长白山阔叶红松林表层土壤木本植物细根生物量及其空间分布

2008年在长白山北坡原始阔叶红松林内选择3块50 m×50 m样地,采用地统计学方法对表层土壤中木本植物细根生物量及其分布特征进行了定量研究.结果表明：3块样地0～20 cm土层中木本植物活细根生物量分别为3.195、1.930和2.058 t·hm^-2,死细根生物量分别为0.971、0.581和0.790 t·hm^-2,0～10 cm土层中,死、活细根生物量之间无显著相关关系,而10～20 cm土层中,二者呈显著正相关关系(r=0.352,P<0.05）,死、活细根生物量的实际变异函数大多符合球状理论模型.空间自相关引起的空间异质性占总空间异质性的百分比平均大于70%,各样地活、死细根生物量变程分别为5.2、14.6、9.8 m和4.3、20.4、20.1 m.采用贝叶斯统计方法对3块样地活细根生物量空间自相关范围进行估计的结果与地统计学方法的统计结果一致.     

系谱分析中概率问题的贝叶斯分析一例

《生物学通报》2007年第2期“遗传概率的一个认识误区”一文,给出了一个家系概率问题的答案,但没有详尽的分析过程,不利于初学者的学习掌握,本文对此予以补充和完善。[第一段]     

贝叶斯推论及其在百合目分子系统学中的应用

贝叶斯推论作为进化生物学的最新进展,在适用复杂模型、大型数据集、计算速度和结果容易解释等方面明显优于其它算法。本文简要介绍了贝叶斯推论原理及其在分子进化和系统发育研究中的重要性,并使用该方法对百合目主要类群的系统发育关系进行了重建。结果显示,百合目rbcL基因最适合的DNA进化模型为GTR I G,贝叶斯法与距离法和最大简约法构建的系统发育树拓扑结构相似,没有显著差异,但是分辨率和支持率明显比后者高。贝叶斯分析结果显示,百合目内划分的7个科,除Smilacaceae科外,其余各科均为高后验概率(PP=1·0)支持的单系类群;文中作者还对各科间的系统关系进行了探讨。     

Aphis （Hemiptera： Aphididae） species groups found in the Midwestern United States and their contribution to the phylogenetic knowledge of the genus

A phylogeny of the genus Aphis Linnaeus, 1 758 was built primarily from specimens collected in the Midwest of the United States. A data matrix was constructedwith 68 species and 41 morphological characters with respective character states of alate and apterous viviparous females. Dendrogram topologies of analyses performed usingUPGMA （Unweighted Pair Group Method with Arithmetic Mean）, Maximum Parsimony and Bayesian analysis of Cytochrome Oxidase I, Elongation Factor 1-α and primary endosymbiont Buchnera aphidicola 16S sequences were not congruent. Bayesian analysis strongly supported most terminal nodes of the phylogenetic trees. The phylogeny wasstrongly supported by EFI-α, and analysis of COl and EFI-α molecular data combined with morphological characters. It was not supported by single analysis of COI or Buch-hera aphidicola 16S. Results from the Bayesian phylogeny show 4 main species groups： asclepiadis,fabae, gossypii, and middletonii. Results place Aphis and species of the generaProtaphis Bōrner, 1952, Toxoptera Koch, 1856 and Xerobion Nevsky, 1928 in a monophyletic clade. Morphological characters support this monophyly as well. The phylogenyshows that the monophyletic clade of the North American middletonii species group belong to the genus Protaphis： P. debilicornis （Gillette ＆ Palmer, 1929）, comb. nov., P. echinaceae（Lagos and Voegtlin, 2009）, comb. nov., and P. middletonii （Thomas, 1879）. The genus Toxoptera should be considered a subgenus of Aphis （stat. nov.）. The analysis also indicatesthat the current genus Iowana Frison, 1954 should be considered a subgenus of Aphis （stat. nov.）.     

基于组学数据构建基因调控网络

在生命体内,基因以及其它分子间相互作用形成复杂调控网络,生命过程都是以调控网络的形式存在,如从代谢通路网络到转录调控网络,从信号转导网络到蛋白质相互作用网络等等。因此,网络现象是生命现象的复杂本质和主要特征。本文系统地介绍了基于表达谱数据构建基因调控网络的布尔网络模型,线性模型,微分方程模型和贝叶斯网络模型,并对各种网络构建模型进行了深入的分析和总结。同时,文章从基因组序列信息、蛋白质相互作用信息和生物医学文献信息等方面讨论了基因调控网络方面构建的研究,这对从系统生物学水平揭示生命复杂机制具有重要的参考价值。     

丹霞梧桐群体遗传结构及其遗传分化

丹霞梧桐(Firmiana danxiaensis)是分布于我国韶关地区北部丹霞地貌的特有物种, 其分布范围狭窄, 种群数量小。本文利用EST-SSR分子标记位点, 分析丹霞梧桐群体(丹霞山组群和南雄组群)的遗传多样性和遗传结构, 研究群体的分化历史, 探讨该物种的可能分布和科学保护策略。结果表明: 丹霞梧桐总的遗传多样性中等(Ht = 0.631), 群体内遗传多样性较高(Hs = 0.546), 遗传变异主要存在于群体内(79.66%), 但不同地理组群间存在显著的遗传分化(F_ST = 0.150)。长期地理隔离和现代人为干扰是形成丹霞梧桐当前遗传变异模式的主要原因。STRUCTURE分析可将研究群体划分为清晰的两个基因库(gene pool), 其遗传结构与系统发育地理格局之间有密切关系。丹霞梧桐不同地理群体经历了独立的进化路线, 但丹霞山群体的杂合性高, 遗传背景更为复杂。近似贝叶斯运算法(Approximate Bayesian Computation, ABC)分析表明, 丹霞山和南雄地理群体在10万年前由同一个祖先群体分化而来, 分化时有效群体大小分别为7,290和5,550。结合丹霞梧桐的遗传变异和生态位信息, 可推测丹霞梧桐曾广泛分布于南岭地区, 受第四纪第三次亚冰期的影响, 南岭北部的丹霞梧桐群体因气候剧烈变化而灭绝, 仅在南岭南部适宜的环境中得以保存并繁衍至今, 丹霞山和南雄是丹霞梧桐最主要的两个冰期避难所。在全面掌握丹霞梧桐的自然分布, 开展就地保护的基础上, 通过建立种质资源圃、人工种苗扩繁、自然回归试验等措施, 对于该物种的异地保护、种群恢复和开发利用具有重要意义。     

肠道微生物测序研究中不同实验来源差异的综合评价以及应用

肠道微生物测序研究具有将微生物结果转化为人类健康的巨大潜力。16S扩增子测序和宏基因组鸟枪测序(whole-metagenome shotgun, WMS)是微生物组研究中的两大主要方法,各具优势。然而,研究样品的异质性、测序仪和文库制备方法的差异如何影响肠道微生物测序结果的可重复性仍有待深入研究。该研究旨在通过比较粪便样本中微生物组成的差异,为测序技术的选择提供参考标准。3种广泛采用的测序仪的结果显示,WMS法中技术重复相关性(r=0.94)较高,而生物学重复相关性(r=0.69)较低。Bray-Curtis距离表明,生物学重复的差异大于技术重复(P<0.001)。此外,16S和WMS数据集间具有明显的分类学图谱差异。研究结果表明,同质化是样品DNA提取前的一个必要步骤;测序仪对分类学变异的贡献小于文库制备方法。我们开发了经验贝叶斯方法,即在计算中“借用信息”,利用标准化数据和(非)参数先验分布分析批次效应参数,提高了16S和WMS之间的群体可比性,为进一步应用于融合分析已发表的16S和微生物数据集提供了依据。     

肺传递因数测试方法的研究

本文介绍了一种有于测试肺的传递因数的仪器,探讨了改进设计的方法和影响传递因数的一些因素。在仪器设计中使用了随机参数的贝叶斯计算技术来估计肺的传递因数。实验结果表明这个参数与生物统计参数之间有较强的关系,而且肯定了特色文献的发现,即测量持续时间可以缩短。     

东江下游流域突发性重金属复合污染生态风险评价

流域突发性重金属污染事件发生不确定性较高，难以预测和防控，严重威胁流域生态安全、人群健康乃至社会稳定。本研究以东江下游流域为研究区开展生态风险评价，基于“多风险源(危险性)-多胁迫因子(联合暴露)-多风险受体(脆弱性)-生态风险”的风险传递框架，运用贝叶斯网络，计算东江下游流域突发性Cr⁶⁺-Hg²⁺复合污染生态风险，概率化表征风险不确定性，进而提出流域风险防控与管理措施。结果表明：(1)东江下游深莞惠地区67家涉重金属风险源均会对其子流域造成生态风险，惠州市的生态风险明显高于深圳市和东莞市；(2)东江下游西枝江子流域的生态风险最为显著，其次是东江下游干流子流域和东江下游河网区子流域；(3)基于敏感性分析，“河流水体脆弱性”是造成东江下游流域生态风险的主导因子。研究结果可为东江下游流域生态风险防控与管理提供理论支持。     

对“关于一道有争议的遗传题的概率分析”一文的商榷

对2011年第11期《生物学通报》上“关于一道有争议的遗传题的概率分析”一文提出了质疑,分析了相关规律,并运用Bayes定理对原题进行了剖析,提出了修正解法.