未来气候变化对山地生物气候类型分布的影响--以四川省为例

使用生物气候分类法评估气候变化下生态系统变化的区域,对于气候变化下生态系统的保护有着重要的意义。但是现有的研究由于分析尺度较大,难以反映气候变化对于山地生态系统的影响。选取四川省为研究区,使用区域气候模型(Reg CM4.0)对未来气候变化进行预估,在此基础上按照柯本生物气候分类法划分原则,分别对当前1981—2010,未来2011—2040,2031—2060以及2070—2099时段四川省柯本气候类型进行识别并分析各类型的转变。结果表明(1)当前四川省分布的柯本气候类型共包括3个主要类型,分别为暖温带气候带(C),冷温带气候带(D),极地气候带(E),其面积分别占四川省总面积的54%,22%和24%。(2)在未来各时段内,四川省柯本气候类型总体分布格局并无明显变化。但是未来气候变化程度足以使得部分区域内的生物气候类型发生转变,其中最大的转变发生于E类型向D类型的转变。相比当前时段,到2070—2099时段C类型和D类型增加面积占当前分布面积的13%和20%,E类型减少面积占当前分布面积的48%。对比不同时段的转变速率,近期的气候变化对于生物气候类型的影响要大于远期的气候变化。(3)由于受气候变化的影响,各柯本气候类型分布的平均海拔均向高海拔区域上移,C类,D类和E类型分布平均海拔的上移速率分别为2.9,3.4 m/a和1.8 m/a。此外,经统计生物气候类型发生变化区域的海拔主要为3800—4500 m。     

基于几何形态测量学的植物鉴定方法

物种鉴定是植物研究中的一个重要环节,尤其对近缘种的鉴定是个难点。野外调查和采样时通常使用直接观察形态特征的方法来鉴定物种,容易产生鉴定误差。本文以同域分布的两个近缘种槲树（Quercus dentata Thunb.）和槲栎（Q.aliena Blume）为研究对象,通过叶片形态研究,探讨几何形态测量学方法,并对该方法的植物物种鉴定能力进行总结。该方法除了具备操作简单和分析准确的优势外,还弥补了传统物种鉴定方法的不足,可显著提高植物物种的鉴定能力。     

技术与方法体外组装含有组蛋白变体H2A.Z及H3.3的核小体

核小体是构成真核生物染色质的基本结构单位,组蛋白变体H2A.Z及H3.3对染色质结构及基因转录过程发挥着重要的调控作用。体内研究核小体及染色质结构受到诸多因素限制,体外重构含有H2A.Z及H3.3的核小体结构是研究与组蛋白变体相关基因表达调控的重要方法之一。实验表达纯化了6种组蛋白,在复性的过程中装配了含有H2A.Z和H3.3的组蛋白八聚体。基于DNA序列10bp周期性及序列模体设计了3条易于形成核小体的DNA序列,通过PCR大量扩增的方法,回收了标记Cy3荧光分子的目的DNA序列。采用盐透析法体外组装了含有H2A.Z和H3.3的核小体结构,利用荧光标记、EB染色及考马斯亮蓝染色检测了含有组蛋白变体的核小体形成效率及形成过程的吉布斯自由能变化。结果发现,设计的3条DNA序列可以有效地组装形成含有组蛋白电梯的核小体结构,而且随着组蛋白八聚体与DNA比例的增加,核小体的形成效率显著提高;采用Cy3荧光标记可以灵敏且定量地计算组装过程的吉布斯自由能。该方法的建立对研究组蛋白变体相关的结构生物学及转录调控等具有一定的意义。     

小鼠睾丸特异表达基因TSEG-1的克隆及序列分析

从表达序列标签(expressed sequence tags, ESTs)数据库ZooDDD中获得小鼠正常睾丸表达的EST, 通过dbEST数据库检索出与其高度同源的EST序列, 构建EST叠加群(contigs), Biolign软件拼接, GeneScan软件预测contigs对应的基因组序列中的外显子、内含子; 针对开放阅读框设计引物序列, 采用RT-PCR从小鼠睾丸组织中克隆新基因的cDNA, 分析该基因在小鼠各脏器中的mRNA表达, 并对测序结果进行生物信息学分析。结果表明: 在小鼠X染色体的1 668~2 011 kb间克隆出一新基因TSEG-1, 全长为510 bp, 开放阅读框为336 bp, 编码111氨基酸, 分子量12.84258 kDa, 等电点11.4000。RT-PCR证实该基因开放阅读框正确, 在小鼠睾丸组织中特异性表达, 且与小鼠其他cDNA 无同源性, 获得GenBank 登录号EU079024。功能区分析发现TSEG-1蛋白可能为一种跨膜蛋白, 跨膜区位于第41~61氨基酸残基。TSEG-1基因与人类睾丸特异性组蛋白2a变异体基因有较高同源性, 在TSEG-1基因5′-端非编码侧翼预测发现存在1个启动子区域, 范围为680 bp。 TSEG-1蛋白可能有4个抗原性位点, 2个特异性蛋白激酶的磷酸化位点, 其亚细胞定位可能位于线粒体。小鼠睾丸特异性基因TSEG-1的克隆为进一步研究其生物学功能和表达调控奠定了基础。     

基于EST的新基因克隆策略

表达序列标签(expressed sequence tags, EST) 是从随机选择的cDNA 克隆进行单向测序获得的短的cDNA序列, 代表一个完整基因的一部分。随着生物信息学和基因定位的迅猛发展, EST已成为基因定位、基因克隆、基因表达分析的有力工具。近年来, 由于EST数据库的迅速扩张, 运用EST来克隆和定位基因, 使得新基因克隆的策略发生了革命性变革。尽管存在一些不足, 实践证明EST可大大加速新基因的发现与研究。本文将就EST技术尤其是它在新基因克隆中的应用策略作详细介绍。     

陕西典型麦田区土壤全氮的空间异质性及其影响因素

为制定合理施肥方案,确保农业资源的可持续利用,采用地统计学方法结合GIS技术研究陕西蒲城县农业区麦田土壤中全氮(TN)的空间结构和分布特征。结果表明:蒲城县土壤全氮含量范围在0.42—1.32 g·kg^-1之间,变异系数为21.0%,属于中等变异强度,表明土壤全氮含量分布不均匀;486个原始全氮含量样点剔除特异值后,符合正态分布;半变异函数的最佳理论模型符合指数模型,函数块金值为5.83×10^-3,偏基台值为7.26×10^-3,块金值/基台值为0.46,说明全氮具有中等强度的空间相关性;普通Kriging插值结果显示,该县全氮含量呈现出由西南到东北逐渐下降的趋势,除分布于西南方向的荆姚镇和原仁乡有一些斑块状样区(11.5%)处于中等含氮水平以外,其余88.5%的调查样区土壤全氮含量均处于不同程度的缺乏状态,这与农户对西南灌区氮肥的投入多于东北山原区密切相关。该县相关部门要重视氮肥的投入,提高该县整体氮肥含量,同时针对“西南多氮东北少氮”的实际情况,实行因地施肥与精准分区管理。     

茯苓皮与白茯苓中三萜类成分的HPLC 指纹图谱与化学模式识别研究

建立茯苓皮与白茯苓中三萜类成分的HPLC指纹图谱，并对其进行化学模式识别研究，为菌物药茯苓的质量控制及标准制定提供依据。采用HPLC法，Agilent 5 TC-C₁₈ (2)色谱柱(250 mm×4.6 mm, 5μm),以乙腈-0.3%磷酸水溶液为流动相梯度洗脱，流速1.0 mL/min,柱温25℃,变波长方式检测，采集波长为242、203 nm,进样量10μL。建立了茯苓皮与白茯苓中三萜类成分指纹图谱，应用聚类分析(CA)、主成分分析(PCA)手段结合相似度评价对实验数据进行识别，以分析不同茯苓样品的相似性和差异性，找出可反映茯苓皮与白茯苓三萜成分特征的关键色谱峰。茯苓皮与白茯苓三萜成分指纹图谱的共有模式下确认了6个共有峰，分别为2号峰(茯苓新酸B)、3号峰(去氢土莫酸)、4号峰(茯苓新酸A)、9号峰(去氢茯苓酸)、10号峰(茯苓酸)、12号峰(松苓新酸);不同来源的茯苓样品相同药用部位间相似度均在0.90以上；依据CA和PCA分析结果将茯苓样品药用部位分为两大类。PCA分析结果显示包括代表去氢土莫酸、去氢茯苓酸、茯苓酸成分在内的7个共有色谱峰(3、5和6、...     

高亚硝酸盐环境下不同生长速率凡纳滨对虾肠道微生物多样性研究北大核心

【目的】高亚硝酸盐环境中饲养的凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei),在养殖结束时其生长速率和体重往往差异较大。本研究旨在探讨在高亚硝酸盐环境下饲养的对虾生长速率与肠道菌群结构和功能的相关性。【方法】本研究通过收集高亚硝酸盐条件下快速生长对虾(rapidly growing,RG)、正常生长对虾(normally growing,NG)和缓慢生长对虾(slowly growing,SG)的肠道和海水样品,通过16S rRNA基因测序、线性判别分析[line discriminant analysis(LDA)effect size,LEfSe]等进行分析。【结果】发现SG的细菌群落多样性与RG和NG不同。主坐标分析(principal coordinate analysis,PCoA)分析表明,NG的群落组成与RG比SG更相似。通过LEfSe差异分析发现,RG中火色杆菌科(Flammeovirgaceae)、黄杆菌科(Flavobacteraceae)和浮酶菌科(Planctomycetaceae)的丰度较高,而SG中脱硫弧菌科(Desulfovibrionaceae)、希瓦氏菌科(Shewanellaceae)和弧菌科(Vibrionaceae)的丰度显著增加。【结论】本研究发现,在高亚硝酸盐环境下,肠道微生物群落的氮代谢能力是造成对虾不同生长速度的原因。该研究将为虾的工业化养殖提供指导。     

藏鸡GPX3基因的克隆、组织表达谱研究及功能预测

本研究对藏鸡GPX3基因进行克隆和生物信息学分析，检测其在藏鸡不同组织中的表达量，鉴定GPX3互作蛋白的mRNA表达水平并分析其相关性，为进一步探究GPX3基因对藏鸡免疫功能的影响奠定基础。本试验以70日龄健康藏鸡（公鸡）作为研究对象，利用RT-PCR技术获得GPX3基因CDS序列并进行生物信息学分析；利用qPCR技术检测GPX3基因在藏鸡心、肝、脾、肺和肾组织中的表达差异情况以及分析可能与GPX3蛋白存在互作关系的10个相关蛋白在脾中的mRNA表达情况及其相关性。结果显示，成功扩增藏鸡GPX3基因799 bp，包括5’UTR 78 bp,CDS区660 bp,3’UTR 61 bp，可编码219个氨基酸。GPX3mRNA在藏鸡5个组织中均有表达，且在脾中表达量最高，预测GPX3基因在脾中表达量最高这一结果可能与该蛋白的免疫功能有关。GPX3蛋白与预测互作蛋白SOD2呈极显著正相关，推测GPX3在耐药性、生殖调控等方面存在一定的调节作用。本研究成功克隆藏鸡GPX3基因CDS区660 bp，预测其可能与SOD2呈极显著正相关。为进一步了解GPX3基因的抗氧化功能在藏鸡免疫机制中的作用提供...     

毛白杨人工林吸收根判定阈值对其空间分布特征的影响

通过林木根系研究中不同吸收根的判定标准下根系空间分布特征的差异对比，阐明根系分级标准对吸收根空间分布格局的影响，提升根系研究精度，明确林木根系有效“觅食”区域。在7年生毛白杨林分中于5株样树周围挖取780个土柱，选取根系形态指标：根系平均直径(RD)、根系表面积密度(RAD)、根长密度(RLD)和根系体积密度(RVD)研究其垂向与径向的分布动态，并分析不同吸收根判定标准对毛白杨细根空间分布以及各形态指标的影响。结果表明：选取2 mm作为吸收根判定标准确实会导致运输根被误判为吸收根，但其空间分布特征仍能反映吸收根的真实空间分布格局。而且在该判定标准下，判定标准对于实际的细根形态和空间分布情况是否会产生的影响由于监测指标的不同以及研究位置的变化而不同。其中RAD、RLD和RVD的空间分布特征基本相同，但RVD的差值比例远高于其他指标，且深土层的差值比例普遍高于浅土层。因此，以2 mm为吸收根判定标准时，选取RLD和RAD更能准确反映吸收根的真实空间分布格局，且该标准更适用于在进行相对较浅的土层中开展研究，采用2 mm为阈值划分吸收根研究细根垂直分布特征时建议以各形态指标在各个土层所占比例来...