面向新一代基因组测序技术的序列拼接算法

随着新一代测序技术的发展,新的拼接算法应运而生。介绍了目前国际上广泛认可的几种新的拼接算法的基本原理与具体步骤,分析每种算法的优缺点以及适用范围。用Helicobacter acinonychis的Illumina 1G测序数据检测SSAKE,VCAKE,SHARCGS以及velvet的性能,并对未来拼接算法的研究提出展望。     

构树幼苗对接种丛枝菌根真菌的生长响应

利用石灰岩适生植物构树进行菌根真菌摩西球囊霉(GM)、地表球囊霉(GV)和透光球囊霉(GD)的单独接种(SI)、混合接种(CI)和不接种(N)处理试验,测定了构树幼苗生长3个月后的形态及生长指标.结果表明:接种VA真菌促进了宿主构树的生长,单株地上部分、地下部分生物量和全株生物量等生长指标均较对照组显著提高,4种处理下构树幼苗生物量较对照提高了2.49～8.19倍,其中CI处理生物量最大,而单株叶片数目与对照组没有显著差异.不同接种处理的构树幼苗生长响应不同.在SI处理中,GD对构树幼苗生长效应最大,而CI处理较SI处理对构树幼苗的促进效应更加明显.CI处理中地径、苗高和总叶面积分别是对照组的1.5、2.2和6.0倍.各处理中根冠比最大的为CI(0.446).说明宿主植物与菌种存在一定的选择性.     

一种高效的多点组合突变克隆构建方法

高质量的突变方法和高效的筛选方法相结合可以提高酶定向进化的效率。文中开发了一种高效的多点组合突变(Multi-points combinatorial mutagenesis,MCM)的克隆方法。MCM方法通过引入DNA组装、融合PCR和杂交技术,实现高效多点组合突变。应用优化后的方法定向进化改造苯甲酰甲酸脱羧酶(Benzoylformate decarboxylase,BFD)来测试MCM方法的效率。通过电转至大肠杆菌感受态Escherichia coli TreliefTM 5α所获得的单菌落数量(Colony-formingunits,CFUs)超过106 CFUs/μgDNA。经验证90/100单菌落精确组装;5个位点L109、L110、H281、Q282和A460同时组合突变的效率达到88%。最后,筛选到一种kcat/Km提高10倍的突变酶(L109Y、L110D、H281G、Q282V和A460M)。因此,应用该方法可以有效地创建突变体库,促进酶的定向进化技术的快速发展。     

三种土壤类型中南天竹差异性的研究

石灰岩地区的生态重建和植被恢复问题一直备受关注。用盆栽法,研究了黑色石灰土、紫色土、黄壤三种不同土壤类型对南天竹的影响。试验表明:除紫色土中的南天竹叶片P含量高于其他两种土壤,三者之间差异均达到显著水平(P<0.05)外,黑色石灰土中的南天竹叶绿素、类胡萝卜素、叶片的N、可溶性糖和蛋白质含量均高于其他两种土壤,其差异性与黄壤达到显著水平(P<0.05),与紫色土的差异性未达到显著水平(P>0.05),而紫色土与黄壤的差异也达到了显著水平(P<0.05)。各项测定指标的总体情况是黄壤<紫色土<黑色石灰土。该试验证明将南天竹用于石灰岩地区的植被恢复和经济发展是完全可行的。     

δ13C在植物生态学研究中的应用

稳定碳同位素技术已成为研究植物与环境之间关系最有效的方法之一。由于植物羧化效率的不同、12 C和13 C在植物体内迁移速率以及外界环境的不同,不同植物体内稳定性碳同位素比率(δ13 C值)有一定的差异。该文概述了稳定碳同位素的基本理论,并从气孔导度、叶肉细胞导度、叶片羧化效率分析了δ13 C变化的生物学机理;对近年来国内外有关不同环境因子对植物δ13 C值的影响、δ13 C值在群落及生态系统水平(以功能群、群落冠层及树轮为重点)、以及δ13 C值在碳循环中的应用研究进展进行综述,为以后稳定碳同位素研究提供参考。     

桢楠幼苗适应喀斯特岩溶裂隙生境及降雨时间格局变化的方式

喀斯特生态系统是全球陆地生态系统的重要组成部分,生态环境极为脆弱。由于碳酸盐岩长期强烈的化学溶蚀作用,其基本特征体现为地表土壤和地下岩溶裂隙及洞穴的二元结构。近年来,在全球气候变化下,我国西南地区降雨格局呈现降雨频次减少且单次降雨量增加的趋势。因此,岩溶裂隙和区域降雨时间格局改变将对喀斯特地区的植物生长产生重要影响。通过模拟不同岩溶裂隙生境(S₀:24 cm土壤;S_1/2:12 cm土壤层+12 cm裂隙层;S_3/4:6 cm土壤层+18 cm裂隙层)和不同降雨时间格局(I_2d:2 d降雨间隔;I_19d:19 d降雨间隔),探究二年生桢楠(Phoebe zhennan S. Lee)幼苗是否通过生物量分配及根系分布的调整来适应变化环境。结果显示：(1)短时间降雨格局下,相比全土生境,少量岩溶裂隙存在并不影响桢楠幼苗生物量的积累,然而随着岩溶裂隙层进一步增厚和降雨时间间隔延长,桢楠降低了总生物量,减少了茎且增大了根和叶的生物量分配。(2)桢楠幼苗的根系垂直分布随着深度增加而下降,...     

构树(Broussonetia papyrifera)幼苗氮、磷吸收对接种AM真菌的响应

对石灰岩适生植物构树(Broussonetia papyrifera)进行菌根真菌摩西球囊霉(Glomus mosseea)、地表球囊霉(G.versiforme)、透光球囊霉(G.diaphanum)的单独接种、混合接种和不接种处理,幼苗生长3个月后测定其根茎叶N、P含量和土壤酶活性,结果表明:接种AM真菌后构树幼苗生物量显著增加,植株根茎叶N含量较对照组显著提高,其含量为根<茎<叶。各处理中除了透光球囊霉处理的茎含量与对照差异不显著外,其余各处理含量均呈显著或极显著差异。AM真菌对构树苗P的促进效应主要体现在根、茎的利用上,而叶片P含量除混合接种外则有所降低,但M (接种处理)与M-(非接种处理)间无显著差异。构树苗根茎叶等量干物质P含量依次为叶>根>茎。进一步研究表明,接种AM真菌显著提高了土壤酶活性,这种显著性主要体现在蛋白酶和碱性磷酸酶上,植株N含量与土壤蛋白酶和碱性磷酸酶活性有显著相关性,而P含量只是根部吸收与多酚氧化酶活性显著相关。结果表明,接种AM真菌促进了宿主植物构树生物量的积累,提高了根际土壤酶活性,增加了植株对N、P的吸收。     

沙生柽柳扦插生根过程插穗相关理化特征分析

选取沙生柽柳半木质化枝条进行苗床扦插,通过实验测定插穗生根过程中内源激素(IAA、GA3、ZR、ABA)含量、可溶性营养物质(糖、蛋白质)含量及相关氧化酶(PPO、POD、SOD、IAAO)活性的动态变化特征,探讨沙生柽柳插穗扦插生根机理。结果表明:(1)沙生柽柳插穗内源激素含量随生根进程而发生变化,其中,IAA含量在扦插35d最大,并出现较大的波动变化;ZR含量在扦插55d前后变化明显,呈现低水平向高水平转化趋势;ABA、GA3含量依次呈先升高后降低再升高的变化过程,并在扦插15d和55d(80d)呈现变化的峰值和谷值。(2)沙生柽柳扦插生根与相关氧化酶活性密切相关,其中,POD、IAAO活性在插穗扦插35d后长时间保持较高水平,直至插穗生根后POD活性明显降低,IAAO活性有所增加;PPO、SOD活性则在插穗扦插15d保持较高活性,且PPO活性的变化均匀,SOD活性的高低交替变化明显。(3)在沙生柽柳扦插生根期间,插穗可溶性糖含量呈现生根前消耗减少与生根后积累增加两大变化过程,可溶性蛋白质含量表现为扦插后逐步积累增加的变化趋势。研究表明,高水平的IAA、ZR和低水平的GA3、ABA共同调控着沙生柽柳插穗生根;IAA能够通过促进插穗POD、PPO、IAAO活性变化来影响生根,较高的POD、IAAO活性可调节插穗IAA水平,高水平的PPO活性则催化插穗IAA-酚酸复合物的形成,进而诱导插穗生根。     

长江拟马颈鱼螽的一新亚种

拟马颈鱼(卂虫虫)属(Pseudotracheliastes)为锚足鱼(卂虫虫)科(Lemaeopodidae)的寄生桡足类。目前已知的有3种:Pseudotracheliastes soldatovi(Markewitsch,1933)、P.stellatus(mayor,1824)、P.stellifer(Kolhr,1836)。徐克清等(1966)在金沙江的中华鲟鳃耙上发现一种     

不同种植方式下两种草本营养元素对土壤厚度和水分减少的响应

为了探究不同种植方式下草本植物对喀斯特"土层浅薄"和"岩溶干旱"生境的养分调节响应,选择苇状羊茅(Festuca arundinacea)和黑麦草(Lolium perenne)为研究材料,在盆栽水分控制条件下设置了2种土壤厚度[对照土壤厚度(T_(CK))和浅土(T_S)]、2种水分处理[对照水分(W_(CK))和干旱(W_D)]和2种种植方式(单种和混种),研究土壤厚度和水分减少对混种下两种草本植物元素含量、积累和分配的影响。结果表明:(1)与对照组(CK:T_(CK)W_(CK))相比,在浅土组(S:T_SW_(CK))、干旱组(D:T_(CK)W_D)和浅土+干旱组(SD:T_SW_D),苇状羊茅和黑麦草的地上和根系C和N含量在单种和混种下(浅土除外)显著增加,P含量和各部分元素积累量显著降低;而苇状羊茅的根系各元素分配比在3种低资源水平下(S、D、SD)由单种时增加转为混种时降低,而黑麦草的根系营养元素分配比在浅土中增加,但在干旱处理下减少。(2)在对照资源水平下(CK),混种后苇状羊茅的地上部分C含量、根系P含量、地上、地下和总的元素积累量和根系元素分配比显著高于单种,而在3种低资源水平下达到各参数在单种和混种下无显著差异。(3)在各资源水平下,混种后黑麦草各部分C、N、P的含量、积累量和根系元素分配比大体上与单种无显著差异。结果表明,在低资源水平下,苇状羊茅和黑麦草通过增加C和N元素含量表现出较强的资源获取和防御能力。在混种条件下,苇状羊茅能够通过调节自身元素的积累和分配来提高竞争力,而黑麦草保持相对恒定的策略来响应竞争。