环境因素对DNA甲基化的影响

在哺乳动物中, DNA甲基化是指在DNA 甲基转移酶(DNA-methyl transferase, DNMT)的作用下, 以S-腺苷甲硫氨酸提供甲基供体, 将其甲基转移到脱氧胞嘧啶环第5位碳原子形成甲基化脱氧胞嘧啶的共价修饰。DNA甲基化改变组蛋白和DNA之间的相互作用, 使染色质构象发生改变从而影响基因的表达, 总体来说DNA甲基化水平与基因的表达呈负相关。越来越多的报道证实, 环境因素可以影响表观遗传修饰, 其并没有涉及遗传信息的改变, 所以在一定范围内可以解释表型变化。文章围绕环境因素(温度、营养供给、异常化学因子、早期环境刺激和辐射等)对DNA甲基化产生的影响进行综述, 这些影响包括亲代和子代DNA甲基化的改变及子代行为和表型变化等方面, 以期进一步阐释环境因素与基因互作的关系。     

基于神经网络模型和地统计学方法的土壤养分空间分布预测

采用径向基函数神经网络模型与普通克里格法相结合的方法,预测川中丘陵区县域尺度土壤养分(有机质和全氮)的空间分布,并与普通克里格法和回归克里格法进行比较.结果表明：各方法对研究区土壤养分的预测结果相似.与多元回归模型相比,神经网络模型对验证样点土壤有机质和全氮的预测值与样点实测值的相关系数分别提高了12.3%和16.5%,表明神经网络模型能更准确地捕捉土壤养分与定量环境因子间的复杂关系.对469个验证样点预测结果的误差分析表明,神经网络模型与普通克里格法相结合的方法对土壤有机质和全氮预测结果的平均绝对误差、平均相对误差、均方根误差较普通克里格法分别降低了6.9%、7.4%、5.1%和4.9%、6.1%、4.6%,降低幅度达到极显著水平(P<0.01);与回归克里格法相比则分别降低了2.4%、2.6%、1.8%和2.1%、2.8%、2.2%,降低幅度达显著水平(P<0.05).     

干旱胁迫对不同施氮水平麻疯树幼苗光合特性及生长的影响

采用盆栽控水的方法,研究了干旱胁迫（连续干旱0 d,5 d,10 d,…,45 d）对不同施氮水平(对照 0 kg N·hm^-2、低氮 96 kg N·hm^-2、中氮 288 kg N·hm^-2、高氮 480 kg N·hm^-2)麻疯树幼苗光合特性及其生长的影响.结果表明: 随干旱胁迫强度的增加,各施氮水平麻疯树幼苗叶片相对含水量、苗高生长量、地径生长量、叶面积、净光合速率、蒸腾速率和气孔导度均降低,且各水分处理间差异极显著(P<0.01);随干旱时间的延长,叶绿素含量和水分利用效率表现出先升高后降低的趋势,而胞间CO₂浓度呈先降低后升高的趋势.正常供水时,施氮处理均不同程度提高了麻疯树幼苗的光合能力,促进了麻疯树幼苗的生长,且施氮量越高效果越好;干旱条件下,氮素营养对植株光合能力和生长的影响与干旱程度和施氮水平有关.轻度干旱时,提高施氮水平对植株光合能力和生长具有明显的促进作用;中度干旱时,中氮的促进作用明显高于其他施氮水平;严重干旱时,低氮的促进效果最好,高氮的促进作用减弱并逐渐转向抑制.     

一种醇类雄性不育剂对高原鼠兔精子的影响

高原鼠兔(Ochotona curzoniae),隶属于兔形目(Lagomorpha),鼠兔科(Ochotonidae),又名黑唇鼠兔,主要分布于青藏高原及其边缘地带,栖息于海拔4 000 m左右的宽谷草原草甸区(王酉之和胡锦矗,1999),在食物链中扮演着重要的角色,是青藏高原草原生态系统中的关键物种.近年来随着全球变暖、若尔盖湿地水位下降等因素,高原鼠兔在若尔盖湿地繁殖加快,高原鼠兔成了危害草原生态系统的主要害兽(刘少英,2005).1997年,若尔盖湿地高原鼠兔平均种群密度为6 400只/km2(刘少英和冉江洪,1999),据我们2007年的调查显示,平均种群数量上升到25 000只/km2,控制鼠兔数量迫在眉睫.     

不同种植模式对西南坡地水土保持及作物产值的影响

通过3年定位监测试验研究了小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖、小麦/玉米/大豆半程免耕半程秸秆覆盖、小麦/玉米/大豆全程翻耕不覆盖秸秆和小麦/玉米/甘薯全程翻耕不覆盖秸秆4种不同种植模式对西南坡地水土保持、土壤肥力及作物产值的影响.结果表明：在水土保持方面,小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖模式的3年平均土壤侵蚀量和地表径流量最低,分别为1189 kg·hm^-2和215 m³·hm^-2,显著低于其他处理,比小麦/玉米/甘薯全程翻耕不覆盖秸秆模式分别低10.6%和84.7%.在土壤肥力方面,3种小麦/玉米/大豆模式都能增加土壤有机质、全氮、速效钾和碱解氮含量,以小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖模式增加幅度最大,分别增加15.7%、18.2%、55.2%和25.9%,显著高于其他模式,小麦/玉米/大豆半程免耕半程秸秆覆盖模式次之,小麦/玉米/甘薯全程翻耕不覆盖秸秆模式最低.在作物产值方面,以小麦/玉米/大豆全程免耕全程秸秆覆盖模式的3年平均总产值和纯收入最高,分别为18809元·hm^-2和12619元·hm^-2,比其他几个处理分别增加2.2%～20.6%和3.8%～32.9%,总体效益最好.总之,小麦/玉米/大豆模式比传统的小麦/玉米/甘薯模式能更好地保持水土,减少土壤侵蚀量和地表径流量,增加土壤肥力和作物产值.     

川西高山典型自然植被土壤动物多样性

为了解川西高山不同自然植被类型下土壤动物的多样性差异,于2008年8月至2009年6月对该地区代表性植被--针叶林、灌木林和草甸下的土壤动物群落进行调查.从3种植被下共捕获土壤动物48343只,隶属于7门16纲31目117科.不同植被类型的大型土壤动物优势类群差异较大,其土壤动物类群数存在显著差异(P＜0.05).3种植被下土壤动物个体密度与类群数的垂直分布均具有明显表聚性.针叶林苔藓层的土壤动物个体密度与类群数极显著高于凋落物层和土壤层（P＜0.01）.不同植被下土壤动物密度 类群指数(DG)存在极显著差异(P＜0.01).大型土壤动物生物量在6月达到最大值.Jacard相似系数显示:受干扰草甸的土壤动物群落与其他植被相似程度最低.表明植被类型对土壤动物群落结构特征影响显著;坡向、海拔以及干扰等因素对土壤动物群落结构也有影响.     

模拟氮沉降对华西雨屏区慈竹林凋落物分解的影响

试验设对照(CK,0 kg·hm^-2·a^-1)、低氮(LN,50 kg·hm^-2·a^-1)、中氮(MN,150 kg·hm^-2·a^-1)和高氮(HN,300 kg·hm^-2·a^-1)4个施氮水平,通过原位试验,研究了模拟N沉降对华西雨屏区慈竹(Neosinocalamus affinis)林凋落物分解的影响.结果表明：不同组分凋落物分解过程中,慈竹叶片分解速率最快,其次是箨,枝最慢,分解15个月时,叶片、箨、枝的质量残留率分别为26.38%、46.18%和54.54%,三者差异极显著(P<0.01);叶片在凋落后第1～2月和7～10月分解较快,而箨和枝则在第5～8月分解较快;凋落叶片分解95%需要的时间(2.573年)分别比箨和枝短1.686年和3.319年.凋落叶分解15个月时,各N沉降处理间分解率差异不显著;凋落箨分解95%需要2.679～4.259年,其中MN分解率最高,CK最低;凋落枝经过15个月的分解,各处理分解率大小顺序为MN>HN>LN>CK,MN与LN处理间差异达显著水平(P<0.05).说明N沉降对3种凋落物分解均有明显的促进作用,且对凋落箨促进作用最强;但随着N沉降浓度的增加和时间的延长,其促进作用减缓.     

猪背最长肌中胰岛素样生长因子(IGFs)系统基因的发育表达模式

采用荧光定量PCR技术检测了长白猪和梅山猪的背最长肌组织中胰岛素样生长因子1和2(IGF-1和-2)、胰岛素样生长因子1受体和2受体(IGF-1R和-2R)、胰岛素样生长因子结合蛋白3和5(IGFBP-3和-5)基因mRNA丰度在初生(0月龄)、1、2、3、4和5月龄间的表达变化并分析品种间和不同月龄间基因表达的差异及其对肌肉生长发育的影响。结果表明: 两猪种出生后IGF-1 mRNA表达量均表现为逐渐上调, 而IGF-2则恰好相反, 表现为逐渐下调。这与IGF-2主要在胚胎期发挥作用, 而IGF-1则主要在动物个体出生后才发挥促进细胞增殖和个体发育功能的特点相符。IGFRs mRNA与IGFs mRNA 表达的发育性变化模式并不相似, 提示背最长肌组织中IGFRs mRNA 的表达可能没有受到组织局部产生的IGFs调节。长白猪的IGF-1R、IGF-2R 和IGFBP-3 mRNA表达量均在2月龄时达到最高峰, 提示2月龄可能是长白猪IGFs系统发挥作用最为明显的生长发育阶段。以上结果初步揭示猪生长发育过程中胰岛素样生长因子系统基因表达的发育性变化模式和品种差异, 为深入研究胰岛素样生长因子系统基因的相互调控机制提供了基础数据。     

鸭茅种质遗传变异及亲缘关系的SSR分析

利用SSR标记技术对来自世界5大洲的53份鸭茅(Dactylis glomerata L.)材料的遗传变异及亲缘关系进行了研究。用筛选的15对引物对53份材料的DNA进行PCR扩增, 获得下述结果: (1)15个位点共检测到127个等位基因, 每个位点等位基因变幅为5～12个, 平均为8.5个, 多态性位点率 (P)平均为95.21%; 多态性信息含量(PIC)范围为0.30(A04C24) 到 0.44 (A01F24), 平均为0.36; (2)材料间遗传相似系数(GS)范围在0.43到0.94之间; 地理类群间的GS值在0.73到0.91间, 其中亚洲(P,90.55%)和欧洲(P,86.61%)类群遗传多样性丰富, 表明供试鸭茅种质具有丰富的遗传变异; (3)根据研究结果进行聚类分析和主成分分析, 可将53份鸭茅材料分成5大类, 来自相同洲的材料能聚为一类, 呈现出一定的地域性分布规律。     

荷斯坦牛Nramp1基因遗传多态性及其与乳房炎相关性的研究

利用PCR-SSCP技术检测了344头中国荷斯坦牛Nramp1基因exon 11的基因多态性, 并分析了其不同基因型与乳房炎及产奶量性状的关系。结果表明: 实验群体发现3种基因型AA、AB、BB, 其中A等位基因为优势等位基因, 等位基因频率为0.767, 而B等位基因频率则为0.233。经χ2适合性检验, 群体处于Hardy-Weinberg平衡状态(P>0.05)。测序结果显示: 扩增片段分别在200 bp(C/G)和254 bp(T/G)存在碱基突变, 并导致了氨基酸改变, 分别为丙氨酸替换为脯氨酸(Ala356Pro)、亮氨基酸替换为蛋氨酸(Leu374Met)。通过构建最小二乘线性模型, 进行Nramp1基因多态性与产奶量、体细胞评分(SCS)的相关性分析表明, AA型个体的SCS最小二乘均值显著低于BB﹑AB型(P<0.05), 而AA型﹑AB个体的产奶量最小二乘均值显著高于BB型(P<0.01, P<0.05), AA基因型可作为乳房炎抗性的优良基因型。因此, 可将Nramp1作为奶牛乳房炎候选基因应用于分子标记辅助选择育种。