内蒙古库布齐沙地和呼和浩特平原黑线仓鼠种群繁殖特征的比较

为了解不同地理种群在适应当地栖息环境过程中的差异,于１９９６年利用直线夹地对内蒙古呼和浩特平原和由齐沙地环境,两个种群基因交流严重受阻的黑线仓鼠种群生殖特征进行了比较研究,结果表明,雌雄必比在平原环境较大,且秋季雌性明显增多,沙地环境全年维持稳定,平原环境雄性睾丸下降率在各季高于沙地环境近２０％。平原环境雌性在夏季性成熟率较高,沙地环境季最高。平原环境中雌性怀孕率为春、夏季较高,沙地环境仅在春季最高,且小胎仔（窝仔数少于４）所占缃例较高（１９．５％）,两个种群平均胎仔数分别为６．０（平原）和５．９（沙地）,这一结果说明不同地理种群生殖特性的差异受环境条件限制明显。     

点格局研究过程中K-函数的累积效应

植物种群空间格局是生态学研究的基本问题之一, 点格局分析已成为植物种群空间格局研究的重要方法之一, 其中, Ripley's K函数是点格局常用分析方法。然而, 由于Ripley's K函数具有累积效应, 这种累积效应可能会导致特定的格局特征。为了探讨Ripley's K函数的累积效应如何影响种群格局研究结果, 以大针茅种群数据为基础, 通过R软件模拟聚集分布、随机分布和均匀分布3种格局类型, 对比使用具有累积效应的Ripley's K函数和不具有累积效应的成对相关函数进行分析。结果表明: 对于聚集分布和均匀分布, Ripley's K函数的累积效应表现在2个方面: 一方面增加了聚集分布(或均匀分布)的尺度, 另一方面能够检测到聚块或负相互作用范围在取样空间的分布差异而表现出不同的格局特征。而对于随机分布, Ripley's K函数没有累积效应。因此, 在种群格局研究过程中, 通过重复取样且Ripley's K 函数与成对相关函数相结合的方法探讨种群格局, 更能揭示空间格局的本质特征。     

伞裙追寄蝇滞育关联基因和滞育关联代谢物的联合分析

为探索伞裙追寄蝇蛹滞育调控的分子机制,本文对伞裙追寄蝇Exorista civilis滞育蛹和非滞育蛹进行转录组测序以及代谢组检测,鉴定其关键的滞育关联基因（diapause-associated genes, DEGs）和滞育关联代谢物（diapasuse-associated metabolites, DEMs）。本研究基于高通量测序以及液质联用技术,通过筛选,在转录组中获得了差异表达基因7 513个,在代谢组中,获得差异代谢物501个,其中氨基酸占比最多。将所有差异表达基因与差异表达代谢物同时向KEGG映射,获得两者共同的pathway信息,明确差异表达基因与差异代谢物共同参与的主要生化途径和信号转导途径。本研究通过转录组和代谢组的联合分析,在正、负离子模式下,差异表达基因与差异代谢物共同富集到70条通路。在负离子模式下,滞育关联因子主要参与氨基酸代谢和神经系统;在正离子模式下,滞育关联因子主要参与消化系统和信号转导途径。本研究重点分析了柠檬酸循环、cAMP信号通路、氨酰-tRNA的生物合成,将为进一步深入研究伞裙追寄蝇滞育调控的分子机制奠定理论基础。     

牧草盲蝽CYP6A13和钠离子通道LPVSSC基因的克隆及参与高效氯氟氰菊酯的抗性分析

昆虫对拟除虫菊酯类杀虫剂产生抗性主要是解毒酶活性的增强和钠离子通道的敏感度降低所致。本研究采用RT-PCR和RACE技术克隆获得了牧草盲蝽Lygus pratensis P450 CYP6A13基因（GenBank登录号：MN782520）及钠离子通道LPVSSC基因cDNA全长序列（GenBank登录号：MW821485）。其中CYP6A13基因全长2 003 bp,开放阅读框1 503 bp,编码500个氨基酸,预测蛋白分子质量为57.2 kDa,主要位于细胞内质网,等电点为5.77,无跨膜区和信号肽,存在血红素结合保守功能区。同源比对与系统进化分析表明,牧草盲蝽的CYP6A13与分类学关系上较为接近的昆虫同源蛋白间高度相似。钠离子通道序列LPVSSC开放阅读框6 072 bp,编码2 024个氨基酸,预测蛋白分子质量为228.94 kDa,等电点为4.99,无信号肽,有多个跨膜区域,4个同源结构域（I~IV）,每个结构域有6个跨膜片段（S1~S6）,存在MFM基序。基因表达谱结果表明：CYP6A13在牧草盲蝽成虫头部的表达量高于胸、腹部;室内筛选的高效氯氟氰菊酯抗性R14、R6品系的CYP6A13表达量是敏感品系的18.74和5.45倍;CYP6A13表达量在雌、雄成虫之间无显著差异;不同发育期基因表达量为：初羽化成虫>5龄若虫>4龄若虫>3龄若虫>2龄若虫>1龄若虫。测序比对高效氯氟氰菊酯抗性与敏感品系的钠离子通道序列IIS4~IIS6区域,未发现存在可能导致靶标抗性的氨基酸突变。结果表明CYP6A13基因过表达可能导致了牧草盲蝽对高效氯氟氰菊酯的抗药性,为深入解析CYP6A13基因介导抗药性的功能研究奠定基础。     

3种披碱草属牧草交配系统研究

本文通过测定3种披碱草属牧草的花粉-胚珠比（P/O值）、杂交指数（OCI）,结合不同授粉方式下这3种牧草的结实率,探讨这3种披碱草属牧草的交配系统, 为披碱草属牧草杂交育种、丰产栽培等提供理论依据。结果表明,老芒麦、麦薲草和披碱草花粉-胚珠比（P/O值）均处于31.9～396.0,交配系统属于兼性自交;杂交指数OCI值为2,交配系统也属于兼性自交;结实率统计表明,以自交为主,异交可育。因此,3种披碱草属牧草的交配系统属于兼性自交类型。     

遮光模拟短日照对春夏播燕麦穗发育的影响

为研究短日照对北方春夏播燕麦穗发育的影响,以5个光周期敏感品种和1个光周期不敏感品系分析日照长度对燕麦穗分化发育的影响,并比较燕麦光周期敏感品种和不敏感品系在海南自然短日照条件下的生长发育情况。结果表明,遮光条件下,当日照长度由正常光照15 h减少至11 h时,光周期敏感品种的燕麦幼穗分化进程不能正常进行,形态上穗部发育退化严重,不能完成生长发育;而光周期不敏感品系能正常进行穗分化,完成整个生长发育。在海南自然短日照条件的试验表明,北方春夏播燕麦在自然短日照条件下,光周期不敏感品系能抽穗结实,完成整个生长发育过程,光周期敏感品种在生育期内不能抽穗,只有营养生长没有生殖生长。裸燕麦不同品种之间及皮裸燕麦之间在正常穗分化情况下,扫描电镜形态无明显差异。对光周期敏感的燕麦品种在每日11 h的短日照条件下,不能完成穗发育分化进程,只进行营养生长,即使是短生育期的燕麦也不能完成抽穗开花结实,导致绝产。燕麦品种生育期与光周期敏感性不存在相关性。     

呼伦贝尔草原区CO2源、汇及时空分布模拟研究

近年来,随着全球气候变化和人为影响加剧,半干旱草地生态系统的碳循环受到剧烈影响。半干旱草原区域CO_2模拟研究主要集中于已有观测资料的地区,然而,观测资料缺乏的草原区CO_2通量模拟却鲜少有人研究。因此选择缺通量资料的呼伦贝尔草原地区为主要研究对象,并将VPRM模型应用于缺资料地区,模拟了该区域内2016年的NEE时空分布。结果表明:(1)在特旱年的气候条件下2016年全年都表现为微弱的碳源(全年NEE值为47.27 gC/m~2),且其变化趋势与降水和气温在年内变化趋势相近。(2)空间上,根据趋势来看NEE在空间分布由草原区向草甸区、森林区逐渐降低。基于植被分布情况,不同植被类型的区域碳排放顺序为:克氏针茅草原和大针茅草原羊草草原杂草草甸草原(以线叶菊等为主)。(3)干旱胁迫是该地区表现为碳源的主要原因之一,而且降水与NEE表现出极显著的二次函数关系(R~2=0.938,P0.001),说明了干旱气候条件下,随着月降水量的增加,草原生态系统出现碳源向碳汇转移的趋势。(4)地上生物量(AGB)与GPP和Reco表现出了极显著的正相关关系(R~2分别为0.89和0.9,P0.01),与NEE表现出了极显著的负相关关系(R~2=0.68,P0.01),说明了草原的地上生物量增加能有效地降低二氧化碳排放。     

应用马尔可夫链模型预测长爪沙鼠和黑线仓鼠种群数量

依据1984～2004年21年在呼和浩特郊区对长爪沙鼠(Meriones unguiculatus)和黑线仓鼠(Cricetulus barabansis)种群数量动态的调查数据,结合优选法(0.618法),应用加权马尔可夫链预测模型,建立了长爪沙鼠和黑线仓鼠种群数量预测模型。应用此模型分别预测了长爪沙鼠和黑线仓鼠2004年的种群数量,预测值与实测值相符,预测准确。同时,预测了未来三年(2005～2007年)长爪沙鼠和黑线仓鼠的种群数量。结果表明,此方法计算简便、准确、可靠,为鼠类种群数量的预测提供了新的方法。     

伞裙追寄蝇滞育关联基因的转录组学分析

【目的】本研究旨在探讨调控伞裙追寄蝇Exorista civilis滞育的重要关联基因以及代谢途径,为明确该虫在转录组水平下的滞育分子机制提供理论基础。【方法】采用新一代高通量测序平台Illumina HiSeq^TM2000对伞裙追寄蝇非滞育以及滞育的蛹进行转录组测序分析以及生物信息学分析;应用KAAS在线pathway比对分析工具对筛选出的满足padj＜0.05且fold change≥32或padj＜0.05且fold change≤1/32条件的差异表达基因进行KEGG通路富集分析。【结果】根据测序结果,共获取58 050个基因。差异倍数在32倍以上的滞育关联基因(diapause-associated genes, DAGs)有454个,其中406个表达上调,共涉及134条通路,包括氧化磷酸化、柠檬酸循环及其他重要通路;48个表达下调,涉及32条通路。KEGG通路富集分析结果表明,滞育关联基因主要集中在信号转导、内分泌系统、碳水化合物代谢等途径中。【结论】本研究获得的伞裙追寄蝇转录组数据揭示了其滞育调控的重要代谢途径与关联基因。     

Changes in normalized difference vegetation index of deserts and dunes with precipitation in the middle Heihe River Basin

AimsPrecipitation is the major water source for desert ecosystems, with its temporal dynamics significantly driving the changes of ecosystem structure and function in desert regions. The objectives of this study are to evaluate the changes in normalized difference vegetation index (NDVI) with seasonal precipitation and different climate years in two cover types (desert and dune).MethodsBased on the daily rainfall dataset of 2000-2012 in the middle Heihe River Basin in Northwest China and the NDVI extracted from the moderate resolution imaging spectroradiometer (MODIS) images, we performed linear regression analysis to examine the correlation of NDVI_INT (accumulated NDVI) with precipitation in two cover types (desert and dune). Two measures of the precipitation are P_c (cool-season precipitation from last September to late February) and P_w (warm-season precipitation in between March and August), while NDVI was characterized with NDVI_INT-pys (previous-year during the different climate years (dry: 2001-2003, wet: 2004-2007)) and the different periods of a growing season (i.e. whole growing season from May through September, early growing season in between May and June, and late growing season in between July and September).Important findings We found that: (1) the determinants of growing season NDVI_INT and their order were NDVI_INT-pys > P_c > P_w for the deserts, while the order was P_w > NDVI_INT-pys for the dunes. The determinants and their order of NDVI_INT in early growing season were NDVI_INT-pys > P_c for the desert, while they were NDVI_INT-pys > P_c = P_w for the late growing season. However, for the dunes, NDVI_INT of the early and late growing season appeared determined by NDVI_INT-pys and P_w, respectively. (2) During the dry and wet periods, precipitation was not a significant factor influencing NDVI_INT for the desert and dune. However, significant increases in NDVI_INTwere observed at dune under wet condition. With the wet years continued, the length of the wet years become an important determinant of NDVI_INT at both cove types, particularly at dune. In addition, it appeared that different changes in NDVI with precipitation existed between the two cover types, but with very similar effects of time-lag. These findings provide useful references for further understanding the mechanisms of NDVI changes with precipitation.