基于图像配准分析物种进化关系的新方法

图像配准是图像处理的一个重要技术,可用于分析两幅图像之间的相似度。本文提出了一种基于图像配准分析物种进化关系的新方法:首先利用一阶马尔可夫链方法计算不同基因组序列的寡聚核苷酸转移概率矩阵;然后将转移概率矩阵转换为彩色图像矩阵,并绘制物种两两之间彩色图像矩阵的联合直方图;最后分析联合直方图点集的分布情况,引入直方图点集的散度公式,将其作为相似性测度的标准,从而鉴定物种亲缘关系的远近。100种细菌全基因组的计算结果表明,相较于单基因法或基于基因组寡聚核苷酸频率组分差异信息的方法,本文提出的新方法具有更高的准确度和分辨力,它不仅能够很好地分辨科以下的分类单元,而且对科以上的分类单元同样具有较好的区分效果。该方法有望发展成为物种鉴定及系统发育推断的有效手段。     

2012‒2015年间我院病原菌的分布与耐药情况回顾性分析

摘要：目的 分析大连大学附属新华医院2012?2015年临床分离的常见细菌种类、分布及耐药情况。方法 对培养鉴定的细菌种类和药敏情况进行分析。结果 细菌培养标本阳性检出率平均为34.25%,表现逐年上升趋势;细菌标本来源主要以痰标本为主,平均占总标本量的52.75%,其次为尿液标本和血液标本,分泌物标本相对较少,但有上升趋势;四年中细菌分离情况显示常见细菌有6种,分别为大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、凝固酶阴性葡萄球菌和金黄色葡萄球菌;耐药结果显示头孢哌酮/舒巴坦对上述前4种细菌的耐药率均小于10%,其中耐药性最高的为鲍曼不动杆菌。结论 合理应用抗生素,可提高治疗效果,减少医院感染的发生。     

生态系统红色名录——一种新的生物多样性保护工具

生物多样性为人类提供了生存所必需的一系列生态系统服务和功能。然而,由于人为活动的加剧,生物多样性不断丧失。传统的生物多样性保护主要关注物种多样性,存在着对生物多样性的代表性不足,不能及时反应生态系统多样性的变化等缺点。近年来,生态系统层次上的多样性保护成为研究热点,一些国家和组织相继开展了大尺度的生态系统评估工作。文章回顾了已有的生态系统评估方案,发现当前生态系统评估多采用IUCN物种红色名录的分级标准体系,主要评估生态系统的濒危程度,评估标准主要是分布范围和功能的变化,不同评估方案采用的指标和阈值有差异,需要建立统一的生态系统分类体系和评价方案。同时,结合国内生态系统评价的现状,提出了在我国开展生态系统红色名录研究的若干可行建议。     

橘小实蝇染色体研究与相关技术探讨

以橘小实蝇Bactroceradorsalis(Hendel)性腺和唾液腺为材料,采取改良苯酚品红染色后压片法,制备染色体标本。对橘小实蝇进行染色体组型研究和唾液腺染色体形态学的观察。结果表明:橘小实蝇成虫性腺染色体数目为2n=12条,染色体长度基本呈连续性变化,其性染色体属于XX/XY型。幼虫唾液腺染色体包含5条较长的多线染色体,与成虫常染色体相对应。实验显示苯酚品红染色后压片为制备染色体标本简单有效的方法。     

雅鲁藏布江中游河岸带几种主要沙生植物种群点格局分析

 以雅鲁藏布江中游河岸带几种主要沙生植物为研究对象, 采用相邻格子法分别在不同生境条件下的藏沙蒿(Artemisia wellbyi)、藏白蒿(Artemisia younghusbandii)和砂生槐(Sophora moorcroftiana)种群设立4个20 m × 30 m的样方, 运用点格局分析方法, 研究了这几种沙生植物的种群结构、空间分布、空间关联及其影响因素, 以期为西藏高寒河谷风沙化土地植被恢复提供依据。结果表明: 1)藏沙蒿种群结构呈增长型, 藏白蒿和砂生槐种群结构呈衰退型。藏沙蒿和藏白蒿种群在所有尺度上均呈集群分布, 砂生槐种群随着尺度增大表现为集群→随机→集群→随机分布。沙生植物种群分布格局主要是由较小的大小级决定的, 而较大的大小级是造成种群分布格局波动的主要因素。2)这几种沙生植物种间正关联往往存在于一定的尺度范围内, 种间关联时常出现不同关联方式交替出现和摆动的现象。半裸露砂砾地和半固定沙地藏沙蒿-砂生槐种间关联均表现为无关联→正关联→无关联→正关联, 半裸露砂砾地藏沙蒿-毛瓣棘豆(Oxytropis sericopetala)种间关联表现为正关联→无关联→正关联→无关联→负关联, 藏白蒿-砂生槐种间关联表现为正关联→无关联。3)这几种沙生植物种群均随植株形体增大, 聚集强度减弱, 大小级较小时表现为集群分布, 随着大小级增大, 表现为随机分布或随机与集群分布交错出现。不同大小级的空间正关联随着植株形体大小差异的增大而减弱, 甚至会转变为负关联, 各大小级在较小的空间尺度上易表现为正或无空间关联。     

内蒙古植被降水利用效率的时空格局及其驱动因素

植被降水利用效率(precipitation-use efficiency,PUE)是评价干旱、半干旱地区植被生产力对降水量时空动态响应特征的重要指标。该研究利用光能利用率CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)模型估算了2001–2010年内蒙古地区植被净初级生产力(net primary productivity,NPP),结合降水量的空间插值数据,分析了近10年内蒙古地区植被PUE的空间分布、主要植被类型的PUE,及其时空格局的驱动因素。结果表明:2001–2010年内蒙古地区所有植被的平均PUE为0.94 g C·m–2·mm–1,且在105–120°E地带性规律明显,PUE上升速率为每10°0.55 g C·m–2·mm–1。各植被类型间PUE差别较大,其中灌丛PUE最高,荒漠PUE最低。在不同的降水量区域,植被PUE的空间分布与气候因子的关系有较大差别,0–75 mm降水量区间内,PUE随降水量、气温的升高显著下降(R2=0.226,p0.05);175–300 mm降水量区间内,植被PUE的空间变化与降水量和气温呈极显著相关关系(R2=0.878,p0.001),且随降水量的增加显著上升(R2=0.94,p0.001),变化速率约为每100 mm降水0.57 g C·m–2·mm–1;在降水量大于475 mm的区域,植被PUE的空间分布与降水量、气温的相关性显著(R2=0.19,p0.05),且随着气温的上升、降水量的下降而增加,其中气温的贡献是降水量的8.61倍。在不同的降水量区域,植被PUE的年际波动与气候因子的关系也有较大差别,对于年降水量0–220 mm的地区,PUE的年际波动与降水量呈正相关性、与气温呈负相关性;在年降水量为220–310 mm的地区,PUE的年际波动主要受降水量的控制,受气温影响较小;在年降水量310 mm的地区,PUE的年际波动与降水量、气温均呈正相关关系,但在降水量越高的地区,PUE的年际波动与降水量的相关性越弱,与气温的相关性越强。植被覆盖度与PUE的空间分布极显著相关(R2=0.73,p0.001),且与PUE的年际波动也存在线性相关关系(R2=0.11,p0.001);叶面积指数(LAI)与PUE的年际波动呈线性相关关系(R2=0.42,p0.001),而当LAI3.15时,PUE的空间分布随LAI增加而呈线性增加。     

构建大尺度绿色廊道,保护区域生物多样性

生境破碎化可导致物种数量减少、死亡率增加及迁移率下降,是生物多样性降低与物种灭绝的重要影响因素。构建绿色廊道可将彼此隔离的植被斑块连接起来,有助于减少甚至消除景观破碎化对生物多样性的影响。国外的生态环境保护组织较早地意识到了建立大尺度绿色廊道对于景观连通性、生物多样性保持和恢复的重要性,已经在区域尺度、国家尺度或洲际尺度陆续构建了若干大型绿色廊道。我国于20世纪70年代起开展的"三北防护林工程",在干旱区的大部分地区已建成连片的大型防护林体系,构成了三北地区大型廊道网络体系。然而,现阶段我国的绿色廊道建设多集中在小尺度的城市绿化建设方面,而在区域、国家、洲际尺度绿色廊道的构建方面尚属空白。本文对目前国外典型大尺度绿色廊道的建设目的、发展历程和空间分布作了介绍,回顾了我国绿色廊道发展的三个主要阶段。本文提出我国绿色廊道发展的趋势应由城市尺度的点、线状向区域、国家尺度的片、面、带状过渡,并将部分地区廊道的规划建设重点引向体现其生态功能的方向,发挥其野生生物线状开放系统的潜在疏导功能,从而为景观多样性、生物多样性的保护奠定基础。在借鉴国际经验的同时结合我国实际情况,提出了我国大尺度绿色廊道可依托于现有的自然保护系统、城市绿色廊道网络及特定自然景观进行构建。     

华丽龙胆GsF3′5′H和GsFNS基因的克隆及表达分析

该研究以华丽龙胆(Gentiana sino ornata)5个不同开放阶段(H₁~H₅)的蓝色花冠为试材,利用RT PCR技术克隆GsF3′5′H和GsFNS全长序列,并进行生物信息学分析,比较GsF3′5′H和GsFNS在不同组织和不同开放阶段的基因表达模式。结果显示：(1)所克隆的GsF3′5′H和GsFNS基因分别包含1 560 bp和1 590 bp开放阅读框(OFR),并分别编码520和529个氨基酸。(2)结构分析显示,GsF3′5′H和GsFNS均具有典型的F3′5′H和FNSⅡ蛋白保守结构域。(3)系统进化树分析表明,GsF3′5′H和GsFNS亲缘关系最近的物种是三花龙胆(Gentiana triflora)。(4)qRT PCR结果显示,GsF3′5′H和GsFNS基因在根、茎、叶和花冠中均表达,其中GsF3′5′H基因在花冠H₃阶段表达量最高。GsFNS在根中表达量最高,其次在花冠H₄阶段两基因的表达均较高。研究推测,GsF3′5′H基因表达产生的飞燕草素苷和GsFNS表达产生的黄酮共着色作用可能使华丽龙胆的花冠呈更稳定艳丽的蓝色,为蓝色花分子育种提供重要的基因资源。     

四川盆地油用牡丹种子品质地区差异及其与生态因子的关系

以四川盆地12个引种地的油用牡丹‘凤丹’种子为研究对象,对其表型性状及营养成分进行测定分析,并结合气象、土壤养分和海拔等生态因子,探讨各性状与生态因子的相关性,揭示影响种子品质的关键生态因子,以期为‘凤丹’科学引种、高效栽培提供理论支撑。结果显示：(1)各采样地‘凤丹’种子表型性状横径、纵径、种形指数以及千粒重均具有极显著差异(P<0.01),其变幅分别为7.98~10.63 mm、7.75~10.86 mm、0.80~1.32以及311.23~393.15 g,且种子纵径和千粒重均以巴中市南江县最大(10.86 mm,393.15 g),横径和种形指数分别以乐山市峨边县、南充市西充县最大(10.63 mm,1.32)。(2)各采样地‘凤丹’种子营养成分中含油率、蛋白质、α 亚麻酸及亚油酸存在极显著差异(P<0.01),其变化幅度分别为20.5%～26.9%、15.6%～19.6%、42.8~47.1%和15.7%~19.6%,且均以巴中市南江县较高(26%、18.3%、47.1%和18.3%)。(3)‘凤丹’种子千粒重与α 亚麻酸、亚油酸含量(r= 0.760和-0.701),蛋白质与亚油酸、油酸含量(r= -0.686和0.665),α 亚麻酸与亚油酸含量(r= -0.904),以及棕榈酸与硬脂酸含量(r= -0.792)均呈极显著相关关系。(4)立地条件对‘凤丹’种子表型性状和营养成分贡献率大小为速效钾 >有机质 >海拔 >碱解氮 >有效磷>pH,气候条件贡献率大小为全年日照>1月均温>7月均温>年降雨量>年均温,其中海拔对种子表型性状的影响较大,速效钾对种形指数和油酸的影响较大,有机质和碱解氮对蛋白质和含油率的影响较大;海拔、速效钾、有效磷、碱解氮和温度与种子表型性状、含油率、α 亚麻酸、蛋白质和棕榈酸呈正相关程度大,与硬脂酸和亚油酸呈负相关关系。研究发现,四川盆地不同区域引种栽培的‘凤丹’种子表型性状及主要营养成分含量具有显著差异,气象、土壤养分和海拔等生态因子对‘凤丹’种子品质具有重要影响,在选择‘凤丹’种植基地时应选择海拔、温度较高,土壤养分(有机质、速效钾、有效磷、碱解氮)充沛的地区。     

苜蓿属和胡卢巴属植物的形态特征及数量分类研究

为研究苜蓿属(Medicago L.)与胡卢巴属(Trigonella L.)间的亲缘关系,寻找两属间的分属依据,解决中间过渡类群的分类归属问题,对苜蓿属与胡卢巴属种类的种皮结构和花粉形态特征进行了观察和测量,并以苜蓿属和胡卢巴属植物的40个形态性状为依据、应用数量分类方法对供试的16个种类进行了聚类分析(UPGMA)和主成分分析(PCA).此外,还根据具有重要分类学意义的形态性状,编写了供试的苜蓿属和胡卢巴属16个种类的分类检索表.观察结果表明,供试的两属植物(11种)的种皮结构基本相同,均由栅栏组织细胞、厚壁细胞和薄壁细胞组成,但胡卢巴属种皮的帽状结构和栅栏组织的厚度均小于苜蓿属.供试的两属植物(9种)花粉形态特征相似,均为椭球形或近球形,赤道面观为椭圆形,极面观为三裂圆形;极轴和赤道轴长分别为22.67～34.67 μm和17.34～31.60 μm;花粉表面纹饰较简单,呈小穴状.种皮结构和花粉特征显示两属的亲缘关系较近,仅种皮结构中的帽状结构差异具有一定的属间分类学意义.聚类分析结果表明,在欧氏距离10.85处,供试的苜蓿属(11种)和胡卢巴属(5种)的16个种类被划分为2组,A组均由胡卢巴属种类组成,B组均由苜蓿属种类组成;在欧氏距离9.32处,B组可被进一步划分为3个亚组,所包含的种类分别为苜蓿属的阔荚亚属(Subgen. Platycarpos D. F. Cui)、镰荚亚属(Subgen. Medicago Tutin)和天蓝苜蓿亚属(Subgen. Lupulina Gressh.)的种类.主成分分析结果表明,前3个主成分的累积贡献率较低,仅57.50%;在前3个主成分中,果实和小叶的长宽比、花萼长和被毛状况、茎和小叶的被毛状况、小叶尖形状、花序长等相关性状的绝对权重值均在0.6以上,具有重要的分类学意义;基于前2个主成分所做的二维散点图中供试的16个种类组成4个表征类群,与聚类分析结果一致.