合并与不合并：两个相似性聚类分析方法比较

以山西省4638种昆虫在7个地理小区的分布、内蒙古7766种昆虫在14个地理小区的分布和中国16804属昆虫在67个生态区域的分布3组数据为样本,用传统的层层合并的相似性聚类分析法(SCA)和新的不需合并的多元相似性聚类分析法(MSCA)进行运算分析,对比结果表明,不合并法都能得到既符合统计学逻辑,又符合地理学、生物学逻辑的结果;合并法在参与小区较少时,还能够得到与不合并法类似的结果,随着参与小区的增多,聚类结构发生变化,以致聚类功能彻底丧失.无论两种聚类结果差异大小,其性质都迥然不同:不合并法的相似性系数是固有的、互相独立的、同时存在的,聚类结果是所有小区之间关系亲疏、距离远近的状态;合并法的每个相似性系数都是合并的依据或结果,前一个系数是后一个系数产生的条件,后一个系数是前一个系数消亡的结果,严格按照顺序,当最后一个系数产生时,前面所有系数和所有小区都已不复存在,聚类结果只是记录不断合并、不断消亡的过程.因此在肯定合并法历史价值的同时,认为申效诚等创建的多元相似性系数公式及多元相似性聚类分析法摈弃合并降阶这一产生偏差和错误的根源,能够得出相对客观的聚类结果,是生物地理学研究领域有效的聚类分析工具,必将推动生物地理学定量研究迈入一个新阶段.     

云南不同地区和生境代表性热带植物区系的物种组成比较

云南热带植物区系地理成分复杂,生物多样性极其丰富。为了解不同地区和生境热带植物区系的物种组成差异,本文选取云南南部和东南部3个有代表性的热带植物区系——西双版纳龙脑香林植物区系(DFX)、西双版纳石灰岩山植物区系(LFX)和文山古林箐石灰岩山植物区系(LFG)为研究对象,比较不同植物区系的科属数量结构、科内多样性、科属分布区类型及植物区系相似性。研究结果显示:(1)3个热带植物区系均具有较高的物种多样性,但种类组成、科属数量结构及科内多样性差异较大;(2)热带分布的科、属在3个热带植物区系中均占绝对优势;(3)3个热带植物区系的共有物种极少,而专有物种(即在3个植物区系之间相对专有)相对较多,植物区系之间的种级相似性极低。云南不同地区和生境热带植物区系强烈的热带亲缘、物种组成的多样性和复杂性以及较低的植物区系相似性,揭示了地理和生境差异会影响各地热带植物区系的演化与发展。     

河南昆虫、蜘蛛、蜱螨地理分布的多元相似性聚类分析

河南省的昆虫、蜘蛛、蜱螨种类共8637种,隶属32目551科3967属。使用多元相似性聚类分析法(MSCA)对全省11个生态区域间的关系进行分析,总相似性系数0.184,表明分布很不均匀,在0.3的相似性水平上,全省分为4个地理分布区:平原盆地区、西北山地丘陵区、伏牛山区和桐柏大别山区。分析了分类阶元、区系成分、不同类群、种类规模、分布地规模对相似性聚类关系的影响,结果显示,属级水平和种级一样,能够揭示省级地理区域内的相似性聚类关系,科级水平将适合更大的地理区域;生物类群是对相似性聚类结构影响最大的参量,保证多类群的参与,是揭示整体规律的关键;在多类群参与的前提下,种类和分布地不是敏感的因素,合适的种类抽样同样能得到满意的结果,分布地的少量增减,也只会引起相似性系数的轻微变动。     

东北水生植物区系与周缘地区水生植物区系关系的分析

本文在野外采集、查阅标本和文献考证的基础上,对东北地区水生植物区系与周缘地区水生植物区系的关系进行了初步分析。由于日本在地史起源上曾与大陆相连,且现代气候环境与东北地区的相似,故两者间水生植物的相似性系数最高O在更新世前古嫩辽河与结雅河相连通,使东北与远东地区间的水生植物得以相互交流,同时两区还保存有一些第三纪植物于遗种类,但因远东地区缺少东北暖温带气候,故一些东北产的暖温带种类未能分布该区,使其与东北水生植物种类相似性系数位于第二位。印度次大陆、澳大利亚、东南亚和非洲因与东北地区位于不同的气候带中,故水生植物种类相似性系数较低。在国内各地区中,以华北地区与东北地区水生植物的相似性系数最高,因两者过去同属古黄河水系,近代又接壤;相反,以与华南、台湾和海南岛的水生植物种类相似性系数最低。因相互间即存地理隔离,又无水系相通。     

阿尔泰山温泉沟森林公园地衣区系的比较研究

为了查明阿尔泰山温泉沟森林公园地衣物种组成及区系特征, 对不同海拔采集的地衣进行了种类鉴定和区系分析, 同时对其他11 个地区的地衣区系进行了比较。不同地区间的地衣种属相似性采用Czehanowski 系数; 地衣的区系丰富性采用左家哺综合系数; 地衣区系地理成分的相关性采用主成分分析和聚类分析法进行了比较。结果表明, 阿尔泰山温泉沟森林公园地衣区系中, 单种科和单种属的比例在该地区地衣种类组成中较高, 分别占该地区地衣总科属数的40%和56.52%。属的相似性与额尔齐斯河大峡谷最高为64.15%, 种的相似性与哈纳斯国家级自然保护区最高为33.96%, 与武夷山地衣的属种相似性最低分别为27.12% 和2.27%。地衣科、属、种的丰富度指数, 还是综合性丰富性指数较低, 所比较的12 个地区中排在我国第9 位。地衣区系地理成分中, 环北极成分占优势, 其次为温带成分和世界广布成分, 与高等植物区系特征相符。     

中国昆虫区系的多元相似性聚类分析和地理区划

为了总结分析中国昆虫的分布规律, 为昆虫地理区划提出依据, 作者2008年创建了新的多元相似性聚类分析方法, 它与传统的聚类分析方法的主要不同是直接计算任意多个地区之间的相似性系数, 从而摈弃原来的合并环节。我们应用这种方法对中国823科17 018属93 662种昆虫的分布进行了定量分析。当种级水平相似性系数分别为0.19和0.14时, 全国64个基础地理单元聚类为20个小单元群和9个大单元群。根据聚类分析结果, 提出我国第一个由定量分析产生的9个昆虫区20个昆虫亚区的中国昆虫地理区划的初步方案。西北昆虫区、 东北昆虫区、 华北昆虫区、 青藏昆虫区稳定地组成中国北方昆虫大区, 江淮昆虫区、 华中昆虫区、 西南昆虫区、 华东昆虫区、 华南昆虫区稳定地组成中国南方昆虫大区。江淮昆虫区的设立是因为这里多平原和丘陵, 为重要农业区, 昆虫区系简单, 种类显著少于华东、 华中、 华南昆虫区, 而和华北昆虫区相当; 包括台湾在内的华东昆虫区是昆虫多样性最丰富地区之一, 显著高于邻近的华北、 江淮、 华南昆虫区。最后, 对昆虫地理定量分析中的重要环节进行讨论, 还对今后昆虫区系调查的薄弱地区提出建议。这项研究证明多元相似性聚类分析方法是简便、 快捷、 实用的, 能够在更广泛的范围应用, 这预示着生物地理学研究将会由定性研究进入到定量研究阶段。     

浙江大山峰蕨类植物区系的研究

在野外调查和褴理资料的基础上,大山峰共有蕨类植物33科58属98种和2变种。优势科为鳞毛蕨科、水龙骨科、蹄盖蕨科．优势属为鳞毛蕨属、卷柏属和复叶耳蕨属。通过对区系组成、性质和特征的分析,表明该区地理成分复杂多样,分布区类型以泛热带分布属、东亚分布种为主,表现出亚热带向暖温带过渡的特点;区系综合系数为-0．290．在相比较的8个山地区系中位居第6;在区系关系上,该区系与天日山、三清山、武夷山区系关系密切,可以归入同一自然区,而与帽儿山区系父系疏远。     

紫胶虫雌成虫群体密度测算公式及其测算结果分析

本文根据紫胶虫雌成虫在寄主植物上的群体结构特征,建立了其群体密度的新公式: (1) N=4/(πD~2), (2) N=1/D~2, (3) N=(4+π)/(2πD~2)。这些公式可以简单、迅速、准确地计算出紫胶虫雌成虫群体密度的置信区间和平均值。试验结果表明,运用这些公式计算紫胶虫雌成虫的群体密度比传统的测定方法,更为精确和简便。     

中国种子植物区系定量化研究 V．区系相似性

本文总结了应用相似系数即关联系数进行植物区系相似性分析的现状,指出了存在的问题．然后,从集合论角度讨论了区系相似性、相似关系及其相似系数的实质．作者以为在区系相似性分析中应用Ｒ．Ｒ．Ｓｏｋａｌ和Ｃ．Ｄ．Ｍｉｃｈｅｎｅｒ（１９５８）提出的简单匹配系数比较适宜,同时亦能避免以往区系相似性分析中缺乏可比性及某些“表相”相似等问题．最后,还提出了总体相似系数和类型相似系数二个新概念,以便按照吴征镒教授关于中国植物区系研究的学术思想统一研究各个不同地区植物区系的相似性．对此,作者用了６个区系实例进行了演算说明．     

贵州几种常见杜鹃花的随机扩增多态性DNA(RAPD)研究

采用RAPD方法对贵州7个常见杜鹃花基因型进行分析,建立了它们的指纹图谱。从60个随机引物中筛选出的10个有效引物共产生49条DNA片段,大小分布在0．1～3．0kh之间,其中28个条带具有遗传多态性,约占总数的57．14％,平均每个引物扩增的DNA带数为4．9条。7个杜鹃花的遗传相似性分析表明,各基因型之间的J相似性系数分布在0．63～0．90之间．平均相似性系数为0．765。应用NTSYSpc软件进行聚类．将聚类结果转化为7个杜鹃花基因型之间的遗传关系树型图。7个杜鹃花基因型明显地聚成A、B两大类,A类包括：1号(锈叶杜鹃)、6号(红花露珠杜鹃)和7号(露珠杜鹃)3个基因型;B类包括：2号(大白杜鹃)、4号(杜鹃)、5号(红马缨杜鹃)和3号(桃叶杜鹃)4个基因型。     

A Unique Protease Cleavage Site Predicted in the Spike Protein of the Novel Pneumonia Coronavirus (2019-nCoV) Potentially Related to Viral Transmissibility

正Dear Editor,In December 2019, a novel human coronavirus caused an epidemic of severe pneumonia(Coronavirus Disease 2019,COVID-19) in Wuhan, Hubei, China(Wu et al. 2020; Zhu et al. 2020). So far, this virus has spread to all areas of China and even to other countries. The epidemic has caused 67,102 confirmed infections with 1526 fatal cases     

Curcuminoids as inhibitors of thioredoxin reductase: A receptor based pharmacophore study with distance mapping of the active site

Curcumin is the yellow pigment of turmeric that interacts irreversibly forming an adduct with thioredoxin reductase (TrxR), an enzyme responsible for redox control of cell and defence against oxidative stress. Docking at both the active sites of TrxR was performed to compare the potency of three naturally occurring curcuminoids, namely curcumin, demethoxy curcumin and bis-demethoxy curcumin. Results show that active sites of TrxR occur at the junction of E and F chains. Volume and area of both cavities is predicted. It has been concluded by distance mapping of the most active conformations that Se atom of catalytic residue SeCYS498, is at a distance of 3.56 from C13 of demethoxy curcumin at the E chain active site, whereas C13 carbon atom forms adduct with Se atom of SeCys 498. We report that at least one methoxy group in curcuminoids is necessary for interation with catalytic residues of thioredoxin. Pharmacophore of both active sites of the TrxR receptor for curcumin and demethoxy curcumin molecules has been drawn and proposed for design and synthesis of most probable potent antiproliferative synthetic drugs.     

Comparative morphology of the carpel in the Liliaceae: Hewardieae, Petrosavieae, and Tricyrteae

The young pistils in the melanthioid tribes, Hewardieae, Petrosavieae and Tricyrteae, are uniformly tricarpellate and syncarpous. They lack raphide idioblasts. All are multiovulate, with bitegmic ovules. The Petrosavieae are marked by the presence of septal glands and incomplete syncarpy. Tepals and stamens adhere to the ovary in the Hewardieae and the Petrosavieae but not in the Tricyrteae. Two vascular bundles occur in the stamens of the Hewartlieae and Tricyrtis latifolia. Ventral bundles in the upper part of the ovary of the Hewardieae are continuous with compound septal bundles and placental bundles in the lower part. Putative ventral bundles occur in the alternate position in the Tricyrteae and putative placental bundles in the opposite. position in the Petrosavieae. The dichtomously branched stigma in each carpel of the Tricyrteae is supplied by a bifurcated dorsal bundle.     

Enterovirus 71 3C proteolytically processes the histone H3 N-terminal tail during infection

Highlights
1. The N-terminal tail of histone H3 is specifically cleaved during EV71 infection.
2. Viral protease 3C is identified as a protease responsible for proteolytically processing the N-terminal H3 tail.
3. Our finding reveals a new epigenetic regulatory mechanism for Enterovirus 71 in virus-host interactions.     

Detection of EBV and HHV6 in the Brain Tissue of Patients with Rasmussen’s Encephalitis

Rasmussen’s encephalitis (RE) is a rare pediatric neurological disorder, and the exact etiology is not clear. Viral infection may be involved in the pathogenesis of RE, but conflicting results have reported. In this study, we evaluated the expression of both Epstein-Barr virus (EBV) and human herpes virus (HHV) 6 antigens in brain sections from 30 patients with RE and 16 control individuals by immunohistochemistry. In the RE group, EBV and HHV6 antigens were detected in 56.7% (17/30) and 50% (15/30) of individuals, respectively. In contrast, no detectable EBV and HHV6 antigen expression was found in brain tissues of the control group. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in 20.0% (6/30) of individuals. In particular, a 4-year-old boy had a typical clinical course, including a medical history of viral encephalitis, intractable epilepsy, and hemispheric atrophy. The co-expression of EBV and HHV6 was detected in neurons and astrocytes in the brain tissue, accompanied by a high frequency of CD8⁺ T cells. Our results suggest that EBV and HHV6 infection and the activation of CD8⁺ T cells are involved in the pathogenesis of RE.     

Perinatal Vertical Transmission of Chikungunya Virus in Ruili,a Town on the Border between China and Myanmar

正Dear Editor,Chikungunya virus (CHIKV), an arbovirus in the family of Togaviridae, genus Alphavirus, is transmitted by the A.aegyptii or A. albopictus mosquito, and causes disease in humans characterized by fever, rash, and arthralgia (Silva and Dermody 2017; Suhrbier 2019). It was first reported in 1953 in Tanzania, and caused only a few outbreaks and sporadic cases in Africa and Asia in last century. However, in the epidemic in 2004, CHIKV acquired mutations that conferred enhanced transmission by the A. albopictus mosquito(Schuffenecker et al. 2006). Since then, it has successively caused outbreaks in Africa, the Indian Ocean, South East Asia, the South America, and Europe (Zeller et al. 2016).     

Development of a Novel Reverse Transcription Loop-Mediated Isothermal Amplification Method for Rapid Detection of SARS-CoV-2

In conclusion, the novel visual RT-LAMP assay is a simple, rapid, and sensitive approach for detection of SARS-CoV-2, and it is ready for application in primary care and community hospitals or health care centers, and even patients' own houses in response to the current SARS-CoV-2 epidemic because the assay does not require sophisticated equipment and skilled personnel. Furthermore, it is also ready to be used in fields for screening samples from wild animals and environments to facilitate the identification of potential intermediate hosts that mediate the cross-species transmission of SARS-CoV-2 from bats to humans.