡溢出,容易对孵育用温箱内部造成腐蚀,存在较严重的安全隐患等的弊端。可显著提高医疗卫生检测的安全性、可操作性,也有利于提高检测的准确性。成果独占性:该项装置在精准设计的同时,具有结构非常简单、实用的特点,在同等简单度的情况下很难复制和突破。成果盈利性:该生物样品消化瓶可广泛应用于各种医疗机构的临床检验、疾病预防控制机构的寄生虫病、食品安全检测等工作中。由于该装置结构简单,成本不会超过目前所使用的同类简单替代品。同时,该装置的应用优势远超过目前的同类简单替代品,具有较强的盈利性。成果持续性:该研究组工作在传染病监测一线,掌握相关信息和技术,具有持续创新和对成果进行完善和转化的能力。成果先进性:该生物样品消化瓶是简单性和精准特性完美的结合,克服了目前国内产品的粗陋性,显著提升了该领域产品品质,具有明显的先进性。
[成果] 1700240447 广西
Q-33 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:在对鱼类各种实验研究中,通常需要对鱼进行采血,但由于鱼身体光滑,不方便进行固定,造成采血时非常困难,甚至容易将鱼弄伤造成死亡。该实用新型专利设计了一种对鱼类进行采血的装置,在面板上装若干列相互平行的固定装置,每列固定装置均是由若干个设置在面板上的通孔构成,且每列固定装置中的通孔的中心设置在同一条直线上,在面板的侧壁上固定有若干根绑带,每列固定装置中的通孔的中心设置在同一条直线上,每列固定装置中的通孔的中心对应设置在其中一根绑带的中心线的延长线上,在绑带上均套有锁紧装置,且随着绑带弯曲后锁紧装置能够与其同一直线上的固定装置固定;锁紧装置主要由锁紧套、销轴、锁紧销、弹簧以及挂钩构成,锁紧套套在绑带上且能够在绑带上移动,锁紧销设置在锁紧套侧壁,且能够插入到锁紧套中并与绑带接触,销轴穿过锁紧套,弹簧同时与挂钩和销轴连接,随着绑带弯曲后挂钩能够伸入与其同一直线上的通孔中,绑带远离与面板固定的一端设置有阻挡机构,且阻挡机构的尺寸大于锁紧套的内径尺寸。该装置的结构简单,能够快速将鱼固定,而且根据鱼的大小能够进行调节,便于实验人员进行采血,也保证了采血过程鱼的安全,提高了鱼的成活率,解决了现有在实验中对鱼进行采血时由于鱼身体光滑,不方便进行固定,造成采血时困难,甚至容易将鱼弄伤造成死亡的问题。
[成果] 1700510059 河南
Q914 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:1.主要研究内容:苔藓植物是一类以孢子繁殖,由水生向陆生过渡的植物,目前全世界苔藓植物约有一千多个属,23000余种,具有丰富的生物多样性。由于苔藓植物本身细小而且构造相对简单而不被人重视,苔藓植物的利用也远不及其他高等植物。河南省地处中原,苔藓植物种类丰富。但与其它省份和地区相比,河南省苔藓植物的研究起步晚、进展慢。通过对太行山地区苔藓植物资源的普查可进一步增补河南省苔藓植物的种类,加深人们对苔藓植物的认识,为进一步开发和利用苔藓植物提供有力依据。课题组深入河南省云台山世界地质公园五大园区(云台山园区、青龙峡园区、青天河园区、峰林峡园区、神农山园区)、辉县八里沟、济源市国家级猕猴自然保护区,实地调查采集苔藓植物标本,仔细采集不同生境、不同形态的苔藓植物,详细记录采集地点、生长基质、群落特点、植被类型、海拔高度及采集日期等。然后,对野外采集的标本逐一进行整理、登记,在显微镜下对每份标本进行详细鉴定,对自野外获取的生态群落等资料进行统计分析,对一些较难确定的类群请教国内外同行专家;在此基础上,选取有代表性的苔藓植物进行分子标记(RAPD和SRAP)分析,并将之结果与形态学结果比较,评价分子标记的可行性。2.取得的技术成果:(1)通过对太行山地区苔藓植物的资源调查,共采集标本3000余号,经分类鉴定普查到28科253种苔藓植物;增补了河南省苔藓植物新纪录属8属,新纪录种18种和疑似新种1个;根据普查结果,太行山苔藓植物可划分为9个区系成分和4个群落类型;进行了云台山园区苔藓植物优势科、优势属统计、单种科、单种属统计分析。调查结果表明,丛藓科、真藓科等在云台山园区含量最丰富,是云台山园区的优势科。从优势属的组成来看,主要集中在优势科中,是一些生长于较为干旱的大环境中的种类,如对齿藓属、小石藓属、扭口藓属等。无轴藓科、无轴藓属、残齿藓属、丛毛藓属、拟垂枝藓属等为云台山苔藓植物的单种科、单种属。(2)对苔藓植物DNA的提取方法进行了研究。利用课题组自行设计的改良CTAB法所提取的苔藓植物DNA中多糖和酚类物质含量少,A260/A280为1.83-1.86;A260/A230为2.05-2.50,DNA纯度高,适合于进行苔藓植物相关的分子生物学研究;建立了苔藓植物RAPD和SRAP扩增的条件。对11种苔藓植物进行了RAPD和SRAP分析;从分子水平上分析了11种苔藓植物的亲缘关系并与形态学结果进行了对比,探讨了DNA分子标记技术在研究苔藓植物遗传多样性中的可行性,特别是SRAP分子标记技术在分析科以内植物的可靠性。
[成果] 1700440700 浙江
[Q78, R-33] 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:1.建立了一定规模抑郁模型大鼠大脑额叶及海马组织标本库,为后续研究打下了基础。2.行为学研究发现罗布麻总黄酮提取物与山奈酚均具有抗大鼠抑郁作用,尤其高剂量预防给药。3.液质联检分析发现罗布麻总黄酮提取物高剂量预防给药,除了增加前额叶皮质部位的DA、NE、5-HT含量,还能增高海马组织的5-HT含量,早期、积极治疗将有助于神经修复。4.抑郁症大鼠相关基因芯片表达谱制备并筛选出差异基因S100A10,使用实时荧光定量PCR方法检测大鼠海马S100A10 mRNA的表达,发现S100A10基因表达与抑郁行为及罗布麻叶总黄酮提取物的治疗存在一定的关系,可能是罗布麻叶总黄酮提取物的治疗靶点。5.核心期刊已发表论文3篇。
[成果] 1700450032 广西
Q-33 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:技术简介:该实用新型涉及一种实验室用仪器架,具体涉及一种比色管架,包括两个侧板、底板及带有圆形放置孔的孔板,所述孔板由设有主放置孔的主孔板和副孔板组成,所述主孔板为中空夹层状,所述副孔板设置于主孔板的中空夹层内;副孔板由分别设有第一及第二副放置孔的前、后两块副孔板组成,所述第一及第二副放置孔为半圆形,后两块副孔板贴紧时,两块副孔板上的第一及第二副放置孔组成圆形的副放置孔。该实用新型放置孔能调整大小,可匹配适应不同规格的比色管,无需配备不同规格的比色管架,进而节省空间占用率;还能充分利用比色管架的置物空间,提高比色管架的有效利用率。技术背景:比色管架是一种常用的实验室仪器架,用于放置不同的实验室样品。而现有的比色管架多为固定样式,只能匹配相应大小的比色管。当实验中需要同时用到多种规格的比色管时,往往需要搭配不同规格的比色管架,否则比色管容易放置不稳。实用新型内容:为了克服上述问题,该实用新型提供了一种能调节孔大小、使用灵活的比色管架。该实用新型采用的技术方案是:一种比色管架,包括两个侧板、底板及带有圆形放置孔的孔板,所述孔板由设有主放置孔的主孔板和副孔板组成,所述主孔板为中空夹层状,所述副孔板设置于主孔板的中空夹层内;副孔板由分别设有第一及第二副放置孔的前、后两块副孔板组成,所述第一及第二副放置孔为半圆形,后两块副孔板贴紧时,两块副孔板上的第一及第二副放置孔组成圆形的副放置孔。前、后两块副孔板可分别从主孔板的中空夹层前侧和后侧拉出或推回比色管架内。
[成果] 1800120476 湖北
Q51 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:中国在蛋白质动态学研究中发展了一系列高精度、高灵敏度、应用普适度高的新技术新方法,不仅能够在体外对蛋白质的动态构象进行准确表征,还能捕获并研究活细胞水平的蛋白质动态特征。研究揭示了以泛素、多聚泛素为代表的几类重要的蛋白质体系的动态构象及其对应的生物学功能机制;系统揭示了细胞自噬相关蛋白在活细胞的结构和动态过程;在活细胞水平解析了离子通道蛋白的门控机制。(1)发展了一系列高性能顺磁探针,并整合多种技术手段研究蛋白质动态学。(2)发展了在活细胞水平研究蛋白质动态结构的一系列创新方法。(3)发展蛋白质复合体的表达纯化技术,应用冷冻电镜解析了若干高度动态蛋白质复合物的结构并揭示其功能。(4)在活细胞水平系统揭示了细胞自噬相关蛋白的结构和动态过程以及离子通道蛋白的门控机制。
[成果] 1700470448 北京
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 1.针对证书只能进行身份验证,不能进行访问控制等问题,对现有证书加以改进,提出了基因证书。研究基因证书的构成、初始化和管理,研究将身份鉴别和访问控制于一体的机制。 2.传统的认证过程需要第三方中介机构介入,使得这类信任模型的身份验证、授权过程复杂。针对上述问退,提出了一种基于家族基因的信任方法,该种信任方法不需要第三方进行验证。研究该信任方法的家族基因实现机理及其算法实现和数据结构等。 3.为了解决入侵者绕过身份认证机制而存取网格资源的问题,合法用户越级扩大自己的访控权限滥用网格资源等问题,以身份认证、访问控制等为主要研究对象,提出了一种基于家族基因的信任模型。该模型按照家族基因确定家族成员的血源关系,并把这种血缘关系的远近作为家族中某个家族成员(族长)对各种事务(身份鉴别、访问控制)进行管理时和与其他家族成员交往(访问资源)时的一种依据。 主要科学发现点: 1.从基因技术中发现其可以在信任领域应用的特性,人类是按照家族基因,也就是血亲关系确定人类之间关系的远近的,对这一特性提炼,用计算机方法模拟,将它与信任技术结合在一起,提出用其来确定网格中各个用户关系的信任关系,提出了一种新的信任关系,基于家族基因的信任关系。 2.从基因技术中发现基因的遗传规律——父辈的基因在往下一代遗传的过程中,父辈的家族基因一直不变,可以检测其家族基因来确定某个孩子是某一家族的子孙,对这一特性提炼,将其用计算机方法模拟,与信任技术结合在一起,给网格中的每个计算机用户分配一个基因(遗传密码),并用检测其家族基因的方法来确定这个网格用户是否是这个家族的的成员,提出了一种新的信任方法,基于家族基因的信任方法。 成果产生的价值: 1.项目成果将为电子商务企业、政府、高校等信息系统安全提供决策支持;为简化繁琐的网格信任计算过程、建立新一代网格计算安全的、简洁的理论和实现提供技术支撑;对中国经济和社会发展营造健康的网络环境具有重大的理论和现实意义。 2.新的信任模型弥补了现有模型安全方面的不足,解决了网格环境下信任系统所面临的假冒合法用户,虚假服务等的一系列问题,保护网格用户的合法利益。 3.信任模型能够动态的描述网格计算实体之间的信任关系,进而提高信任计算的成功率和整个网格计算信任系统的安全性,使处于网格计算中的信任系统变得更加健壮、安全。因此,对信任模型的研究可以促进中国网格服务中信任技术的发展。
[成果] 1700510076 河南
Q14 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目依托国家自然基金、河南省科技厅基础与前沿项目及河南大学自然基金,项目成果属于信息科学与系统科学、数学和生命科学交叉领域的基础与应用研究成果。系统生物学是系统科学与信息科学、生命科学、数学、计算机等的交叉研究领域,是国家中长期科技规划面向国家重大战略需求的基础研究领域,是基金委十二、十三五发展规划优先部署和积极推动发展的领域。生命系统可用生物网络描述。对生物网络的研究有助于人们系统的理解生命现象的发展及演化,解释疾病发病机理或作物抗逆机制,寻找药物靶标或植物非生物胁迫响应关键基因。对网络医学或分子育种具有重要理论和应用价值。该项目围绕生物网络的建模与统计分析,由简单模体逐步上升到网络层次研究,由模体功能、演化机制研究逐步到模体在网络统计分析中的应用,最终到具体生物问题的研究。阐明了若干简单网络模体的结构与动力学、功能之间的关系,解释了网络模体的进化机制;利用主成分分析等统计方法结合网络模体概念提出识别分子网络中关键节点的算法;同时克隆了油菜中基因BnIMPα并且系统地研究了这一基因的功能特征,为相关工程研究、网络医学应用及分子育种奠定了坚实的基础。该项目立足国际前沿,注重数学及统计模型的建立、研究方案和算法设计、理论与实际应用结合。通过项目研究,获得如下科学发现:1)提出了生物分子网络中统计识别关键节点的两个新算法,可很好地对生物分子重要性进行排序。2)通过微分方程建模及动力学分析,阐明了一些简单基因环路的结构与功能、动力学之间的关系,一定程度上解释了某些基因环路被进化选择的原因。3)研究了有色噪声诱导的随机及同步切换,深入分析了与白噪声诱导的行为的差异,阐明了有色噪声在双稳基因调控环路中的作用。4)基于复制变异机制和统计分析方法,阐明了生物分子网络中网络模体的演化机制。5)克隆了油菜中输入蛋白α基因并且系统地研究了该基因的功能,为基于该基因的分子育种研究奠定基础。该项目至2015年1月发表SCI及EI论文19篇,包括1篇SCI一区,2篇二区和8篇三区论文。两篇2014年发表的论文他引均在10次以上,包括统计物理领域国际领军人物H.E.Stanley课题组在国际著名SCI一区top期刊Nature Communications上的引用、浙江大学孙优贤院士课题组在国际著名SCI二区top期刊IEEE Transactions on Signal Processing上的引用等。获IEEE国际电路与系统学会最佳应用论文奖1项、河南省教育厅自然科学优秀学术成果奖和论文奖一等奖各1项、河南省自然科学优秀论文奖3项、山东省统计科学技术成果一等奖1项、培育农作物新品种1项等。形成的科研成果产生了较大学术影响,为中国及该省科技进步发挥了重要作用。
[成果] 1800120360 北京
Q15 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:该项目围绕网络海量图像的共性分割方法开展了深入研究,在面向大规模图像共性重要性区域检测和共性分割两方面取得了一定的进展,已完成了研究内容:(1)为了能够对复杂的大规模图像进行有效的重要性区域检测,研究了一种具有方向性的各向异性特征度量方法,能够对显著物体的边缘进行更准确地描述,减少背景纹理的干扰,从而提高重要性区域检测的准确性。为了提高重要性区域检测的效率,研究了一种基于空间填充曲线的重要性计算方法,将二维图像域转化为一维曲线进行计算,从而降低了计算复杂度,更好地适用于大规模图像重要性区域检测。(2)图割优化是图像共分割的常用方法,但传统的图割方法需要建立复杂的图结构以准确描述图像之间的共性特征,从而影响了分割效率。该项目研究了一种基于超图的图结构方法,利用图中的超边描述图像间的共性特征,而且构造这种超图相对简单,能够更有利于大量图像之间的图结构化,提高了图像共分割的效率。
[成果] 1700470338 北京
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:研究目的: 随着新一代的测序技术的发展,越来越多的编码和非编码基因被科研人员所发现。但是面对海量的基因库,科研人员无从下手去研究如此巨大数量的基因。之前常用的基于慢病毒载体的RNA干扰文库虽然广为应用,但是由于RNA干扰技术对于基因表达的抑制能力有限,常常不足以展示出基因相对应的性状。 CRISPR/Cas9技术是第三代基因组编辑技术,也是现在世界上最为前沿的生物技术。基于CRISPR/Cas9技术的高通量遗传筛选平台的出现能够帮助科研人员大规模的快速和高效的分析出编码和非编码基因的功能以及基因在复杂的环境中同其他基因相互作用的机制。 主要技术创新点: 该项目在CRISPR/Cas9技术基础上开发了高通量的遗传筛选技术。该技术分为两种,一种是针对编码基因的高通量遗传筛选技术,另外一种是针对非编辑基因的高通量筛选技术。 针对编码基因的高通量筛选技术使用的是设计并合成完备的sgRNA文库,该文库针对的是编码基因的序列,通过病毒进入到Cas9稳定表达的细胞系中去,控制好病毒滴度,获得大规模的基因移码突变的细胞库。通过对细胞库进行筛选可以高通量的研究基因功能。 对非编码元件进行简单的移码突变并不能起到作用,所以该项目又设计并建立了paired-guide RNA(pgRNA)文库的构建方法,通过pgRNA引入的基因组大片段删除来破坏lncRNA表达及功能,并由慢病毒介导在多个癌细胞系中实现了功能筛选。 有了以上两种高通量筛选的方法,科研人员可以快速高效的对编码基因或者非编码基因进行功能研究,信号通路研究以及其他方面的研究。 成果产生的价值: 该项目开发的这两种高通量筛选平台,依托于现在世界上最为前沿的CRISPR/Cas9技术,已经广泛被全世界各大科研机构所使用。到现在为止,该项目已获得了三项国家发明专利授权,一项发明专利正在受理当中,8篇高水平的文章在《nature》《nature biotechnology》上面发表。同时该项目紧跟时代步伐和政府的领导,实现了产学研用的科研成果转化,将专利转让给博雅辑因(北京)生物科技有限公司,实现了一定的经济效益和社会效益。 基因编辑是近年来在生命科学领域里最为前沿的技术,是科技创新的一个标志性的技术,同时也是应用前景最为广阔的技术。高通量筛选技术能够研究编码基因和非编码基因的功能,帮助药物的研发和靶点的筛选,十分契合首都作为科技创新中心和开放创新核心区的目标,也为首都的经济发展带来强大的驱动力。
[成果] 1700240709 广西
Q78 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题的来源及背景:2013年广西科学基金(青年基金项目)资助开展“三七中RNase-like贮藏蛋白基因克隆及表达”(2013GXNSFBA019087)课题研究,由广西壮族自治区药用植物园独立承担。研究的目的和意义:三七为主产云、桂地区的重要名贵中药材。三七根茎的蛋白质差异定量分析表明,RNase-like贮藏蛋白等差异表达蛋白质在其次生代谢及品质形成中发挥关键作用。该蛋白在红血细胞溶血方面具有抗补体活性、作为贮藏蛋白能增强对环境的适应性、构成gintonin糖脂蛋白参与广泛的生理过程等。克隆该蛋白相应基因对应深入其功能分析、三七种质品质及适应性改良具有重要意义。主要论点及论据:三七中RNase-like贮藏蛋白基因cDNA全长717bp(GenBank,kc751542),DNA基因全长1074 bp,包含有3个外显子和2个内含子,编码238个氨基酸,含有核苷酸结合的保守区域,属于RNase-T2超家族成员;RNase-like贮藏蛋白基因在三七根、茎、叶等组织中均有表达,且在3年生根组织中表达量最高;体外表达显示RNase-like贮藏蛋白具有核酸酶活性。创见与创新:项目从基因水平上对三七中具有生物活性的蛋白进行研究,其结果可以为应用现代生物技术实现三七的遗传改良奠定基础。社会经济效益及存在问题:社会经济效益:项目为应用基础研究,暂不产生直接的经济效益。存在的问题:项目实施中发现, RNase-like贮藏蛋白在原核系统中可能受到细菌限制修饰系统的影响而不表达,在真核表达系统中表达量低,其最佳的诱导表达条件尚需摸索。历年获奖情况:未获得任何奖项。成果简介:项目采用同源克隆法和RACE技术相结合,从三七根茎总RNA中成功的获得了RNase-like贮藏蛋白基因(GenBank,kc751542),其ORF全长717bp, DNA基因全长1074bp,包含有3个外显子和2个内含子,编码238个氨基酸,含有核苷酸结合的保守区域,属于RNase-T2超家族成员;实时荧光定量PCR确定RNase-like贮藏蛋白基因在三七根、茎、叶等组织中均有表达,且3年生三七根中表达量最高;在毕赤酵母GS115中进行甲醇诱导分泌表达,纯化后的蛋白具有核酸酶活性。该成果可以为深入研究该蛋白质的酶活性、免疫定位等分子功能,以及通过遗传工程技术创制三七优良新品种奠定基础。
[成果] 1700450425 广西
[Q78, S79] 应用技术 林木的培育和种植 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:针叶树可分泌大量以萜烯类化合物为主要成分的有特定气味的树脂,也称之为松脂,是重要的工业原料,长期以来为人们所研究和开发利用。马尾松是中国最主要采脂树种,中国有90%以上的树脂是采自马尾松。在松脂成分中,松香含量占70-75%,而松香的主要成分树脂酸是一类二萜化合物,GGPP是树脂酸的直接前体。GGPPS基因的表达丰度在一定程度上反映了植物二萜合成链的活跃程度,GGPPS基因表达水平相对较高的马尾松植株,其体内的二萜化合物合成相对较多,交脂力可能相对较高。该发明建立的检测马尾松GGPPS相对表达量的方法,可为选育高产脂力马尾松优良品种提供分子辅助育种的理论基础和技术支持。技术原理及性能指标:荧光定量PCR利用荧光染料对PCR产物进行标记跟踪,实时在线监控反应过程,通过荧光信号和反应循环数计算比较样品模板的初始浓度。荧光定量PCR对扩增过程中的应该信号进行全程实时检测,反应快速、重复性好、灵敏度高、特异性强、结果清晰,是一种便捷可靠的新定量检测技术。该发明在设计特异性引物的基础上,建立了马尾松GGPPS基因相对表达量的检测方法,可以特异性的检测分析马尾松针叶、茎、根系等类型组织样本中的GGPPS基因相对表达量。在实施例中对以上4种植物主要的组织样本进行检测,检测数据重复性好,并且标准差均在1%以下,检测结果可信度高。技术的创造性与先进性:该发明方法根据马尾松GGPPS基因序列,经过分析设计得到一对特异引物,引物特异性强,扩增效果和重复性好,荧光定量RT-PCR检测其扩增曲线和溶解曲线表现好,适用于马尾松针叶、茎、根等各种类型的组织样本,而此前针对马尾松GGPPS基因的表达量分析并未有相关研究报道和专利公布。常规半定量RT-PCR技术在PCR扩增之后还需要需要通过PCR产物电泳、图像扫描处理后根据条带亮度来分析计因表达量,这些PCR后处理步骤操作繁琐,并且其中操作的不稳定性会对最终结果带来很大影响。该发明方法采用的实时定量RT-PCR技术,通过仪器在扩增过程中实时测读荧光信号,不需PCR后处理,实验操作简便快捷,并避免引入其他误差因素,提高了结果的稳定性和重复性,荧光检测的灵敏度高、特异型强,其结果是直接读取的数字化荧光信号,易于标准化。该发明方法对马尾松GGPPS基因的表达丰度在一定程度上反映了植物二萜合成链的活跃程度,马尾松GGPPS基因表达水平相对较高的马尾松植株,其体内的二萜化合物合成相对较多,产脂力可能相对较高。该发明建立的检测马尾松GGPPS相对表达量的方法,可为选育高产脂力马尾松优良品种提供分子辅助育种的理论基础和技术支持。技术的成熟程度,适用范围和安全性:适用于检测分析马尾松针叶、茎、根系等类型组织样本中的GGPPS基因相对表达量,重复性好,可为选育高产脂力马尾松优良品种提供分子辅助育种的理论基础和技术支持。
[成果] 1700450704 广西
[Q78, R28] 应用技术 医学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:该项目是广西自然科学基金面上项目“三七转录组、表达谱的高通量测序及皂苷合成关键酶的克隆研究”,(任务书编号:2013GXNSFAA019207)的经费资助而完成的。由广西壮族自治区药用植物园独立承担。技术原理及性能指标:技术原理:利用第二代高通量Solexa测序技术对1-4年生三七根的转录组和表达谱进行了研究,发现三七皂苷生物合成通路中已知基因;研究转录组数据中大量Unigenes的实时表达,结合三七皂苷的含量变化规律,从CYP450基因Unigene中和UDPG基因Unigene中筛选出候选基因;利用RT-PCR技术,克隆出三七皂苷生物合成相关的基因,并对全长基因进行功能分析。阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。探讨三七中皂苷含量的HPLC分析方法、海拔对三七抗氧化酶活性与光合色素的影响、打破三七休眠和三七避雨栽培技术等研究,为三七育种和种植服务。性能指标:转录组测序得到55,155,156条reads,碱基数为4,963,964,040个bp,约合4.9G的数据,最终得到96704条Unigene。发现与次生代谢相关的unigene共2517条,其中涉及萜类骨架合成的Unigene有111条;发现了其他CYP450基因Unigene 384个、glycosyltransferase基因Unigene 120个和glucosyltransferase基因Unigene 219个。在研究大量Unigenes的实时表达中,1-4年生四种年龄之三七根的表达谱均得到500万个以上表达标签(Clean Tags)。结合三七皂苷的含量变化规律,已从384条CYP450基因Unigene中选出9条候选基因,219条UDPG基因Unigene中选出8条候选基因。利用RT-PCR技术,克隆出三七皂苷生物合成相关的基因----PnFPP、PnSQE、PnSQS、PnCAS的一共4条基因全长,并对全长基因进行了功能分析。初步阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。完成广西不同年限三七中皂苷含量的HPLC分析、海拔对三七抗氧化酶活性与光合色素的研究和三七避雨栽培技术研究;申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂,起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。技术的创造性与先进性:通过测序,获得了4.9G的原始数据,拼接获得96704条Unigene序列,发现与次生代谢相关的unigene。通过实时表达和含量变化规律的研究,筛选出共17条候选基因。克隆出4条三七皂苷生物合成相关基因的基因全长,并对全长基因进行了功能分析。申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂;起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。技术的成熟程度,适用范围和安全性:技术的成熟度:通过三年的研究,技术上已较成熟,克隆出4条三七皂苷生物合成相关基因的基因全长,并对全长基因进行了功能分析。申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂,起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。发表论文3篇。适用范围:适用于广西境内的三七育种和种植。安全性:该研究对大气、土壤、水分不造成污染。应用情况及存在的问题:应用情况:利用该研究方法能有效地克隆皂苷合成关键酶基因,加快了三七分子育种、生物合成和抑制其分支途径来提高产量和含量研究进程。发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂和“中药材田七松树林下种植技术规程,在广西药用植物园科研种植基地、那坡三七生态种植基地得到已小规模应用。存在的问题:该研究虽已阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。但三七基因功能验证、蛋白质组和miRNA测序等环节没有做好。有待于进一步研究。历年获奖情况:该项目暂未获得任何的奖项。成果简介:该项目利用第二代高通量Solexa测序技术对1-4年生三七根的转录组和表达谱进行了研究,发现三七皂苷生物合成通路中已知基因;研究转录组数据中大量Unigenes的实时表达,结合三七皂苷的含量变化规律,从CYP450基因Unigene中和UDPG基因Unigene中筛选出候选基因;利用RT-PCR技术,克隆出三七皂苷生物合成相关的基因,并对全长基因进行功能分析。阐述了三七皂苷生物合成的分子机制。完成广西不同年限三七中皂苷含量的HPLC分析、海拔的三七抗氧化酶活性与光合色素的研究和三七避雨栽培技术研究;申请了国家发明专利一种打破三七块根休眠方法及其诱导剂,起草广西地方标准“中药材田七松树林下种植技术规程。为三七育种和种植服务。
[成果] 1700241047 广西
Q17 应用技术 自然科学研究与试验发展 公布年份:2017
成果简介:课题来源与背景:保护与管理好现有海草资源是广西北部湾海洋环境可持续发展的重要需求,而掌握海草床的动态变化及其驱动机制是进行有效保护与管理的基础。作为广西的特色滨海湿地资源,海草床至今仍未受到足够重视,课题组对海草资源的动态变化及其驱动机制仍缺乏了解。海草床是海洋生态系统中最具时空异质性的景观结构,是研究斑块动态的理想场所。海草斑块作为海草床中最明显最基本的景观单元,是研究海草景观格局动态变化的理想单位。该项目为广西自然科学基金资助项目,项目于2012年5月9日签订合同,合同编号为2012GXNSFBA053141,项目负责人邱广龙,项目依托单位为广西红树林研究中心,项目管理单位为广西壮族自治区科学技术厅。项目计划总经费为13.03万元,其中广西自然科学基金资助5万元,项目实施期从2012年7月至2015年1月。研究目的与意义:为了充分了解潮间带海草矮大叶藻在重直分布上不同时间尺度的生长动态差异,阐明控制矮大叶藻生长动态在垂直分布上的关键因素以及导致时间动态差异的主导因子,该文以矮大叶藻海草为研究对象,以广西珍珠湾交东海草场为研究实验区,在三个不同高程布设三种不同类型的研究样地(围隔天然海草斑块、开放天然海草斑块以及人工移植形成的海草斑块),并从2010年10月至2013年10月,开展了每月调查。以比较不同深度下围隔天然样地(不受人为的物理干扰)和开放天然样地(受人为的物理干扰)以及围隔人工移植样地在多空间尺度和多时间尺度下矮大叶藻海草不同水平(斑块/群落/个体)的生长动态的差异。项目成果可为广西海草资源的保护、利用与恢复提供科学依据。主要论点与论据:该研究展示了潮间带海草生长的高度动态性,表明了在没有任何人为物理干扰下海草斑块的动态变化以及快速消失;采用多空间尺度和多时间尺度相结合的研究方法,从斑块-个体尺度全面探讨了矮大叶藻海草的生长规律并全面分析了环境因素对潮间带海草生长动态的影响;估算了华南地区矮大叶藻海草的生产力;该研究强调了潮间带海草自然生长的波动性、光照的重要性,以及台风暴潮在迅速改变海草生境中的可能影响,为华南潮间带海草的保护与管理提供了重要的科学依据。创见与创新:采用多空间尺度和多时间尺度相结合的研究方法,从斑块-个体尺度、环境因素以及人为干扰的差异着手,深入剖析了潮间带海草的生长规律和海草斑块动态的驱动机制。利用大量的多年连续观测数据,全面分析了环境因素对潮间带海草生长动态的影响,并估算了华南地区矮大叶藻海草的生产力;该研究强调了潮间带海草自然生长的波动性、光照的重要性,以及台风暴潮在迅速改变海草生境中的可能影响,为华南潮间带海草的保护与管理提供了重要的科学依据;提出了适用于广西潮间带的海草床生态监测方法。社会经济效益:对于提高科学界和公众对海草及其生态作用的认识有积极的作用。历年获奖情况:无。
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