福建省毛竹林碳贮量的空间自相关分析

以1985年、1996年和2006年福建省毛竹〔Phyllostachys edulis(Carr.)J.Houz.〕林资源二类清查资料为基础数据估算福建省毛竹林碳贮量,在此基础上,采用空间自相关分析法对福建省毛竹林碳贮量的空间分布规律和空间自相关关系进行研究。结果表明:1985年、1996年和2006年福建省毛竹林碳贮量的空间分布特征相似,均呈现闽西和闽北区域较高、闽东和闽南区域较低的规律;并随时间的推移毛竹林碳贮量逐渐增加。1985年、1996年和2006年福建省毛竹林碳贮量的全局空间自相关指数Moran’s I分别为0.36、0.38和0.41,Z值分别为4.98、5.32和5.57,说明福建省毛竹林碳贮量呈现显著的正空间自相关性,具有明显的集聚现象,且随时间推移集聚现象越来越明显。局部空间自相关分析结果表明:闽西和闽北区域毛竹林碳贮量的空间分布呈现显著的"高-高"正相关集聚特点,而闽东和闽南区域则呈现显著的"低-低"正相关集聚特点,其他少数区域则呈现"高-低"或"低-高"负相关集聚特点。研究结果显示:福建省毛竹林碳贮量的分布格局与各地区毛竹林的发展状况有关。     

利用竞争指数评价水曲柳落叶松种内种间空间竞争关系

林木之间的竞争包括地上和地下两部分。竞争影响空间的确定对预测生长有重要的意义。本研究将竞争影响空间划分为两部分：距对象本最近的一圈,称为内圈,包括地上和地下竞争影响;除最近一圈以外称为外圈,主要为地下竞争影响。在此基础上将竞争指数分解为不同的竞争指数分量。并以水曲柳和落叶松纯林和混交林为例,定量地分析了竞争影响空间内地上竞争和地下竞争,种内和种间竞争影响大小。结果表明,纯林中两树体最近一圈内地上和     

海南霸王岭陆均松空间分布格局及其与微生境异质性的关系

应用地统计学及限制性排序分析方法,对海南霸王岭陆均松(Dacrydium pectinatum)幼苗、幼树、成树及其微生境因子的空间分布特征进行分析。结果表明:1)陆均松不同生活史阶段空间分布格局存在明显差异,幼苗阶段表现为聚集性分布,具有显著的空间自相关结构,聚集强度随年龄增长呈逐渐减弱趋势;2)RDA分析表明,陆均松空间分布格局与微生境因子的关系在不同生活史阶段存在差异,生境过滤的影响会随着生活史阶段的不同而有所差别;3)微生境变量对陆均松幼苗、幼树、成树空间变异的总解释量分别为78.4%、41.2%、33.6%,微生境因素对陆均松分布的限制作用主要集中在幼苗阶段;4)在大尺度条件下,PCNM变量与微生境变量具有较大的共同解释量(22.2%),存在典型的"诱导空间变差"现象,微生境变量空间变化引起响应变量即陆均松幼苗、幼树、成树的分布产生类似的空间结构。研究结果证实了微生境因子与不同生活史阶段陆均松分布的关联性,为深入理解陆均松种群维持机制、空间分布格局、更新动态与生境的关系提供科学依据。     

粤北山地常绿阔叶林自然干扰后冠层结构空间异质性动态

以受2008年冰灾破坏的广东始兴车八岭山地常绿阔叶林为研究对象,采用半球面影像技术、地统计学的空间异质性和空间自相关分析方法,连续3年(2008-2010年)对林冠结构空间异质性动态进行了检测研究.结果表明:(1)从2008到2010年,林冠开度的平均值、标准差、变异系数、最大值、最大值和最小值的差值以及林冠结构的空间异质性均在逐渐减小,且后两年较为接近;(2)受灾当年冠层结构由随机因素造成,其半方差拟合函数属纯块金模型,后两年冠层结构则由结构性因素引起,其半方差拟合函数属球状模型;(3)受灾当年冠层结构不存在空间自相关;随着时间推移其空间自相关越来越强.说明冰灾后常绿阔叶林冠层结构在没有人为干预的情况下会逐渐恢复到灾前水平,体现出天然的空间分布状况.     

生长空间竞争指数及其在油松、侧柏种内竞争中的应用研究

研究林木个体之间的竞争是研究森林生态系统基础,林木竞争的研究方法主要有定性描述和定量分析两种方法并先后提出了20多种衡量竞争程度的竞争指数系统,但有关学者研究后认为,这些竞争指数都没有较好地解决了定量分析中树冠变化的问题。论文首次提出生长空间竞争指数(Growthspacecompetitionindex,GSCI),系树冠表面积与胸高断面积之比,由于树冠外围面积代表树冠接受光照最强的部分并且是决定生产效率的重要指标,因此在群体和群落的竞争中作为反映竞争参数,较好地解决了定量分析中树冠变化的问题,为树冠覆盖程度的无量纲度量。本文还在油松(Pinus tabulaeformis)、侧柏(Platycladus orientalis)林种内个体竞争中得到应用,与常用的简单竞争指数(Competition index,CI)和空间竞争指数(Growth space index,GSI)进行了对比研究。     

基于地理信息系统的重庆地区COVID-19疫情空间分布格局演化

探讨重庆地区COVID-19疫情时空分布特征及扩散模式,以期未来为本地应对公共卫生应急事件积累经验。本文收集重庆市卫生健康委员会公布的官方数据,采用ArcGIS 10.2软件进行空间计量分析,并实现区域分布可视化,描述性统计和社会因素相关分析采用SPSS 20.0和Graphpad Prism 7.0软件进行统计和作图。结果5个时间节点,重庆地区COVID-19累计报告发病率的Moran’s I值均为正值(均P<0.05);局部Getis-ord Gi*指数分析探测到渝东北高渝东南低的态势越发明显;标准差椭圆展布呈现东北-西南的空间格局,随时间的变化经历了扩散-极化-扩散-稳定的过程;重心走势呈现向西南(渝西片区)移动距离逐渐减弱态势,市内出行(r=0.449,P=0.007)和交通网络(rs=0.321,P=0.049)对COVID-19的流行具有正相关性。重庆地区COVID-19疫情存在空间聚集性,高发聚集区域集中在渝东北片区,GIS较好地揭示了疫情聚集性变化过程和传播的时空趋势,市内出行和交通网络2个社会因素对重庆地区疫情影响较大。     

色木槭天然次生林种群竞争关系研究

运用Hegyi单木竞争指数定量分析了色木槭（Acer mono）种内和种间竞争强度。结果表明,色木槭的种内竞争强度较大,占总竞争的26.1%,在早期阶段,色木槭的种内竞争强度随着径级的增加而增大,胸径大于30 cm后,其竞争强度又逐渐降低;色木槭的种间竞争强度（89.061）大于种内（31.487）,色木槭种内和种间竞争强度的顺序为：色木槭>糠椴>蒙古栎>黄菠萝>胡桃楸>紫椴;随着色木槭胸径的增大,所受到的竞争压力逐渐减小,胸径在15 cm以前所受到的竞争压力最大,竞争强度与对象木的胸径大小之间的关系近似服从指数函数关系。在自然条件下,当色木槭胸径达到15 cm前时,应对其进行抚育管理以提高木材利用率。     

基于空间统计学方法的广州市生态安全空间异质性研究

系统往往在空间上具有复杂性或变异性,即空间异质性;同时还是由多个层次组成的有序等级整体系统。对此进行的研究与分析是进一步理解生态过程的基础,也是正确认识生态过程及其驱动机制的前提。基于广州市生态安全的数字评价图,对生态安全进行空间统计学分析,包括空间自相关系数及其对不同分级数的效应、生态安全半方差的空间异质性、时间动态以及方向分异特征等,有利于识别其形成与发生变化机制,多层次探讨区域生态安全的主要影响因子。广州市生态安全空间异质性的主要特征为:区域生态安全的空间差异明显;中心城区生态安全程度最低;增城生态安全程度最高,但时间变异最大。空间自相关系数对分级数具有明显的响应;这种响应特征还表现为时间分异。半方差分析表明广州市生态安全空间结构具有区域、时间与方向分异性,且以区域空间异质性最为重要,揭示出广州市发展经济与保护环境的双重特性。     

闽南三市绿地景观格局与地表温度的空间关系

深入探索绿地景观格局对热环境的影响机制,对于改善城市生态环境具有重要意义。基于厦门、漳州、泉州三市的Landsat遥感数据,应用景观生态学与空间自相关理论,探讨了绿地景观与地表温度的空间分布特征,并用双变量空间自相关与空间自回归模型分析两者之间的空间关系。结果表明:闽南三市绿地与地表温度均具有显著的空间自相关性;内陆的高海拔地区,绿地分布密集,地表温度较低,而城区、乡镇及大片的耕地,绿地分布较少,地表温度较高;漳州、泉州绿地景观格局对地表温度的影响更显著,厦门最弱;绿地的景观类型比例、最大斑块指数、聚集度指数、平均斑块面积与地表温度呈负相关,斑块密度与地表温度呈正相关;边缘密度、平均形状指数与地表温度的关系存在不确定性;空间滞后模型与空间误差模型能更好地解释绿地景观格局与地表温度的空间关系。     

子午岭天然油松林乔木层种内与种间竞争关系研究

采用改进的竞争指数模型研究了甘肃省子午岭天然油松林乔木层种内和种间竞争强度。结果发现:(1)随对象木胸径的增大,油松种群因自疏作用使植株距离增加,种内竞争强度降低。(2)油松群落内其它物种虽较多,但个体普遍较小,种间竞争相对较弱,种内与种间竞争关系顺序为:油松种内>辽东栎>漆树>春榆。(3)竞争强度与对象木胸径的关系服从幂函数关系,当油松胸径达25cm以上时,竞争强度变化不大,所得的预测模型能很好地预测油松种内和种间的竞争强度。(4)改进的竞争指数模型能很好地度量油松的种内和种间竞争强度。     

毛竹漆酶基因PeLAC的克隆与表达分析

漆酶（LAC）对植物生长发育具有重要作用。本研究以毛竹（Phyllostachys edulis（Carr.） Lehaie）为实验材料,克隆获得毛竹漆酶基因PeLAC的cDNA和基因组序列,长度分别为1692bp和2785bp。该基因包含5个内含子和6个外显子;PeLAC蛋白编码563个氨基酸,推测的分子质量和等电点分别为62.3kD和9.056。系统进化分析表明,PeLAC与其它植物的漆酶具有较高的一致性。经预测PeLAC基因编码序列中含有miR397的靶点,利用RLM-5'RACE技术证明miR397对PeLAC能够准确切割,位点位于靶序列的第10~11位碱基之间。组织特异性分析表明,PeLAC基因在茎中表达丰度最高,根中次之,叶鞘中较少,叶片中几乎未检测到表达;随着笋高度的增加,PeLAC表达丰度上升,生长至15cm时达到最大值,30cm时又有所下降;而miR397的表达与PeLAC相反。本研究同时克隆了PeLAC基因上游启动子序列PeLACp,其包含ABRE、MBS等多种与逆境胁迫相关的响应元件。利用ABA（100μmol/L）和NaCl（400mmol/L）溶液处理可明显诱导PeLAC在毛竹根中表达,而GA₃（100μmol/L）处理则对其表达具有抑制作用。     

毛竹的花序发育研究

通过野外观察和石蜡切片技术研究了毛竹(Phyllostachys edulis)的花序发育进程。研究结果表明:毛竹的花序为续次发生的假花序,以小穗为单元,4~13个不等,偏向一侧排列(似扫帚状)的小穗组成长约8.01 cm的复穗状花序;当花序伸长至4~5 cm时,形成侧芽结构,小穗原基开始发育,形成各级小穗,直至顶生小穗、侧生小穗出现;当花序伸长至8~10 cm时,颖花原基形成并开始发育,最终形成3个雄蕊和1个雌蕊构成的小花。花序形成初期(5月中旬至6月),苞片紧裹主轴,顶端具缩小叶;随着分蘖小穗的生长和小花开放,植株叶片变黄,整个花序变为褐色,进入种实发育成熟阶段。本文首次报道了毛竹花序的发育进程,进一步丰富了竹类生殖生物学的研究内容,为竹亚科及禾本科的生殖生物学研究积累了丰富的材料。     

广西毛竹种质资源AFLP分析

采用扩增片段长度多态性分子标记方法,对收集于广西的11个种源33份毛竹种质进行了分析.结果表明：5对引物组合用于选择性扩增,共得到198条扩增带,其中多态性带47条(23．74％);11个毛竹种源间的亲缘关系较近,但仍存在着一定的遗传变异,它们之间的遗传距离 D 在0．0006~0．1369之间;UPGMA 聚类分析,可将供试的11个毛竹种源分为4大类,其中昭平种源和南丹种源各为一类,与其它两类较易区分. PCA 分析结果与聚类分析结果相一致;Mantel 检验结果表明毛竹各种源遗传距离与地理距离间相关性显著(r ＝0．5558,P ＝0．0160).说明 AFLP 分子标记能将 11个种源33份毛竹种质区分开,是毛竹种质资源鉴别的有效手段和方法.     

毛竹MYB转录因子PeMYB2的克隆与功能分析

MYB类转录因子在调控逆境应答基因的表达起着重要的作用, 是最大的植物转录因子之一。文章通过同源基因克隆方法和RACE(Rapid-amplification of cDNA ends)技术, 以毛竹幼苗为材料, 获得一个MYB类转录因子, 命名PeMYB2。氨基酸序列分析表明, PeMYB2具有典型的R2R3-MYB特征, N端含有两个串联重复保守结构域, C端含有一个膜蛋白DUF3651; 进化树分析表明, PeMYB2与水稻OsMYB18序列相似性最高, 达到85.98%; 酵母单杂实验表明, PeMYB2具有转录激活功能。将PeMYB2转化拟南芥对其功能进行分析, 获得7株转基因纯合体植株。比较转基因和野生型拟南芥表型发现, PeMYB2的过量表达使转基因拟南芥出现矮化、晚花的现象; 非生物胁迫处理(盐胁迫、干旱胁迫、低温胁迫)结果表明, 转基因拟南芥中PeMYB2的过量表达, 导致转基因植株对盐胁迫和低温胁迫有更高的耐性, 但是对低温胁迫的耐受性没有明显的变化; 进一步通过盐胁迫信号通路相关Marker基因(NXH1、SOS1、RD29A、COR15A)的定量PCR实验验证, 发现PeMYB2对下游这些抗逆基因的表达具有调控作用。上述实验结果表明, 毛竹PeMYB2可参与非生物胁迫调控, 对毛竹盐胁迫和低温胁迫的响应起着重要的作用。     

毛竹SWEET基因家族的全基因组鉴定与分析

糖外排转运蛋白(Sugars will eventually be exported transporters, SWEETs)在植物生理活动和发育过程中起重要作用。为探究SWEET基因家族在毛竹(Phyllostachys edulis)的生长发育过程中起的作用,基于毛竹基因组数据,通过生物信息学方法对SWEET基因家族成员进行鉴定,并对其编码的蛋白质理化性质、系统进化及共线性关系、基因结构、启动子元件及表达模式、蛋白互作网路分析、GO注释等进行细致分析。研究结果表明:该家族基因结构、基序和结构域相对保守,所有成员均含有MtN3_slv结构域。上游启动子序列中含有多个同非生物胁迫以及生长发育相关元件,结合转录组表达量分析显示,多个家族成员在毛竹不同组织器官均有表达。共线性分析揭示毛竹SWEET家族在演化过程中存在全基因组多倍化事件。蛋白互作网路分析挖掘出2个重要核心家族成员,GO注释分析进一步证实毛竹SWEET主要负责体内糖类物质的转运。以上结果为毛竹SWEET基因功能鉴定提供了重要参考,对于毛竹快速生长分子机制研究打下了基础。     

毛竹萜类合成酶基因家族序列鉴定与表达分析

通过生物信息学方法,对毛竹(Phyllostachys edulis(Carrière)J.Houzeau)TPS基因家族的成员进行鉴定,并对其编码蛋白的理化性质、基因结构、进化关系、蛋白结构、启动子元件及表达模式进行了分析。结果表明,毛竹全基因组含有14个TPS候选基因,大小为693~2439 bp。编码蛋白等电点为5.08~8.17。系统发育分析结果显示,毛竹含有TPS-a、TPS-b、TPS-e/f、和TPS-g 4个亚家族,成员数目分别为6、5、2、1个。TPS蛋白质二级结构中,α-螺旋和无规则卷曲所占比重较大;毛竹TPS基因家族各成员蛋白三维结构比较相似。基因启动子分析共获得50个调控元件,可分为6大类,其中光响应相关元件数量最多,共包含17个顺式调控元件。基于转录组测序数据构建的基因表达谱热图分析结果表明,Pe TPS在叶、花和笋等7个组织中的表达差异明显,表现出组织特异性,其中Pe TPS9仅在早花期花序中表达,Pe TPS8仅在叶中表达。     

毛竹抗逆锌指蛋白基因cDNA克隆与序列分析

根据水稻抗逆相关锌指蛋白基因的保守区序列设计引物,以毛竹基因组DNA和cDNA为模板,采用PCR方法,成功扩增出1个含有完整阅读框架的cDNA序列,长度为495bp,序列无内含子,共编码164个氨基酸,将其命名为PeZFP基因(GenBank登录号:FJ472953)。氨基酸序列(GenBank登录号:ACL01101)的分析结果表明,PeZFP与其他锌指结构蛋白有较高的同源性,同水稻锌指结构抗逆蛋白OSIAP1序列相似性高达87.7%,且其序列C端具有典型的AN1类型的锌指结构Cx2-4Cx9-12Cx2Cx4Cx2Hx5HxC,在N端具有典型的A20类型锌指蛋白结构,推测此PeZFP为植物抗逆OsIAP1类似基因,在功能上与毛竹抗逆性相关。     

毛竹miR164b前体的克隆及其在叶形态建成中的功能分析

microRNA（miRNA）参与植物多种生理代谢过程,在调控植物形态建成中发挥着重要作用。miR164作为植物特有的miRNA,其主要的靶基因是NAC转录因子,参与调控植物茎、叶顶端分生组织的建立、器官的分化和植株衰老等过程。本研究以毛竹（Phyllostachys edulis（Carr.） Lehaie）为材料,从中分离出miR164b的前体序列（82 bp）,二级结构分析结果发现该前体序列能够形成稳定的茎环结构,其成熟序列（21 bp）产生于茎环结构5'端的臂上,且碱基具有较高的保守性。本研究还构建了由CaMV 35S启动,包含毛竹miR164b前体序列的植物表达载体,并转化野生型拟南芥（Arabidopsis thaliana（L.） Heynh）,获得了转基因植株。结果表明,转基因植株生长瘦弱,莲座叶数量明显减少,叶片变小且叶片边缘锯齿减少,更加光滑。实时定量PCR分析结果显示,转基因拟南芥中毛竹miR164b的表达量极显著上升,而拟南芥内源靶基因CUC1与CUC2的表达量极显著下降。表明毛竹miR164b通过调节CUC1和CUC2的表达来参与植物叶形态建成过程。研究结果可为利用miRNA开展竹子分子育种提供参考。     

毛竹茎秆纤维细胞发育过程中ATP酶的超微细胞化学定位研究

采用磷酸铅沉淀技术,对毛竹茎秆纤维细胞发育过程中的ATP酶进行了超微细胞化学定位研究.在初生壁形成时期,大量的ATP酶的活性产物沉积在质膜、质膜内陷、运输小泡、胞间连丝等膜体系以及细胞核和各种细胞器上;在次生壁形成的初期,ATP酶在多泡小体和裂解的液泡膜上出现,凝聚并边缘化的染色质上仍然具有ATP酶活性;随着次生壁的逐渐加厚,在前四年中持续存在具有ATP酶活性的质膜内陷结构,以后消失;而在六年生纤维细胞的质膜、运输小泡、纹孔、胞间连丝和凝聚化的染色质上仍然发现有明显的ATP酶分布,并发现在染色质上ATP酶活性会随着凝聚程度的加深而增强.结果表明,ATP酶在毛竹茎秆纤维细胞壁的整个形成过程中发挥重要作用,而纤维细胞的次生壁形成过程是一个由核基因控制的主动的PCD过程;并证实毛竹茎秆纤维细胞的发育有别于其它木本植物纤维细胞的发育过程,这种纤维细胞是一种典型的长寿细胞.