中国东部沿海水仙归化群体的遗传多样性

为揭示我国东部归化水仙(Narcissus tazetta var. chinensis)的群体遗传多样性,利用2个叶绿体基因mat K和trn H-psb A片段对采自沪、浙、闽的5个代表群体的49株水仙进行了评估。结果表明,双基因联合序列的总长为1443bp,共定义6个单倍型,各归化群体的遗传多样性水平为DLSYPTDNJD=ZZCMD。AMOVA分析表明,群体内变异为遗传变异的主要来源(91.98%),群体间的遗传分化较低(Fst=0.080 22)。群体物种水平上的谱系结构不显著(Nst=0.020Gst=0.031;P0.05)。Mantel检验表明水仙群体间的遗传距离与地理距离呈显著的线性相关(r=0.929,P=0.02 0.05)。中性检验和错配分布分析结果均暗示水仙群体背离了快速扩张模型的假设。单倍型分布的中介网络图结合系统发育NJ树均将所有群体划分为2大分支。因此,我国东部沿海水仙归化群体整体遗传多样性水平较低,各群体间遗传分化较弱,遗传变异主要来自群体内,物种近期未经历扩张事件,可能是基因流受海岛隔离、自身生物学特征、生境异质性与及人为干扰的综合作用影响。     

中国特有植物雪落樱桃潜在分布及其生态特征

为明确中国特有植物雪落樱桃(Cerasus xueluoensis)的潜在分布与居群生态特征,利用DIVA-GIS软件及其耦合的BIOCLIM模型,首次绘制了雪落樱桃适生区分布模拟图,并对影响其分布的主导气候因子进行了定性定量分析。结果表明,雪落樱桃当前潜在适生区主要分布在亚热带长江流域1 200 m以上高海拔山区,其中渝-鄂-湘三省交界的大巴山-巫山山脉可视为现代核心分布区,湘黔交界及湘南的南岭山脉可视为雪落樱桃潜在分布的南界,陕-豫-鄂交界山区的秦岭南麓可能是其潜在分布的北界。主成分分析(PCA)筛选的主导气候因子及其贡献率依次为:年降水量(bio12)最冷季降水量(bio19)最暖季降水量(bio18)最湿季降水量(bio16),累计频率曲线进一步确定其适宜范围分别为:993.00～1 870.22、500.00～680.00、430.00～669.16和500.00～680.00mm,表明降水是影响雪落樱桃当下分布格局的主导气候限制因子。Pearson相关性分析表明,雪落樱桃分布格局在区域尺度上受海拔、经、纬度影响;最小树分析和聚类分析表明,雪落樱桃7个野生居群可划分为中西部与东部两大分支;受试者工作特征曲线(ROC) AUC值达到0.751,满足模型预测精度的基本要求。这些有助于为雪落樱桃制定科学合理的资源保护与科学引种规划。     

南京老山秤锤树空间分布格局及种间关联性

以南京老山1 hm 2样地秤锤树(Sinojackia xylocarpa)天然种群为研究对象,运用成对g(r)函数,选择完全随机模型、异质泊松模型与先决条件零模型,分析秤锤树种群结构和空间分布格局及其空间关联性,从空间格局角度来深入认识其种群结构和分布格局及形成该格局可能存在的机制并提出保护建议。结果表明:(1)秤锤树天然种群中小径个体数量占优,属于增长型种群。(2)种内空间分布研究中,基于完全随机模型分析,秤锤树种群在尺度0~26 m时为聚集分布,尺度29~30 m时为均匀分布;基于异质泊松模型分析,秤锤树种群在0~23 m时为聚集分布,尺度27~30 m时为均匀分布。秤锤树空间分布表现为由聚集分布向均匀分布变化。(3)主要种间关联性研究中,秤锤树与朴树(Celtis sinensis)的种间关联性表现为小尺度下负关联,随着空间尺度的增加变为正关联。秤锤树与黄连木(Pistacia chinensis)和秤锤树与三角槭(Acer buergerianum)的种间关联性大致相同,基本为大尺度下正关联,偶尔出现负关联和无关联。上述结果表明,秤锤树种群更新状况良好,种群空间分布以聚集分布为主,其主要受种间竞争、扩散限制与密度制约的影响。基于种群现状开展就地保护与适当干扰其生存群落,是濒危物种秤锤树的科学有效的保护措施。     

中国亚热带特有植物尾叶樱桃的研究进展

尾叶樱桃(Cerasus dielsiana(Schneid.)Yu et Li)特产于中国亚热带山区,是一种集观赏、食用、药用、材用和生态防护等多用途为一体的代表性野生樱属植物,具有广阔的开发利用前景。本文全面系统地概述了其种质资源在自然地理分布、群落生态学特性、表型变异规律、系统发育与分类现状、谱系地理及其演化历史、繁育技术、综合利用价值的最新进展。在上述结论的基础上,笔者还提出了当前存在问题与展望,旨在为国产优良樱属种质资源的保育以及新品种的开发利用提供参考。     

杭州午潮山天然次生林木本幼苗组成及其时空分布格局

木本植物幼苗是森林生态系统的重要的组成部分,其定居、存活、生长的生态学过程对于森林植被的更新具有潜在指示和筛选作用。为探究浙江杭州午潮山亚热带常绿阔叶次生林群落更新和演替机制,基于样方法对150 m²样地内天然更新幼苗的物种组成、数量特征和基径结构进行统计,在此基础上采用最近邻分析和Ripley''s K函数的点格局方法,分析其中主要优势树种的更新动态及其时空分布格局。结果表明:(1)样地内乔木幼苗树种组成丰富,共调查到幼苗811株,隶属12科20属27种,其中樟科Lauraceae、壳斗科Fagaceae、山茶科Theaceae和山矾科Symplocaceae为主要优势科。(2)红楠Machilus thunbergii、薄叶润楠M. leptophylla、毛柄连蕊茶Camellia fraterna和刨花润楠M. spauhoi在所有调查物种重要值排序前4,因而被确定为优势林下植物,绘制的基径结构小提琴图(violin plot)进一步显示它们的种群分属快速增长型、稳定增长型、缓慢增长型和稳定型。(3)红楠、薄叶润楠和刨花润楠在小径级和小尺度上多呈聚集分布,随生长发育和空间尺度的增加,聚集强度呈现先增高后降低趋势,最终向离散分布或随机分布转变,可视为群落演替的早期树种;同时,三者在聚集强度上有所差异,排序为红楠＞薄叶润楠＞刨花润楠。毛柄连蕊茶Camellia fraterna种群密度较低,在小径级和小尺度上呈随机分布,随生长发育和空间尺度的增加,聚集强度呈波动趋势,最终向离散分布转变,可视为演替的中期树种。本研究在小尺度上初步揭了午潮山木本幼苗种群的演替过程中的种群结构和分布格局,可以为亚热带森林管理与植被恢复提供理论依据。     

基于叶绿体DNA atpB-rbcL片段的典型樱亚属部分种的亲缘关系及分类地位探讨

蔷薇科典型樱亚属植物（Subg.Cerasus Koehne）（樱花类）具有重要的观赏价值,深入研究其种间亲缘关系及分类地位,对于国产樱属植物系统发育与种质资源创新具有重要的理论指导意义。基于PCR扩增与测序技术研究了从云南、江西、福建采集的典型樱亚属3个种（含变种）的叶绿体DNA非编码区atpB-rbcL片段,结合GenBank数据库已经提交的其它4个种的同源序列,共获得7个种的30条序列矩阵,以此构建了单倍型中介网络图与系统发育树,分析和探讨了它们的亲缘关系与分类地位。（1）在atpB-rbcL序列矩阵中,774个有效位点中共发现15个多态性位点,占分析序列的1.94%,（A+T）含量为70.50%,存在明显的碱基偏好;（2）DNASP 5共检测到9个单倍型,物种间平均单倍型多样性（H_d=0.880 5±0.026）,平均核苷酸多态性（π=0.007 11±0.000 54）,除尾叶樱桃（Prunus dielsiana）外（Hap5~Hap7）,其余物种拥有各自独特的1个单倍型,具有较丰富的遗传多样性;（3）综合Network中介图与系统发育重建结果：推测磐安樱桃（P.pananensis）处于较原始的进化阶段,相比尾叶樱桃,与浙闽樱桃（P.schneideriana）亲缘关系较近;长柱尾叶樱桃（P.dielsiana var.longistyla）与尾叶樱桃互为姊妹支,并共同构成独立进化单元。综上,叶绿体atpB-rbcL片段在典型樱亚属下种间的适用效果较好,可以优先选为DNA条形码;分子证据结合形态学特征支持将长柱尾叶樱桃作为尾叶樱桃变种的处理意见,而磐安樱桃的分类地位则需要更多的证据。     

一个富含谷氨酸的人类分泌蛋白基因hMGRAP的克隆与表达分析

为了筛选有功能意义的新的分泌蛋白,并对其功能进行探索,采用生物信息学工具预测得到一个新的人类分泌蛋白基因hMGRAP(Human Multiple Glutamine Repeat Acidic Protein)。该基因定位于染色体7q22.1,全长cDNA为1547bp,编码含有248个氨基酸的蛋白,该蛋白富含重复的谷氨酸序列, 等电点为4.6。用PCR方法从正常人的混合cDNA文库中克隆到hMGRAP。 Western blot实验表明hMGRAP能大量地从瞬时转染的cos-7细胞中分泌到细胞培养液中。RT-PCR结果显示,hMGRAP相对表达较高的组织为睾丸、骨骼肌和肾。总之,筛选并克隆到一个新的人类分泌蛋白基因hMGRAP,其生物学功能可能因其重复的谷氨酸编码序列而具有一定特殊性。Abstract: To search for human novel secreted proteins and study their biological functions, using bioinformatical tools and experimental approaches, a novel secreted protein, human hMGRAP (Human Multiple Glutamine Repeat Acidic Protein) was obtained. hMGRAP consists of six coding exons spanning 1547bp of genomic DNA on the human chromosome 7q22.1, which encodes a protein with 248 amino acids. hMGRAP is rich of glutamic acid repeated sequence and the PI is 4.6. The coding sequence of hMGRAP was cloned by PCR method from the cDNA pool composed of nine human tissues. Western blot showed that hMGRAP protein was massively secreted out from the transiently transfected Cos-7 cells. RT-PCR result indicated hMGRAP mRNA was abundantly expressed in testis. In summary, a novel human gene encoding a secreted protein hMGRAP has been screened and cloned, and its biological function may specifically relate to its repeated glutamic acid sequence.     

高盆樱桃与钟花樱桃的地理分布模拟及生态特征比较分析

该研究以高盆樱桃(Cerasus cerasoides)及其近缘种钟花樱桃(C. campanulata)为对象,通过收集其实际分布的地理坐标,运用BIOCLIM模型模拟现代适生区范围并预测其未来气候下(CCM3,2100)潜在分布区的变化; 结合主成分分析和相关性分析确定其主导气候因子,并比较两者在气候限制因子方面的差异; 利用受试者工作特征曲线(Receiver operation characteristic, ROC)评估模型预测效果。结果表明:(1)高盆樱桃和钟花樱桃主要分布于我国长江以南大部分省区,两者现代分布中心分布位于云贵高原,武夷山脉和南岭山脉。(2)未来气候变化情境下(CCM3),高盆樱桃和钟花樱桃的适生范围将缩小。二者在中国西南部(高盆樱桃)和东南部(钟花樱桃)的适生范围可能大幅减小,而钟花樱桃在湖南西部的适生区可能增加。(3)主成分(PCA)及相关性分析表明,年降水量(bio12)、最湿季降水量(bio16)、最暖季降水量(bio18)、温度季节变化方差(bio4)是影响高盆樱桃及钟花樱桃当下适生区的主要气候因子,“热量变异幅度”是造成二者分布存在差异的最主要环境因子。(4)钟花樱桃(0.816)和高盆樱桃(0.799)的AUC值均高于随机测试(0.500),说明BIOCLIM模型可以准确预测高盆樱桃及钟花樱桃的分布。这为高盆樱桃和钟花樱桃资源保护、物种鉴定和谱系地理学的研究提供重要指导。     

湖北省地区植被覆盖变化及其对气候因子的响应

归一化植被指数(NDVI)作为一个重要的遥感参数,能够准确地反映植被覆盖程度和植被生长状况、生物物理化学性质及生态系统参数的变化,其时序数据也已成为基于生物气候特征开展大区域植被和土地覆盖分类的基本手段。基于2001—2012年MODIS-NDVI数据,利用趋势分析法以及线性相关分析等方法对湖北省植被年际变化趋势、月变化趋势进行详细分析;并且研究该区植被覆盖时空变化及其与气温和降水的关系。结果表明近12年来,研究区大部分区域植被覆盖度良好,其中鄂西北及鄂南地区NDVI值较高为0.82,鄂中东部城市NDVI值较低为0.13;2001—2012年间年均NDVI整体呈增加趋势,增速1%/10a;植被覆盖度基本不变区域占研究区总面积的92.8%,大致符合我国中部地区植被覆盖变化趋势;分析NDVI与气候因子的相关关系可知,降水量对湖北植被NDVI年变化起有重要影响;逐月NDVI与月平均气温及月降水量的回归分析表明,降水和气温对生长季不同月份的植被NDVI影响明显不同,同时呈现一定的滞后性。     

盐雾胁迫对极小种群植物日本荚蒾光合生理的影响

为评价日本荚蒾(Viburnum japonicum)的耐盐雾能力,对4 a生实生苗用不同盐雾浓度处理(盐雾NaCl质量浓度分别为0%、1%、2%、3%),测定叶片净光合速率、最大光化学效率(F_v/F_m)和叶绿素含量(Chl)等指标的变化。结果表明,1%盐雾处理的日本荚蒾植株能够存活,但生长不良,大于2%的盐雾处理的植株全部死亡。随着浓度的升高,日本荚蒾叶片的最大光合速率、F_v/F_m及Chl含量下降,而光饱和点及光补偿点总体呈上升趋势。这说明盐雾胁迫通过伤害光系统Ⅱ反应中心、改变植物可利用光能范围及降低叶绿素含量影响植物的光合作用。