隐马尔科夫过程在生物信息学中的应用

隐马尔科夫过程（hidden markov model,简称HMM）是20世纪70年代提出来的一种统计方法,以前主要用于语音识别。1989年Churchill将其引入计算生物学。目前,HMM是生物信息学中应用比较广泛的一种统计方法,主要用于：线性序列分析、模型分析、基因发现等方面。对HMM进行了简明扼要的描述,并对其在上述几个方面的应用作一概略介绍。     

增温对窄叶鲜卑花高寒灌丛生物量碳和氮分配的影响

文章以青藏高原东部窄叶鲜卑花灌丛为研究对象,采用开顶式生长室(OTCs)模拟增温实验(+1.2℃),分析增温对灌木层和草本层各器官碳、氮分配的影响及其影响因素,以揭示青藏高原东部高寒灌丛灌木层和草本层碳、氮分配对增温的响应策略。结果显示:(1)增温使窄叶鲜卑花灌木层叶、粗根、细根碳库显著增加18.8%、7.7%和139.4%,使灌木层细根氮库显著增加153.9%;增温使草本层地上和地下部分碳库显著增加60.4%和130.5%,使草本层地上和地下部分氮库显著增加46.1%和124.0%。(2)增温使灌木层茎和粗根碳分配比例显著降低18.9%和16.2%,使灌木层叶、茎和粗根氮分配比例显著降低25.2%、23.3%和14.4%,使灌木层细根碳、氮分配比例显著增加86.5%和96.2%;增温使草本层地上部分碳、氮分配比例显著降低19.5%和18.9%,使草本层地下部分碳、氮分配比例显著增加15.6%和24.8%。(3)Pearson相关分析和多元线性回归分析结果表明,空气温度和土壤微生物生物量是影响灌木层地上碳、氮分配的主要因子,能解释其变异的72.0%以上;土壤温度、土壤有机碳含量和土壤脲酶活性是影响灌木层地下碳、氮分配的主要因子,能解释其变异的92.0%以上;土壤有机碳含量、土壤转化酶和脲酶活性是影响草本层地上和地下碳、氮分配的主要因子,能解释其变异的92.8%以上。(4)土壤氮素有效性对灌木层和草本层生物量碳、氮分配的影响不显著。研究表明,气候变暖情景下,青藏高原东部窄叶鲜卑花高寒灌丛的灌木层和草本层植物通过提高地下部分碳、氮分配,进而更好地适应外界环境温度的提高。     

例谈生物学学习中的习惯性错误

习惯性错误一般都是不易发觉的。列举了在高中生物学学习中常犯的7个习惯性错误并对此进行阐述,为广大教师的生物学学习和教学工作提供参考。     

秋水仙素对蚕豆胚根生长的影响及多倍体诱导效应分析

筛选秋水仙素诱导蚕豆胚根多倍体的最适诱导处理组合并分析其诱导效应。以秋水仙素5个浓度(0.025%、0.050%、0.100%、0.150%、0.200%)和4个诱导时间(12、24、48、60h)正交组合(蒸馏水处理为对照)分别处理蚕豆胚根。以根尖诱导率和胚根膨大率的显著性差异确定蚕豆胚根多倍体的最适诱导处理组合,并以胚根细胞染色体数目和幼叶气孔数目的变化对诱导效果进行鉴定,分析其幼苗期的胚根数目和幼苗长度。结果表明:秋水仙素最适诱导时间为48h和浓度为0.100%;气孔数量在诱导时间和诱导浓度之间均有显著差异,但幼苗期的胚根数量和幼苗长度在不同的诱导时间之间无显著差异,诱导浓度之间差异显著。     

普通夜鹰的繁殖习性及雏鸟的生长发育

2007年5～6月,对1窝普通夜鹰的繁殖习性及雏鸟的生长发育进行了观察.普通夜鹰育雏期约为18 d.雌、雄性都参与孵卵和育雏.育雏期每天有3个喂食高峰期,分别是晚上20:00～22:00、凌晨0:00~2:00、早上4:00~6:00.育雏过程中,亲鸟的领域性弱,护雏性强.初级飞羽在雏鸟出壳6 d后长出,但生长速度最快.     

干旱胁迫对丹参叶片气体交换和叶绿素荧光参数的影响

研究了干旱处理15d后,大叶型丹参和小叶型丹参2个品种幼苗气体交换和叶绿素荧光参数的变化.结果表明:在干旱胁迫15d后,大叶型丹参叶片净光合速率(Pn)和PSⅡ最大光化学效率(Fv/Fm)分别下降了66.42%和10.98%,而小叶型丹参的Pn和Fv/Fm分别下降了29.32%和5.47%,干旱胁迫对大叶型丹参Pn和Fv/Fm的影响明显大于小叶型丹参.小叶型丹参Pn下降主要由气孔因素造成,而大叶型则主要由非气孔因素所致.干旱胁迫使丹参叶片的气孔导度(Gs)下降,但明显诱导了水分利用效率(WUE)、非光化学猝灭系数(qN)和光呼吸速率与净光合速率比率(Pr/Pn)的增加,以提高干旱胁迫抗性.其中小叶型丹参的增幅明显大于大叶型丹参.表明小叶型丹参的抗干旱胁迫能力更强.     

四川小寨子沟森林群落物种多样性的环境梯度分析

运用去势典范对应分析法(DCCA),分析了四川小寨子沟自然保护区森林群落物种多样性指数与环境因子的关系.结果表明,群落物种多样性表现为草本层>灌木层>乔木层;海拔高度是群落乔木层物种多样性分布格局的主导因素,随着海拔高度的上升,乔木层物种丰富度和多样性下降,而均匀度没有明显变化;土壤有机质和土壤全氮代表的土壤养分状况决定着灌木层和草本层物种多样性的分布格局.地形因子(如坡度、坡向等)与物种多样性没有明显的关系.     

不同类型梅花品种挥发性成分的研究

用GC-MS分析梅花(Prunus mume)5个品种(三轮玉蝶、北京玉蝶、单瓣玉、淡粉和江南朱砂)花朵中的挥发性成分,从中鉴定出45个化合物,其中芳香族化合物是主要成分.不同类型的梅花品种香气成分不同,这些化合物种类和含量的变化导致不同类型的梅花品种花香差异,一些重要的共有成分乙酸己酯、丁子香酚、乙酸苯甲酯和α-蒎烯等化合物的存在是导致梅花品种花香相似的主要原因.     

四川地震灾区灾后一年农村小兽监测报告

为了了解四川汶川5.12大地震后灾区害鼠的种群数量变化和群落演替,预防鼠传疫病的发生,指导灾后的媒介生物控制和鼠源疫病防控。从2008年6月至2009年6月,每月对重灾区的都江堰、彭州、什邡、绵竹、北川和汶川6地灾区进行1次小兽(鼠情)监测。选择农田和村庄2种主要生境,采用夹日法进行调查。其中农田生境的捕获率达7.35%,主要捕获到啮齿目(Rodentia)和食虫目(Insectivora)两类,其中啮齿目为1.49%,食虫目鼩鼱科(Soricidae)为5.86%。捕获的种类有褐家鼠(Rattus norvegicus)、大足鼠(Rattus nitidus)、黄胸鼠(Rattus tanezumi)、小家鼠(Mus musculus)、黑线姬鼠(Apodemus agrarias)、巢鼠(Micromys minutus)、针毛鼠(Niviventer fulvescens)、四川短尾鼩(Anourosorex squamipes)与臭鼩(Suncus Murinus)。村庄区域的捕获率为12.50%,主要捕获的亦是食虫目鼩鼱科的四川短尾鼩,高达10.02%,啮齿目的捕获率为2.48%。捕获的种类有褐家鼠、黄胸鼠、小家鼠和四川短尾鼩。结果表明,经过灾后的各种控制措施,鼠害得到有效的控制,啮齿目种类的捕获率基本低于3%。但食虫目鼩鼱科的捕获率较高,特别是都江堰、彭州、什邡、绵竹四地的四川短尾鼩种群数量高于已有报道的同期水平,并维持较高的繁殖力,且大量进入房舍区域。另外,黑线姬鼠的繁殖率也不低。需密切关注四川短尾鼩和黑线姬鼠种群动态趋势。据以往类似研究结果,结合初步调查数据和从控制鼠传疾病的角度考虑,灾区鼠情的监测要有中长期的思想准备,至少持续3a以上时间。     

表观遗传标记在猪分子育种中的研究与应用前景

家畜动物的表型是由基因组、表观基因组和环境等多种因素相互影响共同作用决定的。近年来,随着遗传育种领域的迅速发展,表观遗传标记在猪分子育种中的研究受到越来越多科研人员的关注。表观遗传学是研究基因表达发生可遗传的改变而DNA序列不发生改变的一门生物学分支学科,其遗传标记主要包括DNA甲基化、组蛋白修饰、非编码RNA、印记基因等。越来越多的研究表明,表观遗传标记在猪的遗传性状中发挥着重要作用,主要通过调控与性状相关基因的表达进而达到改变生物表型的目的。然而,在当前猪分子育种领域,表观遗传标记的作用还没有得到足够的重视,影响猪重要性状的机制还没有得到深度解析,因此在实际应用中还缺乏足够的科学依据和可操作性。本文从营养、疾病、重要经济性状以及隔代遗传几个方面综述了表观遗传标记在猪分子育种中的研究现状、应用前景以及遇到的挑战,以期为表观遗传标记在猪分子育种中的应用提供较全面的理论依据。