为了降低细菌在处理重金属中的成本以及增加实际应用的可能性，本实验使用豆腐废水作为微生物的廉价培养基，并将培养好的微生物应用于实际电镀废水中铬、镍等重金属的去除。研究发现蜡状芽胞杆菌(Bacillus cereus)和人苍白杆菌(Ochrobactrum anthropi)在稀释的豆腐废水中就能很好的生长，表明豆腐水能够提供细菌生长的必需营养物质。此外，在添加了糖渣浸出液的豆腐废水且pH值为7.5时为细菌的最适宜生长条件。进一步的研究则表明在最佳条件下分别生长的蜡状芽胞杆菌和人苍白杆菌，对初始浓度分别为214和367 mg/L的含铬、镍的电镀废水均具有较好的去除效率，并且细菌的菌量越大去除效率越高，去除效率可以达到80%以上。对处理前后的蜡状芽胞杆菌进行显微成像观察(原子力显微镜、扫描电镜和透射电镜)，结果发现电镀废水对细菌的形貌破坏较为严重，同时X-射线能谱分析(EDS)表明胞内和胞外都参与了铬和镍的固定。此外，傅里叶变换红外光谱(fourier transform infrared, FT-IR)的数据暗示着细菌的N-H和C=O等官能团在重金属的固定过程中发挥了重要的作用。本研究通过使用豆腐废水用于廉价培养细菌，为细菌治理含铬和含镍的废水提供了一种新的思路。

半滑舌鳎(Cynoglossus semiliaevis)性别控制与全雌育种相关研究需要一种快速、准确的性别特异分子标记。本研究通过对半滑舌鳎共显性性别特异微卫星标记筛选，得到Z、W染色体同源片段相差35 bp的位点，对其进行克隆和测序，针对所得测序结果，重新设计引物进行序列特异扩增区间(sequence characterized amplified region, SCAR)转化，增大35 bp差异片段在扩增片段中的所占比例；并摸索得到4%琼脂糖凝胶，150 V，25 min为最适电泳条件，所得SCAR标记可在雌性个体中扩增出169 和134 bp两种DNA条带，雄性个体中扩增出169 bp DNA条带，超雌个体中扩增出134 bp DNA条带；将其应用于生产实践中，对半滑舌鳎生理雄性亲鱼576尾进行快速检测，在保证存活的前提下，剔除了亲鱼中的100尾伪雄鱼，有助于提高后代的雌性比例。本研究所得半滑舌鳎性别特异SCAR标记，可用于实验室对半滑舌鳎雌性、雄性和超雌个体遗传性别的准确测定和养殖场简易环境下养殖亲鱼雄鱼中伪雄个体的快速检测。

为了比较SB(Sleeping Beauty)、PB(PiggyBac)和Tol2 3种转座子介导的基因捕获效率，本研究构建了含有3种转座子的启动子捕获载体pT3-PST-Pro-Trap。将此载体分别和SB、PB和Tol2 3种转座酶mRNA按照质量比1.0∶1.5的比例注射斑马鱼(Danio rerio)一细胞胚胎，通过检测绿色荧光蛋白报告基因(GFP)的表达水平比较不同转座子的捕获效率。结果显示，3种转座子介导的启动子捕获载体能够高效率捕获内源基因启动子，进而驱动GFP的表达；注射后培养36 h时的SB、PB和Tol2捕获效率分别为24.32%、30.70%和18.87%， PB捕获效率显著高于SB和Tol2(P＜0.05)；3种转座子在60 h时的捕获效率均高于36 h的，其中SB和Tol2组差异达显著水平(P＜0.05)，而PB组差异不显著(P＞0.05)。本研究结果表明，SB、PB和Tol2转座子介导的基因捕获技术可以用于脊椎动物高通量功能基因筛选，为功能基因研究提供有效新方法。

超长链脂肪酸延伸酶 6(elongase of very long chain fatty acids 6，ELOVL6)是长链脂肪酸延长反应的限速酶。本研究旨在通过对奶山羊(Capra hircus)ELOVL6基因的克隆、组织表达分析以及腺病毒(Adenovirus)介导的超表达技术，研究该基因超表达后对乳腺上皮细胞中脂肪酸代谢相关基因的影响。 利用RT-PCR技术克隆了奶山羊ELOVL6基因的CDS区；利用实时荧光定量PCR(qRT-PCR)检测该基因在泌乳期奶山羊10个组织中的相对表达量；构建该基因的重组腺病毒超表达载体，包装出高滴度的腺病毒并感染奶山羊原代乳腺上皮细胞，qRT-PCR检测ELOVL6超表达效果及其对脂肪酸代谢相关基因的影响。结果表明，ELOVL6基因CDS区序列长度为795 bp(GenBank登录号: KF667508)，共编码264个氨基酸。同源分析发现，奶山羊ELOVL6基因CDS区核酸序列与牛(Bos taurus)、大鼠(Rattus norvegicus)和人(Homo sapiens)的同源性分别为97%、90%和93% ，氨基酸序列同源性分别为99%、92%、95%。利用TMpred 对ELOVL6蛋白跨膜结构预测分析，发现该蛋白有5个跨膜区，保守的组氨酸模体(HXXHH)位于ELOVL6蛋白的第二与第三跨膜螺旋间。ELOVL6蛋白质疏水性预测显示，该蛋白总体具有较强的疏水性。组织表达分析显示，ELOVL6基因在脂肪组织中表达量最高(P<0.01)，小肠次之(P<0.01)，心脏中表达量最低。超表达ELOVL6基因的重组腺病毒的滴度为108 U/mL，病毒液感染原代乳腺上皮细胞48 h后，ELOVL6基因的表达量上升约200倍；脂肪酸代谢相关基因检测分析发现，固醇调节元件结合蛋白-1基因(SREBP-1)的表达量显著下降(P<0.05)，脂肪分化相关蛋白基因(ADRP)的表达量显著升高(P<0.05)，过氧化物酶体增殖物激活受体γ基因(PPARγ)及脂肪酸转位酶基因(CD36)的表达量无明显变化。研究结果表明，ELOVL6基因可以影响奶山羊乳腺上皮细胞脂肪酸代谢相关基因的表达，对乳腺脂肪酸代谢具有一定的调控作用。本研究为ELOVL6基因在奶山羊乳腺脂肪酸代谢调控中的功能研究提供研究依据。

为了探索通用型植物表达载体的快捷构建，本研究通过PCR克隆、酶切连接和PCR扩增获得CaMV 35S启动子序列及pUC19多克隆位点部分限制性内切酶位点和NOS终止子，构建成完整的表达组件，并将该组件插入pCAMBIA1300的多克隆位点，构建成通用型植物表达载体pCamE (GenBank登录号: JX841315)。pCamE表达组件的启动子上游、多克隆位点和终止子下游分别含有4、8和3个单拷贝限制性内切酶位点，利于外源基因的克隆和插入以及对载体启动子或终止子的修饰和更换。以绿色荧光蛋白基因(enhanced green fluorescent protein, eGFP)为报告基因，分别构建了表达载体pCam::GFP、pCam::SalGFP和pCam::DAHPS-GFP，转化洋葱(Allium cepa L.)表皮细胞和拟南芥(Arabidopsis thaliana L.)，绿色荧光蛋白(GFP)和融合蛋白DAHPS-GFP在洋葱表皮细胞中均成功稳定表达；在pCam::GFP转基因拟南芥株系的根、根尖、根毛、茎表皮毛、幼叶基部、叶柄微管组织和未成熟花药等组织均能观察到强烈的绿色荧光。表明，植物表达载体pCamE是可将不同目的基因与植物染色体整合并稳定遗传的通用型植物表达载体，不受外源片段大小及插入位点的影响，具有经济实用、适用广泛、操作简便和外源基因在转基因植物中遗传稳定且正常表达等特点。该载体可用于不同基因和不同功能表达载体的快捷构建，为植物的遗传转化和基因功能研究提供了新的通用型基因表达载体工具。

Aurora-B是一种在细胞有丝分裂过程中起重要调控作用的丝氨酸/苏氨酸激酶，在哺乳动物卵母细胞减数分裂过程中的表达、定位与功能研究较少， 相关猪的尚未见报道。本实验采用特异性抑制剂处理猪(Sus scrofa)卵母细胞，研究其减数分裂过程中Aurora-B的表达、亚细胞定位与功能作用。激光共聚焦显微镜分析表明，Aurora-B均匀分布在生发泡(GV)期卵母细胞质中；生发泡破裂后，Aurora-B主要集中在浓缩染色质的周围，并随纺锤体的装配和染色体的分离而发生相应的迁移。使用Aurora-B特异性抑制剂AZD-1152处理后，阻滞在Pro MⅠ-AITI期卵母细胞与对照组相比有显著增加(P<0.05)，MⅡ期卵母细胞显著降低(P<0.05)，同时MⅡ期卵母细胞染色体的排列发生紊乱、纺锤体形态异常，并出现一定程度的微丝断裂和分散。抑制猪卵母细胞Aurora-B的表达，其孤雌胚胎的发育将受严重影响。本研究表明，Aurora-B可能在猪卵母细胞减数分裂过程中对于微管装配、染色体分离等，起着关键的调控作用。

半胱氨酸蛋白酶(cysteine proteinase, CP)是参与植物多种生理过程的一类重要的蛋白酶。为探究CP家族基因在橡胶树(Hevea brasiliensis)中的生理作用，本研究从橡胶树胶乳中克隆了两个CP基因的全长cDNA，分别命名为HbCP2(1 245 bp)(GenBank登录号: KF771829)和HbCP3(1 268 bp)(GenBank登录号: KF771830)，分别编码约41 和40 kD的蛋白质；获得的基因DNA序列全长分别为1 919和1 634 bp，均包含4个外显子和3个内含子；属于木瓜蛋白酶(C1)家族，分别与同属大戟科植物蓖麻(Ricinus communis)(86.86%)及麻风树(Jatropha curas) (84.74%)的一个CP的亲缘关系最近。实时荧光定量PCR分析显示，HbCP2在雄花而HbCP3在胶乳中的表达量最高；HbCP2和HbCP3的表达受割胶、伤害、乙烯利、赤霉素和茉莉酸调控，但不同基因对同一种处理或同一基因对不同处理的反应程度存在较明显差异。研究结果表明，HbCP2可能参与橡胶树的环境胁迫应答和细胞组织衰老过程的调控，而HbCP3可能参与橡胶树的胶乳再生调控以及病害胁迫应答。本研究为橡胶树CP基因家族的研究，探讨CP在橡胶树中对胁迫应答和胶乳再生调控机制提供了相关信息。

查尔酮合酶(chalcone synthase, CHS)是植物类黄酮化合物合成的第一关键酶。为了获得金龙胆草(Conyza blinii Lévl.)CHS基因，本研究采用快速扩增cDNA末端(rapid-amplification of cDNA ends, RACE)技术克隆得到了金龙胆草CHS基因的DNA和cDNA全长序列，并进行生物信息学分析，通过RT-PCR检测该基因在花期不同组织部位中的表达情况并检测对应部位的相对花青素含量。结果表明，获得的CHS基因DNA全长2 098 bp，包括2个内含子；cDNA全长为1 692 bp，含有完整开放阅读框(1 197 bp)，编码399个氨基酸，包含查尔酮合酶的标志性序列，命名为CbCHS(GenBank登录号: KJ155749)。序列比对结果显示，金龙胆草CbCHS基因与已报道的其它植物的CHS氨基酸序列具有很高相似性(最高为95%)。半定量RT-PCR结果显示，在叶和茎的表达量最高，相对表达量分别达到87.03 %和98.33 %，表达量之间没有显著差异(P＞0.05)；在根中CbCHS基因表达量最少，相对表达量仅为9.43 %，表达量与其余部位具有显著差异(P＜0.05)。花青素含量也以茎和叶中最高，根中微量，表明CbCHS基因与花青素的蓄积有一定相关性。本研究首次克隆了金龙胆草CbCHS基因的全长DNA及cDNA序列，研究了其在花期不同组织器官中的表达量差异及与花青素的含量关系，为进一步研究CbCHS基因对金龙胆草黄酮含量的影响及其调控机制提供了基础资料。

细胞凋亡(apoptosis)也称程序性细胞死亡(programmed cell death, PCD)，对于生物体正常发育和繁殖是必不可少的，也受各种生物和非生物胁迫所调控。铝胁迫是酸性土壤中影响植物生长和限制作物产量的一个主要因子，铝对细胞的毒害之一是诱导程序性细胞死亡。本研究通过用4',6-二脒基-2-苯基吲哚(4',6-diamidino-2-phenylindole, DAPI)染色观察铝胁迫下丹波黑大豆(Glycine max)根尖细胞细胞核和线粒体中细胞色素c(cytochrome c, Cyt c)含量等的变化。结果表明，铝胁迫下，丹波黑大豆根尖细胞DAPI染色后细胞核在细胞边缘聚集，核内的染色质凝聚呈新月状，分布在核内周边，呈致密浓染。大豆根尖细胞线粒体中的丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量均随着铝处理浓度和时间的增加呈上升趋势，表明大豆根尖细胞线粒体膜氧化程度增加，膜系统损害更严重。线粒体Cyt c/a的比值能够反映线粒体内膜上Cyt c量的变化。铝胁迫下，大豆根尖细胞线粒体膜通透性转换孔(mitochondrial permeability transition pore, MPTP)不断开放，线粒体膜电位(ΔΨm)降低，线粒体膜的完整性被破坏，促使Cyt c从线粒体内膜上脱落下来，线粒体中的Cyt c/a和Cyt c含量减少，Cyt c有可能通过线粒体膜从线粒体释放到细胞质中。这些研究结果从细胞和生理水平揭示了线粒体和Cyt c在铝诱导丹波黑大豆根尖细胞发生凋亡过程中的作用，进一步阐明了铝胁迫诱导丹波黑大豆根尖细胞凋亡的过程，加深了铝毒对植物毒害机理的认识。

为了解析猪(Sus scrofa)精子中精子黏附蛋白基因家族(Spermadhesins)和精子运动抑制因子SPMI基因的表达与生物功能的关系，本研究采用精子上游法获得高低活力精子，结合体细胞标记基因分析检测所制备的精子RNA纯度，最后应用半定量RT-PCR技术分析高低活力精子mRNA表达差异。RT-PCR电泳显示，高活力精子中所有AQN1、AQN3、AWN(精子黏附蛋白基因家族)、PSPⅠ(猪精液蛋白1)、PSPⅡ(猪精液蛋白2)和SPMI的mRNA表达丰度均低于低活力精子。单因素方差分析显示，低活力精子组中AQN1、AQN3、AWN、PSPⅠ、PSPⅡ和SPMI mRNA相对表达水平均显著高于高活力精子组。研究结果提示Spermadhesins和SPMI基因在精子中的mRNA表达水平有可能作为精子活力的分子标记，从而为猪分子育种提供参考。

山羊绒毛的产量和绒毛纤维的质量与角蛋白有关。本研究旨在探讨内蒙古白绒山羊(Capra cashmere)毛囊差异表达蛋白质的变化规律，采用双向凝胶电泳(two dimensional gel electrophoresis, 2-DE)技术分离一年中12个月份毛囊总蛋白质，建立了毛囊发育周期蛋白质图谱。使用质谱鉴定差异表达蛋白点，并分析部分蛋白点的表达趋势。结果表明，12个月样本的2-DE图谱显示，平均每块胶上可检测到255个蛋白点，分布在pI 4~7，分子量30~85 kD；软件分析得到20个差异表达蛋白点，质谱成功鉴定出12种蛋白质；这些蛋白质主要为角蛋白(keratin, K)，参与细胞生物过程并发挥生物学功能。将12个月做以下划分：11、12、1和2月4个月归为毛囊退行期，3和4月归为毛囊休止期，此时蛋白质表达量明显降低；5、6、7、8、9和10月归为毛囊兴盛期，蛋白质表达量为一年中最高。初步得出K1、K5、K71和K25在毛囊发育的兴盛期表达量高，可能促进毛囊的生长发育。K83和K10在毛囊休止期表达量高，可能与毛囊的休止有关。研究建立了良好的皮肤毛囊蛋白质表达谱，分析并鉴定了差异蛋白质及其表达趋势，对于从蛋白质组学研究内蒙古白绒山羊毛囊生长和发育，寻找标记蛋白应用于绒山羊育种提供了新的研究线索。

本研究比较了层粘连蛋白(laminin)、纤维连接蛋白(fibronectin)、胶原蛋白(collagen)以及睾丸支持细胞(sertoli cell)4种不同培养系统对鸡(Gallus gallus)精原干细胞 (spermatogonial stem cells, SSCs) 体外增殖的作用效果。采用三酶两步消化法分离SSCs，细胞经明胶差速纯化后培养，将传至3代的SSCs重新接种于层粘连蛋白、纤维连接蛋白和胶原蛋白包被的培养皿中以及睾丸支持细胞制备的饲养层上，通过形态学、5-乙基-2'-脱氧尿嘧啶核苷(EDU)细胞增殖、qRT-PCR技术检测不同培养系统对鸡精原干细胞体外增殖的作用效果。结果表明，鸡SSCs的碱性磷酸酶(AKP)阳性克隆数在睾丸支持细胞组最高，达到每视野 (32±3)个，层粘连蛋白组、纤维连接蛋白组和胶原蛋白组分别为(26±3)、(24±2)和(23±2)个，三组差异不显著(P>0.05)；EDU检测睾丸支持细胞组细胞增殖率为(92.82±2.15)%，显著高于三组基质蛋白组(P<0.01)；qRT-PCR结果显示，增殖标记基因原癌基因(myconcogene, c-myc)、Kruppel样因子4(kruppel-like factor 4, Klf4)、增殖细胞核抗原(proliferating cell nuclear antigen, PCNA)在睾丸支持细胞组的表达量最高，其次为层粘连蛋白组，c-myc和Klf4在纤维连接蛋白组中的表达要高于胶原蛋白组，PCNA则相反。实验结果表明：三组基质蛋白及睾丸支持细胞都能够促进鸡SSCs的体外增殖，其中睾丸支持细胞作用最佳，其次为层粘连蛋白，纤维连接蛋白和胶原蛋白两者作用效果差异不显著。该结果为进一步优化鸡胚SSCs的体外培养体系，阐明生殖细胞增殖机制提供了实验基础和理论支撑。

PcF(Phytophthora cactorum-fragaria)蛋白是一类只存在于疫霉属(Phytophthora)中的重要致病因子。致病疫霉(Phytophthora infestans)基因组学研究预测出了20个PcF/SCR(small cysteine-rich)-like基因，但其对寄主植物的致坏死功能尚未被证实。本研究选取其中编码蛋白被预测具有4个二硫键的基因PcF/SCR.1(GenBank: XM_002902885)，对其进行基因克隆和致坏死功能分析。利用RT-PCR获得336 nt的全长cDNA，将其连入表达载体pBI121后，转化农杆菌(Agrobacterium tumefaciens)LBA4404，注射接种本生烟(Nicotiana benthamiana)，观察叶片症状。在注射接种后5 d时叶片开始出现黄化，7 d时叶片出现严重皱缩和坏死症状，初步表明该基因具有致坏死功能。序列比对分析表明，PcF/SCR.1基因编码的蛋白具有与PcF蛋白相类似的3个二硫键(C89和C99, C68和C100, C73和C104)和1个仅存在于PcF/SCR.1的潜在二硫键(C88和C110)，推测其在维持蛋白结构功能方面发挥重要作用。为深入了解PcF/SCR.1基因的致坏死功能，利用试剂盒定点突变该基因编码蛋白的第99、100、104和110位上的半胱氨酸，构建缺失二硫键突变体的重组质粒，并在本生烟中进行瞬时表达。仅突变110位半胱氨酸，或者同时突变99位和110位两个位点的半胱氨酸时，PcF/SCR.1基因的致坏死功能并没有受到影响；当半胱氨酸的突变个数增加到3个(C99/100/110A)或者4个(C99/100/104/110A)时，接种烟草叶片没有出现坏死症状，表明二硫键在该基因的致坏死功能中具有重要作用。为进一步了解PcF/SCR.1基因在致病疫霉侵染马铃薯(Solanum tuberosum)过程中的表达模式，利用荧光定量RT-PCR分析其在不同侵染时期表达量的变化，结果显示，该基因在整个侵染过程中均有不同程度的上调，而且在接种48 h时表达量达到最高值，说明该基因可作为毒素因子在病菌侵染马铃薯叶片的整个过程中都起作用，而且主要作用可能是在侵染后期(48 h)通过分泌大量的毒素蛋白来破坏寄主的防御系统进而促进自身的定殖。对PcF/SCR.1基因致坏死功能的研究，有助于深入了解该基因在致病过程中的作用及机制，为PcF/SCR-like家族其他基因的功能研究提供参考。

细菌双精氨酸转运系统(twin-arginine translocation system, Tat)可严重影响动植物病原细菌的致病性，为了研究Tat与西瓜嗜酸菌(Acidovorax citrulli)致病性的关系，本研究通过同源重组的方法构建了西瓜嗜酸菌的tatB基因缺失菌株(ΔtatB)以及互补菌株(CtatB)，并从西瓜嗜酸菌致病能力、游动能力、生长能力、胞外多糖与胞外纤维素酶产生能力以及生物膜形成等方面阐明Tat系统对西瓜嗜酸菌的影响。实时荧光定量PCR探究tatB基因与Ⅲ型分泌系统相关基因(hrcN)和(hrpE)、Tat转运系统相关基因(Aave_1810)和(Aave_0034)以及细胞毒性相关基因(TrbC)的关系。结果表明，ΔtatB能够引起非寄主植物烟草(Nicotiana tabacum)的过敏性反应；tatB基因的缺失导致了嗜酸菌的致病力、游动能力和对数生长初期的生长能力下降；不影响西瓜嗜酸菌胞外多糖、胞外纤维素酶的产生以及生物膜的形成；导致了TrbC和hrcN基因表达量显著升高，Aave_1810、Aave_0034和hrpE基因的表达量显著降低。研究结果表明，Tat系统相关基因tatB的缺失会影响西瓜嗜酸菌一些生物学特性，并导致病菌致病能力降低。本研究为西瓜嗜酸菌 Ⅲ型分泌系统外的其他分泌系统与致病性的关系研究提供了基础资料。

多花黑麦草(Lolium multiflorum)为我国南方农区种植最广，栽培面积最大的优良牧草。其产草时间集中在12月~次年5月，3~5月为高峰期，季节间供应极不平衡。对于南方阴雨潮湿天气，青贮是牧草储存的理想方法，开展多花黑麦草青贮技术研究对发展草地畜牧业具有重要意义。本文综述了国内外黑麦草青贮技术的研究进展，并在此基础上，重点讨论了黑麦草添加剂青贮技术、添加效果及其研究领域。对于多花黑麦草青贮来说，萎蔫青贮技术较为实用，但在高湿季节不宜采用。未来黑麦草青贮的主要发展方向是添加剂青贮技术，添加剂主要包括酸类添加剂、乳酸菌制剂、纤维素酶制剂、水溶性碳水化合物及混合添加剂。此外，混合青贮技术可以解决多花黑麦草含水量高的问题，在生产实践中具有很大的推广应用前景。