油松天然次生林居群遗传多样性及与产地地理气候因子的关联分析

利用ISSR分子标记技术,分析了中国北部地区10个油松天然次生林居群的遗传多样性,以及与地理环境因子的相关性.研究结果表明:13条ISSR引物对250个个体扩增出137条谱带,平均多态位点百分率60.72％,不同居群的多态位点百分率差异明显;不同地理居群间的期望杂合度指数在0.2824-0.3702之间,平均为0.3210;Shannon多样性指数范围为0.1923-0.2490,平均为0.2165.居群间的遗传变异占居群总的遗传多样性的37.53％.经Mantel检验,居群间的地理距离和遗传距离间不存在显著相关性(r=0.069,p=0.360).聚类分析(UPGMA)表明,河南宝天曼(BTM)、承德大窝铺(DWP)、宁夏苏峪口(SYK)和甘肃冶力关(YLG)居群聚为一组,辽宁医巫闾山(YWL)、山西沁源灵空山(LKS)、陕西蔡家川林场(CJC)、山西和顺云龙公园(YLGY)和山西汶水三道川林场(SDC)居群为一组,山东蒙山(Ms)居群独立为一组.经分析发现,分布于我国地势二级、三级阶梯分界线区域的油松天然林( YWL、BTM、YLGY)遗传多样性水平高,位于分布区东西临界点居群(MS、YLG)遗传多样性水平低.经相关性分析,温度相关因子(年均温、1月均温、极端最低温)、海拔及年降雨量显著影响遗传多样性水平.油松天然居群分子变异存在一定的地理变异规律.     

高寒退化草地狼毒种群株丛间格局控制机理

在黑河上游祁连山北坡高寒退化草地,应用Ripley's K函数检测种间格局控制关系的技术方法,按狼毒个体分枝数设置Ⅰ级株丛(1-10枝)、Ⅱ级株丛(11-20枝)、Ⅲ级株丛(21-30枝)、Ⅳ级株丛(31-40枝)、V级株丛(40以上)5个株丛,研究了各株丛之间的格局控制关系和空间关联性.结果表明:Ⅲ和Ⅳ级狼毒株丛对其他狼毒株丛有一定的格局控制作用,尤其是Ⅳ级狼毒株丛对其他狼毒株丛格局控制的程度和尺度最大;Ⅳ级狼毒株丛在20cm尺度内和Ⅰ、Ⅱ以及Ⅴ级狼毒株丛表现出正关联,Ⅲ级狼毒株丛在0-10cm尺度上和Ⅰ级狼毒株丛表现为正关联.狼毒种群中两个形体大小越相近的株丛之间存在格局控制关系的可能性相对较小,尤其是在种群内处于劣势地位或受其他株丛格局控制的株丛之间存在格局控制关系的可能性更小,Ⅳ级狼毒株丛表现出较强的格局控制作用,同时对其他狼毒个体有保护作用,在种群内具有重要作用和地位.     

四种松毛虫表型性状多样性与环境因子的关系

对马尾松毛虫、落叶松毛虫、云南松毛虫、思茅松毛虫4种松毛虫的8个表型性状(蛹重、蛹长、雌雄虫体重、雌雄虫翅展和雌雄虫体长)进行了遗传多样性分析.结果表明:8项性状指标在4种松毛虫之间差异极显著;在所有性状中变异系数最大的是蛹重(CV=51.99％);对各种群变异系数比较分析发现,变异系数最大的是落叶松毛虫,最小的是云南松毛虫.主成分分析表明,蛹长、雌虫体重和雌虫翅展3个主分量构成的信息量基本能代表这8个性状的变异.系统聚类的结果为马尾松毛虫与落叶松毛虫聚为第一分支,思茅松毛虫和云南松毛虫聚为第二分支.松毛虫属昆虫表型性状的变异与生态环境因子的相关性较密切.     

利用AFLP分析西南特色猕猴桃的遗传多样性

为分析西南地区特色猕猴桃(Actinidia Lindl.)的遗传多样性,建立并优化了猕猴桃DNA 多态性分析的AFLP 体系,AFLP 标记体系为300 ng 基因组DNA 用EcoR Ⅰ/Mse Ⅰ (15 U/5 U)于37℃下酶切2 h,加接头后的混合物稀释5 倍用于预扩增,预扩增产物再稀释10 倍后进行选择性扩增.结果表明,筛选的22 对引物进行扩增反应,共得到979 条条带,其中多态性条带为649 条.采用优化的AFLP 体系,对西南地区的10 种猕猴桃50 个样本进行了遗传多样性分析,包括普通品种中华猕猴桃、美味猕猴桃,及特色品种硬毛猕猴桃、毛被猕猴桃、革叶猕猴桃、四萼猕猴桃、狗枣猕猴桃、葛枣猕猴桃、京梨猕猴桃和紫果猕猴,结果表明种内和种间的聚类关系明显;斑果组(sect. Maculatae)和净果组(sect. Leiocarpae)的种间有聚类交叉,并呈现地理区域性分布.     

三种常绿阔叶树光系统Ⅱ在低温胁迫下的光抑制及恢复

冬季低温胁迫对亚热带常绿阔叶树光合活性的主要影响之一,体现在光合机构的低温光抑制。为了阐明冬季低温胁迫下常绿阔叶树光系统Ⅱ的光抑制程度及光保护机制,该文研究了冬季自然低温胁迫(零下低温冻害和零上低温寒害)对红叶石楠、枇杷和猴樟三种亚热带常绿阔叶树光合机构光系统Ⅱ(PSⅡ)光抑制的影响以及春季气温回暖后的恢复情况。结果表明:冻害和寒害低温胁迫使猴樟的PSⅡ活性显著降低,PSⅡ受到较严重的光抑制,低温胁迫解除后PSⅡ活性未能完全恢复。红叶石楠PSⅡ活性下降程度和光抑制程度最轻,春季PSⅡ活性显著上升,光抑制显著下降。枇杷PSⅡ活性和光抑制程度介于猴樟和红叶石楠之间。低温胁迫下红叶石楠的非光化学猝灭(NPQ)接近常温水平; 枇杷的NPQ略有降低,春季恢复正常; 猴樟NPQ最低,春季低温解除后仍不能完全恢复。此外,三种常绿阔叶树在冬季低温胁迫和春季恢复时期的NPQ与PSⅡ的光抑制程度存在显著的负相关关系。综合以上结果分析表明,冬季低温对红叶石楠PSⅡ影响不大,对枇杷有一定影响但春季气温回暖后可以及时恢复,对猴樟PSⅡ有显著的光抑制且恢复过程较慢,同时NPQ对保护常绿阔叶树PSⅡ免受冬季低温光抑制有重要的贡献。     

新疆叶尔羌河流域胡杨林时空格局特征

叶尔羌河流域胡杨林对保障我国新疆南疆地区生态安全有着重要的功能,到目前对该区胡杨林时空格局特征规律的研究极少。基于1995—2015年Landsat TM/OLI长时间序列遥感监测数据,通过土地利用程度变化指数、转移矩阵以及景观指数对叶尔羌河流域胡杨林时空格局变化进行动态监测与分析。结果表明:(1)胡杨林面积从1995年的1916.15 km~2减少到2015年的1652.25 km~2,面积减少了263.90 km~2。永安坝至夏河林场段,耕地向河道扩张,胡杨林转为耕地;而夏河林场至三河口段,水资源匮乏,胡杨林被迫向河道收缩,转为未利用地。(2)胡杨林动态度和空间动态度降低,而胡杨林变化状态指数、斑块密度、最大斑块指数和散布与并列指数增加,斑块结合度指数高,胡杨林空间分布逐渐集中、破碎度降低、连通性增加。流域景观要素连接性逐渐减弱,破碎化程度较高,优势度斑块类型比例逐渐下降,景观类型向复杂化方向发展。(3)1995—2005年胡杨林受气候变化和人类活动的干扰,胡杨林面积减少较快,景观格局变化剧烈,而2005—2015年胡杨林保护措施的实施、区域产业结构的调整以及生态安全输水区域的扩大等,胡杨林面积减少速度减缓,但形势仍较为严峻。在叶尔羌河流域合理利用水资源,统筹协调生活、生产和生态用水、强化水资源管理力度,以及调整产业结构、控制人口增长速度等是该区胡杨林生态系统恢复的有效手段和途径。研究可以为叶尔羌河流域生态系统恢复以及胡杨林保护提供参考。     

小兴安岭3种植物细根形态和解剖性状的变异

以小兴安岭地区针叶树种红松、阔叶树种五角槭和灌木毛榛3种植物为对象,测定了1～5级细根的形态和解剖性状,研究根序及物种间的性状变异.结果表明: 3种植物除根直径和根长度无显著差异外,其他性状均存在显著的种间差异.红松的维管束直径(117.91～2392.05 μm)和维根比(0.31～1.87)均显著大于五角槭和毛榛,红松的比根长(0.72～18.26 m·g^-1)显著小于五角槭和毛榛,而五角槭的组织密度显著大于红松和毛榛.随根序增加,3种植物的根直径、根长度、组织密度、维管束直径和维根比整体呈增加趋势,而比根长呈下降趋势.形态和解剖性状间存在显著相关关系,如根直径与维管束直径呈显著相关,但其回归斜率在吸收根(1～3级)和运输根(4～5级)间存在显著差异.3种植物的根直径和维管束直径、皮层厚度均呈显著正相关,其回归斜率在不同物种间存在显著差异.     

碳排放影响下的中国省域土地利用效率差异动态变化与影响因素

土地利用效率是衡量区域经济社会系统运行质量的重要参数。在构建了考虑非期望产出的土地利用效率评价指标体系基础之上,综合运用Super SBM-undesirable DEA和多元统计等研究方法,分析了2003—2016年碳排放影响下的中国省域土地利用效率的时空特征及其影响因素。研究结果表明:中国区域土地利用效率处于中低水平,碳排放非期望产出降低了15%的土地利用效率水平;与全国发展水平空间格局一致,土地利用效率省际差异在空间上呈现出自东向西逐渐递减的分异特征;2003—2016年,土地利用效率演化呈现出"U"型演进特征,区域差异呈现收敛态势;不考虑非期望产出的土地利用效率水平呈现下降态势;非期望产出和能源消费投入过大成为土地利用效率提升的主要限制因素。经济发展水平、对外开放程度以及固定资产投资对土地利用效率的提升起到了显著的正向作用;现阶段城镇化水平的增加对土地利用效率的提升具有微弱促进作用,且仅在东部地区具有显著性。基于松弛变量冗余度和影响因素分析,针对不同区域土地利用效率低效的差异性因素,提出了相应的对策措施。     

脂质体介导基因编辑载体质粒转染条件的优化

[目的]探讨脂质体介导基因编辑载体质粒转染人食管癌Eca-109细胞的最佳条件。[方法]以基于Cre/Lox P系统的p GT-A1B1和基于CRISPR/Cas9系统的p X458-sgRNA8两种基因编辑载体质粒为实验材料,将环状和线性质粒以不同DNA用量(0. 2、0. 4、0. 6和0. 8μg)和不同DNA与脂质体比例(1∶1、1∶1. 5、1∶2、1∶2. 5和1∶3)转染Eca-109细胞,计算转染效率。[结果]不同DNA用量条件下,p GT-A1B1在0. 4μg和0. 6μg时转染效率较高,p X458-sgRNA8在0. 6μg时转染效率较高,与其它DNA用量比较均有显著性差异(P 0. 05)。不同DNA与脂质体比例条件下,p GT-A1B1在比例为1∶1. 5和1∶2时转染效率较高,p X458-sgRNA8在比例为1∶2. 5时转染效率较高,与其它比例比较均有显著性差异(P 0. 05)。同一种质粒的环状和线性结构形态,在DNA用量或DNA与脂质体比例相同时,转染效率差异不显著(P 0. 05)。[结论]建立了脂质体介导基因编辑载体质粒转染Eca-109细胞的最佳转染条件,质粒p GT-A1B1和p X458-sgRNA8的DNA用量分别为0. 4～0. 6μg和0. 6μg,DNA与脂质体比例分别为1∶1. 5～1∶2和1∶2. 5。     

江西庐山国家级自然保护区珍稀濒危植物优先保护定量研究

为制定江西庐山国家级自然保护区珍稀濒危植物的保护策略,采用濒危系数、遗传系数及物种价值系数等评价指标对58种珍稀植物的濒危程度和优先保护顺序进行评估。结果表明,自然保护区珍稀植物的综合评价值(VS)为0.153～0.742,濒危等级为安全的11种,占该区珍稀保护植物总数的19%;稀有的28种(48%);渐危的18种(31%);濒危的1种(2%)。优先保护顺序为Ⅰ级的8种,占该区珍稀保护植物总数的14%,急需保护;Ⅱ级的22种(38%),需要保护;Ⅲ级的23种(40%),可以一般保护;IV级的5种(8%),较为安全。生境破坏和人为干扰是该区珍稀植物保护面临的主要威胁。