人参NBS-LRR抗病基因家族全基因组分析

人参(Panax ginseng C.A.Meyer)为传统名贵中药材,具有很高的药用价值和经济价值.人参药用部位为多年生宿根,生长周期长,土壤病害多,品质和产量受到严重制约.抗病基因是植物免疫过程中参与识别病菌、抵抗侵染及扩散的基因,是植物抗病性的分子生物学基础和选育抗病品种的重要分子标记.本文以人参全基因组草图为基础,运用生物信息学方法,根据基因结构及序列特征成功预测7个家族,共1652个人参抗病基因.通过与其他8种被子植物抗病基因家族比较,对人参抗病基因结构、家族进化特征进行初步分析.并使用13个转录本数据,系统分析人参抗病基因在不同部位和不同生长年限的表达模式,发现人参抗病基因具有明显的功能分化和器官特异性.以锈腐菌(Cylindrocarpon destructans)侵染不同时间后转录本表达模式,对病原体特异识别抗病基因NBS-LRR家族及其他基因进行关联分析,解析人参防御过程中次生代谢活动与病原微生物防御反应的协同作用,本工作将为人参产业的可持续发展奠定基础.     

光衰减及其相关环境因子对沉水植物生长影响研究进展

光衰减对沉水植物的生长具有至关重要的影响。系统归纳总结了光衰减及其相关环境因子对沉水植物生长的影响,指出:光因子是沉水植物生长的第一环境要素,水体中的有色可溶性有机质、浮游植物叶片细胞中的叶绿素和悬浮颗粒物以及水体本身,对光穿透水体时光强的衰减有着直接的影响,是影响沉水植物最重要的光衰减水质参数。其他环境因子如营养盐、沉积物和流水动力学等因素,则会直接或间接影响光衰减水质参数,进而影响水体透明度和浑浊度,影响沉水植物的光合作用,是影响沉水植物光衰减的间接环境因子。提出了研究中重点关注的几个问题。     

海岸带地理特征对沉水植被丰度的影响

对北美切斯比克海湾99个河口海岸带地理特征(流域土地利用类型、河口宽度、海岸线分形维度、流域面积与河口面积比、高分辨率平均波浪高度和沉积物等)对1984-2009年间沉水植被丰度的影响进行了研究.结果表明:相同盐度分区的不同土地利用类型下,以及相同土地利用类型的不同盐度分区下,沉水植被丰度存在着明显的差异;沉水植被丰度与海岸带地理特征各单因子之间呈微弱相关性(-0.157≤r≤0.442),其中,沉水植被丰度与河口宽度(r=0.442,P＜0.001)、分形维度(r=0.290,P=0.007)和平均波浪高度(r=0.306,P=0.002)相关关系相对较高,且呈极显著正相关(P＜0.01);分类回归树模型分析表明,影响沉水植被丰度的海岸带地理特征因子依次为流域与河口面比、河口分形维度、盐度和平均波浪高度,共可解释沉水植被丰度空间变异的60％以上.研究表明,海岸带地理特征直接或间接的影响着区域沉水植被丰度,二者之间存在一定的相关关系;不同特征因子对沉水植被丰度的影响程度不同,但整体呈现出多因素综合的复杂影响.研究结果对切斯比克海湾沉水植被的生态恢复具有一定的指导意义.     

薯蓣和叉蕊薯蓣叶绿体基因组及特异性DNA条形码鉴定序列筛选研究

前期研究表明,目前常用的DNA条形码序列对薯蓣属物种的鉴定效率低.本研究利用高通量测序技术测定了薯蓣(Dioscorea opposita)和叉蕊薯蓣(D.collettii)叶绿体基因组,完成了其物理图谱绘制,基因组结构特征解析,特异性DNA条形码序列的筛选.薯蓣和叉蕊薯蓣叶绿体基因组总长度分别为152963和153870 bp,均包含两个反向重复区(IRs)、一个大单拷贝区(LSC)和一个小单拷贝区(SSC)4部分.薯蓣和叉蕊薯蓣均含有125个基因,其中包含87个蛋白编码基因、30个t RNA和8个r RNA.薯蓣和叉蕊薯蓣的GC含量分别为37.04%和37.17%,经多序列比对发现薯蓣属叶绿体基因组中非编码区变异高于保守的蛋白编码区域,LSC区、SSC区变异大于IR区,筛选出了10个潜在的适合作为鉴定薯蓣属植物的特异性DNA条形码序列,其中包括5个蛋白编码基因和5个基因间隔区.系统进化树显示,叶绿体全基因组序列也可作为薯蓣属物种鉴定的超级条形码.本研究为薯蓣属系统进化以及物种鉴定等领域的研究提供依据.