植物群落中物种小尺度空间结构研究

植物群落中, 物种小尺度空间结构影响着种群或群落的动态及有关的生态学过程。植物主要是和它同种或异种的邻近个体相互作用,植物个体周围的局部环境和大空间尺度下群落的平均水平是完全不同的。群落中的许多过程都影响小尺度空间结构的形成和动态,同样,局部空间结构反过来影响着植物的生长、更新和凋亡等重要过程。鉴于目前对小尺度空间结构进行的大量研究以及其重要性,有必要对其研究进展进行适当的总结,以期明确将来进一步的研究方向。该文以此为出发点,首先介绍了植物群落中物种小尺度空间结构产生的6个原因:1)生境的空间异质性;2)植物繁殖体的传播;3)植物之间的相互作用;4)生物环境(动物和微生物)的作用;5)外界干扰的作用;6)多因子综合作用。然后阐述了小尺度空间结构意义及对生物多样性、植物种群遗传学和恢复生态学研究的影响。最后对目前物种小尺度空间结构研究存在的几点问题及将来的研究方向作以下归纳:1)大尺度植被动态的研究应该整合小尺度空间结构的信息;2)不论从生物学还是生态学上来讲, 植被小尺度空间结构的研究应该把植物作为中心,确定适当的尺度和采取合理的空间统计方法;3)充分重视小尺度空间结构在退化生态系统恢复中的应用意义;4)注重从小尺度的局部格局研究入手对群落总体特征进行整合;5)植物群落动态研究中,物种小尺度空间结构与平均场假说相结合的必要性。     

呼和浩特市周边地下水CPR和DPANN类群的检测及多样性分析

【背景】候选门级辐射类群(candidate phyla radiation, CPR)和DPANN是与绝大多数已知细菌和古菌具有显著差异的独特类群，因发现较晚，人们对其认识还非常有限。已知二者类群庞大、存在广泛，但在不同生境中的多样性研究还较少，生态功能尚属未知。【目的】分析不同地下水中CPR和DPANN的多样性，探讨不同方法对CPR和DPANN检出及富集的影响。【方法】采用0.1μm滤膜收集菌体和宏基因组测序的方法分析呼和浩特市周边4个不同地下水中CPR和DPANN的多样性。比较宏基因组测序与16S rRNA基因扩增子测序对CPR和DPANN检出的影响，以及不同过滤方式和不同滤膜组合对CPR和DPANN富集的作用。【结果】4个地下水样品CPR类群检出33-64个菌门，相对丰度在0.17%-1.67%之间；DPANN检出1-7个菌门，相对丰度在0.00093%-0.07100%之间。对于CPR和DPANN,16SrRNA基因V3-V4区扩增子测序仅检出了纳古菌门(Nanoarchaeota)。1.2μm与0.1μm滤膜组合具有最好的CPR和DPANN富集效果，在及时更换滤膜的过滤方式...     

Effect of LDL concentration polarization on the uptake of LDL by human endothelial cells and smooth muscle cells co-cultured

To substantiate our hypothesis that concentration polarization of low-density Upoprotein （LDL） plays an important role in the localization of atherogenesis, we investigated the effects of wall shear stress and water filtration rate （or perfusion pressure） on the luminal surface LDL concentration （cw） and the LDL uptake by human vascular endothelial cells and smooth muscle cells co-cultured on a permeable membrane using a parallel-plate flow chamber technique and a flow cyto-metry method. The results indicated that the uptake of fluorescent labeled LDL （DiI-LDL） by the co-cultured cells was positively correlated with Cw in a non-linear fashion. When cw was low, the uptake increased very sharply with increasing Cw. Then the increase became gradual and the uptake was seemingly leveled out when Cw reached beyond 160 μg/ml. The present study therefore has provided further experimental evidence that concentration polarization may occur in the arterial system and have a positive correlation with the uptake of LDLs by the arterial wall, which gives support to our hypothesis regarding the localization of atherogenesis.     

土壤类型对短葶飞蓬灯盏乙素和咖啡酸酯积累的影响

在相同栽培管理条件下,分别以黑色石灰土、红色石灰土、红壤、黄红壤、紫色土和腐殖土为生长介质对短葶飞蓬（Erigeron breviscapus）进行了人工栽培试验。结果显示,生长在不同土壤类型的短葶飞蓬植株体内总咖啡酸酯和灯盏乙素含量有显著的差异。红色石灰土、紫色土及黄红壤生长的植株总咖啡酸酯和灯盏乙素含量最高,黑色石灰土和腐殖土的最低。相同土类的不同亚类土壤生长植株间2种次生代谢产物含量的差异程度,会超过不同土类间的。植株总咖啡酸酯和灯盏乙素含量与土壤P和K含量没有显著相关关系,但与土壤速效N含量及植株含N量则都有极显著负相关关系。不同土壤生长植株叶片的最大光能转换效率（Fv／Fm）值与灯盏乙素和总咖啡酸酯含量都表现出极显著负相关关系。土壤类型对短葶飞蓬次生代谢影响规律与碳素／营养平衡假说（CNB）及资源获得假说（HA）的预测一致。     

遗传密码的新排列和起源探讨

根据DNA核苷酸组分的动态变化规律将遗传密码的传统排列按密码子对GC和嘌呤含量的敏感性进行了重排.新密码表可划分为2个半区（或1/2区）和4个四分区（或1/4区）.就原核生物基因组而言,当GC含量增加时,物种蛋白质组所含的氨基酸倾向于使用GC富集区和嘌呤不敏感半区所编码的氨基酸,它们均使用四重简并密码,对DNA序列的突变具有相对鲁棒性（Robustness）.当GC含量降低时,大多数密码子处于AU富集区和嘌呤敏感半区,这个区域编码的氨基酸具有物理化学性质的多样性.因为当密码子第三位核苷酸（CP3）在嘌呤和嘧啶之间发生转换时,密码子所编码的氨基酸也倾向于发生变化.关于遗传密码的进化存在多种假说,包括凝固事件假说、共进化假说和立体化学假说等,每种假说均试图解释遗传密码所表现出来的某些化学和生物学规律.基于遗传密码的物理化学性质、基因组变异的规律和相关的生物学假说,本研究提出了遗传密码分步进化假说（The Stepwise Evolution Hypothesis for the Genetic Code）.在人们推断的最原始的RNA世界里,原初（Primordial）遗传密码从只能识别嘌呤和嘧啶开始,编码一个或两个简单而功能明确的氨基酸.由于胞嘧啶C的化学不稳定性,最初形成的遗传密码应该仅仅由腺嘌呤A和尿嘧啶U来编码,却可得到一组7个多元化的氨基酸.随着生命复杂性的增加,鸟嘌呤G从主载操作信号的功能中释放出来,再伴随着C的引入,使遗传密码逐步扩展到12,15和20个氨基酸,最终完成全部进化步骤.遗传密码的进化过程同时也伴随以蛋白质为主体的分子机制和细胞过程的进化,包括氨酰tRNA合成酶（AARS）从初始翻译机器上的脱离、DNA作为信息载体而取代RNA以及AARS和tRNA共进化等基本过程.分子机制和细胞过程是生命的基本组成元件,它们不但自己不断地趋于完善,也促使生命体走?     

人教版必修2“孟德尔杂交实验（二）”一节的教学设计

以演绎推理为主线,结合设置问题链和布置学习任务,引导学生在积极的思维想象和推理过程中学习和探究。引导学生提出问题,模拟设计杂交实验过程,描述实验结果,用数学统计学方法处理实验数据,进行“模拟探究F1产生配子的种类和比例”的实验,建模过程强调遗传因子在配子形成时的分离和自由组合,突破教学难点。归纳与讨论孟德尔在研究过程中运用的科研方法,引导学生体会和感悟孟德尔获得成功的原因。     

热带森林的低密度种及其形成及维持机制

低密度种指在热带森林中存在的成年个体密度很低的物种 ,是热带森林中树种的主要存在形式。对低密度种的认识和保护是热带森林生物多样性保育的关键之一。与稀有种相比 ,低密度种的含义更为广阔 ,它还包括那些密度低、分布范围广和绝对个体数量大的物种。低密度种形成的主要原因是母树附近的幼苗和种子的存活率较低 ,密度制约和有限更新也是低密度种形成的重要原因。维持低密度种最重要的外部原因是昆虫较强的飞行能力和传粉能力 ,而其最重要的内部原因是低密度种的生殖特性。     

两种雀形目鸟类的窝雏数处理实验:检验Lack假说

于1997—1999年在位于青海省北部的中国科学院海北高寒草甸生态系统定位站进行。选择地面筑巢的小云雀(Alauda gulgula)和灌丛筑巢的黄嘴朱顶雀(Acanthis flavirostris)为代表进行窝雏数处理实验。根据Lack假说的预报检验(1)常见窝卵数是否是最大生产力窝卵数;(2)窝雏数处理对雏鸟质量和亲鸟投入是否产生影响;(3)两种鸟的响应方式是否相同。其结果如下：①小云雀和黄嘴朱顶雀的常见窝卵数分别是3和5枚。年间变化不明显,用幼鸟出飞率作为生产力,两种鸟的扩增窝幼鸟出飞率下降,常见窝卵数(分布频率最高)等同于最大生产力窝卵数;②小云雀的幼鸟的生长参数不随窝雏数的改变而变化．而黄嘴朱顶雀有明显变化．说明窝雏数处理对后者幼鸟质量有明显影响。③用递食率作为亲鸟投资指标,小云雀亲鸟的递食率随窝雏数的增加而增加,但雏期不变;而黄嘴朱顶雀递食率不变,但雏期延长。④扩增窝雏数后,两种亲鸟表现出不同的响应方式,小云雀表现为提高单位时间递食次数,而黄嘴朱顶雀延长育幼时间。这两种方式不是通过影响雏鸟质量就是通过影响亲鸟存活率来降低子代和亲代的适合度。结果支持了自然选择将窝卵数调节到亲鸟能喂活最大数量子代的限度。即常见窝卵数就是最大生产力窝卵数的Lack假说。     

关于Lyon假说的理解

剂量补偿是表观遗传中的一类,它是使性染色体上的连锁基因在表达水平上达到平衡的过程,其机制多种多样。1961年提出的Lyon假说认为雌性哺乳动物在胚胎早期发育过程中,会随机的将体细胞中的一条X性染色体去活化形成巴尔氏体,并传递给后代细胞,从而弥补与雄性哺乳动物X性染色体数量上的缺陷。1963年三位科学家通过对X性染色体上的基因编码的G-6-PD进行凝胶电泳并对条带进行分析,证实了Lyon假说。尽管Lyon假说沿用至今,但仍存在很大局限性。     

Relationship between functional diversity and productivity in meadow and marsh plant communities

功能多样性-生产力关系研究结果支持质量比假说和多样性假说, 但对于这两种假说的适用条件尚有争议。通过对吉林省西部草甸和沼泽植物群落的地上生物量、2个物种多样性指标(物种丰富度和Shannon-Weaver指数)、7种植物性状的两类功能多样性指标(群落权重均值和Rao二次熵), 以及土壤环境因子进行调查测量, 研究了群落功能多样性与生产力的关系。结果表明: 1)功能多样性与生产力的关系比物种多样性与生产力的关系更为密切; 2)功能群落权重均值解释生产力变异的能力好于Rao二次熵, 即优势物种对群落生产力的影响作用更大; 3)水淹条件影响着功能多样性与生产力的关系, 以群落权重均值为基础的质量比假说适于解释草甸群落功能多样性与生产力的关系, 而以Rao二次熵为基础的多样性假说适于解释有强烈环境筛(水淹)的沼泽群落功能多样性与生产力的关系。