DNA指纹图谱法及其应用

DNA指纹图谱法是利用卫星DNA作探针,探测不同生物的卫星区,产生相应的DNA指纹图谱的杂交方法。它是八十年代中期发展起来的最新技术。短暂几年,该法得到迅速发展和完善,并在法医学、人类遗传学以及鸟类和其它哺乳类的遗传研究中得到广泛应用。     

DNA指纹图谱在乳酸菌分类鉴定中的应用

目的 探讨DNA指纹图谱在乳酸菌分类鉴定中的应用。方法 选用S23随机引物,对乳酸菌基因组DNA进行RAPD随机扩增,获得能够区分不同菌株的DNA指纹图谱,依据图谱DNA条带的多态性,对10株乳酸菌菌株进行分类与鉴定。结果 实验室保藏菌株LAP2、LAT、LAM、LAC和LAO之间的基因组DNA相似性达80%,亲缘关系最为相近,而LAB菌株与所有菌株的亲缘关系最远。结论 DNA指纹图谱技术与常规方法结合使用,将使乳酸菌的分类、鉴定更为准确、便捷。     

DNA指纹图谱法在哺乳动物和鸟类遗传研究中的应用

DNA指纹图谱法(DNA fingerprinting)是1980年中期发展起来的一种新的实验方法。短暂的几年,该方法得到迅速发展和完善,并在鸟类、人类和其它哺乳动物的遗传研究中得到广泛应用。 在人类染色体中,含有许多分散的具有串联重复单位的微小卫星区(minisatellite)。在这些区域中,由于重复单位的数目和重复拷贝数的等位性不同,所以许多卫星区表现出高度多态性(high polymorphism)。1985年,Jeffreys等人发现,这些区域可通过一种10—15碱基对的核心序列来检测。他们从人肌红蛋白基因的卫星区分离出单一重复单位,该重     

DNA指纹图谱技术在作物品种(系)鉴定与纯度分析中的应用

阐述了常用DNA指纹图谱技术（RFLP、RAPD、SSR、AFLP等）以及其他的几种DNA指纹图谱技术（SCAR、ISSR、SNP、SRAP、TRAP等）的原理、优点及其应用研究概况,认为利用DNA指纹技术通过鉴定品种DNA水平上的差异来鉴定品种真实性和纯度,具有准确可靠、成本较低、不受环境因素影响、便于实现鉴定自动化,且可鉴定表型上难于鉴别的品种等优点;已初步应用于多种作物的品种真实性和纯度分析,有些已实现商业化。虽然DNA指纹技术还存在许多不足,该文认为利用DNA指纹图谱鉴定品种纯度和真实性是品种鉴定的发展趋势,应加大力度不断完善和发展DNA图谱鉴定技术,实现DNA指纹鉴定的简单化、自动化和商业化。     

SRFA法构建水稻DNA指纹图谱

水稻基因组DNA用PstⅠ酶切同时与人工接头连接后,使用选择性引物进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳检测所构建的水稻DNA指纹图谱。结果表明在JX17和ZYQ8间以及5种野生稻间均存在DNA多态性片段。     

RFA法构建水稻DNA指纹图谱

水稻基因组DNA用Psf I酶切同时与人工接头连接后,使用选择性引物进行PCR扩增,琼脂糖凝胶电泳检测所构建的水稻DNA指纹图谱。结果表明在JXl7和ZYQ8问以及5种野生稻间均存在DNA多态性片段。     

SRFA法构建水稻DNA指纹图谱

RAPD用于生物鉴定具有快速、简便、经济等优点。但是,由于该法所用引物通常为9－10个寡聚核苷酸,与PCR使用特异引物相比,其Tm值相对较低,扩增反应易受外界条件影响,重复性较差。SRFA技术采用设计有限制内切酶位点的人工合成接头与引物互补,弥补了RAPD法的上述不足。Fig.1为SRFA的技术路线。为提高连接效率,在同一试管内,用PstI酶解基因组DNA,并与人工接头连结,制备SRFA扩增的模板。合成与接头序列相应的引物。对5上野生稻品种和籼、粳稻各一个栽培品种SRFA刊物放增。Fig.2表示：每种材料均能获得约10条以得一条（1．3kb）片段,用引物2可得2条（1．1kb、0．7kb）片段。与FAPD法相比,SRFA法增加20％的多态性。栽培稻与野生稻之间在多态性没有差异,说明两乾亲缘关系非常接近。五种野生稻的图谱可分为两类：江西、湖南、广西的与籼稻相近,广东、云南的与粳稻相近。当然,这还有待其它方面的研究来验证。接头的设计要求避免自身连续,与目的的自然连续后不能再被PstI切开。引物包括不变序列和选择序列两部分,前者与接头互补,后者为数个隋机序列。因此,SRFA法除了重复性好以外,还可通过增加（或减少）选择序列的数目扩增较少（或多）的产物片段,满足不同的需要。每一对设计有不同限制酶切位点的接头和引物可扩增出一个特异的DNA指纹图谱,与RAPD法相比,SRFA法操作稍显繁琐,模板DNA用量大、质量要求高,由于酶切和连续,成本也相对较高。     

动物的双亲判别与DNA指纹图谱

在亲缘识别和婚配选择等动物行为学研究中,需要知道动物之间的亲缘关系。通过分析以往的各种双亲判别方法,如蛋白电泳和血清学技术等,其中DNA指纹图谱法被认为是目前最好的。这种方法已在许多种动物(狗、猫、小家鼠、家燕、蓠雀、天鹅等)和人的研究中得到应用。DNA指纹图谱方法的基本原理是这样,两个动物的DNA 片断具有完全相同的碱基排序的情形从理论上讲其可能性极小,所以每个个体(除同卵双生子外)的DNA经提取、酶切、凝胶电泳、RNA或DNA探针杂交和放射性自显影后所形成的条带分布应该是有区别的、具有个体的特异性,这些条带就是DNA指纹图谱。动物个体DNA 指纹图谱中的每一条带,除了偶然发生的基因突变, 都可以从父母双方、或父方、或母方找到。据此,本文介绍了如何使用DNA指纹图谱进行包括父方和母方亲代判别的方法,如条带比较法和相似性系数法。     

DNA指纹技术及其在农业上的应用

本文介绍了DNA指纹图的发现和发展概况、DNA指纹图的特点,重点阐述了DNA指纹技术在农业上的应用前景。     

Applications of bioacoustics in animal ecology

In communication animals use a full range of signals: acoustic, visual, chemical, electrical and tactile. The processes involved in how and why animals communicate have long held veritable fascination for scientists. A branch of science concerned with the production of sound and its effects on living organisms is bioacoustics.The main purpose of the present study is to raise and discuss some issues related to the relationship between animals, their sounds and ecology, including presentation of methods of analysis of sound recordings. A better understanding of the relationship between the studied animals will allow for development of a better framework for future research, as well as a better grasp of interactions between different organisms, including humans. The paper discusses the significance of acoustic research in animal ecology and its possible applications in the future. The author also summarizes previous research in the field of sound communication of various animal species.The paper proves that vocalizations of every acoustically communicating animal are threatened by climate change. For marine animals, the source of changes in vocalization abilities is ocean acidification and increased ambient noise, which can affect communication and foraging behavior. For terrestrial animals, changes in precipitation and temperature may result in modifications of the sounds emitted, as well as certain modifications to the auditory system. Together with changes in species distribution due to environmental parameters, cumulatively these factors can cause changes in the entire landscape of acoustics ecosystems. Thanks to acoustic biomonitoring, we can understand how the sounds of entire habitats and acoustic ecosystems will change in response to the changing climate and how it will affect bioacoustics on a global scale.     

Human behavioral ecology: II

Human behavioral ecology is an interdisciplinary field of study applying theory from evolutionary ecology to a variety of anthropological questions. In Part I of this essay,¹ which appeared in an earlier issue, I surveyed key theoretical and methodological elements of the field, and summarized representative studies and issues in the topical area of subsistence strategies. In Part II, I turn to studies of reproductive strategies, and those analyzing patterns of cooperation and competition in an ecological and adaptive framework. I conclude with a brief look at possible future developments in the field.     

Human behavioral ecology: I

New fields of inquiry rarely spring fully grown from the forehead of a single genius, and in addition, it is often difficult to decide when a related set of inquiries has coalesced sufficiently to define a field. As measured by the solicitation and publication of review articles, human behavioral ecology has recently become a self-conscious field, for this is the third essay to review it^1,2 and a book-length survey will appear later this year.³ In this two-part article, I will try to give readers a sense of the field by outlining its theoretical and methodological principles and key issues and by summarizing representative studies and unresolved questions in three main topical areas: subsistence strategies (Part I) and reproductive strategies and social interactions (Part II).     

枣粘虫交配行为生态学研究

研究了枣粘虫（Ａｎｃｙｌｉｓ ｓａｔｉｖａ）成虫交配行为生态学。结果表明,越冬代成虫的交配高峰期为暗期６．０～８．０ｈ,交配活动以羽化后２～３ｄ表现强烈。环境温度越高,成虫开始交配的时间越迟。成虫交配持续时间多为３～４ｈ,雌雄蛾均有多次交配习性,雄蛾平均交配３．３次,雌蛾平均交配１．５９次。２日龄成虫从１４Ｌ：１０Ｄ光周期转移到连续黑暗下时,表现的交配行为与１４Ｌ：１０Ｄ下相似,均表现明显的节律,     

我国土壤动物群落生态学研究综述

总结了我国土壤动物群落生态学研究的特点,即区域分布集中于中国东部、研究的生态系统类型广泛、研究角度多种多样与应用研究发展迅速。并从土壤动物群落与环境关系、土壤动物群落的组成和多样性、土壤动物群落结构、土壤动物群落功能、土壤动物群落演替与受干扰生态系统的土壤动物群落6个方面综述其最新研究成果。在此基础上指出我国土壤动物群落生态学中有待开拓的研究领域是基础研究、特色区域和生态系统的研究、土地覆盖/土地利用对土壤动物的影响研究、土壤动物多样性及其保护研究、土壤动物在土壤生态系统和陆地生态系统物质循环和能量流动中的作用研究、全球变化响应研究与土壤动物应用研究。     

激光雷达技术在动物生态学领域的研究进展

激光雷达(light detection and ranging, LiDAR)作为一门新兴的主动遥感技术, 近年来由于在提取和反演森林参数水平上不断提高, 被越来越多地应用于动物生态学研究中。本文通过整理和搜集国内外文献, 对激光雷达的技术特点及其在森林参数提取和动物生境上的研究进展进行综述, 指出当前基于LiDAR的森林参数反演算法主要服务于森林资源调查或林学研究, 缺少对动物生态或生理意义相关的参数量化信息。目前该技术在国内的动物生态学方面的应用较少, 尚未见文章发表。通过总结国外学者的研究, 分别从动物生境选择与三维森林结构的关系、栖息地立体生境制图、生物多样性评估和物种分布模型预测三个方面综述了LiDAR在动物生态学研究中的应用现状。相比传统方法, LiDAR技术提供的高精度三维结构信息, 能够显著提高动物生境质量的评估、生物多样性的监测水平和物种分布模型的评价精度, 有利于从机理上加深对物种生境选择和集群过程的理解。但目前LiDAR技术的应用主要集中在对已知的生态关系研究, 尤其是冠层结构与动物分布的关系, 缺少对林下层生活的动物生境质量和生物多样性的监测和评估, 同时很多有关动物生存和繁衍与立体生境的关系研究有待从LiDAR数据中进一步挖掘分析。未来应加强对森林林下层三维信息的提取, 提高林下层动物生境质量和生物多样性的监测水平, 同时建立适用于动物生态和生理意义相关的参数, 为动物生境质量和生物多样性的评估提供标准的量化指标。     

Molecular biomarkers for chronological age in animal ecology

The chronological age of an individual animal predicts many of its biological characteristics, and these in turn influence population‐level ecological processes. Animal age information can therefore be valuable in ecological research, but many species have no external features that allow age to be reliably determined. Molecular age biomarkers provide a potential solution to this problem. Research in this area of molecular ecology has so far focused on a limited range of age biomarkers. The most commonly tested molecular age biomarker is change in average telomere length, which predicts age well in a small number of species and tissues, but performs poorly in many other situations. Epigenetic regulation of gene expression has recently been shown to cause age‐related modifications to DNA and to cause changes in abundance of several RNA types throughout animal lifespans. Age biomarkers based on these epigenetic changes, and other new DNA‐based assays, have already been applied to model organisms, humans and a limited number of wild animals. There is clear potential to apply these marker types more widely in ecological studies. For many species, these new approaches will produce age estimates where this was previously impractical. They will also enable age information to be gathered in cross‐sectional studies and expand the range of demographic characteristics that can be quantified with molecular methods. We describe the range of molecular age biomarkers that have been investigated to date and suggest approaches for developing the newer marker types as age assays in nonmodel animal species.     

动物移动网络研究对景观生态学的贡献

景观生态学在其发展之初的20世纪80年代, 提出了关于景观网络研究(包括景观网络概念、网络结构指数和景观连接度)的基本构想, 这些构想需要在景观过程的研究中逐渐被落实和发展。动物移动过程因动物在斑块或廊道上有着独特丰富的属性特征、与周围资源环境之间存在复杂反馈而区别于无机物运移的景观过程, 则动物移动网络研究在实现关于景观网络研究的基本构想、推动景观生态学发展中贡献独特。因此, 总结动物移动网络研究的来源脉络及其对景观生态学的理论贡献对于景观网络领域和景观生态学学科的发展都具有重要意义。本文抓住景观生态学发展之初提出的关于景观网络研究的基本构想, 寻找和剖析其中所蕴含的景观生态学思想, 追踪这些思想如何被落实、发展、并形成目前的三个热点方向: 动物移动网络模拟、重要值评价和景观连接度分析; 总结这三个方向的研究进展, 指出整合动物的空间行为特征是必然发展趋势; 揭示出动物移动网络研究始终都以发掘斑块或廊道的动物有机体的属性特征(如种群数量)、以及描述这种属性在不同斑块或廊道之间的差异和联系为方向, 正是这种属性的发掘有效地落实、发展和丰富了关于景观网络研究的最初构想, 对景观生态学的贡献比其他过程更为独特。文章还总结了我国动物移动网络研究与国际研究相比较为滞后的现状, 指出其暂时尚未显示出对我国景观生态学的独特贡献; 强调发展源于跟踪定位数据的动物空间行为生态学研究是减小差距的重要、必要前提。期望本文能引发关于景观网络乃至景观生态学理论发展的方向性思考, 为研究者提供参考。     

超声波遥测在水生动物生态学研究中的应用

超声波遥测应用于水生动物是基于海洋生物学家对自然环境中海洋动物的行为和生理研究的迫切需求而诞生的。目前已发展成为包括鱼类、甲壳类、豚类以及海龟等水生动物生态学研究的主要手段之一。本文回顾了超声波遥测应用于水生动物近50年来的发展历程,介绍了该技术的系统组成和使用方法,阐述了该技术的应用范围,分析了其应用于水生动物遥测所面临的问题,提出了相应建议和应用前景。