表2　不同时期各处理MCN ‰双因素方差分析结果T able 2　Analysis of each treatment of different time on the MCN ‰double fac 2
tor varlance
变异来源S ource of aberrance DF SS MS F A 因素A factor 20.290.150.045B 因素B factor 71188.00169.7150.66033
A ×B
14  1.520.190.057
误差Eroor
48160.56  3.35
总变异Chief aberrance
71
1350.37
注:33差异极显著,P <0.01。
样分析可视为3次重复实验，所得数据可做统一处理。B 因素内部极显著(P <0.01)，说明各个处理组水平诱导蚕豆根尖细胞产生的MC N ‰是不相同的。为了具体测定3种水样诱导蚕豆根尖细胞产生的MC N ‰之间的差异，对每一处理所得的MC N ‰平均值列表进行多重比较分析。结果见表3。
表3　各处理间MCN ‰多重Duncan 检验T able 3　Multiple Duncan exam ination of various water sam ples
Ⅰ
Ⅱa ⅤⅡb ⅢⅣⅡc Ⅱd 13.743312.683312.513311.263310.30338.79338.6233
Ⅱc    5.1233  4.0633  3.8933  2.6433  1.6830.17
Ⅳ  4.9533  3.8933  3.7233  2.4733  1.51
Ⅲ  3.4433  2.3833  2.21330.96
Ⅱb    2.4833  1.42  1.25
Ⅴ  1.230.17
Ⅱa
1.06
注:3差异显著P <0.05;33差异极显著P <0.01。
多重比较结果显示,Ⅱa 、Ⅱb 、Ⅱc 、Ⅱd 间存在极显著差异，即环磷酰胺对蚕豆根尖细胞的致突变性具有明显的剂量
—效应关系，当环磷酰胺在0.5μg ΠL 以上浓度时，蚕豆根尖细
胞的MC N ‰与CK 比较相差明显，所以，环磷酰胺可以作为该检测法的阳性指示物和衡量各检测点废水致突变性强弱及其变化。这一结果与庄日方成等用蚕豆根尖细胞微核检测技术观
察污水处理效果[10]
相近似。3个水样中，洗甲醇水(Ⅲ)和洗
煤气水(Ⅳ)与蒸馏水(CK )比较均有显著意义，其中,Ⅲ诱导蚕
豆根尖细胞MC N ‰与Ⅱb 相比无显著差异，说明洗甲醇水的致
突变性相当于5μg ΠL 环磷酰胺的致突变效应。Ⅳ与Ⅱc 相比
无显著差异，即洗煤气水的致突变性相当于50μg ΠL 的环磷酰
胺水平。Ⅴ与Ⅰ、Ⅱa 均无显著性差异，表明生化出水经处理后污染力显著降低，基本达到排放标准。
3　讨论
根据有关微核形成机理的理论研究，认为微核形成有两条途径：一是诱变剂打断DNA 分子形成DNA 断片，该断片因
没有纺锤丝相连无法随染体分离过程被拉向两极，因而随
即滞留在某一个子细胞的细胞质中形成独立于细胞核之外的微小的具有核形状的微核；二是由纺锤丝毒剂打断纺锤丝而造成的整条染体落后于核分裂周期形成微核。这两条途径
发生率各为1Π2[11]
，显然，当监测水样中含有致突变物时，能使蚕豆根尖细胞的微核细胞率上升，从而反映出遗传毒性物
质的存在。
化工废水中污染成分复杂，其中主要污染物有、挥发酚、硫化物、含氮化合物等均是目前公认的致突变物。本研究结果表明，洗煤气水和洗甲醇水具有较强的致突变性,MC N ‰平均值分别为7.26‰和5.75‰，与阴性对照组比较差
异显著(P <0.01)，并分别相当于50μg ΠL 和5μg ΠL 环磷酰胺的致突变效应。这一结果与陈晓倩[2]、陶佳喜[6]
等研究结果相
同，也与李谷[12]
等动物细胞实验结果相一致。蚕豆根尖细胞微核试验是一种检测谱带很广的环境遗传毒性检测方法，能直接反映多种污染物对生物遗传物质的综合影响，是一种简便、有效、值得推广的环境检测方法。利用蚕豆根尖细胞微核技术可以检测化工废水的遗传毒性。
参考文献:
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[11]杨辉，嵇庆，张锡然.微核试验法监测奎河徐州市区段水质污染[J ].南京师范大学报：自然科学版,1996,4:56-59.
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开发与应用
DE VE LOPME NT AND APP LIC ATI ON
基于Perl 语言的序列同源性分析过程自动化的实现
周猛，童春发，施季森
3
(南京林业大学国家林业局林木遗传和基因工程重点实验室，江苏南京210037)
摘要:Perl 语言已经成为用于生物信息学应用程序开发最流行的语言。为了简化本地的序列同源性分析过程，作者基于Perl 语言设计开发了序列同源性分析的自动化程序，该程序具有无需编译、可移植性好、
perl语言学习简单易用等优点，大大提高了工作效率，充分体现了Perl 语言在生物信息学研究中所具备的优势。
关键词:Perl 语言;Blast ；同源性分析；自动化
中图分类号:Q811.4  文献标识码:A  　文章编号:1004-311X (2007)01-0060-04
R ealization of Perl -based Automatic Sequence H omogeneous Analysis
ZH OU Meng ,T ONG Chun -fa ,SHI Ji -sen
3
(The K ey Laboratory of F orestry G enetics and Engineering of S tate F orestry Adm inistration &Jiangsu Provincial ,Nanjing F orestry University ,Nanjing 210037,China )
Abstract :Perl has become the m ost popular language in the development of bioin formatics application.In order to sim plify the process of sequence hom ogeneous analysis ,the automatic program of Perl -based sequence hom ogeneous analysis was designed and developed.This program was m ore efficient than others before and didn ’t need to be com piled.
K ey w ords :Perl language ;blast ;hom ogeneous analysis ;automation
第17卷第1期:602007年2月                生　物　技　术BI OTECH NO LOGY                 
V ol 117,N o 11:60
Feb 12007
收稿日期:2006-07-03；修回日期:2006-11-23基金项目：国家重点基础研究规划“973”项目资助(TG 1999016004)作者简介：周猛(1981-)，男，在读硕士生，研究方向：生物信息学,E -mail :biofomeng @hotmail ;3通讯作者：施季森(1952-)，男，教授，博士生导师，研究方向之一：生物信息学,E -mail :jshi @njfu.edu 。
  Perl (Practical Extraction and Report Language )又称为实用摘要和报表语言。Perl 可以在Internet (w w w.perl )上免费取得，并且包括源代码。Perl 具有如下特性[1]:(1)免费并且易于得到帮助,Perl 是免费的，它可以从Internet 上自由下载并免费使用。(2)解释性语言,Perl 是一门解释性的语言。因此可以在Perl 的解释器中直接运行Perl 的ASCII 文本程序，就如BA 2SIC 程序一样。这样可以方便调试，加快程序开发周期。(3)功能强大，在文本操作方面，超过了C 、BASIC 等任何一种，不论是在编程的简单性还是运行速度方面都是最棒的。(4)跨平台特性,Perl 并没有宣扬“一次编写、到处运行”的口号，但它并不比java 差。(5)与其他语言的混合编程,Perl 本身是用C 语言写的，同时它也保留了和C 语言混合编程的接口，这将大大提高Perl 或C 编程能力。因此Perl 语言已经被广泛的应用在生物信息学研究中[2-6]。
核酸和蛋白质序列的同源性分析是几乎每个分子生物学工作者经常要做的工作之一，联网到美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology In formation ,NC BI )使用Blast 软件(http :ΠΠw bi.nlm.nih.g ov Πblast Πi )进行核酸和蛋白质序列对库检索是最常用的分析方法。网络版本的blast 服务具有方便，容易操作，数据库同步更新等优点，缺点是不利于操作大批量的数据，同时也不能自己定义搜索的数据库，只能对NC BI 所提供的数据库进行序列相似性分析;NC 2BI 同时提供了可本地化安装的Blast 软件包，此本地化的软件包允许用户在自己的计算机上安装Blast 系统，并可构建自己的数据库，大大提高了同源性分析的准确性和一致性。但是我们在应用过程中发现本地化Blast 的使用涉及到许多非常繁琐的参数和命令，使用起来非常不方便；因此，我们使用Perl 语言开发编写了同源性分析的自动化程序。目前，用Perl 语言编程实现序列同源性分析自动化的方法国内尚未见同类文献报道。
1　材料与方法
1.1　相关资源的下载与安装
从NC BI (美国国家生物技术信息中心)网站ftp :ΠΠbi.nih.g ov Πblast Π下载最新的Blast 软件包，我们选用的是Linux 版的Blast 软件包，下载后安装到RedHat 9.0的Linux 系统上，其
安装过程可参考软件包中的安装说明文件[7]。
从ActiveS tate C ommunity License (ActiveS tate 团体许可证)网站http :ΠΠw w w.activestate 下载Perl 源模块包和一个ANSIC 编辑器，然后安装，具体安装过程请参考相关网站[8]。1.2　检索用数据库的准备
登陆NC BI 的ftp 站点(ftp :ΠΠbi.nlm.nih.g ov Πblast Πdb Π)，下载nt 、nr 数据库至本地硬盘。用Perl 语言编写序列批量提取程序ExtractEST ，核心代码程序见图1
。
图1　ExtractEST 程序核心代码Fig.1　The core code of program ExtractEST
根据研究需要，从中分离了拟南芥、水稻、玉米、小麦、杨树、松树等特定物种的核酸和蛋白序列，分别建立单独的数据库，然后使用Blast 软件包中附带的formatdb 程序格式化数据库:
formatdb -i forest db -p F -o T
其中-i 表示要拿来格式化的数据库文件名称;-p 数据库文件类型是蛋白质还是核苷酸,T 表示蛋白质(为默认值),F 表示核苷酸;-o 表示解析(Parse )的选项,T 表示解析序列的标识符(SeqI D )和建立索引,F 表示不解析序列的标识符(Se 2qI D )不建立索引(为默认值);-n 表示blast 数据库的名称，可设可不设，若没有设定则以要用来格式化数据库的文件名称为blast 数据库的名称[9]。
2　结果与分析
为了实现序列同源性分析的自动化，简化操作步骤，提高
blast 结果的准确性，用Perl 语言开发了两个脚本程序autoblast 、autoblastparse 。autoblast 是自动同源性分析程序，核心代码程序见图2。
图2　autoblast 程序核心代码Fig.2　The core code of program autoblast
  上述核心代码中用到了BLAST 家族中最常用的五个成员:blastx ，核苷酸序列到蛋白质数据库中搜索比对，是比较核苷酸双链序列理论上的六框架的所有转换结果和蛋白质数据库，常用于新的DNA 序列和EST 的分析;blastn ，核苷酸序列到核苷酸数据库中搜索比对;blastp ，蛋白质序列到蛋白质数据库中搜
索比对;tblastn ，蛋白质序列到核苷酸数据库中搜索比对,
1
62007年2月            　基于Perl 语言的序列同源性分析过程自动化的实现             
是比较蛋白质序列和核苷酸序列数据库六框架动态转换结果，可用于寻数据库中没有标注的编码区;tblastx ，核苷酸序列到核苷酸数据库中搜索比对，是比较搜索序列的六框架翻译结果序列和数据库动态转译结果[7,9]。
autoblastparse 程序将根据用户的要求自动筛选blast 结果中符合用户要求的条目，并将最后的筛选结果与序列名称记录到一个文本文件中，便于后续的分析，其核心代码程序见图3，例如在进行本地批量blast 同源性分析中每条待分析序列有可能与数据库中的多条序列具有同源性，但我们可能只对比对得分最高的第一个条目感兴趣，此时可以利用本程序的第一个选项自动的筛选分析结果，提取比对得分最高的条目，并以文本形式保存结果(如图4)，大大简化了结果的复杂性，更有利于后续的分析。
将autoblast 程序和autoblastparse 程序合并到autoblast parse 脚本中，此脚本程序代码如图5。
autoblast parse 脚本是整个序列同源性分析过程的自动控制程序。此脚本程序的处理过程和输出结果文件如图6。
将上述三个Perl 语言脚本程序保存在公共路径中，从而运行时用户只需要在工作目录中输入autoblast parse 这个简单的命令，例如:
[student @localhost edit ]S |autoblast
parse
filename
图3　autoblastparse 程序核心代码Fig.3　The core code of program
autoblastparse
图4　autoblastparse 程序运行结果
Fig.4　The result of program
autoblastparse
图5　autoblast parse 脚本程序代码Fig.5　The code of program autoblast parse
然后按照提示，结合自身研究的实际需要进行选择，即可得到最终的分析结果如图7。
3　讨论
张成岗等介绍了本地化的基于局域网的序列同源性分析过程[10]，但在应用时我们发现此方法虽然简化了操作过程，但
最后的分析结果以网页形式返回并且包括很多复杂和不必要的待筛选信息，这对于后续的分析非常不利。本文利用Perl 程序实现了序列同源性分析的自动化，研究人员不必和Blast 软件直接接触就可进行本地Blast ，同时可根据用户要求自动处理最后的分析结果并以文本的形式返回，极大地方便了操作，更有利于后续的分析，从而保证了研究的顺利进行，达到了事半功倍的效果。该程序在RedHat linux 9.0和Windows XP 平台下测试均运行稳定，无需编译，跨平台移植性好。更为重要是，该程序为普通用户基于自行构建的数据库高效地进行同源性分析，提供了一个非常简便的操作方法，用户无需面对繁琐的参数和命令，也无需关注该程序如何工作，任务一旦提交将立即运行，具有简单易用的优点，大大提高了工作效率。
2
6                      　生　物　技　术                  第17卷第1期
图6　autoblast parse 脚本程序处理过程流程图
Fig.6　The process of program autoblast parse 参考文献:
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唐山师范学院学报,2004,26(5):79-82.
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2001.
图7　autoblast parse 脚本程序的运行状态和结果Fig.7　The running status and result of program autoblast
parse
节杆菌菌株LZP08X 的分离鉴定及其降解苯酚特性
蒋永荣，赵凯鹏，陈欢
(桂林电子科技大学电子工程系，广西桂林541004)
摘要：目的：从柳州市某钢铁公司焦化污水处理厂的活性污泥中，筛选分离出高效降解苯酚的菌株，对其进行分类鉴定和苯酚降解特性的研究。方法：采用苯酚为唯一碳源和能源的无机盐培养基，经过富集培养，平板分离，耐受性试验和苯酚降解能力测定。结果：获得一株能高效降解苯酚的菌株，命名为LZP08X ，通过形态观察和生理生化特征分析，初步鉴定为节杆菌属(Ar 2throbacter sp.)。该菌株降解苯酚的最适条件为：温度35℃,pH 9.0，装液量20%(v Πv )；其降解苯酚过程符合一级反应动力学方程，在苯酚初始浓度为400mg ΠL 时，于12h 内，降解率达99%，降解速率常数K 值为0.39，半衰期为1.78h 。结论：节杆菌属(Arthrobact 2er sp.)菌株LZP08X 苯酚降解能力较强，对该菌的继续研究，可使其在
含酚工业废水处理的实际应用中起到重要作用。
关键词：节杆菌属；分离鉴定；苯酚；生物降解；特性
中图分类号:Q93-331;X172  文献标识码:A  　文章编号:1004-311X (2007)01-0063-04
Isolation and Identification A Strain of Arthrobacter sp .L ZP 08X and Its
Phenol -degrading Characters
J I ANG Y ong -rong ,ZH AO K ai -peng ,CHE N Huan
(G uilin University of E lectronic T echnology ,G uilin 541004China )
第17卷第1期:632007年2月                生　物　技　术BI OTECH NO LOGY                 
V ol 117,N o 11:63
Feb 12007

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