白色生物技术范文精选
白色生物技术范文第1篇
中图分类号：R780.2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）02-0339-02
[Abstract]Lactoperoxidase has a natural antibacterial activity， which could be widely applied to food and had good antimicrobial antiseptic effect， such as Dairy and meat products， etc. The paper mainly reviewed the separation and pufication technology of lactoperoxidase including ？salting-out method， ultrafiltration method， coupling aqueous two-phase technology and chromatography technology.
乳过氧化物酶（lactoperoxidase，简称LP）是过氧化物酶的一种，是存在于动物乳中的一种天然抗菌物质，常见于哺乳动物的乳腺、唾液腺、泪腺及其分泌物中[1]。乳过氧化物酶在食品行业中应用最广泛的是乳制品，还可将其应用到医药和肉制品行业中，具有较好的抑菌防腐效果。本文主要综述了分离乳过氧化物酶的盐析法、双水相萃取技术、膜分离技术以及色谱技术等。
1.盐析法
盐析沉淀法是酶分离纯化过程中最常用的方法，其原理是在高浓度的盐溶液条件下，大量盐离子使水分子浓度相对降低，蛋白质水合作用减弱，分子间相互凝聚沉淀析出，由于蛋白质水合作用与蛋白质本身的分子量、等电点等物理化学常数有关，所以在不同盐析条件下，不同种类的蛋白质发生聚集沉淀析出程度也不同，因而达到分离目的。盐析法具有操作方法简便、无需大型昂贵设备和成本低安全性高等特点，适用范围十分广泛。通常把硫酸钠、硫酸镁、柠檬酸钠、硫酸铵等用作盐析剂，国内有报道用硫酸铵盐析法分离大豆酸沉蛋白、羔羊皱胃酶和多管藻R-藻红蛋白和R-藻蓝蛋白。盐析法分离乳过氧化物酶还是较新的技术。
2.双水相萃取技术
双水相萃取体系是由两种聚合物或是一种聚合物和一种盐组成的，其原理是依据物质在两相间的具有选择性分配系数，当物质进入双水相体系后，由于生物分子量大小、电荷作用和各种力（如疏水键、氢键和离子键等）的存在和环境之间的相互影响作用，使物质在上相和下相中的分布状态不同（即分布浓度不同），形成双水相体系。提取某一物质，只需选择适宜的双水相体系，控制合适的条件（pH、双水相体系物质含量等），就可以得到适宜的分配系数，从而达到分离提取的目的[1]。与传统的提取方法比较来看，双水相萃取技术所使用的设备便捷、快速、经济，被分离物质在温和条件下进行快速分离，其获得产品的回收率和纯度较高。目前，双水相萃取技术已广泛地应用于蛋白质和核酸等生物活性产品的分离提取，并逐步走向工业化生产进程[2]。它为生物分子提供生物兼容的环境，具有连续操作空间，易于扩大生产的优点。国内有研究报道双水相法提取脂肪酶、糖化酶、淀粉酶等，但是没有应用双水相法提取乳过氧化物酶。利用双水相技术，优化提取牛乳中过氧化物酶提取的工艺条件，为双水相技术在乳过氧化物酶提取分离方面应用，提供基本的技术支撑，有很重要意义。
3.膜分离技术
膜分离技术是一项新兴的高新技术，具有能耗低、分离过程中物质不发生相变、操作简便、无二次污染、分离产物便于回收且分离效果佳等优点，已被广泛应用于工业中的产品分离、纯化等。常见的膜分离技术有微滤膜、超滤膜、纳滤膜、反渗透膜及离子交换膜[13]。膜分离技术已广泛的应用的乳品工业中，主要应用于乳清蛋白分离回收、乳清脱盐、除菌、酪蛋白浓缩、乳蛋白质分级分离等。膜技术主要是陶瓷膜技术分离酪蛋白和乳清蛋白以及超滤膜技术纯化乳过氧化物酶。
4.色谱分离
色谱分离技术又称层析技术分离，是一种用于分离成分复杂混合物中各个组分的有效方法。原理是利用不同物质在由固定相和流动相构成的体系中具备不同的分配系数，物质在两相体系作相对运动时，会随流动相一起运动，并在固相和流动相间进行多次反复的分配，从而使各物质达到分离纯化的目的。应用于乳过氧化物酶分离的色谱技术可分为离子交换层析、亲和层析、凝胶层析、吸附色谱和分配色谱等技术，此技术比较成熟，详细介绍一下。
4.1 离子交换层析分离技术
离子交换层析中，基质由带有电荷的树脂或纤维素构成，带有负电荷的为阳离子交换剂，反之为阴离子交换剂。离子交换色谱法分离蛋白质组分原理是依据不同蛋白质组分在一定条件的溶液中带有相应的电荷，根据蛋白质带电荷状态不同会与带相反电荷的离子交换剂的结合，按结合力的大小，在洗脱时从弱到强依次被洗脱下来而得以分离。
4.2 离子交换膜色谱提取乳过氧化物酶
Clovis K. Chiu等（1997）使用固定化磺酸根阳离子交换膜从乳清中分离乳过氧化物酶，此法优点是速度更快，相对于离子交换色谱柱，膜分离使用更小的尺寸；缺点是生产越多的目标物就需要越多的膜，增加生产成本，难以大量生产。Kerstin Plate等2006年提出了用带有阳离子的选择性吸附膜Sartobind S从生产酪蛋白所剩下的的乳清中来提取乳过氧化物酶，此法具有生产快的优点，适用于工业上大规模的生产。Linda Voswinkela等2011年提出使用阴阳离子交换膜色谱法（Sartobind Q and S nano），分两个步骤（先过阴离子交换膜未吸附物质再过阳离子交换膜）通过改变不同的缓冲液及pH值和洗脱液浓度从牛乳清中快速分离BSA，β-lactogloulin，ImmunoglobulinG，lactoperoxidase，lactoferrin多种蛋白，此法生产周期短，适用于工业生产。
4.3 免疫亲和层析（affinity chromatography）
将具有高度特异亲和性的二种物质之一以共价键形式结合到固定相，通过利用与固定相键合的物质具有不同程度的亲和性，将具有特异亲和性的物质成分与其他杂质分离的色谱法。1989年Bodil Langbakk等人使用一种免疫亲和色谱（配基结合免疫球蛋白G）从人乳中分离LP，其过程中LP和配基发生结合，利用含有2% SDS、pH 6.8和0.1 mol/L磷酸钠缓冲溶液，将乳过氧化物酶洗脱下来，从而分离纯化出纯度较高的乳过氧化物酶[3]。
4.4 凝胶层析
凝胶层析又称分子筛，按照分离纯化的物质是水溶性的化合物还是有机溶剂可溶物，凝胶色谱又可分为凝胶过滤色谱（GFC）和凝胶渗透色谱（GPC）。GFC主要是根据被分离样品中各组分分子质量大小的不同而进行分离洗脱的一项高效的色谱技术。1963年Peter Z首先使用离子交换色谱从牛乳中分离出LP，之后使用凝胶色谱进一步纯化分离得到纯度较高的LP[4]。2011年，Y. Morita等人以牛奶碱性蛋白为原料，将碱性蛋白溶解于磷酸钠缓冲溶液，先使用SP-Sepharose填料平衡分离，并用0-1.5M NaCl进行洗脱，将所得分离物质收集再使用HiLoad 16/60 Superdex 75 pg进一步纯化得到高回收率的乳过氧化物酶。
参考文献：
[1] 徐长波，王巍杰.双水相萃取技术研究进展[J].化学技术与开发，2009，38（5）：40-44.
[2] 范芳.双水相萃取技术的应用进展[J].化学与生物工程，2011，28（7）：16-20.
白色生物技术范文第2篇
关键字 蛋白质组；蛋白质组学；研究技术；分离技术
中图分类号 Q-0 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2013）107-0135-02
0 引言
近几年基因组学的不断发展与壮大，推动了生物学技术的快速发展，使得我国在生物技术方面的研究走向成熟，大部分的病毒和原核生物等简单生物的基因组工作已经完成，而且高等生物的基因组工作也取得了很大的进步，人类的基因组研究已经顺利完成。随着科技的不断发展，在生物学界产生了许多新的技术，新的基因组研究手段与方法，可以实现对数以万计的基因表达进行检测。但是，这仅仅在生物功能的静态分析上取得了很大的进步，却依然不能达到对基因组学研究的目的。正因如此，越来越多的专家将研究矛头指向了蛋白质组的研究。只有研究基因编码和翻译的蛋白质，才能真正的了解到生物的活动特征。
1 蛋白质组概念和蛋白质组学研究的范围
在20世纪90年代根据蛋白质和基因组的技术提出了蛋白质组的概念，蛋白质组指的是一组基因或者细胞所有的蛋白质表达的情况，与基因组类似，但是与基因组不同的是，蛋白质组更注重于对研究体代谢的一系列动态过程进行研究。从蛋白质组的名称上可以了解到，蛋白质组不是针对于单一的蛋白质进行研究，而是把一组蛋白质的整体作为研究对象，最后分析出每个蛋白质的表达信息。蛋白质组学是由于蛋白质组的出现而兴起的一门生物技术学科，蛋白质组学，即一个基因组，一个细胞或组织，一种生物在一定时间，一定条件下所表达的全部蛋白组成，存在形式，活动方式及时空动态。目前蛋白质组学主要研究生理、病理或不同发育阶段下蛋白质的表达情况，对表达存在差异的蛋白质进行进一步研究，分析蛋白质之间的相互作用，蛋白质的组成结构，以及蛋白质的翻译和定位情况等。
2 蛋白质组研究的主流技术
蛋白质组研究的进展与蛋白质组研究技术的发展是不可分开的，二者之间起到相互促进的作用。随着科学的进步，对于使用生物技术进行研究的结果要求越来越高，对数据要求也越来越精确，所以蛋白质组研究的技术也在不断创新与更新，目前针对于蛋白质的分离来说，蛋白质组研究的主流技术包括双向凝胶电泳技术、差异凝胶电泳技术、质谱技术以及多维液相色谱技术等。
2.1双向凝胶电泳技术
传统的双向凝胶电泳技术由1975年建立，采用双向凝胶电泳技术进行蛋白质组分离大大的提高了分辨率，因此，在蛋白质组研究技术中一直被广泛采用。其产生双向的原理是：第一向为等电聚焦，使得带有不同电荷量的蛋白质产生电泳分离，第二向为SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳，使得具有不同分子量的蛋白质产生电泳分离。
随着技术的提高，双向凝胶电泳技术也进行了完善，目前所使用的双向凝胶电泳技术中第一向利用固相pH梯度等电聚焦电泳技术来达到蛋白质组分离的效果，这样可以在保证在高分辨率的前提下，提高重复性，而且可以获得蛋白质具有的分子量多少以及其等电点信息，但是，这种方法难以实现对于极大蛋白质、极小蛋白质、极碱性蛋白质和疏水性蛋白质进行有效分离分析与研究。
2.2差异凝胶电泳技术
差异凝胶电泳技术是在双向凝胶电泳技术上发展起来的，差异凝胶电泳技术在一定程度上弥补了双向凝胶电泳技术的不足，不但提高了蛋白质组的分离效率，而且降低了劳动强度，最重要的是提高了电泳的灵敏程度。差异凝胶电泳技术的原理是对两份不同的蛋白质组研究样品做不同的标记，然后放在同一环境下进行凝胶电泳，可以直观的观察到正常的基因组和癌变的基因组的凝胶电泳结果的区别，继而可以对两种不同的蛋白质表达结果进行进一步分析与研究。
2.3质谱技术
采用质谱技术对蛋白质组进行分离的原理是：首先将蛋白质组研究样品的分子进行离子化，然后根据不同离子的质荷比不同来确定其分子量，最后实现对其进行分离。在进行蛋白质组样品分子进行离子化的时候，需要保证分子的完整性，尽量不要形成碎片离子。质谱技术通过与其他高端技术的配合，可以实现对多肽的序列进行测量。
2.4多维液相色谱技术
多维液相色谱技术是蛋白质组研究过程中最常用的色谱分离技术之一，主要是通过多种色谱分离技术的联合使用来达到多维的效果，由于科学技术的更新速度比较快，而且生物技术研究的数据量越来越多，蛋白质组研究的样品复杂程度越来越高，所以实现蛋白质组自动化分离成为必然趋势，目前，蛋白质组自动化分离系统已经形成，就是将多维液相色谱技术与串联质谱技术联合使用便可以达到快速、高效、精确的蛋白质组自动化分离。但是，这种蛋白质组分离技术依然存在一定的不足，譬如，不能实现将分子量过小的蛋白质进行分离以及不能对蛋白质的差异表达进行分析等。
3 蛋白质组生物信息学
近几年来，蛋白质组研究技术已经得到了生物信息学的高度重视，甚至大部分国家政府已经大力支持蛋白质组的研究，蛋白质组的研究为生物学和医学做出了很大的贡献，蛋白质组研究技术的发展推动了我国生物学与医学的快速发展，同时生物信息学的发展也为蛋白质组的研究工作提供有力的保证，生物信息学是在生命科学、计算机技术与严密、精确的数学科学计算上发展的交叉型学科，通过对生命科学样本的研究，以及运用数学分析与计算，利用计算机技术手段实现将得到的数据和结论信息进行收集、加工和存储。
4 结论
由于生物学科学技术的提高，蛋白质组学得到了广泛的重视，同时也受到了许多政府的大力支持，成为了基因组计划研究的核心，蛋白质领域的建立为生物学家进行蛋白质结构的研究提供了新的角度与新的研究理念。蛋白质组技术的发展，对一些细菌蛋白质的研究和对分析疾病的产生原因与治疗起着深远的影响与重要的意义。
参考文献
[1]成海平，钱小红.蛋白质组研究的技术体系及其进展[J].生物化学与生物物理进展，2000（27）：584-588.
[2]解建勋，蒲小平，李玉珍，李长龄.蛋白质组分析技术进展[J].生物物理学报，2001（1）：119-126.
白色生物技术范文第3篇
1．1液质联用技术液质联用技术将高效液相色谱仪与质谱仪联接起来使用，即把色谱对复杂样品的高分离能力与质谱的强定性能力结合起来，在氨基酸分析中得到了广泛的应用。与一般的液相色谱法相比，液—质联用技术不但可分离各种氨基酸，而且可以对未知的氨基酸成分进行鉴定;由于使用质谱仪作为检测部件，还可以不用对样品进行衍生。王萍等采用高效液相色谱—电喷雾质谱法鉴定出了青稞幼苗提取物中的13种氨基酸，证明是一种理想的全谱氨基酸分析方法。Maoetal也利用液质联用技术测定了生物样品中6种硒代氨基酸。此外，串联质谱技术在氨基酸分析中的应用也受到了关注。汤新星等基于高效液相色谱—电喷雾串联质谱及固相萃取技术，建立了分析大鼠血浆中氨基酸的方法，为筛选新的急性辐射损伤标记物提供了实验依据。
1．2气质联用技术氨基酸也可通过气相色谱法进行分离，但氨基酸沸点高，必须通过衍生化处理成为低沸点、易气化的化合物，再利用试样中各组分在两相间的分配系数不同进行分析。目前最常用气质联用技术对氨基酸进行检测。王建等利用盐酸把菌体蛋白水解成氨基酸，再通过分离、浓缩、真空干燥、N-(叔丁基二甲基硅)-N-甲基三氟乙酰胺衍生化后得到的衍生物进行气相色谱分离和质谱法检测，获得了15种菌体蛋白氨基酸的13C标记丰度信息。李长田等采用气相色谱—质谱法测定了松茸子实体和液体发酵菌丝体氨基酸等物质，结果表明，松茸子实体和发酵菌丝体二者氨基酸的种类相同，但发酵菌丝体中某些氨基酸的含量高于子实体中的含量。Mudiametal则首次应用固相微萃取—气质联用技术测定了尿液和毛发中的20种氨基酸，在分离前采用氯代甲酸乙酯对氨基酸进行柱前衍生化处理，该方法灵敏、快速。
1．3超高效液相色谱技术超高效液相色谱技术是色谱分析技术的最新发展成果之一，与常规高效液相色谱相比，最主要的差别是采用了超微细度的固定相颗粒，因而单位柱长的柱效大大提高，实际使用中就可用更短的色谱柱达到常规色谱柱的分离效果，使得整个分析时间大大缩短。该技术已应用于许多样品中氨基酸成分的分析［1，15，19］。孙言春等利用超高效液相色谱法测定了史氏鲟、达氏鳇和小体鲟卵中17种氨基酸的含量，完成一次分析仅需10min。超高效液相色谱法还被应用于快速分析和鉴定3种生菜中的氨基酸，并发现了10种由已知氨基酸和倍半萜内酯所形成的新结构单元，为生菜等植物所具有的潜在生物活性找到科学依据。
2蛋白质分析
蛋白质是生命的物质基础，几乎参与生命活动的每一环节，在机体的生长、发育、代谢、衰老等过程中发挥重要作用。但蛋白质种类很多，在分子量大小、带电性、分子结构和生物特异性等方面均有很大差异。因此在分离模式、定量和定性方法上都有很大差别。根据分离原理的不同，用于蛋白质测定的液相色谱法主要可分为反相色谱法、排阻色谱法、离子交换色谱法、亲和色谱法、疏水相互作用色谱法和逆流色谱法等。此外，还包括基于色谱分离技术和检测技术等发展而来的液质联用技术、多维液相色谱法和超高效液相色谱法等。目前用于生物样品中蛋白质检测的主要方法及其典型应用见表2。
2．1反相色谱法反相色谱法主要利用被测组分对极性流动相和非极性固定相的作用力不同加以分离。这种分离系统在液相色谱分离模式中使用最为广泛。对于生物大分子、蛋白质及酶的分离分析，反相液相色谱正受到越来越多的关注。Silvaetal采用反相色谱—质谱技术分离测定了人血清中的11种常规蛋白的浓度;王娟等采用AgilentZorbax300SB-C8色谱柱，建立了测定牛奶中主要蛋白质(4种酪蛋白与乳清蛋白)的反相高效液相色谱法，在波长214nm处对分离后的蛋白质进行紫外检测。于海洋等则用纳升级反相液相色谱—串联质谱系统分析了锦灯笼果实提取物中蛋白质的酶解产物，鉴定得到60种蛋白质，其中与抗氧化相关的蛋白质有3种。
2．2排阻色谱法排阻色谱法是根据被测组分在固定相中的渗透能力不同而分离的。这种色谱法采用多孔性凝胶为固定相，较小的分子较易被保留，因而是依照分子量的大小顺序出峰。生物体中各种蛋白质分子量常常差异很大，很适合用排阻色谱法进行分离。利用排阻色谱法将溶液中的蛋白质按照分子量大小进行分离，再配合特征波长的紫外检测器，可有效地将目的蛋白捕获并测定。Bondetal借助排阻色谱技术，并配合双波长紫外检测，研究了在不同环境条件下IgG1单克隆抗体的含量水平及聚合降解等特性。重组人白介素-1受体拮抗剂蛋白的测定也可采用这种方法，在0．018－2．4mg•mL－1范围内，该方法的线性关系良好，回收率为99．1%，相对标准偏差为1．09%。
2．3离子交换色谱法离子交换色谱法主要是利用蛋白质在pH值高于或低于等电点时可分别带负电荷和正电荷的特点而进行分离。不同蛋白质组分离子对作为固定相的离子交换剂的交换能力不同，保留时间也不同。在大孔硅胶表面通过聚合键入甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵制得的强阴离子交换色谱填料，可用于鸡蛋中卵清蛋白的分离纯化，所需时间在20min之内。隋少卉等则用强阳离子交换色谱分离了肝癌细胞中磷酸化蛋白，并与等电聚焦技术进行比较，结果表明，在分离效果方面前者优于后者，但在定量分析的稳定性方面，后者则优于前者。在多维色谱分离系统中，离子交换色谱常被作为第一维，以实现对蛋白质混合物的预分离。
2．4液质联用技术蛋白质在紫外区有吸收，因此在分离之后可以不经衍生直接用紫外检测器测定，但紫外检测器对蛋白质的鉴定能力差。液质联用法兼具强分离和强定性能力，而且灵敏度高，更适合于复杂蛋白质的分析。各种类型的色谱分析法都可与质谱法联用，实现对蛋白质的高效分析。这种色质联用技术已用于毛白杨次生维管系统蛋白、人体肠组织运输蛋白和晶状体蛋白等的分析测定。
2．5多维高效液相色谱法多维高效液相色谱法是利用两根或多根性质不同的色谱柱，通过一定的接口和切换技术进行不同色谱分离模式的组合，完成对复杂样品中待分析组分的分离。与一维液相色谱相比，多维液相分离系统具有更高的峰容量和分离能力，因而已在蛋白质分析和蛋白质组学研究中得到越来越多的应用。其中，离子交换色谱—反相高效液相色谱是最常用的分离系统。血浆中高丰度蛋白质的存在严重干扰低丰度蛋白质的检测，利用强阴离子交换色谱—反相高效液相色谱二维液相色谱技术，可使血浆蛋白质得到充分分离，再借助串联质谱对血浆中的高丰度蛋白质进行色谱定位并去除。
2．6超高效液相色谱技术超高效液相色谱技术已用于大鼠肝组织、人体膜组织蛋白及奶粉等生物样品中蛋白质的快速检测。Jietal建立了超高效液相色谱—多反应监测串联质谱法，可同时测定3种人细胞膜运输蛋白，线性范围为0．2－20μg•mL－1，精密度和准确度均可控制在15%以下，为膜蛋白在人体内外表达的研究提供帮助。Zhangetal把超高效液相色谱—串联质谱法应用于婴幼儿配方奶粉和乳清蛋白浓缩物中牛乳清蛋白含量的测定，该方法的回收率、重现性和检出限均符合实际样品测定的要求。
3小结
白色生物技术范文第4篇
关键词：白族扎染图案；美学价值；艺术特征
在我国云南的西部的地区，聚居着白族这样一个少数民族，他们有一门独特的纺织品印染工艺，也就是扎染，这也是这一民族的文化载体。通过白族扎染工艺，可以为我们呈现出非常优雅的纺织品，并且其图案方面非常具有特色，具有自身独特的艺术特征，也拥有较高的美学价值，下面笔者将进行具体的分析。
1 白族扎染图案的主要题材类型及其中所蕴含的美学价值
就云南白族的扎染来说，现实生活及自然环境是其图案取材的主要依据，这些不同题材的图案也具有不同的美学价值，下面笔者将进行具体的分析。
1.1 动物题材及其美学价值
在云南白族，扎染图案中动物题材比较常见，之所以选择这些动物，可能是因为动物本身具有普遍性的吉祥寓意，也可能是由于民族图腾文化的影响，具体来说，白族扎染图案在动物题材方面主要的特点：一方面，动物的题材类型具有多样性，既有在生活中真实存在的飞鸟、鱼类、蝴蝶等，又有民族深化传说中的一些动物，如神鸟、凤凰、龙等，尤其是神鸟在白族印染图案中尤为常见，受到普遍欢迎。另一方面，动物造型也具有传神性和生动性。在扎染中的动物图案并没有过分对写实进行追求，它注重对动物的基本特征进行保留，在此基础上，充分运用抽象概括以及高度夸张的手法，让扎染技艺和动物特征进行进一步融合，最终让动物造型变得更为传神和生动。
1.2 植物题材及其美学价值
在白族的扎染图案中，植物题材也较为常用，主要是对植物的基本特征进行保留，然后运用扎染技艺对其进行夸张变形和抽象概括，其特征主要体现在以下两个方面：第一，自然界真实存在的花草树木是其植物题材的重要来源。在云南白族的扎染图案中，桂花、兰花、荷花以及桃花都较为常见，并且我们可以在日常的纺织品和服饰中看到这些图案的踪迹。第二，植物题材具有非常丰富的寓意。例如，牡丹是常见的一种扎染图案，从中可以透视白族的历史文化，尽管云南地区并不能生长牡丹，但牡丹具有荣华富贵这样的寓意，在扎染中经常出现这种图案也正是体现了白族人民向往和追求美好生活。再如，石榴、莲花也是白族重要的印染图案，这主要是白族文化作用的结果，这两种植物都具有多子的含义，在一定程度上反映了白族对生殖的崇拜。
1.3 几何题材及其美学价值
几何题材是云南扎染又一常见题材，几何图案给人以非常独特的视觉享受，在白族也受到热烈的欢迎，它主要的特点：其一，几何图案具有想象丰富的特点。扎染图案的创作题材为点、线、面以及其他几何图形，其中蕴含了白族人民的创造力与想象力。通过图形的不同组合，使得几何图案呈现一定的规律性，让人的视觉效果具有绚丽感。其二，几何题材一般不单独使用，和其他题材进行组合。云南白族的扎染借助组合搭配呈现出全新的效果，整个图案在层次上更为分明，在内容上也更为丰富，给人以更强的视觉冲击力和审美享受。
2 白族扎染图案中所体现的艺术特征
白族的扎染艺术家具有非常高超的扎染技艺，并且想象力丰富，因而使得其扎染图案呈现独具一格的特点，并且具有非常鲜明的艺术特征，具体体现在色彩运用、构图设计以及题材造型等各个方面，下面笔者将进行具体的分析。
2.1 夸张生动的题材造型
在白族的扎染图案中，夸张生动的题材造型是其重要的艺术特征，白族的扎染艺术家在认真观察各种题材之后，对题材中所包含的本质特征进行保留，然后借助扎染工艺的精湛性以及变形夸张、高度概括抽象等手法，对相关题材进行一定的再创造。图案的题材造型传神性和夸张性非常突出，从中可以透露出艺人独特的创造力和想象力。同时，从中也可以将白族人审美观念的独特性和朴实性体现出来。
2.2 均衡对称的构图设计
在云南白族的印染图案中，对于均衡性和对称性也极为强调，这与其图案的多样性并不冲突。其一，构图具有非常突出的均衡性特征，这是当图案无法满足对称时，艺人去追求的一种视觉效果，在不对称的情况下，构图的均衡性会让整体图案更加自由活泼，给人以较好的视觉享受。其二，白族扎染中，对称性也是其构图追求的重要目标，这主要是让图案的左右部分或上下部分沿着对称轴能够重合，从而让人在视觉上能有规律和稳重的美感。
2.3 和谐鲜明的色彩运用
白族扎染图案对色彩运用也非常重视，尤其是色彩的鲜明性与和谐性，通过对比的形式让色彩鲜明表现得更为显著。同时，适当的色彩搭配也能够让颜色更为和谐。具体来说，主要可以从两个方面进行分析：其一，运用对比的手法让色彩更为鲜明，在云南扎染中，对白色和蓝色这两种颜色使用得较为普遍，这是白族人特有习惯的体现。他们的染料来自板蓝根，其就是蓝色的，因而在日常使用中，白族人也经常将其运用到扎染技艺中。另外，由于蓝色具有明亮、浓郁的特点，这就使得白族扎染在色彩运用上具有独特而鲜明的风格。其二，白族扎染的整体色彩风格具有和谐性，尽管他们所用的主色调白色与蓝色都具有明亮鲜艳的特点，但这二者之间通过彼此映衬与对比，在视觉效果上却能够给人以和谐、雅致以及朴实的感觉，两种颜色的运用尽管具有浓郁鲜明的特点，但其中所包含的气质具有意味悠长的特点，也因此这两种色彩长期在白族扎染中进行使用。
总之，云南白族的扎染技艺既是少数民族文化的重要代表，同时也是中华民族文化的重要组成部分，其图案具有鲜明的少数民族及地方特色，在长期发展的过程中，这一扎染技术也在传统的基础上不断进行革新。这一技艺，尤其是其中的图案非常具有特色，来源也非常丰富，其原型包括动物、植物以及几何图案等等，在这些原型的基础上进行创新，让白族扎染的图案更具特点。除此之外，其艺术特征也不容忽视，在题材、造型以及色彩上都有所体现，上文笔者已经进行了具体分析，其对其他传统民间技艺的发展也具有重要的启发意义。
参考文献：
[1] 牛晶晶，彭建斌.作为女性艺术的白族扎染研究[J].青春岁月，2013（09）.
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[3] 邱春林.守住“核心技艺”――以大理白族扎染为例谈传统手工技艺的生产性方式保护[J].美术观察，2009（07）.
[4] 肖友兴.“非遗”视野下民间剪纸与白族扎染的造型寓意对比研究[J].美与时代（上），2014（03）.
[5] 蒋群，赵琛.浅析大理白族扎染蝴蝶图案的象征意义[J].美术大观，2010（08）.
白色生物技术范文第5篇
关键词：色温；白平衡；调白技术
微电影等各类视频作品，最终将作为视觉形象在屏幕上显现出来，画面色彩是否准确逼真精美，是微电影制作技术水平的一个重要标志。准确重现色彩的逼真度，是彩色摄像机最重要的技术指标之一，所以正确理解白平衡的概念和摄象机调白的工作原理，灵活应用白平衡的调整技术，是拍摄微电影理想画面的关键。
一、什么是白平衡？
许多人在使用数码摄像机拍摄的时候都会遇到这样的问题：在荧光灯的房间里拍摄的影像会显得发青绿，在室内钨丝灯光下拍摄出来的影像就会偏橙黄，而在阴天拍摄到的影像则莫名其妙地偏青蓝，其原因就在于“白平衡”的设置上。
那么什么是“白平衡”呢？在彩色电视系统中，电视标准白的亮度信号（Y）由红、绿、蓝三基色信号组成的比例关系为：Y=0.30R+0.59G+0.11B。当摄取白色景物时，红、绿、蓝的电流应始终保持0.30、0.59、0.11的比例，使Y信号成为标准白光，这就是白平衡。若合成的比例有偏差，Y信号就带有某种偏色。例如，红电流信号若超过0.3的比例，则Y信号将偏红；蓝电流信号若超过0.11的比例，则Y信号将偏蓝。
二、为什么要调整白平衡
不同的光照条件下白色物体反射出来的光线颜色视光源的色温而定，人类的眼睛之所以把一些物体看成白色的是因为人的大脑可以侦测并且更正这样的色温变化，因此不论在阳光、阴天、室内或荧光下，人们所看到的白色物体颜色基本纯白。人眼可以进行自我适应，但是数码摄像机就不具有这么智能的功能了，这是由于CCD感光元件本身没有这种适应功能，那么失衡的白色也就不白了，会偏色。为了贴近人的视觉标准，数码摄像机就必须模仿人类大脑并根据光线色温变化来调整色彩还原，也就是需要摄像师灵活调整白平衡来达到令人满意的色彩。这一对数码摄像机输出的色彩信号进行一定修正的过程，使白色物体正确还原成白色影象就叫做白平衡的调整。
什么是色温呢？ 色温就是定量地以开尔文温度（K）来表示色彩。它是表示光源光谱成份的概念，是光线颜色的一种标志，而不是指光线的温度。色温现象在日常生活中非常普遍，钨丝灯所发出的光由于色温较低表现为黄色调，天然气的火焰是蓝色的，原因是色温较高。色温越高，光色越偏蓝；色温越低则偏红。在生活中日光的色温是持续不均匀变化的，在一天之中，日出1800K，到中午6500K，到日落2000K左右。上午9点至下午4点前色温基本稳定在5000～6500K左右，阴雨天色温在6000K―8000K左右，蜡烛光1900K，白炽灯2600～2900K，新闻灯3200K等，色温也不尽相同。一般情况下，专业级以上的摄像机出厂设定的色温值为3200K。当拍摄环境、基本照明光源发生变化时，就必须对白平衡进行调整。将白平衡调整到与光源相匹配是保证正确色彩再现的基础。
三、怎样调整白平衡
白平衡调整在摄象机上一般有四种方式：自动跟踪白平衡，预置白平衡、手动白平衡和偏调整白平衡。
1.自动跟踪白平衡：自动跟踪是指依靠摄像机的自动跟踪功能（ATW），摄像机自身根据画面的色温变化随时调整，非常方便快捷，在抓拍镜头时很实用，但是有一定局限性。一般的摄像机都能在大约2500K-7000K的色温条件下正常进行自动白平衡调节，当拍摄时的光线色温超出所设定的范围时，自动白平衡功能就不能正常工作。
2.预置白平衡：预置白平衡也叫粗调白，是指在预置情况下改变色温滤光片，使色温接近到3200K的出厂设置。现在DV机白平衡的调整一般具有5种模式，因厂家的不同而稍有差异，一般分为自动、白天、阴天、白炽灯、荧光灯等模式，根据光源条件直接选择。
利用白平衡预置功能调白，虽然误差很大，但是也可以得到人眼可以接受的色彩还原。由于色温偏差不大，使拍摄出的画面呈现出细微的色彩变化。这有一个好处，不同的生活环境本身会由于环境色和照明差异的影响而色彩基调不同，如果到处调白会使不同的环境呈现单一白光照明的效果，而利用白平衡预置则可以保留这种丰富的色彩变化。
3.细调白 ：细调是通过电路调节，以保证精确的色彩还原。方法步骤是：
（1）根据光源情况选择合适的滤色镜。
（2）选择自动光圈。
（3）在镜头光轴延长线的垂直方向上，白卡纸对准环境主光源。
（4）镜头对准白卡纸或白色物体，并推满画面。
（5）然后按AUTO WHT键，寻像器显示“WHT：OP”，是正在调节，几秒钟后寻像器
“WHT：OK”出现，则表示白平衡调节完成。
4.偏调白：也就是白平衡调整补色法。某些写意镜头，为了强调画面的艺术效果，有时并不需要忠实地重现原来的色彩，而是根据内容情节，对被摄景物的色彩进行再创作，有意识的偏向某一颜色。例如，拍摄日出朝霞或夕阳西下景象，适当夸张黄红色；青山绿水的自然景象，适当夸张青绿色；表现海水、月夜等冷色调时，适当偏青蓝色等。
调整方法：（1）在细调白中，把白色的卡片或物体换成某种彩色进行调白，画面结果则偏向它的补色。例如，对蓝色调白，画面偏黄色，对红色调白，画面偏青色等。拿日出的拍摄来说，如果以日出时的光线色温调整白平衡，那么拍出的日出就不是红日东升，而是一轮白色太阳。所以拍日出应选用5600K滤色片，对准青蓝色卡片或西边天空调白，使画面人为的偏橙红色调，就可以达到镜头的艺术效果。（2）先用低色温滤色片（如3200K）调白，再换到高档（如5600K）拍摄，画面偏暖色调。同理，采用色温滤色片“高调低用”，可使画面偏冷色调。
以上几种白平衡调整技术各有特点，且校色的幅度也有所不同。因此，不论使用哪种技术，都应根据摄像机的性能和功能来选择并灵活运用。在拍摄过程中采用彩色监视器进行现场监视画面效果，并及时加以调整，就能够达到电视创作的理想要求。
四、结语
前文谈及了色温及白平衡的概念、摄像机调白的工作原理及各种调整方法及技巧。白平衡调整是摄像师的基本功，也是个技术技巧问题，更是一个重要的艺术创作手段。
【参考文献】
[1]孟群.电视制作技术[M].北京：电子工业出版社，2005.
白色生物技术范文第6篇
目前基因技术在纺织纤维制造领域的应用,在天然纤维方面已采用基因技术成功研究开发了天然彩色棉纤维和不皱棉纤维,国内外均已产业化;近年来有色羊毛也颇受关注;通过仿生技术研发、转基因方法制造的化学纤维――仿蜘蛛丝纤维,虽然不完全成熟,但前景无疑亦是十分广阔。
关键词:基因技术;仿蜘蛛丝纤维;天然彩色棉纤维;不皱棉花;无染色羊毛
由于基因密码的破解以及基因复制、移植技术的不断进步,基因技术已成为21世纪最重要的科学技术之一。在功能性纺织纤维领域,基因技术正逐渐成为各国科学家研究开发科技竞争的重点,新的研究成果不断涌现。
1仿蜘蛛丝纤维
蜘蛛丝是一种特殊的蛋白质,它凭借强度好、弹性好、初始模量大、断裂功大等优良的力学性能,以及轻盈、耐紫外线、既耐高温又耐低温、生物可降解这些特性,被誉为“能改变人类生活的新一代生物纤维材料” [1],在人们生产生活的各个领域,具有广阔的应用前景。
然而,天然蜘蛛丝产量极其有限,且蜘蛛很难养殖,故仿蜘蛛丝纤维的研发成了当今国际纤维界的热门课题。目前国际上普遍采用生物技术的转基因方法来制造仿蜘蛛丝纤维。
1.1利用牛、羊奶制造仿蜘蛛丝纤维
1997年初,美国生物学家安妮・穆尔发现在美国南部有种名为“黑寡妇”的蜘蛛能分泌出两种不同类型的丝用于织网。其中一种丝的强度超过其他蜘蛛丝的两倍,另一种丝,在拉断前很少延伸,但具有很高的断裂强度,比制造防弹背心的芳纶纤维的强度还要高得多。为了获得“黑寡妇”蜘蛛丝蛋白,将其基因注入奶牛的胎盘内进行特殊培育,等到奶牛长成后,所产下的奶中就含有“黑寡妇”蜘蛛丝蛋白,再用乳品加工设备将蜘蛛丝蛋白从牛奶中提炼出来,然后纺成纤维。这种纤维既保持了牛奶纤维的精美和柔韧,其强度又比钢强度大10倍,因此被称为“牛奶钢”。1999年起,美国科学家利用转基因的办法,准备培养繁殖大量转基因奶牛,以满足大规模生产“牛奶钢”的需求,用以制造防弹背心,轻量型头盔、降落伞绳等[2]。
加拿大的尼克西公司成功地利用转基因山羊奶制造出了少量蜘蛛丝。研究人员将蜘蛛体内产生蜘蛛丝蛋白的基因移植到山羊受精卵的细胞核内,培养出转基因山羊,这样转基因的母山羊在发育成熟以后产出的羊奶中便含有了蜘蛛丝蛋白,然后在羊奶中加入特殊的溶剂就能抽出与真正蜘蛛丝相媲美的纤维。这种蜘蛛丝纤维在机械强度上可以与真正的蜘蛛丝相比,同样具有天然蜘蛛丝的韧性。据称,每只山羊每年可产3.65kg丝,该公司已将用这种仿蜘蛛丝纤维开发的工业和医药生物产品投入市场,每年可产生高达1亿美元的销售额[3]。
我国也在几年前开始了仿蜘蛛丝纤维的研究,科学家成功地将蜘蛛丝蛋白基因转移到老鼠身上,并成功地从第一代小白鼠的乳汁中获得蜘蛛丝蛋白,不久将开始培养转基因奶牛[4]。
1.2利用家蚕制造仿蜘蛛丝纤维
中国科学院上海生命科学、生物化学与细胞生物学研究所科研人员经过数年攻关,解决了转基因蚕基因导入、活性基因鉴定以及传代育种等一系列技术问题,成功地用“电穿孔”的方法,将蜘蛛“牵引丝”部分的基因注入只有半粒芝麻大的蚕卵中,使家蚕分泌出含有蜘蛛牵引丝蛋白的蚕丝。此研究被列为国家“863”计划重点项目,目前正在进行中[5]。
1.3利用植物制造仿蜘蛛丝纤维
将蜘蛛丝基因移植入植物,培育出能够产生蜘蛛丝蛋白的转基因植物。美国有报道称,将蜘蛛丝基因移植到烟叶的基因中,使得烟叶在生长时除了可以产生尼古丁外也可以产生蜘蛛丝蛋白,随后可利用急速冷冻破碎、煮沸等方式制取含蜘蛛丝蛋白的纺丝溶液[6]。
1.4利用生物工程技术制造仿蜘蛛丝纤维
科学家们通过大量的工作,用生物化学方法对蜘蛛丝蛋白和腺体分泌物进行了研究,分离了蜘蛛丝蛋白基因编码的核苷酸序列,建立了数据库。利用DNA合成技术成功地建立了不同蜘蛛丝蛋白片段的基因序列模型,用这种模型可制造出一种合成基因,利用这种基因可生产出96.1%的基因序列与天然蜘蛛丝蛋白相同的产品。接下来的工作是大规模地生产这种蜘蛛丝蛋白[7]。
美国杜邦公司正着力于运用生物工程技术来大规模仿造蜘蛛丝。他们首先用先进的计算机模拟技术建立蜘蛛丝蛋白质各种成分的分子模型,然后运用遗传学基因合成技术将遗传基因植入酵母菌或细菌,利用工业发酵的方法使这种微生物在繁殖过程中大量产生类似于蜘蛛丝蛋白的蛋白质。通过这种方法产生的仿蜘蛛丝蛋白质,其溶解后抽出的丝,具有质轻、强力好、有弹性等特点,纤度可达真丝的1/10,强度是相同纤度钢丝的510倍[8]。
2天然彩色棉纤维
彩色棉是一种具有天然色彩的新型棉花,采用有机耕作种植,无需漂染加工,废弃后可循环再生,真正实现了从纤维生产到成衣加工全过程的“零污染”,因此它是绿色棉纺织品的首选原料,是21世纪最具市场潜力的绿色纺织品之一。大力推广种植天然彩色棉花,在我国尤为重要,它将有助于打破发达国家“绿色贸易壁垒”,为我国的纺织业出口开辟一条“绿色通道”。
彩色是棉花本身的一种生物学特性。棉花的祖先,其颜色就是多姿多彩。然而随着染色技术的发明,人们可以通过再加工获得各色棉花,从而导致人们大量地种植白棉,而不再培育、种植其他色彩的棉花,渐渐的其他色彩的棉花被人类所抛弃。进入20世纪,人类的历史翻开了新的篇章,文明的进程前所未有地加快了步伐,环境污染问题也日益突显,成为困扰世界各国人类发展的重大隐患,这时人们对彩色棉花又有了新的认识,发现它具有白棉所不可替代的环保优势。
如今天然彩色棉纤维的获得方法,一是从自然界中寻找上古繁衍至今的彩棉活体,作为亲本进行驯化、改良;二是运用转基因技术,航天育种技术等高科技手段进行新品种的培育。
苏联最早于20世纪50年代初开始研究彩棉,美国从20世纪60年代加入到利用彩棉的大军中来,1972年,美国科学家在该技术领域获得成功,且在其后的几十年间不断进步。1993年,美国阿格拉斯图公司开始研究开发用于制作蓝色牛仔布的天然靛蓝棉花品种,把靛青植物中控制蓝色的基因插入植株中,并使其只在棉花纤维中作用,这样整个棉花植株中只有棉花纤维变成蓝色[9]。截至目前,世界上主要有美国、俄罗斯、埃及、阿根廷、印度等国研究种植彩棉,主要颜色为棕、绿、红、鸭蛋青、蓝、黑。
我国具有悠久的棉花种植历史,1819年,我国江浙一带就种植过紫花布出口欧洲[10]。历史上由于彩棉产量小、纤维短而不适应纺织工业的要求,所以生产上很难直接利用。进入20世纪70年代,河南、安徽等地也种植过很少的一部分彩棉用于研究。彩棉在我国的正式大规模研究种植还是在20世纪90年代。我国于1994年引进了这项技术,尽管起步较晚,但是发展很快。现已成功地种植出棕、绿、红、黄、橙、紫、灰等色泽的彩棉品种,亩产已达95kg～113kg,其品质优于美国最好的品种,达到了国际领先水平[11]。
3天然“不皱棉花”
采用生物基因技术,不仅可以开发出天然彩色棉,而且可以得到天然“不皱棉花”。据美国农业生活技术公司宣布,他们已经培育出带有外源基因的“不皱棉花”。这种基因来自能生产PHB(聚羟基丁酸酯)聚合物的细菌,将这种细菌的基因导入棉花的细胞,生长出来的新棉花仍保留原有的吸水、柔软等性能,但其保温性、强度、抗皱性均高于普通棉纤维。因此,用这种“不皱棉花”制成的衬衫可免烫,从而消除含有大量甲醛的抗皱性对人体的影响。
4无染色羊毛
利用生物基因技术得到的彩色棉纤维,可以解决纤维产品在染色加工时带来的环境污染,同样的思路也启发人们重新认识动物性资源的纤维。
有关学者提出,无染色羊毛也是一种利于生态环境的纺织纤维。对于绿色纤维无染色羊毛产品而言,毛织物的颜色就是原来羊毛的颜色,如奶白色、棕色、灰色等,不需要经任何其他的染色加工工艺[12]。近年来,澳大利亚用身长蓝色毛的绵羊经过配种繁殖了苏塞克斯种的彩色绵羊,这群羊经数代繁殖后羊毛没有褪色且毛质优良。找出主导基因则有望培育繁殖彩色绵羊,可以预见,在不久的将来,将会在彩色纤维家族增添天然彩色羊毛。
5结语
生物技术的第三次浪潮已席卷纺织材料、燃料、化学品等消费品的制造业,基于基因技术开发的新型纺织纤维的品种在未来会不断涌现,并极大程度地改善人们的生活。
参考文献:
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[3]李辉芹,钟智丽,巩继贤.应用基因技术纺织的新纤维――蜘蛛丝[J].毛纺科技,2002(5):16-18.
[4]孙学振,刘霞,王立国.彩色棉研究进展与展望[J].山东农业大学学报,2002,33(4):509-514,524.
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[6]解芳,许莹,万军军,等.神奇的蜘蛛丝[J].合成纤维,2003,32(5):12-14,9.
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[8]江锡夏.仿蜘蛛丝的研究与开发[C].新世纪积极调整产品结构、发展化纤新技术、新产品学术年会论文集,2002.
[9]郭晓玲,郝凤鸣,孙晓华.绿色棉纺织品的开发途径[J].棉纺织技术,2002(4):28-30.
[10]张谦.彩棉市场培育与产品开发[J].纺织导报,2002(2):9-11.
[11]Traore M K,Buschle-Diller G.Environmentally friendlyscouring processes[J].TetileChemist and Colorist and American Dyestuff Eeporter,2000,32(12):40-43.
白色生物技术范文第7篇
关键词：平原生态林；主要林业有害生物；绿色防控技术；探索与应用
在大面积推广应用绿色防控技术前，防治林业有害生物多采用化学药剂防治，其致命缺点是不仅杀伤天敌，而且会对生态坏境造成污染。因此，多年来相关科研人员探索和实施了多项林业有害生物绿色防控策略，包括营林措施、生态调控、人工和物理防治、生物防治等防控措施，目标是减少化学农药使用量和保护环境。提升林木可持续控灾能力是一个渐进的过程，如何更有效地预防和控制林业有害生物，需要运用精准的科学技术手段，包括测报、检疫和防治。一方面，通过实施各项绿色防控技术，减少和降低对环境造成的破坏和污染，抓住每个关键的精准环节，减少土地不良投入品的使用，最终实现人与自然和谐相处的良好生态环境。另一方面，实施绿色防控技术所采用的是综合防控策略，以各项绿色防控措施为主展开。当出现突发事件需要启动林业有害生物应急预案时，使用化学药剂防治是必要的，此时需要通过科学选择、配制药剂，实施精准打药，控制突发林业有害生物的扩散蔓延。随着北京市两轮百万亩平原地区平原生态林建设基本完成，在做好林业有害生物防控工作中，推广应用绿色防控技术至关重要，关乎多领域发展，对森林生态环境、森林资源保护具有长远意义。
1平原生态林建设与主要林业有害生物发生种类
1.1平原生态林建设类型
根据区域位置和主导功能，平原生态林建设分为4种类型，分别是生态涵养型、生态廊道型、景观游憩型、综合利用型。在北京市两轮百万亩平原地区造林工程建设中，2012—2020年，大兴区共建设生态林面积1.9万hm2，主要分布在5个区域，涉及全区14个镇，栽植的主要绿化树种包括常绿树、榆树、白蜡、臭椿、柳属、杨属、槐属及其他各类乔灌木，树种分布面积分别为常绿树0.15万hm2、榆树0.13万hm2、白蜡0.17万hm2、臭椿0.02万hm2、柳属0.11万hm2、杨属0.8万hm2、槐属0.17万hm2、银杏0.11万hm2以及其他各类乔灌木0.26万hm2，森林资源面积迅速增长。
1.2平原生态林主要林业有害生物发生种类
在北京市两轮百万亩造林计划完成过程中，大兴区由于苗木短缺，大量外调苗木在检疫复检中发现了多种新的林业有害生物。高质量的工程设计要求引进栽植多个品种的白蜡树种，全区白蜡树种种植面积增加，与此同时，林业有害生物白蜡窄吉丁随苗木外调从外埠传入且为害日益严重，有些地块出现白蜡树成片死亡的现象。依据2015—2016年大兴区第三次林业有害生物普查结果及近几年实际发生情况调查显示，大兴区平原生态林发生的主要林业有害生物有以下3类。1）食叶类害虫。主要包括有春尺蠖（ApocheimacinerariusErschoff）、国槐尺蠖（SemiothisacinereariaBremeretGrey）、柳蜷叶蜂（AmauronematussaliciphagusWu）、杨扇舟蛾（ClosteraanachoretaFabricius）、柳毒蛾（Stilprotiasalicis）、榆兰叶甲（Pyrrhaltaaenescens）等。2）刺吸类害虫。主要包括有斑衣蜡蝉（Lycormadelicatula）、草履蚧（Drosichacorpulenta）、悬铃木方翅网蝽（CorythuchaciliateSay）、白蜡绵粉蚧（PhenacoccusfraxinusTang）等[1]。3）蛀干类害虫。主要包括白蜡窄吉丁（AgrilusplanipennisFairmaire）、光肩星天牛（Anoplophoraglabripennis）、双条杉天牛（Semanotusbifasciatus）、桑天牛（Aprionagermari）等[2]。
2主要林业有害生物发生特点及绿色防控技术
多年来，科研人员积极探索科学防治对策，倡导绿色防控理念，全区大面积推广使用了生物防治、物理防治等绿色防控技术，使得大兴区平原生态林主要林业有害生物得到了有效治理。文章研究了大兴区平原生态林4种主要林业有害生物，并实施了绿色防控技术，提出了适合大兴区平原生态林的绿色防控策略。
2.1柳蜷叶蜂发生特点及绿色防控技术
2.1.1柳蜷叶蜂发生特点柳蜷叶蜂（AmauronematussaliciphagusWu）为叶蜂科（Tenthredinidae）蜷叶蜂属（Amauronematus），是一种食叶害虫，大兴区林保站于2005年4月初首次发现柳蜷叶蜂，经鉴定在北京市属新记录种[3]，随后研究了该虫在大兴区的生物学特性。结果表明，该虫1年发生1代，以老熟幼虫结茧在土壤浅土层l～5cm内越夏、越冬，主要特点是发生时间较早，为害特点是以幼虫取食柳芽和芽尖内层组织，造成柳芽无法正常生长，柳叶不能正常展开，叶芽扭曲、皱缩形成虫苞。当为害严重时树冠虫苞累累，柳芽枯萎；幼虫取食柳芽，待叶苞干枯落地后，与其一起掉落在地上的幼虫有部分害虫会沿树干爬行上树，再次为害叶片，严重影响柳树的生长发育和绿化景观的完整性[4]。2.1.2绿色防控技术1）全面布控预测预报网点，实时监测虫情动态。全面布控林业有害生物柳蜷叶蜂预测预报网点，做到科学化监测、科学布点。根据该虫寄主柳属植物在全区的分布，布控柳蜷叶蜂监测网点，结合物候期监测柳蜷叶蜂各虫态的发生动态，并根据监测结果适时发布预测信息，以此科学指导全区防治工作有效开展。2）应用物理方法有效防治，防止其扩散蔓延。大兴区多年防治效果表明，柳蜷叶蜂成虫期是最佳防治时期，物理方法防治效果最佳、成本最低，可有效降低虫口密度和为害程度。具体方法是利用柳蜷叶蜂成虫趋色性，即对黄绿色的敏感性，在3月上旬成虫出蛰前，在树干胸径处缠20cm宽的黄绿色胶带并刷涂粘虫胶，诱杀成虫及粘杀落地后再次上树为害的幼虫[5]，待5月下旬老熟幼虫下树入土结茧越夏、越冬后，将胶带取下集中收集处理，避免污染环境及对树体造成不良影响。该防治方法是柳蜷叶蜂防治技术方面的一项重大突破，使用的黄绿色胶带及粘虫胶均为无公害材料，不仅防治成本低，而且还避免了药剂防治对生态环境所造成的污染，可以大面积推广无公害防治措施。
2.2春尺蠖发生特点及绿色防控技术
2.2.1春尺蠖发生特点春尺蠖在大兴区属早春食叶害虫之一，该虫在北京市1年发生1代，以蛹越夏、越冬，每年2月中下旬成虫羽化出土，4月中下旬为幼虫为害暴食期。该虫寄主植物为杨树、柳树、榆树等，该虫为害特点是具有暴食性、发生期早，片林更容易发生虫害。当虫口基数大、为害严重时，能将片林或林网内树叶全部吃光，造成树势衰弱，导致蛀干害虫、次生病虫害发生严重，从而引起林木大面积死亡。随着北京市两轮百万亩造林工程的实施，寄主面积迅速增长，全区布控的监测网点监测结果显示，平原生态林内春尺蠖每年都有发生，且有逐年增长的趋势，对生态林景观效果造成了极大的影响。2.2.2绿色防控技术1）物理方法防治。该方法又称阻隔法，根据监测结果，每年2月中旬在发生区林内，在树干胸径处缠绕20cm宽的黄色胶带并涂刷粘虫胶，阻隔雌成虫上树产卵，使其将卵产在胶带以下，孵化幼虫后爬行上树被粘虫胶粘杀，该物理方法防效显著。2）植物源药剂喷雾防治。幼虫早期为害树冠下部，在低龄幼虫期（3龄前）用25％灭幼脲悬浮剂1500～2000倍液喷雾防治，重点在树冠下部枝杈喷雾，间隔3～4d喷施1次，连续喷雾3次。3）植物源药剂烟雾机喷烟防治。根据监测结果，在幼虫发生初期和高峰期，使用甘油、水、苦参碱（喷烟型）喷烟防治。大兴区多年防治结果表明，以上3种方法防治春尺蠖效果显著，可有效控制春尺蠖的发生。
2.3国槐尺蠖发生特点及绿色防控技术
2.3.1国槐尺蠖发生特点国槐尺蠖是槐属最主要的林业有害生物，在北京市大兴区1年发生4代，以蛹越冬。大兴区四旁林带、生态林每年都会发生不同程度的病虫害。多年监测表明，国槐尺蠖的发生概率受气候影响较大，春季温度较高、夏秋季节降水较少及冬季降水较大有利于越冬蛹的存活，容易导致翌年发生国槐尺蠖的数量增加。寄主植物包括国槐、黄金槐等，面积为0.17万hm2，占平原生态林总面积的8.9％，分布面积较广。为害特点具有暴食性，初龄幼虫仅取食嫩芽、嫩叶，叶片被剥食成圆形网状；2龄幼虫取食叶片，被为害的叶片呈缺刻状；3龄后幼虫食量增加；5～6龄幼虫进入暴食期，可将叶片啃食成大的缺刻，残留少量中脉。当发生国槐尺蠖虫害时几天内即可把整株大树叶片吃光，幼虫下垂随风飘散，并吐丝排粪，影响树木正常生长和绿化景观的观赏价值。2.3.2绿色防控技术多年来通过设立监测预报点、推广应用灭幼脲3号、苦参碱等仿生、植物源药剂以及物理方法杀虫灯诱杀技术等综合措施，防效良好，确保绿色生态环境安全。1）做好虫情监测预报。大兴区平原生态林寄主植物槐属面积为0.17万hm2，多为片状栽植。合理设置监测测报点，在监测点内调查该虫的发生动态，包括越冬基数调查等，特别是要掌握第一代幼虫发生期初期、盛期，提供准确的时间，抓住最佳防治期，做好第一代防治工作，虫情监测预报工作是全年有效防控该虫的基础。2）成虫期杀虫灯诱杀。利用成虫的趋光性，在林地内悬挂一定数量的杀虫灯，在夜间诱杀国槐尺蠖成虫及其他鳞翅目害虫成虫。该项技术已在大兴区推广应用8年，考虑到其他鳞翅目害虫成虫羽化期比国槐尺蠖成虫羽化期早，每年4月1日开始开灯诱杀成虫。使用结果表明，该项技术可减少打药次数，有利于保护环境，防治效果显著，应在平原生态林林业有害生物防控中大面积推广应用。3）低、高龄幼虫期植物源药剂防治。低龄幼虫期植物源药剂防治，据大兴区多年监测和气候特点，该虫在5月上旬为第1代幼虫孵化始见期，5月中旬进入低龄幼虫期，此时为防治关键时期。在此期间要做好虫口密度调查工作，依据虫口密度确定防治标准，依据防治技术规程地方标准进行防治。选择植物源药剂进行喷雾防治或喷烟防治，用20％灭幼脲3号1500倍液或20％除虫脲悬浮剂6000倍液喷雾叶面，喷药质量是防效的关键环节，要求喷药时均匀细致。高龄幼虫期植物源药剂防治，该虫在大兴区1年发生4代，每一代防治要特别监测高龄幼虫期，因为该虫幼虫进入高龄期后，食量增大，几天内就可吃光整树叶片，此时为最佳防治期，可使用1.3％苦参碱乳油1200倍液喷雾防治或采用喷烟防治。
2.4白蜡窄吉丁为害特点及绿色防控技术
2.4.1白蜡窄吉丁为害特点白蜡窄吉丁在大兴区1年发生1代，以老熟幼虫在韧皮部、木质部或边材坑道内越冬。成虫发生期为4月下旬至6月下旬，幼虫为害期为6月下旬至10月中旬，幼虫多为害枝干浅表层，8月中旬部分幼虫进入木质部，10月中旬幼虫开始在坑道内越冬。1）隐蔽性强。寄主植物白蜡受害后典型症状是第一年树势衰弱，主干外观无明显异常；第二年主干出现纵向裂缝；第三年展叶后出现树液外渗的现象，在木质部与韧皮部之间可见填满幼虫粪便的“S”型蛀道，主干可见“D”字形羽化孔，树干基部常发生萌蘖。2）致死率高。光照条件良好，郁闭度低，胸径10cm以上寄主容易受害，轻者树势衰弱，重者2～3年内树木枯死。3）传播速度快。在北京实施两轮百万亩造林过程中，大兴区栽植了大面积白蜡树种，截至2020年底，种植面积已达0.17万hm2。由于白蜡窄吉丁隐蔽性较强，大量外调白蜡苗木造成了白蜡窄吉丁的传入，再加上前期管护不规范，为害面积较大，已经造成部分地块白蜡树死亡，因此为防止白蜡窄吉丁蔓延扩大，开展巡查监测、综合防控工作十分必要。2.4.2绿色防控技术1）成虫期监测与防治。在白蜡树林地设置黄绿色白蜡窄吉丁专用色板监测成虫，用量为1～3个/667m2，每隔30d更换1次，一旦诱集到成虫必须开展防治作业。首先，白蜡窄吉丁成虫具有趋色性，可在林地悬挂黄绿色粘虫板并刷粘虫胶诱捕成虫；其次，在林地悬挂性诱捕器，利用性诱捕器捕杀白蜡窄吉丁雄成虫；再次，采用无公害药剂封干处理，即在成虫羽化盛期，每隔7～10d用绿色微雷等微胶囊剂封干处理，防效显著。2）幼虫期生物防治措施。幼虫期释放白蜡吉丁肿腿蜂进行防治，比如白蜡吉丁柄腹茧蜂、棒小吉丁矛茧蜂等天敌，从而控制白蜡窄吉丁的扩散蔓延。人工创造环境招引啄木鸟，如在林间悬挂或捆绑心腐木段供啄木鸟营巢定居。3）加强监测测报工作。鉴于白蜡窄吉丁具有隐蔽性，为害白蜡树较为严重，防控较为困难以及白蜡树种在大兴区分布广泛，各生态公益林管护单位或部门必须要高度重视，加强监测测报工作，采取有效防治措施，巩固绿化成果。
3结束语
实施绿色防控综合技术，不但可以减少农药的使用量和次数，而且还可以降低农药对环境的污染，节约成本，利于各类天敌种群繁殖。通过对大兴区多年防控实践中应用多项绿色防控技术研究得出，这4种主要林业有害生物绿色防控技术防效显著，具有较强的可操作性，适合北京市平原地区生态林的林业有害生物防控。随着科技的发展，应不断创新和发展绿色防控技术，为北京市森林绿色发展提供有力保障。
参考文献：
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白色生物技术范文第8篇
关键词：蛋白质组学；蛋白质组学技术体系
中图分类号：Q753
文献标识码：A
文章编号：1672－979X(2010)5－0207－04
21世纪是生物技术和信息技术的世纪。随着人类基因组测序计划的完成，功能基因组学逐渐成为新的研究热点，研究蛋白质组学是功能基因组研究的重要组成部分，是生命科学研究进入后基因组时代的里程碑，也是后基因组时代研究的核心内容之一。
1 蛋白质组与基因组――从基因组到蛋白质组的转变
基因组用于描述生物的全部基因和染色体组成。基因组学包括结构基因组学和功能基因组学两方面的内容。
随着研究的深入，人们认识到单纯基因组信息不能完全揭示生命的奥秘。基因是遗传信息的携带者，蛋白质才是生理功能的执行者和生命活动的直接体现者。几乎所有的生理和病理过程都能引起蛋白质相应的变化，研究蛋白质结构和功能将直接阐明生物体在不同生理或病理条件下的变化机制。由此产生了蛋白质组学(protemics)。在后基因组时代，生命科学的中心任务将是阐明基因组所表达蛋白质的表达规律和生物功能。生命科学的研究重心将从基因组学移向蛋白质组学。
2 蛋白质组学的研究内容
蛋白质组学研究的内容主要有结构蛋白质组学和功能蛋白质组学两方面。结构蛋白质组学主要是研究蛋白质表达模式，功能蛋白质组学主要是研究蛋白质功能模式，目前的研究主要集中在蛋白质组相互作用网络关系上。
目前蛋白质组学又出现了新的研究趋势：(1)亚细胞蛋白质组学分离、鉴定不同生理状态下亚细胞蛋白质的表达，这对全面了解细胞功能有重要意义；(2)定量蛋白质组学精确的定量分析和鉴定一个基因组表达的所有蛋白质已成为当前研究的热点；(3)磷酸化蛋白质组学蛋白质磷酸化和去磷酸化调节几乎所有的生命活动过程。蛋白质组学的方法可以从整体上观察细胞或组织中蛋白质磷酸化的状态及其变化；(4)糖基化蛋白质组学可用于确定糖蛋白特异性结合位点中多糖所处的不同位置。近来在蛋白质组学背景下进行的糖生物学研究已取得了可喜的进展；(5)相互作用蛋白质组学通过各种先进技术研究蛋白质之间的相互作用，绘制某个体系蛋白质作用的图谱。
3 蛋白质组学研究技术
蛋白质组学的发展，既是技术推动又受技术限制。蛋白质组学研究成功与否，很大程度上取决于技术方法水平的高低。蛋白质组学的蓬勃发展主要得益于三大技术突破：固相化pH梯度胶条即IPG胶条的发明和完善；两种软电离质谱技术的出现：蛋白质双向凝胶电泳图谱数字化和一系列分析软件的问世。当前国际蛋白质组研究技术平台的技术基础和发展趋势有以下几个方面。
3.1蛋白质样品制备技术
样品制备是双向电泳成功的关键之一。选择合适的样品制备方法对获得满意的双向电泳图谱非常重要。不同来源的样品有不同的处理方法。目前常用的样品处理技术有液相等电聚焦、亚细胞分级、吸附色谱、连续多步提取方法等。
激光捕获显微切割技术是上世纪末期发展起来的新技术。利用激光切割组织，能高效地从复合组织异性地分离出单个细胞或单一类型细胞群，显著提高样本的均一性。
3.2蛋白质分离技术
3.2.1双向凝胶电泳(2-DE) 其原理是根据蛋白质的等电点和相对分子质量来分离蛋白质。近年双向电泳技术的蛋白质分离分辨率和重复性显著提高。尤其是差异荧光显示凝胶电泳(DIGE)技术，将蛋白质样品经不同的荧光染料CYPRO Ruby(Cy2、Cy3、Cy5)标记后，等量混合双向电泳，蛋白量差异可通过蛋白点荧光信号间的不同比率分辨。此法灵敏度高，所需样品量少，一张胶可同时分析3个样品，减少了工作量，重复性显著提高。目前该技术已得到了广泛应用。
3.2.2高效液相色谱技术(HPLC) 2D-LCO口串联HPLC也是分析蛋白质组学最有效的工具之一。其基本原理是先进行第一向分子筛柱层析，按蛋白质相对分子质量大小分离。从柱上流出的蛋白峰自动进入第二向层析进一步分离，第二向层析通常是利用蛋白质表面疏水性质进行反相柱层析。
3.2.3毛细管电泳(CE) 在高电场强度作用下，按相对分子质量、电荷、电泳迁移率等差异有效分离毛细管中的待测样品。CE分辨率高，分离速度快且易于和ESI-MS实现在线连接，在蛋白质分析中应用的极为广泛。与2-DE比较，CE可在线自动分析蛋白质的分离，并可分析相对分子质量范围不适于2-DE的样品。缺点是复杂样品分离不完全。
3.3蛋白质定量分析
蛋白质组研究中，以2-DE为基础的蛋白质定量方法大致有考马斯亮蓝染色法、银染法、负染法、荧光染色法和放射性同位素标记法等。其中，考马斯亮蓝染色法和银染法是最常用的定量手段，操作简单易行，而且能很好地与质谱鉴定匹配，但灵敏度较低，检测下限为0.2～0.5g，背景较高。
银染的优点是灵敏度高，可染出蛋白质量1ng／点，但与蛋白质量的线性关系不如考马斯亮蓝染色法，且对质谱鉴定影响较大。
负染方法简单快速，但是，其重复性依赖于许多物理化学因素，例如染色液的pH，胶中阴离子浓度、温度等，所以不能作为一种通用方法。
荧光染色法的灵敏度与银染相似但速度快得多，且不需要固定蛋白质。这为后续的蛋白酶解或印迹带来很大方便。此外，荧光染色的线性范围较宽，定量结果较可靠。
在所有的染色方法中，最灵敏的是同位素标记法，20×10-6量的标记蛋白就可通过其荧光或磷光的强度测定。但此方法易污染，易对人体产生伤害，操作也不方便，一般不采用。
3.4蛋白质的鉴定
3.4.1氨基酸组成分析此法可提供蛋白质一级结构信息，耗资低，但速度较慢。所需蛋白质或肽的量较大，在超微量分析中受到限制；且存在酸性水解不彻底或部分降解而致氨基酸变异的缺点，故应结合蛋白质的其它属性鉴定。
3.4.2 C-端或N-端氨基酸序列分析常用Edman降解法测定蛋白质N－端氨基酸序列。常用羧肽酶法、化学降解法测定蛋白质C-端氨基酸序列。目前均可用自动测序仪。
3.4.3质谱能清楚地鉴定蛋白质并准确测量肽和蛋白质的相对分子质量、氨基酸序列及翻译后的修饰，因灵敏度高、速度快、易自动化，已成为蛋白质组研究中主要的蛋白质鉴定技术。
质谱技术的基本原理基于：带电粒子在磁场或电场中运动的轨迹和速度依粒子质量与携带电荷比的不同而变
化，可据此判断粒子的质量和特性。目前常用的质谱仪有气相色谱－质谱仪(GC－MS)：液质联用质谱仪(LC－MS)；电喷雾电离串联质谱仪(ESI－MS－MS)；液相色谱－电喷雾离子化质谱仪(LC－ESI－MS)；基质辅助的激光解吸飞行时间质谱仪(MALDI－TOF－MS)等。其中MALDI－TOF－MS和ESI－MS－MS是简单高效且灵敏的方法，是目前蛋白质组学研究中应用最广泛的生物质谱仪。
3.4.3.1肽质量指纹图谱法鉴定蛋白质在蛋白质数据库中检索实验获得的肽质量指纹图谱，根据肽段匹配率和蛋白质序列覆盖率寻找具有相似肽指纹图谱(PMF)的蛋白质，就可以初步完成蛋白质鉴定。
当前测定蛋白质的肽质量指纹图谱，常用的质谱仪为MALDI－TOF－MS，精度可达0.1个质量单位，灵敏度可以达到分解亚皮摩尔量的蛋白质，并且分析时间极短，适于蛋白质的高通量鉴定。
3.4.3.2质谱测肽序列信息鉴定蛋白质为进一步鉴定蛋白质，可将液相中的肽段经电喷雾电离后进入串联质谱，肽链中的肽键断裂，形成N－端和C－端碎片离子系列。根据肽片段的断裂规律综合分析这些碎片离子系列，可得出肽段的氨基酸序列，联合肽片段的相对分子质量和肽段的序列信息，就足以鉴定一个蛋白质。
表面增强激光解吸电离－飞行时间－质谱(SELDI－TOF－MS)是在MALDI－TOF－MS基础上进一步改进的质谱技术。它通过表面选择性吸附大大降低了样品蛋白质的复杂性，而又能同时分析多样品、多蛋白质，具有分析速度快、简便易行、样品用量少和高通量等特点。
3.4.4同位素标记亲和标签(ICAT) 这是应用MALDI－ToF和LC－MS／MS表达蛋白质差异的定量分析技术。其优点是可以直接测试混合样品而不需分离，能迅速定性和定量鉴定低丰度蛋白质，但也存在特异性吸附、不可逆吸附和容量低等缺点。
3.4.5iTRAQ iTRAQ试剂是在ICAT基础上发展起来的氨基反应试剂，可标记四重样品，以便用串联质谱仪比较分析丰度。Hirsch等利用iTRAQ-MS／MS研究大鼠肝脏局部热缺血处理后Kuppfer细胞内蛋白质的变化，获得了总计1559种蛋白质的定量比较数据。
3.4.6蛋白质芯片技术这是用于分析蛋白质功能及相互作用的生物芯片。待分析样品中的生物分子与蛋白质芯片的探针分子杂交或相互作用或用其他分离方式分离后，用激光共聚焦显微扫描仪检测和分析杂交信号，从而实现高通量检测多肽、蛋白质及其他生物成分的活性、种类和相互作用。此技术快速、操作简便、样品用量少，可平行检测多个样品，可直接检测不经处理的各种体液和分泌物等。在蛋白质组学研究中较目前用的常规方法有明显优势。
3.5蛋白质之间的相互作用技术
蛋白质之间相互作用是细胞生命活动的基础和特征。目前主要的研究方法有以下几种。
3.5.1酵母双杂交系统这是在真核模式生物酵母中进行的，灵敏度很高。目前此技术不但可用于体内检验蛋白质之间，蛋白质与小分子肽、DNA、RNA之间的相互作用，而且能用于发现新的功能蛋白质，研究蛋白质的功能，对于认识蛋白质组特定代谢途径中的蛋白质相互作用关系网络发挥了重要作用。
这种技术可用于研究大量蛋白质间的相互作用，易自动化、高通量，但存在假阳性和假阴性现象。酵母双杂交系统提供的蛋白质之间可能的相互作用信息，还需通过进一步的生物化学实验确定和排除。
3.5.2噬菌体展示技术主要是在编码噬菌体外壳蛋白质基因上连接一单克隆抗体基因序列。噬菌体生长时表面会表达出相应单抗，噬菌体过柱时，如柱上含有目的蛋白质，则可特异性地结合相应抗体。该技术具有高通量及简便的特点，与酵母双杂交技术互为补充，弥补了酵母双杂交技术的一些限制。缺陷是噬菌体文库中的编码蛋白均为融合蛋白，可能改变天然蛋白质的结构和功能，体外检测的相互作用可能与体内不符。
3.5.3串联亲和纯化(TAP)
利用一种经过特殊设计的蛋白标签，经过两步连续亲和纯化，获得更接近自然状态的特定蛋白复合物。TAP技术可在低浓度下富集目的蛋白，得到的产物可用于活性检测及结构分析。因其高特异性和选择性可减小复杂蛋白质组分离的复杂性。
TAP技术的开发是研究蛋白质相互作用方法学上的巨大突破。该方法集成了经典的亲和纯化和免疫共沉淀两种技术的优点，可快速得到生理条件下与目标蛋白真实相互作用蛋白质的特点。这些分离技术与2－DE相互补充或不同分离模式组合，将成为蛋白质组学高通量分析的重要工具。
3.5.4表面等离子共振技术(SPR) 为研究蛋白质之间相互作用的全新手段。典型代表是瑞典BIACORE的单元蛋白质芯片。SPR技术的特点是检测快速、安全，不需标记物或染料，灵敏度高。除用于检测蛋白质之间的相互作用外，还可用于检测蛋白质与核酸及其他生物大分子之间的相互作用，并且能实时监测整个反应过程。因此，SPR技术在检测生物大分子特异性相互作用上比传统方法更具优势。
3.6生物信息学分析
生物信息学是蛋白质组学研究不可或缺的研究方法。蛋白质组学研究任一物种的基因组编码的全套蛋白质，通常是高通量的，在预测和结构分析蛋白质功能时，生物信息学就成为蛋白质组学研究的核心技术之一。数据库是生物信息学的主要内容，各种数据库几乎覆盖了生命科学的各领域，建立与开发蛋白质组数据库和分析软件是蛋白质组定性和定量分析的重要基础。Mascot，Expasy，PeptideSearch和ProteinProspector等是目前蛋白质组学中常用的检索数据库。
白色生物技术范文第9篇
在疾病基因组的研究中,为了寻找差异表达的疾病相关基因或蛋白质,除了采用传统的分子生物学方法,如差减杂交[1]、抑制性差减杂交[2]、差异显示PCR法[3]及基因表达串联分析技术(serialanalysisofgeneexpression,SAGE)[4]外,还可采用蛋白质组学的方法,即从蛋白质入手寻找新的或疾病相关基因或蛋白质。基因和蛋白质间并没有一一对应的关系,有mRNA,不一定能表达为有功能的蛋白质。但是,基因要表现其功能,一定要通过相应的蛋白质。所以,研究基因,特别是疾病相关基因,可从研究其表达蛋白质的结构或功能入手。常见的几种研究差异表达蛋白的蛋白质组学方法包括蛋白芯片技术、双向电泳技术、多维液相色谱技术以及它们和质谱鉴定的有机结合。
1•1蛋白质芯片技术
继基因芯片以后,蛋白质芯片技术逐渐发展起来。基因芯片又叫DNA芯片,是以DN段为材料的,而蛋白质芯片以蛋白质或多肽为材料。利用蛋白芯片技术能同时从微量的样品中检测成千上万个蛋白质或多肽,用于分析差异表达的蛋白质及药物靶标的鉴定,所以,蛋白质芯片在药物基因组学的研究中发挥着极为重要的作用。众所周知,蛋白质不如核酸稳定,在蛋白质样品的处理中将会遇到很多困难,对蛋白质芯片的操作将比对基因芯片的操作要求更为严格。从基因组测序知道,仅有约30000~35000个基因维持人体正常的生理作用[5],由于RNA编辑及翻译后修饰等因素,使得人体细胞的总蛋白质数目(蛋白质组)远远超过有活性的基因数目。因此,能同时检测成千上万蛋白质的蛋白质芯片技术,是唯一可用来有效研究人体蛋白质组的方法。目前,主要将蛋白芯片和表面增强的激光解吸离子化质谱技术(SELDI-MS)相结合寻找差异表达的蛋白质。其原理是将不同生理状态的样品(培养的细胞或组织样品)和同一蛋白芯片结合,洗去未结合的蛋白质,然后用SELDI-MS分析结合的蛋白质。一般来说,每种芯片可特异地结合某一细胞特定的蛋白质。具体的操作方法随不同厂家生产的蛋白芯片不同而异。LiX及其同事[6]将小鼠MRL的耳朵穿刺,观察耳朵上伤口愈合过程中蛋白质表达的变化情况,用蛋白芯片分析的结果表明,分子量为23•56ku的蛋白在伤口愈合过程中表达量大幅度增加,加速了伤口的愈合。尽管蛋白质芯片技术正逐渐得到广泛应用,但在应用于寻找差异表达蛋白时也有局限性:1)待检的低丰度蛋白往往被高丰度蛋白所掩盖而不能检测出来,2)蛋白质芯片系统对检测小分子量的蛋白有效,检测范围为10~30ku,但是10~30ku的蛋白只是占总蛋白的一小部分。
1•2多维分离技术对于复杂的蛋白质样品,比如特定组织或细胞中的所有蛋白质(蛋白质组),仅靠某一分离原理将它们分开是不可能的,而要利用蛋白质的不同性质将它们分离开,由此而发展起来的分离技术叫多维分离技术(multidimensionalseparation)。目前主要采用的是二维分离技术,因为对于大多数蛋白质的分离,采用蛋白质间某两个性质的不同,利用二维分离技术已足够了。其中,双向电泳技术和二维液相色谱以及它们和质谱的联用,已成为当今蛋白质组学研究的有力工具。
1•2•1双向电泳技术:双向电泳(two-dimensionalgelelectrophoresis,2-DE)技术是80年展起来的一种有效的二维分离技术。其原理是基于不同蛋白质的等电点和分子量不同的特性,第一相是等电聚焦电泳,第二相是SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)。很多实验室利用不同的双向电泳技术建立了特定组织或细胞的双向电泳数据库(2DPAGE),以供不同的实验室检索和比较双向电泳图谱。SWISS-2DPAGE是一个经注释过的双向电泳公共检索数据库,其格式和SWISS-PROT蛋白序列数据库类似。在SWISS-2DPAGE数据库中包括蛋白质的双向电泳图谱(其中标明了蛋白质的具置)、建立图谱的具体方法和程序、以及相关的病理和生理数据。关于蛋白质的双向电泳数据可通过如下服务器进行检索:expasy•hcuge•ch/。在功能基因组时代,双向电泳技术除了用于分离复杂的蛋白样品,建立双向电泳数据库外,主要用于寻找不同组织或细胞中差异表达的蛋白质,以进行疾病相关蛋白或基因的研究。先用pH3-10的IPG胶条,对疾病组织和正常组织进行双向电泳分离,然后利用计算机软件对所产生的2-DE图谱进行分析,找出差异表达的蛋白。
如果想得到更为详细的2-DE图谱,可用pH4-7或pH6-9的胶条,甚至只有一个pH单位的窄pH范围的胶条,从而使分辨率大大提高。将找到的差异表达蛋白斑点从胶上切下来,经酶消化(常用胰蛋白酶),通过质谱(MS)或串联质谱(MS/MS)测定和数据库搜索,鉴定出所差异表达蛋白。然而,双向电泳技术有许多局限性,由于样品处理的差别、翻译后修饰、人为修饰等导致同一基因表达的蛋白质迁移到不同的位置;另外,不同的蛋白也会迁移到同一斑点,出现共迁移现象,从而使得用2-DE进行定性和定量分析变得相当复杂。而且,对于低丰度和低拷贝数蛋白的检测也相当困难。双向电泳要求操作者熟练掌握电泳、染色及软件分析技术,整个实验过程中要穿实验服,戴手套,尽量避免角蛋白等污染,才能得到较好的重复性。为了改进双向电泳的重复性和灵敏度,最近发展了一种荧光染料标记的双向电泳技术即凝胶内差别电泳(differentialin-gelelec-trophoresis,DIGE)[7]。
将样品和对照品分别用1-(5-羧戊基)-1′-丙基靛碳氰卤化物(Cy3)N-羟基琥珀酸酯[1-(5-carboxypentyl)-1′-propylindocarbocyaninehalinge(Cy3)N-hydroxy-succinimidylester]和1-(5-羧戊基)-1′-甲基靛碳氰卤化物(Cy5)N-羟基琥珀酸酯[1-(5-carboxypentyl)-1′-methylindocarbocyaninehalinge(Cy5)N-hydroxy-succinimidylester]标记。在DIGE时,由于样品和对照在同一胶内分离,使用相同的内标,避免了使用不同凝胶时在操作上的偶然性和不平行性,可以准确检测出两个不同样品蛋白表达上的差别,消除胶与胶之间的差异,保证统计上的可靠性及操作上的重复性。荧光标记较其他染色方法灵敏度更高。与常规的双向电泳技术比较,DIGE更加简单,劳动强度大大降低,效率大大提高。
1•2•2多维液相色谱-质谱技术:液质联用质谱仪用于小分子和大分子的分离和鉴定是一项常规而重要的技术,将液相色谱和质谱用于蛋白质组的研究,尤其是差异表达蛋白质组的研究,是最近才发展起来的。目前,利用多维液相色谱-质谱进行差异表达蛋白的研究,通常要借助于同位素标记技术,也即是下面所述的ICAT技术。ICAT技术是指采用同位素标记多肽或蛋白质的亲和标签技术(isotopecoded-affinitytags,ICAT),可以较准确的鉴定出不同状态细胞或组织中差异表达的蛋白质。目前的ICAT试剂,大多是用来标记磷酸化蛋白的[8]。对于酵母和细菌细胞,可在培养基中加入同位素进行标记。另外,在蛋白酶解的过程中,可采用18O对蛋白样品的片段进行标记,而对照品不用同位素标记。当使用胰酶、Glu-C或Lys-C等蛋白酶时,可分别引入2个18O到正在被酶解的肽中。现在流行的市售ICAT试剂由美国华盛顿大学GygiSP教授[9]等人首先报道。此ICAT试剂的结构包括三个部分:生物素亲和标签,用于分离ICAT标记的多肽;中部的连接子,使引入的同位素更稳定;反应活性基团,可和半胱氨酸的巯基发生特异性反应。此试剂以两种形式存在,重试剂(含同位素氘)和轻试剂(不含同位素),前者的质量数比后者多8。利用ICAT试剂标记蛋白,寻找差异表达蛋白质的原理是:当样品和对照分别用重试剂和轻试剂标记后,将两样品混合,酶解,过链亲和素柱,使ICAT标记的肽片段吸附在链亲和素柱上。将ICAT标记的肽洗脱下来,经液相色谱-质谱分析。在质谱图上,表达量不同的样品和对照呈现特征性的质量数相差8的双峰(双电荷时质量数相差4,如质量数993•8和997•7)。
2疾病诊断与药物开发
蛋白质组学方法除了在基础医学研究中用于寻找差异表达蛋白质,进而找出疾病相关蛋白质外,在疾病基因组学与药物基因组学的研究中还具有以下几个方面的作用。
2•1鉴定和疾病相关的生物标记分子
蛋白质组学方法在基础医学研究中的优点在于,可以高通量的方式筛选和鉴定和疾病相关的生物标记分子,用于临床诊断。HeineG[10]等人利用脑脊液作材料,经过双向电泳分离后的蛋白斑点,用液相色谱-质谱分离鉴定,得到了脑脊液的高分辨率肽谱。因脑脊液的肽中包括许多激素、细胞因子和生长因子,在生物体中起着关键作用,它们以多种方式反映机体体内平衡中和疾病相关的变化,如果能从这些肽中鉴定出疾病相关的标记分子,将可从肽水平上调查中枢神经系统相关疾病,因而是一种疾病诊断和治疗的新方法。KuererHM[11]等人利用高通量的双向电泳技术,分析乳腺管流体(breastductalfluid)中生化和细胞成分,以监测乳腺癌的发生和进展情况。BrunagelG[12]等人则根据核基质蛋白和结肠癌的相关性,利用双向电泳技术鉴定病人的肝样品中是否有核基质蛋白,从而判断结肠癌病人是否发生肝转移,以此作为结肠癌肝转移的早期诊断。对于蛋白芯片技术,在基础研究中常用于检测蛋白质修饰、表征蛋白质相互作用、信号传导以及酶动力学研究等。在临床上,广泛用于寻找疾病相关的生物标记分子和疾病诊断。WuW[13]等用SELDI-蛋白芯片技术鉴定了来自同一病人的两种头颈部鳞状细胞癌细胞株HBSCC10A和VMSCC10B中蛋白的差异表达。结果发现,α-烯醇酶、annexin-Ⅰ和annex-in-Ⅱ是头颈部鳞状细胞癌发生和转移的重要分子,以这些分子作为生物标记分子,用于头颈部鳞状细胞癌的临床诊断。对于多维液相或毛细管液相色谱-质谱技术,由于可进行连续和微量检测,在寻找疾病相关的生物标记分子方面具有超强的灵敏度。可进行大体积、低丰度蛋白的分析,如对血清样品[14]和尿液[15]进行蛋白质组学的研究。
2•2药物开发
因为蛋白质直接决定生物体处于健康或疾病状态,所以,蛋白质可作为药物设计和开发的药靶。利用蛋白质组学方法研究健康或疾病生物体蛋白间的相互关系、疾病病理基础、鉴定药物成分、毒性和作用机理,从而改进药效和药物安全性。MujerCV[16]等利用双向电泳和质谱技术,分析了布鲁氏杆菌(Brucellamelitensis,BM)的蛋白质组。BM是一种细胞内兼性革兰氏阴性杆菌,可引起人或动物的布鲁氏热(brucellosis)。此杆菌的一个属中至少有6个种。利用双向电泳和质谱技术,分析了BM致病株16M的蛋白表达模式,并鉴定了所有表达的蛋白质,对6种布鲁氏杆菌减毒疫苗Rev1的蛋白图谱进行了广泛研究。从而为发展疫苗,鉴定致病岛(patho-genicityisland),建立宿主专一性、进化相关性及疾病治疗和药物开发奠定了基础。
2•3致病机理研究
用蛋白质组学方法研究疾病发生发展过程中某些蛋白或多肽水平的变化,从而了解疾病发生的机理,如对慢性髓性白血病(chronicmyeloidleukemia,CML)分子机理的研究[17]。此病为造血干细胞疾病,标记分子为Bcr-Abl蛋白酪氨酸激酶。让全能的骨髓干细胞株(FDCP-Mix)有条件的表达Bcr-Abl蛋白酪氨酸激酶,从而使FDCP-Mix细胞株长期暴露于Bcr-Abl中,模拟CML疾病进程。用长期暴露和短期暴露进行对照,用MALDI-Tof质谱或LC-MS进行鉴定。分析结果表明,白三烯(Leukotriene)A4水解酶的表达上调,AnnexinⅥ、液泡ATP合成酶催化亚单位A及mortain的表达下调,表明这些分子在CML的发生中发挥重要作用。将蛋白质组学方法用于疾病机理研究的例子很多,这里不再赘述。
白色生物技术范文第10篇
关键词：版画创作；黑白木刻；刀味；木味；印味
中图分类号：J227 文献标识码：A
文章编号：1005-5312（2012）26-0181-01
一、版画的创作实践思考
（一）创作风格要多样化
版画创作是创作主体的创作思想的筛选与实践的过程。对艺术的感受及题材、方式的选择不同可区分出每个人精神世界的不同，正所谓1000个人眼中就有1000个哈姆莱特。创作者在版画创作初期阶段就应体现自己的创作思想，是一种具象的东西还是一种抽象的东西，是黑白还是彩色，是二维还是三维……总体上要对艺术的表达及倾向都作出选择。
（二）通过艺术技巧表达思想内容
版画技巧本身犹如人类的语言——它不仅仅是思想交流的工具，而且也是思想的结晶体。简而言之，语言即思想。所以，版画的技巧并不单纯的在于表现的手法，而是更加注重把艺术表现升华成凝固的形式。不能为了技巧而技巧，技巧最终还是要为我们内心所要表现的意图而服务，两者总是相辅相成的，不能割裂来看，偏颇其中任何一方都是不可取的。
二、黑白木刻版画的学习方式和艺术特征
黑白木刻版画是版画艺术中最常见最基础的一个版种。相对其他版种而言，制作较为方便，它有着表现手法灵活多样、黑白对比强烈、明快、单纯、概括的艺术特点。具有很高的审美、欣赏价值，博得众多国内外版画家及艺术爱好者的喜爱。
（一）归纳黑、白、灰的世界
1、从“结构”着手进行归纳
任何物象都有其独特的本质结构，所谓结构就是通常从字面意义上理解的“结合”、“连接”与“构造”“构成”。这种结构在特定环境、光线下，会呈现出自己独特的构成特征。光线及外部世界再变化，其人物与风景的内在结构是不会变的。
2、从“明暗”进行归纳
黑白来源于物象股有色的明暗值，而不是遵从光影明暗的变化规律。自然界的任何物象都具有它的明暗度，即明暗值。物体的明暗值是由物体自身的物理性质决定的，是由于吸收光线的强弱不同而产生的。明暗值的对比建立在物象固有色的深度上，固有色深，处理为黑，固有色浅，处理为白；中间色处理为灰。黑白木刻是黑白俩极色对比的艺术，黑白木刻中的灰色调，是由黑白二色不同方法并置的结果，而不是由颜料的混合得到的“灰色”。
三、黑白木刻版画的“刀味”、“木味”、“印味”
（一）“刀味”
所谓“刀味”，是版画作品完成后画面本身所留下来的痕迹。由于用刀力度不同，强调造型着眼点不相同，用同一种刀所刻出来的画面效果仍然在视觉上有很大差别。用“刀痕”去造型，而不仅仅把设计好的黑白木刻稿用刀慢慢描刻下来，这种是“假木刻”。它失去了黑白木刻版画刻制中的“刀味”，失去了由此引发的创造感。“刀味”是黑白木刻版画表现因素的重要组成部分，要重视体会、利用这种语言为作品增色，丰富作品的视觉表现语汇。
（二）“木味”
在黑白木刻版画中，“木味”常常是和“刀味”并生的。“刀味”在“木味”中生辉，“木味”借“印味”呈现。但不同“木味”仍然有不同的视觉效果。一般来讲，木质越细腻的板材，其印刷出来的颗粒就越小。现在版画中，就很讲究这种“木味”在画面上所形成的视觉和心理上的感受。恰当的“木味”在画面上所形成的机理美感，是版画艺术中的独特效果。
（三）“印味”
“印味”是版画中独特的制作语言，凡是版画都是要经印刷制成。“印味”决定其作品制作技术的高低。那么，在黑白木刻版画的印刷过程中，一定要注意各个技术制作环节。油墨的厚薄，磨制时用力程度大小、速度快慢都对印刷效果有很大的影响。因为印刷的“印味”，是黑白木刻版画创作过程的重要组成部分。在创作过程中随时把我变化，其乐无穷。
四、结论
总之，在版画艺术的创作过程中，不可避免地要遇到艺术风格、创作思想、创作技巧、材料使用等方面的种种问题。当我们走出创作的过程，静下心来去体悟某个具体图像的时候，才能达到技巧与感受的平衡统一。
参考文献：
[1]曹意强.艺术媒介与创意图[J].北京.新美术出版社出版.1998.