低温和光周期对西藏飞蝗体内物质的影响

为探讨西藏飞蝗对环境的适应机制,本文采用全光照(24L/0D)、全黑暗(0L/24D)与5 ℃低温相结合的试验处理,研究了低温和光照胁迫对西藏飞蝗体内物质含量变化的影响.结果表明： 西藏飞蝗虫体脂肪含量以未经低温胁迫的全光照处理最高,达到11.8%.经低温和黑暗处理的西藏飞蝗虫体脂肪含量最低,为4.7%.经低温胁迫处理后虫体的海藻糖、甘露醇以和山梨醇含量显著高于未经低温胁迫处理.虫体糖原含量以未经低温胁迫的全光照处理最高,达6.40 mg·g^-1.低温和黑暗处理还诱导丙氨酸、谷氨酸、赖氨酸和苯丙氨酸累积,促使西藏飞蝗体内多种氨基酸、甘油、小分子碳水化合物积累,糖原和脂肪含量降低.     

中华按蚊CYP6Y亚家族基因的鉴定和生物信息学分析

【目的】鉴定中华按蚊Anopheles sinensis CYP6Y亚家族基因,分析它们的结构和特征,推测其可能的功能。【方法】以冈比亚按蚊An. gambiae CYP6Y1作为询问序列,通过双向Blast方法检索中华按蚊转录组中CYP6Y亚家族基因,并通过生物信息学方法分析基因结构、特征及可能的功能。【结果】从中华按蚊转录组测序数据中鉴定出2条CYP6Y亚家族基因,分别命名为AsCYP6Y1（GenBank登录号：KF709397）和AsCYP6Y2（GenBank登录号：KF709398）。序列分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2全长分别为1 713 bp和1 815 bp,分别编码502和526个氨基酸。基因结构分析显示,该亚家族基因仅含有1个相位1型内含子并与其他P450基因形成保守的共线性分布。蛋白结构分析显示,这2个基因编码的蛋白含P450特有的5个特征序列和6个底物结合位点,且均不存在信号肽,其亚细胞定位为细胞质。3D结构分析显示,AsCYP6Y1有18条α螺旋和13股反向平行的β折叠,AsCYP6Y2有19条α螺旋和11股反向平行的β折叠。通过同样的方法,在达林按蚊An. darlingi中也鉴定出2个CYP6Y亚家族基因。系统进化分析显示,AsCYP6Y1和AsCYP6Y2分别与其他3种按蚊的CYP6Y1和CYP6Y2聚成一支,Bootstrap值均大于90%。替换率分析显示,中华按蚊AsCYP6Y1和AsCYP6Y2与其他3种按蚊同源基因的Ka/Ks均小于1。相对进化速率分析显示,中华按蚊CYP6Y和CYP6M亚家族的相对进化速率均显著快于CYP6P亚家族,而CYP6Y和CYP6M亚家族之间没有显著差异。【结论】在中华按蚊和达林按蚊中存在2个CYP6Y亚家族基因,之前在冈比亚按蚊和不吉按蚊An. funestus中也发现2个CYP6Y亚家族基因,表明CYP6Y亚家族基因可能在按蚊属广泛存在,且可能为按蚊属昆虫所特有。     

The mitochondrial genome of the gymnosperm Cycas taitungensis contains a novel family of short interspersed elements, Bpu sequences, and abundant RNA editing sites

The mtDNA of Cycas taitungensis is a circular molecule of 414,903 bp, making it 2- to 6-fold larger than the known mtDNAs of charophytes and bryophytes, but similar to the average of 7 elucidated angiosperm mtDNAs. It is characterized by abundant RNA editing sites (1,084), more than twice the number found in the angiosperm mtDNAs. The A + T content of Cycas mtDNA is 53.1%, the lowest among known land plants. About 5% of the Cycas mtDNA is composed of a novel family of mobile elements, which we designated as "Bpu sequences." They share a consensus sequence of 36 bp with 2 terminal direct repeats (AAGG) and a recognition site for the Bpu 10I restriction endonuclease (CCTGAAGC). Comparison of the Cycas mtDNA with other plant mtDNAs revealed many new insights into the biology and evolution of land plant mtDNAs. For example, the noncoding sequences in mtDNAs have drastically expanded as land plants have evolved, with abrupt increases appearing in the bryophytes, and then in the seed plants. As a result, the genomic organizations of seed plant mtDNAs are much less compact than in other plants. Also, the Cycas mtDNA appears to have been exempted from the frequent gene loss observed in angiosperm mtDNAs. Similar to the angiosperms, the 3 Cycas genes nad1, nad2, and nad5 are disrupted by 5 group II intron squences, which have brought the genes into trans-splicing arrangements. The evolutionary origin and invasion/duplication mechanism of the Bpu sequences in Cycas mtDNA are hypothesized and discussed.     

Genetic Variation in the Endangered Endemic Species Cycas fairylakea (Cycadaceae) in China and Implications for Conservation

Cycas fairylakea is an endangered endemic species in China. Genetic diversity within and among four natural populations of this species in China was investigated using amplified fragments length polymorphism (AFLP). A moderate to low level of intraspecific genetic diversity was detected in this species (at population level: P = 39.57 %, H₀ = 0.244; at species level: P = 60.22%, H₀ = 0.356). The among-population component accounted for, respectively, 25.7 and 31.5% of the genetic variation, according to AMOVA and Shannon’s index, indicating most of the genetic variation was found between individuals within populations. All four populations have opposite pyramid age structure, and few coning individuals, which is still decreasing. Possibly because of habitat degradation and environmental pollution, plant diseases and insect pests in the populations were extremely serious, suggesting that the main factors threatening the survival of C. fairylakea populations were not genetic variation, but human activities and the breeding system of this species.     

银沙槐内生放线菌抗菌活性及其与内生细菌的拮抗关系

从荒漠濒危植物银沙槐根部分离到内生放线菌12株和内生细菌31株.以大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和枯草芽孢杆菌为指示菌对内生放线菌进行了抗菌活性筛选.结果表明：3株放线菌对3种指示菌均有抑制作用,2株完全无抑菌作用.采用菌块抑制法分析内生放线菌对来自同一植物内生细菌的抑制效果,44.9%的组合出现抑制现象,最大抑菌圈直径为28.5mm,最小者仅8.25 mm,主要抑制对象是革兰氏阴性菌和芽孢菌;55.1%的组合无抑制现象.说明内生菌的相互作用具有多样性.     

不同群落类型柔毛淫羊藿总黄酮和淫羊藿苷含量及其与土壤因子的关系

2009年8月,采用高效液相色谱法和紫外分光光度法测定了唐家河自然保护区次生落叶阔叶林红桦群落(群落Ⅰ)、常绿落叶阔叶混交林细叶青冈群落(群落Ⅱ)和常绿阔叶林油樟群落(群落Ⅲ)下生长的柔毛淫羊藿各器官的总黄酮和淫羊藿苷含量,分析其与土壤因子的关系结果表明：柔毛淫羊藿叶片中总黄酮和淫羊藿苷含量最高、茎中最低;群落Ⅰ的柔毛淫羊藿总黄酮和淫羊藿苷含量［(5.32±0.23)%和(0.47±0.05)%］均显著高于群落Ⅱ［(4.06±0.03)%和(0.32±0.01)%］和群落Ⅲ［(4.15±0.07)%和(0.28±0.09)%］;土壤氮含量和pH值对柔毛淫羊藿的总黄酮和淫羊藿苷含量影响较大,柔毛淫羊藿总黄酮和淫羊藿苷含量与土壤全氮和碱解氮呈显著负相关(P<0.05),与土壤pH值呈极显著正相关(P<0.01).土壤较低的氮供应水平和较高的土壤酸度可能使群落Ⅰ柔毛淫羊藿的总黄酮和淫羊藿苷含量增加.     

基于多目标灰色局势决策的三峡库区防护林类型空间优化配置

基于2007年Landsat TM遥感影像和影响防护林的主导环境因子,对三峡库区的森林立地进行分类,并通过选取水源涵养量、生物量和林分生产力3个指标,利用多目标灰色局势决策模型对库区现有的针叶林、阔叶林、针阔混交林和灌木林4种防护林类型进行空间优化配置.结果表明： 2007年,三峡库区森林立地可划分为40种类型;空间配置优化后,研究区针叶林、阔叶林、针阔混交林和灌木林的面积比例分别为32.55%、29.43%、34.95%和3.07%.与优化前相比,优化后针叶林和灌木林的面积比例分别减少了8.79%和28.55%,阔叶林和针阔混交林分别增加了10.23%和27.11%.通过防护林类型的空间优化,三峡库区整体的水源涵养能力、生物量和林分生产力分别增加14.09×10⁸ m³、0.35×10⁸ t和1.08×10⁶ t.     

铅锌矿渣场植被自然演替与基质的交互效应

矿业废弃地生态系统自然恢复的植被演替过程与机理是生态恢复研究的重要内容之一.以空间代替时间的方法,选择立地条件基本一致的4个不同自然恢复年限铅锌矿区为对象,研究黔西北土法炼锌渣场废弃地植被自然演替与矿渣基质理化性质的交互效应.结果表明： 随着堆置时间的增加,矿渣基质的营养条件明显得到改善,全氮、全磷和全钾含量极显著增加, pH上升,电导率下降,容重降低,有效铅和镉显著降低. 同时,随着恢复时间的增长,植物群落的物种丰富度、多样性指数和均匀度也相应提高.植物群落组成以多年生草本植物为主,植物群落演替在前20年较为缓慢,30年后植被群落盖度可达到53%,超过40年盖度可达87%.矿渣理化性质与物种多样性显著相关,典型变量分别是全氮、全磷和全钾;物种多样性指数与有效铅和镉呈显著负相关.土法炼锌渣场废弃地植被自然演替过程在30年后速度加快,植被生长的限制因子是营养供给不足和重金属的有效性高.     

种间转移扩增筛选仙湖苏铁微卫星位点及其遗传多样性研究

运用刺叶苏铁、葫芦苏铁、海南苏铁的SSR引物,在仙湖苏铁中进行种间转移扩增,筛选得到7对引物能扩增出清晰的特异带,其中3对引物的扩增产物具有多态性.为验证微卫星的真实性,扩增产物切胶回收后克隆测序.结果表明：重复单元的数目变化是扩增片段长度多态性的主要来源.运用筛选出的3对 SSR标记对4个仙湖苏铁野生种群进行遗传结构研究,等位基因数从2~5,杂合度从0．000~0．667,期望杂合度为0．000~0．610.种群两两遗传分化系数从0~0．382.总体上仙湖苏铁遗传多样性水平低,而种群间遗传分化显著.STRUCTURE分析结果表明,4个野生种群可被分配到3个假想的遗传簇.BOTTLENECK 分析结果表明种群近期没有遭遇瓶颈效应.     

不同海拔云南黄连生物量和主要有效成分变化

研究了不同海拔(2 100～2 700 m)下,野生和人工栽培云南黄连的生物量、主要有效成分含量及产量.结果表明:野生云南黄连根茎和根生物量沿海拔梯度呈上升趋势,但无显著性差异(P>0.05);人工栽培云南黄连根茎生物量平均值在海拔2 600 m和2 700 m处分别为87.5 kg·hm^-2和97.0 kg·hm^-2,显著高于海拔2 300 m处(34.8 kg·hm^-2,P<0.05),且海拔2 300、2 600和2 700 m的人工栽培云南黄连根茎和根生物量均大于野生云南黄连,但无显著性差异(P>0.05). 野生云南黄连的根茎和根生物量均与全株生物量呈显著正相关. 野生云南黄连根茎和根小檗碱含量在海拔2 700 m处最高,分别为4.60%和1.93%; 根茎巴马汀和药根碱含量、根药根碱含量在海拔2 600～2 700 m处最高;根巴马汀含量在2 300 m处最高.人工云南黄连根茎和根小檗碱含量在海拔2 600 m处最高,分别为4.41%和1.90%; 根茎巴马汀含量,根小檗碱、巴马汀和药根碱含量在海拔2 600～2 700 m处最高;根茎药根碱含量在海拔2 300 m处最高.海拔2 600～2 700 m处野生云南黄连根茎和根中各有效成分产量显著高于海拔2 100和2 300 m处(P<0.05). 野生云南黄连分株的根茎生物量、根生物量、叶生物量、总生物量、高度和冠幅沿海拔梯度呈先升后降趋势.增大种植密度和加强人工管理可以提高云南黄连生物量和主要有效成分产量.