生境片段化对千岛湖岛屿上黄足厚结猛蚁遗传多样性的影响

利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记法,对千岛湖片段化生境中14个岛屿上的黄足厚结猛蚁(Pachycondyla luteipes)种群遗传结构和多样性进行研究。利用5对SRAP引物对42份材料的基因组进行扩增,共得到大小在50-800 bp之间的71个可重复位点,其中63个为多态性位点,多态性比率达88.73%。AMOVA分析结果显示,65.03%的遗传变异存在于种群间,34.97%的遗传变异来自种群内(P < 0.001)。利用PopGene Version 1.32软件对SRAP多态性数据进行分析,不同岛屿种群的多态位点比例和Nei's基因多样性指数变化范围分别介于35.21%-91.55%和0.2662-0.4905之间,平均值分别为58.25%和0.3729,其中多态位点比率最高的岛屿为面积最大的JSE岛。多态位点比例和Nei's基因多样性指数与岛屿面积、海拔均无显著相关性,但与隔离度呈显著正相关关系。种群间遗传分化指数介于0.0777-0.9328之间,平均值为0.4419,基因流值介于0.0360-5.9350之间,平均值为1.0451,种群间遗传分化程度较高,基因流较低。利用UPGMA聚类分析法对14岛屿上的42个个体进行遗传聚类分析,表明地理距离较近的个体和岛屿具有优先聚在一起的趋势。Mantel 检验表明黄足厚结猛蚁各种群间地理距离与遗传距离间存在显著相关性(r=0.7757,P < 0.01)。以上结果表明地理隔离是影响千岛湖黄足厚结猛蚁种群遗传结构和多样性的主要因素。     

不同时间和空间尺度上台湾水青冈群落谱系结构动态变化

群落谱系结构是了解群落聚群过程的一个基础研究内容。但是现有大部分研究内容集中在群落组成和结构的时空差异,对谱系结构的动态变化研究较少。以浙江省清凉峰国家级自然保护区的国家二级保护植物台湾水青冈(Fagus hayatae)林为研究对象,利用2006年、2011年、2016年3次群落动态调查数据,从10、20、50m的3个空间尺度上研究该群落在10a间的谱系结构动态变化,分析时空尺度对台湾水青冈群落谱系结构的影响,探究调控台湾水青冈群落动态变化的主要因子,为后期台湾水青冈林的保护提供理论基础。研究发现(1)在10a森林动态变化过程中,群落的MPD指数下降,MNTD指数增加。NRI和NTI指数在大尺度上随时间显著增加,但在小尺度上无显著变化。(2)随着空间尺度的增加,上述指数的动态变化趋势均不断增强。以上结果表明,2006—2016年间台湾水青冈群落总体谱系结构表现出不断聚集的趋势,而近缘种的谱系关系则不断疏远;群落谱系结构的聚集趋势随空间尺度的增加而增强。大尺度上的环境过滤和小尺度上的随机过程和种间竞争作用可能是导致该地区台湾水青冈群落谱系结构动态变化的主要生态学过程。     

四翅滨藜AcDHN基因的克隆及其抗逆功能分析

脱水素（dehydrin,DHN）是一类胚胎发育后期丰富蛋白（LEA）,在植物脱水条件下能保护细胞内蛋白质和膜结构免受破坏。本研究中,从四翅滨藜（Atriplex canescens）cDNA文库克隆得到逆境胁迫相关蛋白基因AcDHN的全长cDNA（登录号：JN974246）,并进行序列分析。将4cD鼢别插入到原核表达载体pET28a和双元表达载体pYES-DEST52中,通过转化大肠杆菌和酿酒酵母进行原核表达分析和真核表达分析。结果表明：AcDHN序列全长为1408bp,完整的开放阅读框长为1017bp,由338个氨基酸残基组成,预测蛋白质分子量为38.3kDa,理论等电点为6．47,AcDHN与仙人掌中DHN蛋白同源性为55％。AcDHN基因在大肠杆菌BL21（DE3）中诱导表达出分子质量约45．2kDa的融合蛋白。重组酵母菌株能表现出艮好抗逆性,特别是对NaCl、低温、Na2CO3和NaHCO3胁迫的抗逆性,其中抗碱胁迫能力表现最强。     

四翅滨藜Osmotin-like Protein基因的克隆、序列分析及其原核表达北大核心CSCD

在构建四翅滨藜(Atriplex canescens)全长cDNA文库中通过随机克隆测序并进行EST分析基础上,得到四翅滨藜osmotin-like protein的1个cDNA序列,命名为AcOLP。AcOLPcDNA包含一个全长为687 bp完整开放阅读框,编码229个氨基酸,属于GH64-TLP-SF超家族,是一种病程相关5(PR-5)蛋白,其核酸序列与大洋洲滨藜(Atriplex nummularia)的osmotin-likeprotein基因的同源性为94%,对应编码氨基酸序列同源性为87%。将得到的序列提交GenBank,序列号为JN632587.1。与其他植物PR-5蛋白的氨基酸序列比对,AcOLP具有保守的半胱氨酸残基,与二硫键的形成有关。对AcOLP与其他植物的氨基酸序列的进化分析表明,其与大洋洲滨藜的亲缘关系较近。将AcOLP基因与原核表达载体pET-28a连接,进行融合表达,在大肠杆菌BL21(DE3)中诱导表达出分子质量约29 kD的蛋白。     

双标准曲线相对定量PCR试验原理与方法

实时荧光定量PCR(FQ-PCR)是一种准确有效的核酸定量分析技术,具有易操作、高通量、高敏感性、高特异性、高度自动化和低污染等优点,并随新定量PCR仪及新操作方法的发展而得到广泛应用,但是,定量PCR的高敏感性特点使得实验操作严格而繁琐。阐述了一种改进的相对定量方法——双标准曲线法的试验原理和特点,描述了定量PCR体系的优化方式,探讨了试验误差分析方法及试验操作技巧,并就试验数据的处理方法进行讨论。试验证明,双标准曲线法是一种经济、简单而准确的定量方法。     

湖泊水生植物稳定碳同位素分馏机制与应用研究进展

水生植物是维持湖泊生态系统健康发展的重要基础与支撑。与陆地植物相比,水生植物稳定碳同位素(δ~(13)C)的分馏过程较复杂,为系统的了解水生植物δ~(13)C的分馏过程及其在湖泊现代生态系统和古环境研究中的应用,调研了国内外相关研究进展。总结已有研究表明,水生植物的δ~(13)C主要与其吸收利用的碳源和水体环境要素等密切相关,影响因素较复杂,而且目前在利用水生植物的δ~(13)C研究不同时间尺度上湖泊环境变化时所选用的载体存在差异。植物不同组分样品的选择对解释水生植物δ~(13)C与环境之间的关系至关重要。因此,以太湖典型水生植物为研究实例,探讨了水生植物不同组分稳定碳同位素的分布特征及其对环境因子的响应差异,结果显示水生植物不同组分的δ~(13)C存在一定的差异,而且对环境的响应也不同,未来在利用水生植物δ~(13)C研究湖泊环境变化时对于水生植物样品组分的选择应谨慎考虑。     

浙江遂昌马尾松林物种和谱系β多样性驱动因子分析

生境过滤和扩散限制是影响森林群落间物种组成差异(β多样性)的主要生态过程。为了探究生境过滤和扩散限制对亚热带马尾松(Pinus massoniana)群落物种和谱系β多样性的相对贡献,该文以浙江省遂昌县37个马尾松林样地为研究对象,结合物种和谱系β多样性分析,探讨了影响群落间物种组成差异主要生态机制; 通过计算群落内物种β多样性指数(Bray-Curtis指数)和谱系β多样性指数(Dnn指数和Dpw指数),分析土壤、地形等生境因子和地理距离与物种和谱系β多样性之间的相关性,并通过方差分解分析生境因子和地理距离对物种和谱系β多样性的相对作用大小; 此外,还进行了不同径级和生长型的上述相关性分析和方差分解。结果表明:(1)Bray-Curtis指数与土壤、地形因子和地理距离均显著正相关,Dnn指数仅与地理距离显著正相关,Dpw指数与土壤因子和地理距离均显著正相关。(2)环境因子对Bray-Curtis指数和Dpw指数的解释度均高于地理距离的解释度。(3)从物种多样性角度来说,生境因子对不同生长阶段Bray-Curtis指数的解释度均高于地理距离的解释度; 从谱系多样性角度来说,地理距离对幼树阶段的Dnn指数和Dpw指数的解释度更高,生境因子则对成树阶段的Dpw指数的解释度更高。由此可以推论,生境过滤是驱动该地区马尾松林物种和谱系β多样性的主要生态机制,扩散限制仅在幼树阶段对马尾松林谱系β多样性起主导作用。     

侵染辣椒的黄瓜花叶病毒CP基因的序列分析、原核表达及抗血清制备

从吉林长春感病辣椒上获得一黄瓜花叶病毒(Cucumber mosaic virus,CMV)分离物(CMV-CC),根据GenBank中已登录的CMV外壳蛋白(coat protein,CP)基因核苷酸序列设计简并引物,通过RT-PCR的方法克隆到了长度为657 bp的目的片段。序列分析表明,CMV-CC与CMVI组各分离物核苷酸同源性为93.2%-97.9%。根据完整CP基因核苷酸序列构建的系统进化树显示:38个CMV分离物可分为3个组,CMV-CC属于CMV的IB亚组。将CMV-CC CP基因与原核表达载体pET-22b(+)连接,在大肠杆菌BL21(DE3)诱导表达出分子量约27 kD的融合蛋白。表达的融合蛋白经树脂纯化后免疫家兔制备了抗血清。用间接ELISA测定抗血清效价为1/4 096。Western blotting分析表明制备的抗血清对CP有高度特异性,为准确、快速地检测CMV奠定了基础。     

玉米逆境诱导型启动子克隆及其植物表达载体构建

设计特异引物,利用PCR方法从玉米(Zea mays)基因组DNA中克隆低温和盐相应蛋白(low temperature andsalt responsive protein,LS)基因上游1 735 bp,命名为Lsp。利用在线启动子预测工具PlantCARE分析表明,序列中含有TATA-box和CAAT-box等核心元件,还包含各种胁迫响应元件。以植物表达载体pCAMBIA1301为基础,将克隆得到的启动子片段与GUS报告基因融合构建了重组表达载体pCAM-Lsp,并用反复冻融法将其导入农杆菌EHA105,通过农杆菌介导法转化烟草,GUS组织化学染色显示出Lsp驱动GUS基因表达。结果表明,该Lsp启动子片段具备一定的启动活性,为探明玉米逆境胁迫启动子表达调控序列及其调控机制的研究奠定基础。     

片段化森林群落构建的生态过程及其检验方法

鉴于全球森林均呈现片段化(破碎化)的分布状态, 理解片段化森林群落构建的过程很有必要。该文通过综述群落构建的主要生态过程如生态漂变、扩散、选择和物种形成等在片段化森林群落构建中的相对作用, 发现因片段化森林形成方式的不同, 重构群落(片段化生境中通过次生演替重新形成的森林群落)和解构群落(原有森林被片段化后形成的森林群落)在不同演替阶段所受到的主要生态过程的相对作用有所不同。虽然利用基于群落内物种分布格局推测构建过程(如物种多度分布、零模型结合β多样性的方法、功能特征的收敛和发散等)、人工控制实验、群落结构动态分析等方法对片段化森林中群落构建的过程进行了有效的检验, 但是针对片段化森林群落构建过程的实验性研究仍然不足。未来有待在理论模型、群落构建过程的检验以及理论与物种保护相结合等方面继续开展深入的研究。