Patterns of allozyme variation in western Eurasian Fagus

Fagus sylvatica L. is one of the most widespread broad‐leaved trees in the temperate forests of the northern hemisphere. In addition to two subspecies, F. sylvatica ssp. sylvatica in Europe and F. sylvatica ssp. orientalis in south‐western Asia, two further taxa were described: F. moesiaca (Maly) Czeczott in the south‐western Balkans and F. taurica Popl. in Crimea. The opinions about the number and ranks of taxa within this complex are highly controversial. To assess the degree of genetic differentiation among them, and to reveal geographical patterns of genetic diversity and their relationships to history and biogeography of beech populations, genetic variation at 12 allozyme loci was studied in 279 populations in western Eurasia. A Bayesian analysis of population structure revealed the existence of two clusters, which fairly well coincided with F. sylvatica ssp. sylvatica and F. sylvatica ssp. orientalis, whereby the populations from the south‐western Balkans and Crimea contained a mixture of these two gene pools. On the other hand, a neighbour‐joining tree based on pairwise F_ST failed to separate the subspecies into well‐defined distinct clades. Populations of F. sylvatica ssp. orientalis proved to be incomparably more differentiated than ssp. sylvatica (F_ST = 0.157 and 0.032, respectively). Asian populations also showed higher levels of allelic richness both on population and taxon levels than the European ones (the number of alleles after rarefaction was 3.40 and 4.27 in F. sylvatica ssp. sylvatica and ssp. orientalis, respectively). This indicates that the gene pool of F. sylvatica ssp. orientalis has not been depleted by reduced population sizes during the Pleistocene glaciations, as is the case of F. sylvatica ssp. sylvatica. Genetic similarities between isolated regional populations are explained by shared ancestral polymorphisms and/or range overlaps with subsequent hybridization in the past. © 2007 The Linnean Society of London, Botanical Journal of the Linnean Society, 2007, 154 , 165–174.     

天坑森林植物群落叶功能性状、物种多样性和功能多样性特征

以天坑内部-边缘-外部森林植物群落为研究对象,通过调查植物的群落结构、叶功能性状,探究天坑内外森林植物群落叶功能性状、物种多样性和功能多样性变化特征及其内在关联,为深入了解负地形森林生态系统的功能和恢复退化喀斯特地区的植被提供一定参考。研究结果如下：（1）比叶面积（SLA: 198.75 cm2/g)）、叶面积（LA: 42.70 cm2）、叶磷含量（LPC: 1.70 g/kg）和叶钾含量（LKC: 10.27 g/kg）在天坑内部最高,叶组织密度（LTD: 0.32 g/cm3）和叶干物质含量（LDMC: 0.41 g/g）在天坑外部最高,天坑内外森林均易受到磷限制,表明随天坑内部-边缘-外部生境变化,植物对环境的适应机制和生存策略发生了部分调整,物种的防御策略增强,生长投入策略减弱。（2）Shannon-Wiener指数（2.82）、Simpson指数（0.92）和Pielou’s均匀度指数（0.87）均以天坑外部最高,功能丰富度（1.05）、功能离散度（1.88）和Rao’s二次熵（4.52）以天坑内部最高,表明随天坑内部-边缘-外部生境的变化,植物功能性状的差异减少,物种分布及其功能性状分布总体上更为均匀、物种数量增多。（3）物种多样性指数之间、功能多样性指数之间存在较强的相关性,表明物种多样性指数之间、功能多样性指数之间存在不同的制约关系。（4）叶功能性状与物种多样性、功能多样性的相关性强,物种多样性和功能多样性之间相关性较弱,表明叶性状对生态学过程的变化较为敏感,叶功能性状与物种多样性之间存在较强的耦合关系。     

ICE1 CBF信号通路在植物抵御低温胁迫和调控发育过程中的作用研究进展

低温作为重要的环境因子影响着植物的地理分布和物种多样性,并且对农业可持续发展造成了严重的威胁。ICE1(INDUCER OF CBF EXPRESSION1) CBF(C REPEAT BINDING FACTOR)信号通路不仅在植物抵御低温胁迫的过程中发挥着关键作用,也在植物调控生长发育的过程中也扮演着重要角色,对ICE1 CBF调控机理的了解有助于深入认识植物如何在逆境条件下平衡生长与生存之间的关系。该文对近年来国内外有关ICE1 CBF通路在低温信号转导中的精细调控过程的研究进展进行了综述,并重点对ICE1 CBF在调控植物发育中的作用进行了讨论。     

东方蜜蜂入侵群体的建立机制

蜜蜂、胡蜂及蚂蚁等是具有高度入侵性的社会性昆虫.理论上,在奠基者群体数量较少时,其单一位点互补性性别决定机制会限制入侵群体的发展.在人类活动影响下,东方蜜蜂已扩散至其自然分布区之外的很多地区,给当地饲养的西方蜜蜂带来很大影响.本文简要介绍了东方蜜蜂的分布、性别决定机制以及近几年来针对澳大利亚东方蜜蜂入侵群体的系列研究结果,从蜂王的交尾行为、工蜂的繁殖行为、平衡选择作用、产雌孤雌生殖等方面分析了东方蜜蜂群体如何在奠基者效应带来的遗传负荷压力下快速发展起来,为揭示相关社会性昆虫入侵群体的建立机制提供了很好的借鉴.     

推拿对失神经骨骼肌萎缩大鼠的治疗作用及其机制*

目的:探讨推拿对失神经骨骼肌萎缩大鼠的治疗作用及其机制。方法:48只雄性SD大鼠随机分为模型组(n=24)和推拿组(n=24),通过切断右侧胫神经制备腓肠肌萎缩大鼠模型。术后第2日开始给推拿组大鼠手术侧腓肠肌给予手法干预,模型组不予干预。两组分别在0 d、7 d、14 d、21 d四个时间点各处死6只大鼠,取大鼠双侧腓肠肌,称重后计算各组大鼠腓肠肌湿重比;HE染色测定肌纤维截面积和直径,实时荧光定量PCR检测腓肠肌中miR-23a、Akt、MuRF1、MAFbx基因相对表达量。结果:与0 d比较,模型组和推拿组大鼠腓肠肌湿重比、肌纤维截面积和直径呈现进行性下降的趋势,其中7 d、14 d、21 d推拿组腓肠肌湿重比、肌纤维截面积和直径均显著高于模型组(P＜0.05,P＜0.01);与0 d比较,模型组和推拿组MuRF1、MAFbx、Akt mRNA表达均呈现先升后降的趋势,其中7 d、21 d推拿组MuRF1 mRNA表达均显著低于模型组(P＜0.05,P＜0.01),7 d、14 d、21 d推拿组MAFbx mRNA表达均显著低于模型组(P＜0.01,P＜0.05,P＜0.01),7 d、14 d、21 d推拿组Akt mRNA表达均显著高于模型组(P＜0.05,P＜0.01);与0 d比较,模型组和推拿组21 d时miR-23a mRNA表达升高,推拿组miR-23a mRNA表达显著高于模型组(P＜0.05)。结论:推拿能延缓失神经骨骼肌的萎缩,其机制可能与上调miR-23a、Akt基因的表达,下调 MuRF1、MAFbx基因的表达,使蛋白降解速度受到抑制,从而减轻骨骼肌蛋白的降解程度有关。     

华北地区中华蒙潮虫(甲壳动物亚门:等足目)种群遗传多样性研究

中华蒙潮虫Mongoloniscus sinensis(Dollfus,1901)隶属于甲壳动物亚门Crustacea等足目Isopoda潮虫亚目Oniscidea,中国特有种。为了探究中华蒙潮虫的种群遗传分化和系统进化关系,采用PCR对采自华北地区10个地理种群89只个体线粒体2个基因COⅠ和ND5进行联合分析。结果表明:1)中华蒙潮虫COⅠ部分基因长604 bp,ND5部分基因长615 bp,拼接序列长1 219 bp,T、C、A和G含量分别为41.0%、11.2%、30.8%和17.0%,具有显著的A+T偏倚;变异位点503个(占总核苷酸序列的41.3%),序列间的转换/颠换比值为2.8。2)89只个体共45种单倍型,单倍型多样性0.964,核苷酸多样性0.005 6,整体遗传多样性水平中等;单倍型H1、H15、H16、H21、H41为2～3个种群共享单倍型。3)联合基因(COⅠ+ND5)系统发育树表明,最早出现的是华北以北地区(山西大同、河北石家庄),最晚分化出的是华北以南地区(山西临汾、陕西西安未央区、河南新乡),演化路线为从北向南,个别种群单倍型未按地理来源形成明显的簇群。4)平均遗传分化指数为0.513,基因流为0.24;分子变异分析结果表明,种群的变异与分化主要来自种群内部,错配分布呈多峰,结合中性检验(Tajima's D=-1.429;Fu's F_s=6.499),发现中华蒙潮虫近期未经历扩张,但种群内部分化显著,增长平稳。本研究首次基于线粒体多基因联合分析了中华蒙潮虫种群遗传多样性。     

定向种植对夏玉米群体内光环境及叶片光合性能的影响

为改善玉米群体内光环境,进一步提高玉米单株光合能力以获得高产,本研究以郑单958为试验材料,通过设置种子定向入土方式,研究了定向有序种植条件下群体内光分布特征,以及单株玉米穗位叶花后光合性能,并借助快速叶绿素荧光动力学曲线分析了与叶片光合性能有密切联系的光系统Ⅱ(PSⅡ)的性能特征.结果表明:叶片不同朝向显著改变夏玉米群体内穗位叶处光合有效辐射截获量,朝南处理(S)平均比朝北处理(N)高271.8%.不同朝向的叶片对高光与弱光的利用能力差异显著,朝南处理饱和光强下净光合速率(Pn)显著升高,表明其高光强利用能力显著提升;而朝北处理(N)表观量子效率(α)则随生育期推进显著增加,有利于叶片适应长期弱光环境.生育前期朝南处理PSⅡ电子供体侧和受体侧性能显著提高,进而改善了PSⅡ反应中心性能(PIABS)和荧光光化学淬灭系数(ψo),电子在电子传递链中转移效率(φEo)的提高增强了电子由PSⅡ向光系统Ⅰ(PSⅠ)的传递性能.生育前期叶片性能呈现出朝南>朝东>朝西>朝北的趋势.但成熟末期朝南处理对强光的利用效率显著降低,朝北处理在生育后期表现出较强的弱光利用能力,表观量子效率显著升高,花后40dPn与PSⅡ性能均表现为朝北>朝西>朝东>朝南的趋势.总体上,朝南与朝东处理群体内光环境改善显著,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,有利于夏玉米产量提高.     

玉米秸秆还田对土壤丛枝菌根真菌群落的影响

为揭示农业管理活动对土壤丛枝菌根(AM)真菌的影响机制,基于Illumina Miseq高通量测序平台以及脂肪酸指纹图谱方法,研究了连续4年玉米秸秆还田后,AM真菌群落组成、AM真菌生物量及其与土壤环境因子间的相互关系.结果表明:所获得的2430个AM真菌OTUs从门到种依次分类,共分为1门、3纲、4目、8科、10属、143种,但不同处理间AM真菌群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)、多样性(Shannon、Simpson多样性指数)没有显著差异.AM真菌中类球囊霉属、球囊霉属为优势属.随秸秆还田量的增加,球囊霉属丰度降低;3000、9000 kg·hm^-2秸秆还田量下,类球囊霉属、无梗囊霉属的丰度与对照(0 kg·hm^-2)间差异达极显著水平;原囊霉属、类球囊霉属、球囊霉属在3000 kg·hm^-2秸秆还田量下与对照间差异显著,非度量多维尺度(NMDS)分析表明,9000、12000 kg·hm^-2的秸秆还田量下土壤AM真菌β多样性与对照间聚集度较其他处理相差较远,秸秆还田量对AM真菌β多样性的影响显著.多元分析结果能在累积变量82.8%上揭示土壤主要理化性状与AM真菌丰富度、多样性的空间变化关系.土壤全氮、碱解氮是影响以磷脂脂肪酸表征的土壤主要微生物类群生物量以及以中性脂肪酸表征的AM真菌生物量的主要因子.持续玉米秸秆还田改变了AM真菌属水平上的分类学组成;随秸秆还田量的增加,AM真菌特有的微生物种类减少,AM真菌群落组成间的相似度下降;秸秆还田增加了土壤AM真菌生物量及其占土壤微生物总生物量的比例.     

荒漠草地土壤微生物生物量和微生物熵对沙漠化的响应

采用空间序列代替时间演替的方法,分析宁夏中北部盐池县荒漠草地不同沙漠化阶段(荒漠草地、固定沙地、半固定沙地和流动沙地)土壤微生物生物量(SMB)和微生物熵(qMB)的变化特征及其影响因子.结果表明:从荒漠草地到流动沙地,土壤微生物生物量碳、氮、磷分别降低46.1%、80.8%和30.0%.随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,土壤微生物熵碳(qMBC)、土壤微生物熵氮(qMBN)、土壤微生物熵磷(qMBP)均表现为荒漠草地>固定沙地>半固定沙地>流动沙地,而土壤-微生物化学计量不平衡性(C∶Nimb、C∶Pimb、N∶Pimb)基本呈增加趋势.土壤微生物生物量氮与C∶Nimb呈显著正相关,与N∶Pimb呈显著负相关;土壤微生物生物量磷与C∶Pimb呈显著正相关.冗余分析(RDA)显示,土壤生态化学计量(C∶N、C∶P)对微生物熵碳的负效应最明显.荒漠草地沙漠化显著影响土壤微生物生物量和微生物熵.