基于RAPD标记的5个南京椴居群遗传多样性分析

采用RAPD标记技术,对分布于江苏省(紫金山、牛首山和宝华山)及安徽省(皇藏峪和琅琊山)的5个南京椴(Tilia miqueliana Maxim.)居群的遗传多样性进行了分析,并采用UPGMA聚类方法研究了5个居群的遗传关系.结果表明:使用10条多态性引物从5个居群的总DNA中扩增出169条带,其中多态性条带151条,多态性条带百分率达89.34％.各居群的多态性条带百分率(PPB)、有效等位基因数(Ⅳe)、Nei's基因多样度(h)和Shannon's多样性指数(I)均有明显差异,其中,宝华山居群的各项指标均最高,紫金山和牛首山居群的PPB值最低,琅琊山居群的Ne值最低,紫金山居群的h和I值均最低.5个居群的I、h和Ⅳe值分别为0.2430～ 0.335 1、0.1544 ～0.218 2和1.248 9～1.362 7;在种水平上的I、h和Ne值分别为0.359 4、0.223 6和1.352 9.居群内变异占总变异的75.95％,居群间变异占总变异的24.05％.居群内和居群间的基因多样度分别为0.218 5和0.173 2,物种水平上的基因分化系数为0.207 5,居群间的基因流为1.909 3.各居群间的遗传距离差异较大;其中,皇藏峪与牛首山居群的遗传距离最近,仅为0.026 5;宝华山与紫金山居群的遗传距离最远,为0.134 4.通过聚类分析可将5个南京椴居群分为3支,宝华山和琅琊山居群各自独立为2支,皇藏峪、紫金山和牛首山居群聚为1支,且可进一步分为2个亚支,皇藏峪居群为1个亚支、紫金山和牛首山居群聚为1个亚支.研究结果表明:南京椴居群内的遗传多样性较高,但居群内的变异占主导地位,居群间存在明显的遗传分化.     

黑莓杂交后代单株主要生长及结果性状的变异分析

对黑莓(Rubus spp.)6个品种9个杂交组合(‘Chester’בKiowa’、‘Kiowa’בNavaho’、‘Triple Crown’בKiowa’、‘Kiowa’בHull’、‘Triple Crown’בChester’、‘Arapaho’בHull’、‘Navaho’בKiowa’、‘Hull’בKiowa’和‘Kiowa’בKiowa’)的131株后代实生苗的主要生长性状(包括刺密度、叶绿素相对含量、分枝数量、主枝和侧枝的直径以及自然株高)和结实性状(包括结果株数、单株果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量)进行了观测,并对这些性状的变异状况进行了比较分析.结果表明:在获得的131株杂交后代单株中,有92株具刺植株和121株结果植株,具刺和结果植株的数量分别占后代总株数的70.23％和92.37％.131株杂交后代刺密度、分枝数量、主枝直径、侧枝直径和自然株高的平均值分别为1.51 cm-1、15.43、1.31 cm、0.74 cm和61.07 cm,变异系数分别为78.81％、52.69％、25.19％、20.27％和38.91％;121株杂交后代结果单株的果穗数量、每穗果实数量和单株果实数量的平均值分别为27.05、4.92和145.98,变异系数分别为67.63％、50.83％和91.20％;在不同杂交组合间后代单株的这些指标变异均较大,且与亲本相比,杂交后代的枝蔓生长量和结果数量退化明显且分离严重.杂交后代叶片叶绿素相对含量(Spad)的平均值为45.36,变异系数仅为1.46％,变异幅度较小且与亲本的差异不明显,说明黑莓叶片叶绿素含量性状的遗传力较高且分离小.在无刺品种‘Triple Crown’与具刺品种‘Kiowa’杂交组合的40株杂交后代单株中具刺单株比例达到90％,且其他具刺亲本杂交组合的后代也多数具刺,表明黑莓的刺性状为显性遗传且具有数量遗传特征.     

吉林省松花江流域经济发展与水环境质量的动态耦合及空间格局

利用耦合度模型对1991-2010年吉林省松花江流域经济发展与水环境质量进行动态耦合和空间格局分析.结果表明:研究期间,研究区经济发展指数和水环境指数呈同步上升趋势,基本处于协调状态;从耦合协调度来看,经济发展与水环境系统交互耦合具有复杂性、非线性和时变性的特点,整体上经历了较低水平耦合阶段、拮抗时期和磨合阶段3个阶段;从耦合度来看,耦合度始终处于第一象限,为基本协调的发展阶段;从耦合度的空间差异性来看,位于河流上游的长春、吉林的耦合度高于下游的松原、白城地区.耦合度不仅与经济发展相关,同时受区域之间的联系和区域内部的产业结构等影响.上游城市的经济发展明显高于下游的城市,其在环境质量保护以及减少污染排放方面采取了更严格的措施,水环境质量较高.     

基于自组织特征映射(SOFM)网络的农牧交错带景观分区——以内蒙古自治区为例

以我国北方景观分异最突出的内蒙古自治区农牧交错带为研究区域,运用自组织特征映射(SOFM)网络,基于归一化植被指数(NDVI)、土地利用程度综合指数和干燥度构建景观空间分异指数,定量识别研究区景观空间分异特征.结果表明:研究区可划分为森林景观区、林草过渡景观区、耕地-草地混合景观区、典型草原景观区、草原-荒漠过渡景观区和荒漠景观区6大景观区;与传统自然地理区划方案相比,该方法能够快速地对较大尺度景观空间分异进行定量划分,分区结果基本符合研究区自然景观特征及其空间分异规律.     

Soil C mineralization and temperature sensitivity in alpine grasslands of the Qinghai-Xizang Plateau

青藏高原具有独特的海拔、气候和生态系统类型, 弄清其土壤有机质分解及其温度敏感性对于揭示青藏高原土壤碳储量变化及其碳汇功能具有重要意义。该文利用青藏高原西北部草地的11个封育-自由放牧成对草地, 通过测定不同温度(5、10、15、20和25 ℃)培养下的土壤碳矿化速率, 探讨了土地利用方式对该地区土壤碳矿化及其温度敏感性的影响。实验结果表明: 温度对青藏高原高寒草地的土壤碳矿化具有显著影响, 温度越高土壤碳矿化量越大。从东至西, 土壤碳矿化量逐渐降低。草地土壤碳矿化量与土壤有机碳和土壤全氮含量显著正相关; 即土壤有机碳和土壤全氮含量越高, 土壤碳矿化量就越高。土地利用方式对土壤碳矿化的温度敏感性(Q₁₀)无显著影响, Q₁₀值变化范围为1.4-2.4; 其中, 放牧草地Q₁₀的平均值为1.83, 封育草地Q₁₀的平均值为1.86。此外, Q₁₀与土壤有机碳和土壤全氮含量无显著的相关关系, 也无明显的空间格局。放牧和封育对青藏高原高寒草地土壤碳矿化的温度敏感性无显著影响, 为深入分析青藏高原土壤碳汇功能及其对未来气温升高的响应提供了重要的理论依据。     

Phenotypic variations in cones and seeds of natural Pinus kesiya var. langbianensis populations in Yunnan Province,China

以云南省思茅松(Pinus kesiya var. langbianensis)天然分布区的11个种群的16个种实性状为研究对象, 采用巢式方差分析、变异系数、相关分析和非加权配对算术平均法(UPGMA)等多种分析方法, 探讨思茅松种群间和种群内的表型变异。结果表明: 思茅松种实表型性状在种群间和种群内均存在着较丰富的差异, 种群内的变异(54.76%)大于种群间的变异(10.44%), 种群间平均分化系数为11.95%, 分化程度相对较小。球果总种子数的平均变异系数最高(35.51%), 其次是球果质量(35.1%), 种子大小的平均变异系数最小(8.86%), 成为最稳定的种实性状; 景谷县的表型多样性最丰富, 景洪市则最小。球果和种子大部分表型性状之间存在显著或极显著相关, 其中球果长和球果质量越大, 种鳞长、种子长、种翅长、千粒重、球果总种鳞数和球果总种子数就越大。生态因子中, 年平均气温对表型性状影响最大, 其次是1月平均气温和>5 ℃积温。利用种群间聚类分析可以把思茅松的11个种群分为2类4个亚类, 表型性状依据地理距离进行聚类, 聚类结果与年降水量和>5 ℃积温相关性显著。     

土壤生态系统微生物多样性-稳定性关系的思考

自20世纪50年代以来,生物多样性与生态系统稳定性的关系一直是生态学中重点讨论的理论问题之一.在当今人类活动对自然生态系统产生重大影响的情况下,全面理解生态系统多样性与稳定性的关系,有助于我们更好地应对环境变化和生物多样性丧失等生态问题.在陆地生态系统中,关注重点多集中在地上植物生态系统;而对地下生态系统,尤其是对微生物多样性与系统稳定性关系的研究尚重视不够.事实上,土壤微生物作为生命元素循环的驱动者,主导和参与地下生态系统中一系列重要生态过程,对土壤能否正常有序地执行各项生态功能至关重要.对土壤微生物多样性的研究,能使我们明确土壤中微生物对各种环境条件(包括自然和人为因素)变化的响应机制,更好地维持土壤生态系统的稳定性及其生态服务功能.本文在介绍土壤微生物多样性概念、研究方法、地下生态系统稳定性的基础上,重点讨论了土壤微生物多样性对土壤生态系统稳定性的影响,对多样性-稳定性关系在土壤微生物生态学中的应用进行了较为深入和全面的思考.作者提出,土壤微生物系统是一个动态变化的自组织系统,通过遗传来维持其组成和结构的相对稳定性,通过变异而适应外界干扰,共同构成土壤微生物系统的抵抗力(resistance)和恢复力(resilience),维护土壤生态系统的稳定性.今后土壤微生物多样性-稳定性关系的研究,需要注重地上与地下生态系统的结合与统一,借鉴宏观生态学理论来构建微生物生态学的理论框架,建立微生物多样性-稳定性关系的机理模型,从定性描述向定量表征方向发展.     

变异链球菌alr缺失突变株的构建及初步观察

已知右旋氨基酸参与了细菌细胞壁肽聚糖的形成,但尚未有实验对其如何影响致龋菌变异链球菌进行研究。本实验成功构建了变异链球菌丙氨酸消旋酶alr缺失型突变菌IFD140Δalr。表型观察突变株菌落外观和生长情况与野生株无明显差异,但生长曲线提示对数生长期之后比野生株生长快,且饱和浓度较高。扫描电镜显示突变株相较野生株形成了更厚更致密的生物膜。通过变异链球菌alr缺失突变菌株的构建成功,提示右旋氨基酸可能对维持变异链球菌的正常生长和形成生物膜有重要作用。     

早晚牙菌斑变异链球菌定植差异的定量PCR检测

目的 采用实时荧光定量PCR检测白天和晚上所形成牙菌斑生物膜中变异链球菌的数量,比较早晚牙菌斑中变异链球菌定植的差异.方法 收集30名健康成人全口口腔洁治后白天和晚上形成的龈上菌斑,提取细菌基因组DNA.合成变异链球菌特异性引物,纯化PCR产物获得目的基因连接于pTA-TA载体,克隆于大肠埃希菌DH5 α感受态细胞.选取阳性克隆测序后纯化质粒DNA,获得质粒标准品.将样本和梯度稀释的质粒标准品进行SYBR Green Ⅰ实时荧光定量PCR检测,确定标准曲线,定量样本中变异链球菌DNA的拷贝数.结果 早晚牙菌斑细菌基因组DNA样本的扩增曲线均在标准品的扩增曲线范围内.晚上所形成牙菌斑中定植的变异链球菌数量(对数值7.67 ±0.77)高于白天定植的变异链球菌数量(对数值7.25±0.62)(P =0.007).结论 牙菌斑的微生物定植存在日夜节奏变化,晚上所形成牙菌斑中变异链球菌数量多于白天.     

蛋白质组学方法分析多T迷宫训练后的小鼠空间记忆蛋白

应用双向凝胶电泳结合质谱鉴定和数据库检索,分析比较C57BL/6J小鼠在多T迷宫(MTM)训练和记忆测试组与未训练组海马蛋白表达的差异,探讨与MTM空间记忆相关的蛋白质.C57BL/6J小鼠经MTM训练后,可对相应的空间线索保持记忆能力,其海马蛋白质表达存在明显差异,14个蛋白质与MTM空间记忆形成显著相关.其中,6个蛋白点表达显著上调,8个蛋白点表达水平显著降低.这些蛋白按功能可分为6类: 细胞骨架相关蛋白,物质运输相关蛋白,蛋白合成相关蛋白,能量和物质代谢相关蛋白,信号转导相关蛋白,通道蛋白. 这些空间记忆形成相关蛋白的研究深化了对空间记忆机制的认识,为研究和治疗认知相关疾病提供了新靶标.