时空表达（精选四篇）
时空表达 篇1
关键词：四维,时空,路线,轴线
在园林景观设计过程中, 当视觉路线被遮掩打断或延伸到视线尽头时, 人们很难用准确数字来表达对园林实际面积的认知, 考虑到一般游园者对所存在的空间在尺寸上的感观把握能力有限, 人们通常用行走时间长短或单位时间内看到的景观节点多少来衡量场地面积的大和小, 总结以上情况我们认识到园林以其占有空间的三维形式实际存在着, 但其自身的意义远不止如此, 在园林建筑实际存在的空间之外, 它还拥有时间与空间交织的第四维度。
绘画使用的是两维空间语汇, 所表现的是三维空间。雕塑用的是三维空间语汇, 但却与人分离, 人从雕塑外部来观赏它, 在研究一个雕像时, 我们可以辗转观看, 可以从各个角度去研习它, 近观和远看, 观赏时间的长短, 在一定程度上受到雕像大小的限定, 但是当我们想让某个雕像看上去比它实际体积显示的更大时, 需要雕刻有更多可以观赏的复杂精美细节, 这样在雕像上我们花的观赏时间也许会更长, 感觉雕像的心理尺度也偏大。推想到园林, 空间中也同样存在时间元素的表达。中国的古典私家园林, 由于严格的封建等级制度使之不可能获得更大的景观用地, 在场地面积不大的前提中, 运用各种造景手法使游客在园林中看到更多的景观, 在游园的路线中停留观赏的时间越长, 对场地面积的大小心理认知就会出现错觉, 从而达到了小中见大的效果, 充分体现时空维度的设计存在。景观设计师都知道“小中见大”手法对于现代小区景观设计的重要性。由于开发用地的经济因素限制, 在满足各项技术指标的前提下, 小区留出的景观设计用地是有限的, 但人们越来越认识到提高小区景观生态环境对提高居住者的生活品质有着重要的作用, 为了满足人们与自然多接触交流的生理与心理需求, 在有限的用地中创作更多的绿色景观空间提供交流互动是设计师的首要职责。时空维度的概念延伸了探索园林空间向度特性的工作, 设计师应该将自己的角色转换为景观场所使用者的身份, 来设身处地的观察和感受, 以了解人们在园林景观中活动时对空间的利用情况, 哪里能让停留观赏的时间最长, 哪里是相对利用较少或观赏时间较少的景观空间, 通过分析研究使设计的空间利用更充分, 相对停留在景观空间中的时间越长, 获得的空间感受越丰富。
为了更好的了解园林中的时间维度, 我们可以把园林建筑中的空间看作是由无数的点和线的组成。点就是停留的空间, 比如景点、亭子或阻挡物。这在时间维度上是相对静态持续的或者转换路线的要素, 古典小型园林多以点式规划 (景点) , 而这些点也会作为分流的阻点 (如影壁) 。线就是流动空的空间, 即交通和流线, 包括水平和垂直两个方向, 如道路、路线、轴线、走廊、楼梯等, 这是时间值最活跃也是最为人们所明显感知的空间部分。以下从路线与轴线 , 走廊两个方面来分析时空维度如何设计体现:
(一) 路线与轴线。路线, 这里指可以通过的现实道路。轴线是指一个场地中把各个重要景点串联起来的一条抽象的线, 轴线实际上并不带有引起真实运动的指向, 它是体现景观要素在抽象的层面上相互统一, 与整体空间相互关联起来的一个象征性的指向。但是在中国古典园林中, 现实的园林路线与抽象程度较高的指向性轴线常常是一致的。当路线与轴线重合的时候, 时间维度在很大程度上是预先设定和带有强制性色彩的, 行进的尺度和方向都是明确的, 很少有选择的余地。在皇家园林设计中, 权贵者为了表现自己的权利和高贵, 往往需要让人在园林中行走更长的路程和花费更多的时间才能见到自己, 并且他们丝毫不会掩饰这种高傲, 设计中用庞大的空间尺度、庄严对称和明晰的布局, 大量一级级的台阶、走廊来显示权利, 如果把皇家园林空间的平面看成是一张时刻表, 时间长短与空间大小成正比例对应。而中国江南私家园林的设计则是时间长短与空间大小成反比例对应的经典, 是积极利用和延长时间值的范例:不大的园子, 却可以让你流连多时, 和西方园林的几何美和规整不同, 江南私家园林有意采用弯曲环绕、迂回阻挡、分流借景等多种手法, 使得观赏流线尽可能得到延生。你不得不惊叹于古人高超的造园艺术, 因为他们绝不是简简单单地拉长路线, 而是巧妙地结合地形、层次, 以各种独具匠心的方式组景, 毫不单调和重复。景易时移、步移景异、一步一景等等这些时空结合设计的方法和原则, 都在园林设计中得到了很好的体现。由此我们可以看出, 流线是可以被有意地缩短或是延长以改变所需的时值的, 这是对于时空维度消极和积极的把握。对于设计者而言, 流线 (抽象的和轴线和基础的路线) 是首先要想到的, 其次才是覆盖其上的各种形象——现实的景观。比如园林设计中的空间组合方式, 某些空间需要缩短距离, 尽量邻近, 而某些空间则要尽量感观远离, 尤其在现在公共绿地空间比较紧张的状况下要尽量利用街角绿地, 减小交通面积, 合理的时空安排显得尤为重要。
(二) 走廊 (交通形式要素) 。一条走廊可以具有不同的含义:它可以是从属于建筑交通的时间附属要素, 这种时间值的消耗是被动的, 是发生空间转换, 即从一个时间节点到另一个时间节点所必须付出的, 比如普通是楼梯走道, 人们只是通过它们, 而不把它们作为行为的目的, 但它也可以具有交通以外的意义——作为参与者观赏和感受空间的美景提供他们以变换着的和流畅的视点, 这时它是主宰时间的要素, 例如颐和园的走廊以其自身优美的比例和清式柱廊绘画成为了最美丽的园林立面, 同时又给其间行走的人以最诗意的方式提供了饱览皇家园林风情的视点。中国江南的私家园林师们更是把走廊的作用发挥到了极致:在园林中, 廊是贯穿各处风景的导游线, 同时又是建筑景点之间相互依存的脉络。在园林造景组合方面, 还起划分空间, 增加风景程度的作用。廊的体形宜曲宜长, 随形而弯, 依势而曲。或蟠山腰, 或穷水际。曲廊多迤逦连绵, 仅一部分依墙而建, 其他部分转而曲折外延, 因而在廊与墙之间构成若干不同形状的小院, 其间栽花布石, 以增加层次。复廊即两廊并为一体, 中间隔一道带有漏窗的墙, 廊的两面都可通行。这种廊子在园中可以分隔风景, 起过渡作用。爬山廊都建于地势起伏的坡地上, 不仅起到联系山坡上下之间建筑的作用, 而且由于廊自身的行进线路时高时低, 起伏变化, 使整个园景更为灵动。水廊凌跨于水面之上, 能使水面与其他空间半通半隔, 愈可增加水园四周的景深。园林中时必要存在各种交通形式要素, 廊弱化的自身通行属性, 潜移默化中成为了时空维度设计变化的主体。
同样的道理, 对于门洞和窗、甚至是墙面或整个建筑物, 时间都能赋予他们以更多的含义:中国古代私家园林在驾驭空间维度、组织景观上的成就都是我们提高自身对时间、空间维度意识的重要捷径, 重要的是如何学以自用。例如中国的古代园林在园林布局方面的设计, 有着利用自然, 顺应自然和缔造自然的独特手法。设计师在布置园林的时候, 尽量利用原来的地形优势, 考虑水源、平地等特点, 建造亭台楼榭、花草假山等, 使之充满诗情画意, 有些地方需要人工造景的时候, 就力争形成“虽有人造, 宛自天开”的意境。一年四季景色不同, 园林建筑不能与自然争美, 有了建筑, 风景美应更加突出。运用在现代园林景观设计中, 建筑物因地制宜, 通过现代的工艺与材料的进步, 将自然有利的风景更好引入室内, 将大自然的宁静融入内部空间, 缔造出和谐的气氛, 在充分利用了空间的同时也增加的室内外时空维度交替的动态感观。利用玻璃将室外光源引入园林人工建筑室内, 不单可以真正的把户外的气氛融入室内, 而且更可以透过早晚光线变化和光影变动, 在室内营造出别有风味的装饰, 这种借景手法在古典园林建筑中就随处可见, 运用到现在建筑设计中正好符合当下人们想要获得更多绿地空间, 更好亲近自然的要求。
一个良好的视觉环境形成人们舒适的心理意识感受, 人们才能在环境空间中存在驻足更长的时间。一般艺术品是在人们感知外的, 不因人的观赏而变化。而园林艺术不仅是人们感知其外, 还因为感受者参与其中的形成一种全新的动态形象, 人在景观中的活动也成为了景观空间的一部分, 使空间更加的生动随性, 变化无穷。随着人们在空间内部活动变化与视线变化形成的景观变化感受不同, 并有强烈的时间性, 早中晚、四季都有不同特色。这些运用到园林空间维度设计创作中的造型、立面、色彩等是让人直观感受最多最强的地方, 对园林设计中的时间维度从设计思想方面进行更加深入的探索, 使我们在园林设计中的四维空间设计更加完善, 不仅仅是为了园林景观设计的发展, 更是对现代人类生活品质以及精神文化需求提高与丰富的营造。
参考文献
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时空表达 篇2
关键词：复合性状转基因玉米；ELISA；外源蛋白；时空表达规律
中图分类号： S53035文献标志码： A
文章编号：002-302（204）2-0029-05
自998年首例转基因玉米被批准商业化以来，转基因玉米种植面积不断扩大，随着转基因技术快速发展，新一代转基因植物及复合性状转基因植物不断涌现。20年，全球共有6个国家种植转基因玉米，种植面积达到5 00万hm2，占全球玉米种植总面积的32%。抗虫耐除草剂复合性状转基因玉米种植面积近2年来不断增长，202年种植面积达 2 029万hm2，比20年增长09%。复合性状转基因玉米已逐渐取代了单一性状转基因玉米，成为市场主导[2]。然而，转基因大面积种植后引起的生态环境安全等问题也引起了人们的广泛关注[3-4]。因此，对复合性状转基因玉米在不同栽培条件下外源蛋白时空表达成为转基因环境安全评价的关注焦点之一[5]。本试验材料为孟山都公司选育的DK007YGRR、DK008YGRR、NC6304YGRR等3个复合性状转基因玉米品种，这3个品种均以MON89034和NK603为亲本杂交选育而成，具有来自父本的CryA05和Cry2Ab2杀虫蛋白基因和母本的C4-ESS蛋白外源基因，表达双价抗虫和耐除草剂的复合性状。本研究采用ELISA方法对3个复合性状转基因玉米不同时期、不同组织进行外源蛋白表达的实时检测，研究复合性状转基因玉米抗虫和耐除草剂基因的时空表达规律。同时，以本品种的同型对照品种以及当地主栽品种作为阴性对照开展外源蛋白组织表达测定，以期阐明杂交种外源蛋白时空表达规律，为杂交选育复合性状转基因玉米环境安全评价方案提供参考依据。
材料与方法
材料和试剂
阳性转基因玉米材料3个，品种名为DK007YGRR、DK008YGRR、NC6304YGRR，同型对照阴性玉米样品分别为DK007、DK008和NC6304，由美国孟山都公司提供。当地主栽品种对照ZD958和C69为当地大田推广材料，购于种子公司。3个转基因玉米材料均为MON89034（双价抗虫）和NK603（耐除草剂）杂交选育的复合性状品种。
主要化学试剂采购于Sigma公司。
2田间试验设计和取样方法
2小区设计
NC6304YGRR和其同型对照NC6304、主栽品种对照ZD958种植于吉林省公主岭市；DK007YGRR、DK008YGRR，同型对照DK007、DK008，主栽品种C69种植于广西；每小区面积为30 m2（6 m×5 m），3次重复，随机区组排列。
22播种时间与方法
吉林省202年5月2日播种，常规播种方式，播种后按当地常规耕作管理模式进行管理。广西壮族自治区202年4月20日播种，常规播种方式，播种后按当地常规耕作管理模式进行管理。
23取样方法
[3]分抽雄前、抽丝、灌浆初期和乳熟末期4个时期取样，取样部位：苗期叶片、心叶期叶片、花粉与花丝、籽粒、雌穗顶端和茎髓，取样后用液氮速冻，-80 ℃低温冰柜保存。
3ELISA试验方法
3样品处理和蛋白抽提
当在田间对测试材料的各个组织进行采样后，当天放入实验室-80 ℃低温冰箱中进行保存，直至全部样品采集完毕，开始样品处理。样品组织在处理时先粉碎成均匀的粉末样本。样品称重后，对CryA05、Cry2Ab2、C4-ESS蛋白用×BST进行提取。提取的蛋白样品在6 h内进行测试时，保存在 4 ℃ 条件下，否则用小管分装保存在-80 ℃条件下。
32C4-ESS蛋白检测方法
单克隆小鼠抗C4 ESS抗体用含50 mmol/L Na2CO3/NaHCO3缓冲液和 05 mol/L NaCl的溶液稀释至20 g/mL，每孔加00 L稀释的抗体在96微孔板上固定，放入4 ℃冰箱孵育8 h以上。用× BST洗板3次，分别在各孔对应加入C4-ESS蛋白标准液、样本提取液、标准品和样品缓冲液00 L/孔，37 ℃下孵育 h。秸秆、叶片、花粉、花丝和根样品提取液使用× BST/0% BSA溶液稀释；籽粒样品使用× TBA稀释。× BST 洗板3次，每孔加入00 L过氧化物酶偶联的抗C4 ESS抗体，37 ℃孵育 h。用× BST洗板3次，向孔内加入00 L TMB，室温静置0 min，加入00 L 6 mol/L H3O4终止酶反应。C4-ESS蛋白水平定量通过绘制0456～4600 ng/mL的C4-ESS蛋白标准曲线用内插法确定。
33Cry2Ab2蛋白检测方法
小鼠抗Cry2Ab2的捕獲抗体用包被缓冲液（92 μL单克隆抗体加到0 mL 50 mmol/L Na2CO3/NaHCO3的缓冲液）稀释，最终浓度为2 μg/mL，每孔加00 μL稀释抗体在96微孔板上固定，放入4 ℃冰箱孵育 8 h 以上。用×BST洗板3次，分别在各孔对应加入 00 μL Cry2Ab2蛋白标准液、样品提取液、标准品和样品缓[2]冲液（00 μL/孔），37 ℃孵育 h。×BST洗板3次，每孔加入00 μL生物素偶联的山羊抗Cry2Ab2抗体和NeutrAvidin-HR（ierce）来检测捕获的Cry2Ab2。× BST洗板3次，每孔加入00 μL TMB显色。向各孔中加入00 μL 6 mol/L H3O4终止酶活反应。通过绘制浓度为029～7000 ng/mL的Cry2Ab2蛋白标准曲线，用内插法完成定量。
34CryA05蛋白检测方法[2]
山羊抗CryA05的捕获抗体用包被缓冲液（50 mmol/L Na2CO3/NaHCO350 mmol/L NaCl）稀释至终浓度3 μg/mL，每孔加00 μL稀释抗体在96孔微孔板上固定，放入4 ℃冰箱中孵育8 h以上。用×BST洗板3次。进行籽粒样本分析时，向各孔加00 μL含9%脱脂奶粉（NFDM）的×BST，再进行封闭，37 ℃孵育 30～90 min，用×BST洗板3次，其他组织样本不进行此步骤。分别在各孔对应加入00 μL CryA05蛋白标准液或样品提取液，37 ℃孵育 h。用×BST洗板3次，每孔加入 00 μL 生物素偶联的山羊抗CryA05抗体和NeutrAvidin-HR（ierce）来检测捕获的CryA05。用×BST洗板3次，每孔加入00 μL HR底物3，3′，5，5′-四甲基联苯胺（TMB）显色。向各孔中加入00 μL 6 mol/L H3O4终止酶活反应。通过绘制0438～4000 ng/mL CryA05蛋白标准曲线，用内插法完成定量。
4数据统计和分析
ELISA研究中采用Bio-rad iMarkTM 微孔板吸收光酶标仪进行检测。CryA05、Cry2Ab2、C4 ESS蛋白用波长450 nm时的吸光度和波长655 nm时的参考吸光度来确定其在样品中的表达量，在计算时根据标准蛋白所建立的标准曲线和内插法。蛋白的标准浓度用四参数逻辑曲线模型确定曲线，用内插法确定CryA05、Cry2Ab2、C4 ESS蛋白在各样品中的含量，并将结果由ng/mL转化为μg/g（鲜质量）。数据用ELISA软件进行归纳分析。
2结果与分析
2组织中外源蛋白表达的差异显著性分析
本试验的3个复合性状品种分别在吉林省和广西壮族自治区两地栽种，3个复合性状转化体，均为MON89034和NK603的杂交选育品种。3个转基因玉米材料的遗传背景的外源基因具有来自父本MON89034的双价抗虫基因（[WTBX][STBX]CryA05、Cry2Ab2[WTBZ][STBZ]）和来自母本的NK603耐除草剂基因（[WTBX][STBX]C4-ESS[WTBZ][STBZ]）。采样时期分别为苗期（V4）、心叶期（V8）、吐丝期（R）和灌浆期（R3），各时期采集的组织为V4 叶片、V8叶片、R花粉和花丝，R3籽粒、穗尖（雌穗顶端）、茎髓（雌穗着生节茎秆），在各小区中对每个组织材料随机选取5株进行蛋白提取。
对3个平行小区开展3次重复ELISA检测，根据405 nm吸光度的数值在标准曲线中对照其蛋白在转基因玉米植株中的外源蛋白表達含量。
表统计分析了3个复合性状转基因品种的 C4-ESS 蛋白在7个不同生长时期的组织中的表达情况，结果表明，同一组织内的蛋白表达在品种间多差异不显著，特别是叶片组织，V4叶片（新鲜）和V8叶片（新鲜）的 C4-ESS 蛋白持续稳定地高表达，均约为35 μg/g，其他组织在品种间或有差异，但各组织间表现了更大的差异显著性，方差分析结果见表2。
表3分析了3个复合性状转基因品种的CryA05抗虫蛋白在7个不同生长时期组织中的表达，该抗虫蛋白在各组织中表达差异较大。统计分析结果表明，3个品种同一组织蛋白表达量不同， 但差异均不显著，而组织间V4叶片、V8叶[FL）]
可见，复合性状的转化体组织表达外源蛋白在转化个体间变异不明显，其表达量与表达蛋白种类有关。组织间的差异大于品种差异，栽培种植条件也是影响其蛋白表达的原因之一。
22抗虫和耐除草剂基因在转化体中的蛋白表达
由图、图2、图3可见，转基因植株中耐除草剂蛋白 C4-ESS 在V4叶片、V8叶片、花粉、茎髓、穗尖、籽粒中表达量均高于CryA05、Cry2Ab2抗虫蛋白，只有在花丝中3种蛋白表达量均较低的情况下，Cry2Ab2蛋白表达量略高于C4-ESS。
CryA4、Cry2Ab2 2种抗虫蛋白的表达量在3个品种中表现趋势也较明显，CryA05抗虫蛋白在V4叶片、V8叶片、花粉、穗尖组织中的表达量高于Cry2Ab2抗虫蛋白；仅在3个品种的花丝、广西品种DK007YGRR和DK008YGRR茎髓和籽粒中，Cry2Ab2表达的抗虫蛋白量略高于CryA05。
因此，3个品种显示的耐除草剂和抗虫蛋白的组织表达规律一致，其外源蛋白的表达量可能与在其亲本来源有关，在亲本中的基因插入位置和表达调控可直接影响到其在杂交品种中的表达。
23植物各组织中外源蛋白的鲜质量含量
如图4、图5、图6所示，3个复合性状品种DK007YGRR、DK008YGRR、NC6304YGRR在各组织中表达情况也显示出较高的一致性，即营养器官组织（V4叶片、V8叶片）的外源蛋白表达量均高于生殖器官（花丝、花粉、穗尖、籽粒、茎髓）。V4叶片中3种外源蛋白表达最高，V8叶片其次，这一结果可能与叶片中可溶性蛋白含量较高有关。[2]
在3个转化体中，NC6304YGRR各时期的植物组织器官中CryA05蛋白表达量最高，DK007YGRR其次，DK008YGRR中表达相对较低。
在植物的营养器官中，NC6304YGRR的Cry2Ab2蛋白表达量最高，而生殖生长阶段中NC6304YGRR生殖器官（花丝、花粉、穗尖、籽粒、茎髓）中Cry2Ab2蛋白表达量均低于DK008YGRR。
在苗期和心叶期，3种转化体叶片中C4-ESS蛋白表达量最高，其中V4叶片时期略大于V8叶片时期，这种情况可能与前期转化体筛选有关。这一时期叶片的高表达量为草甘膦喷施效果提供了有效保证。
24植物生长条件对转化体外源蛋白组织表达的影响
NC6304YGRR是在吉林种植和栽培管理的玉米品种，DK007YGRR、 DK008YGRR在广西栽培种， 因此植株生长的
环境条件有所不同。生长在吉林的NC6304YGRR 的CryA05蛋白表达量基本均大于生长于广西的DK007YGRR、DK008YGRR。Cry2Ab2蛋白和C4-ESS蛋白表达量两地各不相同，无明显规律。复合性状转基因品种各组织中的外源蛋白表达量存在差异，且在相同条件栽种的DK007YGRR、DK008YGRR蛋白表达量同样存在差异，但差异较小。
3结论与讨论
转基因植株外源基因蛋白在不同生育期不同组织器官表达不同[6]，既可能与外界栽培条件有关，也可能与外源基因整合的位点有关[7]。当外源基因整合到与生长发育有关的基因附近，外源基因的表达就会受生长发育基因调控序列的调控，随着生长时期的不同而发生变化。
本研究结果表明，在转基因玉米各生长时期中，抗虫Bt蛋白含量均未明显减少，其抗虫的表达量趋于稳定，能够持续地进行抗虫表达，因此能够达到更好的抗虫效果。在玉米不同生长发育阶段的组织中，苗期叶片转基因蛋白表达量明显高于心叶期叶片。这可能与表达不同时期的环境条件有关，也可能与发育阶段中基因的表达调控相互关联。
在苗期和心叶期，3种转化体中，叶片C4-ESS蛋白表达量最高，其中V4叶片时期略大于V8叶片时期，这种情况可能与前期转化体筛选有关。这一时期叶片的高表达量为草甘膦喷施效果提供了有效保证。3个复合性状品种的 C4-ESS [2]蛋白均来源于转基因玉米品种NK603，因此笔者认为，通过杂交育种的复合性状转基因转化体对其亲本的安全评价可作为复合性状杂交种的安全评价的数据参考，其外源基因表达可能直接决定亲本多种杂交后代中外源基因的表达。
由于NC6304YGRR是在吉林种植和栽培的管理玉米材料，DK007YGRR、DK008YGRR在广西栽种，因此植株生长的环境条件有所不同，组织间外源蛋白表达呈现差异。这与文献中所述转基因植物外源基因表达与生长自然环境条件、栽培管理措施密切相关的结论相一致。而在相同条件下栽种的DK007YGRR、DK008YGRR同样存在表达蛋白量的差异，但差异较小。因此，组织表达与蛋白种类相关性更强，即与转入的外源基因的本身构建及插入基因组位置有显著的相关性，该研究结果与其他作物的转基因外源蛋白表达调控影响的研究[8-9]相一致。有研究表明，杂交本身对于外源基因的表达存在影响[0]，复合性状玉米与其亲本的表达差异和调控，有待于进一步研究。
ELISA方法是直接检测转基因植物体内外源蛋白表达量的手段之一，具有快速、简单、低耗、结果客观、易判定等特点。本试验的Bt蛋白和C4-ESS蛋白最低检出量为05 ng/mL，灵敏度较高。每样品均作平行检测，并设立阴性和空白对照，提高了检测的准确性与可靠性。ELISA方法的检测也受到检测环境温度、湿度的影响，因此每次检测要在环境相同的条件下进行，并且每次均须同时作空白及标准曲线，以减小误差。穗尖、花丝及花粉的外源蛋白含量比其他部位的含量低，因为这些部分的可溶性蛋白本身含量就低，多为纤维素及其他物质[2]。外源蛋白含量用 g鲜质量中含量表示时，结果受样品本身含水量的影响较大，导致有一定的误差。
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时空表达 篇3
近些年来, 环境监测信息系统及时的为管理者进行信息的统计与处理, 对信息进行传递, 使管理者能够及时的了解环境变化的整体状况, 科技有效的运用科技手段对环境突发事件进行处理。我国在不断地对环境进行监测, 目前已经形成了初具规模的环境保护体系, 但这些体系之间的相互操作之间还是在一直的处于独立的状况, 缺少统一的系统规模。对于环境监测信息的资源共享还缺乏一定的交流, 无法形成一个环境信息之间资源共享的整体体系, 无法真实、及时的反应环境监测的数据与治理情况。
2 环境监测信息共享
针对环境监测信息之间不能及时的传递与共享方面的不足, 管理者已经在环境监测体系中实施了一系列的环境监测手段, 对环境监测数据进行采集与统一处理, 对研究体系的系统进行资源共享与时空表达, 为管理者提供及时的环境监测信息、时空分析与可视化等的服务支持。
2.1 环境监测信息元数据
对于环境监测数据的来源主要包括:地区的环境监测, 污染源排放的污染物的信息采集。环境的监测数据有基础数据与输入数据两种基本类型。对于不同环境之间的监测情况都有气象异构性与时空差异, 因此对于不同环境下的信息采集也需要不同的方法。同时, 环境监测数据在保存的时候, 保存的格式不同同样为环境信息之间的传递带来了困难, 并且有时也会造成存储空间的浪费。对环境监测的数据实时信息元数据管理模式, 会得到意想不到的解决效果。
2.2 环境监测信息空间数据库
环境监测信息可以通过图标定位, 使得信息监测的数据与地理位置相结合。因此, 本文就设计出了一种对于不同环境中的信息空间数据库, 使得对于空间信息的处理能更快速的进行。并且为了更好地进行信息的交流, 还提供了多功能的查询与检索方法, 使得不同部门之间也能及时的进行信息的传递, 同时也得到各自所需要的信息。
3 环境监测数据时空表达
3.1 时空数据建模
时空数据指的就是针对不同的地理环境与空间因素所得到的数据, 在空间数据的基础上, 人们在现实世界中普遍的认识到, 信息的收集与建模在空间上也有一定的模型, 环境监测信息空间数据模型与传统的地理模型一样, 同样具有时空要素。
在现实世界中许多的图形都可以用模型与时空图表示出来, 以此来描述复杂的空间体与理解起来有困难的现象。时空数据模型在用户界面上包括工作区, 工作区之下又是n个符合空间要素;在时空视图层上又包括n个时空要素;在几何视图层上又包括n个几何要素。整个时空表达模型的扩架结构主要就是包括这几个方面, 工作区主要指的就是针对模型所研究的问题, 针对不同的地理环境和时间延续的时空区域, 都一定的指定性。
3.2 时空对象
时空对象主要包括三种成分及空间、时间与属性, 这三种成分构成了时空的内部与实体之间的各种差异与不同, 对于实体建立时空模型是实现现实世界与虚拟世界的联系, 将现实世界中难于理解或是具有抽象思维的事物, 进行虚拟化建立空间模型。
在现实世界中抽象的东西可以被认为是抽象时空对象中的点、线、面, 因此, 不同的时空对象就包含有不同的属性与特征, 随着时间的推移, 这些点、线、面所组成的空间几何体也是有所不同的。
3.3 系统实现
环境监测信息共享与时空表达系统是以环境监测信息为核心的检测体系, 对于环境监测的数据进行采集、分析与处理, 为用户提供管理模块, 实现数据的自动处理。系统实现主要是由六个模块来实现的, 主要包括:系统工程师管理模块、数据采集模块、数据分析模块、环境监测室数据时空表达的模块、信息交换与发布模块以及后台的整理模块, 这六种模块组成了一个整体系统, 使得系统中的信息能够通过这六个模块进行信息交换与管理。
4 结语
对于环境监测信息共享与时空表达技术应用的情况, 本文也做出了更深层次的介绍, 对于信息共享的问题, 也提出了使环境监测数据的信息以数据元的形式进行传递, 采用空间数据库管理的模式对环境监测的数据库进行有效的管理。环境监测的信息共享与时空表达都是监测的核心任务, 为了更好地给管理部门提供监测的数据, 使管理部门更好地对环境监测信息进行处理, 这两种方式都有不可替代的作用。在的科技研究中, 对于环境监测信息的处理一般都是比较困难的, 希望这两种研究方式能够为环境工作者带来方便。
参考文献
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时空表达 篇4
禽类的就巢机制一直是近年来禽类繁殖调控领域的研究的热点。家禽中除白壳蛋鸡 (单冠白来航) 以及部分褐壳蛋鸡高产种群经过长期的筛选和人工育种而不具有就巢行为外, 火鸡、其他地方品种的优质肉鸡、鹅和某些禽类仍保留不同程度的就巢习性。目前, 研究表明与禽类就巢有关的激素有催乳素、血管活性肠肽、雌激素、孕激素、促黄体素和卵泡刺激素等, 但国内关于促黄体素在就巢机制中分子水平方面的研究还较少。本文通过对LHβ基因在鸽不同生理期及不同组织的表达差异进行分析, 为深入研究及调控鸽就巢泌乳行为提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验鸽的组建
白羽王鸽在山西农业大学动物科技学院动物房饲养, 乳鸽由产鸽自然育雏。产鸽饲喂原粒料, 日粮由玉米、小麦、高粱、豌豆等组成, 日粮粗蛋白质为15.40%、代谢能为12.80 MJ/kg。产鸽日喂2次 (上、下午各一次) , 21点补料1次, 自由饮水和自由采食保健砂, 日常管理与生产场一致, 对产鸽就巢泌乳变化进行跟踪测试和记录。
1.2 主要试剂
Trizol为Invitrogen产品;SYBRR PrimeScript TM RT-PCR Kit, M-m LV RTase c DNA Synthesis Kit、DL2000 DNA Marker、DL15000 DNA Marker、XhoⅠ和Eco RⅠ均购于Ta Ka Ra公司。其它试剂均为国产或进口分析纯试剂。
1.3 实验样品采集
按照白羽王鸽就巢哺育的生殖生理周期, 分别在5个时间段选取试验鸽:青年期 (100~120d) 采样10羽 (5对) 、就巢期分别在就巢第2d和第12d均采集6羽 (3对) 、哺育期分别在幼鸽出生第1d和第10d采集6羽 (3对) 。
在3个不同生理时间段, 剪断颈静脉处死试验鸽, 快速解剖, 分别摘取垂体和下丘脑基部 (后文中统一称为脑) 、肝脏和肾脏3个部位, 用铝箔包裹放于液氮中保存待用。
1.4 实时荧光定量PCR试验
1.4.1 总RNA的提取及c DNA第一链的合成
总RNA的提取按Trizol (Invitrogen) 试剂手册操作, 反转录按RT reagents试剂盒 (Ta Ka Ra) 说明书进行。
1.4.2 引物设计与合成
以GAPDH为内参基因, 结合Primer premier 5.0和Oligo 6.0软件设计引物, 引物信息见表1。LH和GAPDH引物设计参考鸡、鸭、鹅、鹌鹑、火鸡等禽类的m RNA保守区序列。所用引物委托美国英杰生命技术有限公司 (Invitrogen) 合成。
1.4.3 最佳实时荧光定量PCR程序
预变性95℃15s;接着进入循环95℃10s, 66℃25s, 共计40个循环 (每一循环末进行信号采集) ;溶解曲线模块95℃60s, 60℃30s, 95℃30s (其中60℃~95℃进行信号采集) 。
1.4.4 目的基因相对定量分析
使用优化确定的反应体系及反应条件进行目的基因的相对定量分析。
本研究分三个生理期共5个采样点, 每个采样点最少试验公、母鸽重复3羽, 设计荧光定量检测系统每个样本重复3次。
数据采用SPSS18.0软件进行正态分布矫正后进行ANOVA分析。
2 结果与分析
2.1 部分样品扩增动力学曲线
本试验以GAPDH为内标基因, 采用3个样本重复、3个技术重复进行LH和GAPDH的定量分析, 扩增动力学曲线见图1。从图可知, 目的基因和内标基因扩增曲线拐点清楚, 基线平直, “S”形曲线良好。
2.2 部分样品扩增熔解曲线
部分样品进行5种基因扩增的溶解曲线见图2, 每个基因扩增产物Tm值都为单一峰值, 说明在扩增过程中无非特异扩增及引物二聚体, 检测结果来自于组织中靶向基因扩增产物所结合的荧光信号。
2.3 不同生理时期LH m RNA的表达特点
杂交王鸽不同生理时期LH m RNA相对表达量见图3, 选用青年期杂交王鸽脑组织的LH的△CT均值作为相对定量的标准, 计算就巢第2d、第12d和哺育期第1d和第10d LHm RNA在脑、肝和肾不同组织中的相对表达量。
公、母鸽LH m RNA在脑组织中的表达变化趋势基本相同, 与青年期相比, 就巢期和哺育第1d的表达量均显著下调 (P<0.05) , 呈下降趋势, 而哺育第10d都极显著增加 (P<0.01) ;在肝脏中, 母鸽就巢期LH基因的表达极显著高于青年期的表达量 (P<0.01) , 但在哺育期显著低于青年期的表达量 (P<0.05) , 公鸽就巢期LH基因的表达量与青年期的表达量无显著差异 (P>0.05) , 哺育期显著低于青年期的表达量 (P<0.05) ;在肾脏中, 母鸽就巢期和哺育期第1d显著低于青年期 (P<0.05) , 且其就巢期有下调趋势, 而公鸽就巢期LH基因的表达有显著上调 (P<0.05) , 就巢期第12d和哺育期第1d LH基因的表达量显著低于青年期 (P<0.05) , 哺育期第10d极显著高于青年期 (P<0.01) 。LH基因表达量在公、母鸽肾脏组织中出现的变化趋势差异可能是由于性别不同造成的, 也可能是由于实验误差, 此结果有待下一步研究。
3 结论与讨论
3.1 LH与PRL在禽类就巢行为中的联系
本研究中, 公、母鸽LH m RNA相对表达变化趋势基本相同, 在脑和肾脏中LH m RNA的表达量均在进入就巢期后开始降低, 而哺育后期出现上升。高鹏飞等 (2011年) 对白羽王鸽的研究表明就巢期公、母鸽血液PRL浓度和脑组织PRLR m RNA相对表达量均极显著高于青年期;通过对PRLR基因在RNA水平上的检测以及血浆中PRL浓度的检测发现, 公、母鸽在哺育前期和哺育第10天之后体内的表达量发生极显著升高, 与本研究结果相比较发现, LH基因表达上升趋势出现在PRLR基因之前, 而方弟安等对在繁殖周期的皖西白鹅血浆中LH浓度的检测发现在产蛋前期出现高峰, 进入就巢期后LH在血浆中浓度出现剧烈下降, 而此时PRL在血浆中的浓度出现峰值。
PRL是禽类就巢行为中的一个关键激素, 就巢期高水平的PRL会对LH有抑制作用, 但在一定PRL浓度范围内却使血浆的LH水平和产蛋出现短暂的升高, 本研究结果与此一致。同时结合其他人的相关研究成果, 推断血液中低水平的LH可能是导致禽类产蛋性能低下和引起其强就巢行为的一个诱因。
3.2 关于LH在禽类在就巢行为中作用机制的推测
禽类的就巢习性是由环境、内分泌系统和基因型相互作用产生的。目前对鸡和鹌鹑的研究表明, 在雌禽的排卵周期内, 垂体释放的FSH和LH刺激卵泡生长发育, LH通过LHR调节卵泡的成熟和孕酮的分泌, 进一步刺激垂体LH的分泌, 最终引起LH大量释放从而形成排卵前LH峰值, 引发排卵。在哺乳动物体内, LH的作用是促使卵泡成熟和排卵, 并分泌孕酮, 而禽类排卵后的卵泡不形成真正的黄体, 因此在禽类这种促使卵泡排卵的激素又被称为排卵诱导素 (Ovulation inducing hormone, OIH) 。哺乳动物在排卵并交配成功后开始进入孕期, 同时适量的LH对保胎具有较好的效果, 而禽类则进行产蛋并开始就巢抱窝, 是否可以推断LH在此过程中同样存在重要的作用, 有待进一步的深入研究。
本研究中, 在哺育期第10d (也就是杂交王鸽第二次发情、交配、排卵阶段) , 公、母鸽LH基因的相对表达量均发生极显著的增加。肾脏中两种基因的相对表达量变化与脑组织基本相近, 在哺育期第10d表达量极显著增加, 而此时肝脏中的浓度却降到最低水平。以上这些差异的出现, 是否与其卵泡发育及功能的有关, 是否因受到大量的环境和遗传因子互作的影响还值得研究。在下一步的研究中, 可通过LH及其他相关基因在蛋白质水平上的研究进行分析, 从而来更深入的讨论与禽类就巢机制的关联。
注:上标的大写字母和小写字母分别表示在不同生理时期相同组织在显著水平0.01和0.05水平上的比较结果, 所标字母相异表示差异显著, 所标字母相同表示差异不显著。
参考文献
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