华北地区中华蒙潮虫(甲壳动物亚门:等足目)种群遗传多样性研究

中华蒙潮虫Mongoloniscus sinensis(Dollfus,1901)隶属于甲壳动物亚门Crustacea等足目Isopoda潮虫亚目Oniscidea,中国特有种。为了探究中华蒙潮虫的种群遗传分化和系统进化关系,采用PCR对采自华北地区10个地理种群89只个体线粒体2个基因COⅠ和ND5进行联合分析。结果表明:1)中华蒙潮虫COⅠ部分基因长604 bp,ND5部分基因长615 bp,拼接序列长1 219 bp,T、C、A和G含量分别为41.0%、11.2%、30.8%和17.0%,具有显著的A+T偏倚;变异位点503个(占总核苷酸序列的41.3%),序列间的转换/颠换比值为2.8。2)89只个体共45种单倍型,单倍型多样性0.964,核苷酸多样性0.005 6,整体遗传多样性水平中等;单倍型H1、H15、H16、H21、H41为2～3个种群共享单倍型。3)联合基因(COⅠ+ND5)系统发育树表明,最早出现的是华北以北地区(山西大同、河北石家庄),最晚分化出的是华北以南地区(山西临汾、陕西西安未央区、河南新乡),演化路线为从北向南,个别种群单倍型未按地理来源形成明显的簇群。4)平均遗传分化指数为0.513,基因流为0.24;分子变异分析结果表明,种群的变异与分化主要来自种群内部,错配分布呈多峰,结合中性检验(Tajima's D=-1.429;Fu's F_s=6.499),发现中华蒙潮虫近期未经历扩张,但种群内部分化显著,增长平稳。本研究首次基于线粒体多基因联合分析了中华蒙潮虫种群遗传多样性。     

定向种植对夏玉米群体内光环境及叶片光合性能的影响

为改善玉米群体内光环境,进一步提高玉米单株光合能力以获得高产,本研究以郑单958为试验材料,通过设置种子定向入土方式,研究了定向有序种植条件下群体内光分布特征,以及单株玉米穗位叶花后光合性能,并借助快速叶绿素荧光动力学曲线分析了与叶片光合性能有密切联系的光系统Ⅱ(PSⅡ)的性能特征.结果表明:叶片不同朝向显著改变夏玉米群体内穗位叶处光合有效辐射截获量,朝南处理(S)平均比朝北处理(N)高271.8%.不同朝向的叶片对高光与弱光的利用能力差异显著,朝南处理饱和光强下净光合速率(Pn)显著升高,表明其高光强利用能力显著提升;而朝北处理(N)表观量子效率(α)则随生育期推进显著增加,有利于叶片适应长期弱光环境.生育前期朝南处理PSⅡ电子供体侧和受体侧性能显著提高,进而改善了PSⅡ反应中心性能(PIABS)和荧光光化学淬灭系数(ψo),电子在电子传递链中转移效率(φEo)的提高增强了电子由PSⅡ向光系统Ⅰ(PSⅠ)的传递性能.生育前期叶片性能呈现出朝南>朝东>朝西>朝北的趋势.但成熟末期朝南处理对强光的利用效率显著降低,朝北处理在生育后期表现出较强的弱光利用能力,表观量子效率显著升高,花后40dPn与PSⅡ性能均表现为朝北>朝西>朝东>朝南的趋势.总体上,朝南与朝东处理群体内光环境改善显著,群体穗位层截获光合有效辐射较多,光合能力和干物质生产能力增强,有利于夏玉米产量提高.     

玉米秸秆还田对土壤丛枝菌根真菌群落的影响

为揭示农业管理活动对土壤丛枝菌根(AM)真菌的影响机制,基于Illumina Miseq高通量测序平台以及脂肪酸指纹图谱方法,研究了连续4年玉米秸秆还田后,AM真菌群落组成、AM真菌生物量及其与土壤环境因子间的相互关系.结果表明:所获得的2430个AM真菌OTUs从门到种依次分类,共分为1门、3纲、4目、8科、10属、143种,但不同处理间AM真菌群落丰富度(Chao1指数和ACE指数)、多样性(Shannon、Simpson多样性指数)没有显著差异.AM真菌中类球囊霉属、球囊霉属为优势属.随秸秆还田量的增加,球囊霉属丰度降低;3000、9000 kg·hm^-2秸秆还田量下,类球囊霉属、无梗囊霉属的丰度与对照(0 kg·hm^-2)间差异达极显著水平;原囊霉属、类球囊霉属、球囊霉属在3000 kg·hm^-2秸秆还田量下与对照间差异显著,非度量多维尺度(NMDS)分析表明,9000、12000 kg·hm^-2的秸秆还田量下土壤AM真菌β多样性与对照间聚集度较其他处理相差较远,秸秆还田量对AM真菌β多样性的影响显著.多元分析结果能在累积变量82.8%上揭示土壤主要理化性状与AM真菌丰富度、多样性的空间变化关系.土壤全氮、碱解氮是影响以磷脂脂肪酸表征的土壤主要微生物类群生物量以及以中性脂肪酸表征的AM真菌生物量的主要因子.持续玉米秸秆还田改变了AM真菌属水平上的分类学组成;随秸秆还田量的增加,AM真菌特有的微生物种类减少,AM真菌群落组成间的相似度下降;秸秆还田增加了土壤AM真菌生物量及其占土壤微生物总生物量的比例.     

荒漠草地土壤微生物生物量和微生物熵对沙漠化的响应

采用空间序列代替时间演替的方法,分析宁夏中北部盐池县荒漠草地不同沙漠化阶段(荒漠草地、固定沙地、半固定沙地和流动沙地)土壤微生物生物量(SMB)和微生物熵(qMB)的变化特征及其影响因子.结果表明:从荒漠草地到流动沙地,土壤微生物生物量碳、氮、磷分别降低46.1%、80.8%和30.0%.随着荒漠草地沙漠化程度的加剧,土壤微生物熵碳(qMBC)、土壤微生物熵氮(qMBN)、土壤微生物熵磷(qMBP)均表现为荒漠草地>固定沙地>半固定沙地>流动沙地,而土壤-微生物化学计量不平衡性(C∶Nimb、C∶Pimb、N∶Pimb)基本呈增加趋势.土壤微生物生物量氮与C∶Nimb呈显著正相关,与N∶Pimb呈显著负相关;土壤微生物生物量磷与C∶Pimb呈显著正相关.冗余分析(RDA)显示,土壤生态化学计量(C∶N、C∶P)对微生物熵碳的负效应最明显.荒漠草地沙漠化显著影响土壤微生物生物量和微生物熵.     

“一带一路”背景下中蒙俄经济走廊生态敏感区分析

中蒙俄经济走廊作为"一带一路"最北端的走廊,是我国进行重要经济战略对接和落实的平台,具有重大地缘战略意义。随着中蒙俄经济走廊开展的项目合作不断深化,生态环保合作显得尤为重要。基于环保信息平台,采用随机森林机器学习算法,结合中蒙俄经济走廊的国内外卫星遥感图像、保护区和植被敏感度数据,对中蒙俄经济走廊沿线100 km缓冲区开展生态敏感性分析。分析结果表明:缓冲区生态资源丰富,生态系统脆弱;湿地和保护区的分布对缓冲区项目建设具有生态限制;自然条件的制约对合作构成了一定的挑战;缓冲区土地开发利用程度存在明显差异。为更好地支持中蒙俄经济走廊建设,科学合理选线提供参考。     

贵州楼梯草属(荨麻科)植物种类组成及分布格局

荨麻科(Urticaceae)楼梯草属(Elatostema)植物种类繁多、形态相似、关系密切,是植物分类学界公认的疑难分类群之一。贵州省地理位置特殊,水热条件较好,喀斯特地貌复杂多变,是我国楼梯草属植物的重要分布区,但一直以来种类不清,分类不明。为进一步理清资源本底及分布特征,该文通过近年调查和查阅资料形成贵州楼梯草属植物名录,分析其物种组成,并基于分布地及海拔数据分析空间分布特征,以期为贵州植物多样性保护以及区系研究提供进一步的基础资料。结果表明:全省赤车类群植物有1组1系7种,楼梯草类群有5组20系69种,分别占全国种类的17.94%、20.78%。楼梯草属植物共76种,其中13种为贵州楼梯草属特有种。在地理分布上,赤车类群主要见于黔北-黔东-黔南部分地区,沿赤水、桐梓、习水、正安-江口、印江-剑河-都匀、荔波-望谟一线,总体分布反呈“C”状; 楼梯草类群植物主要分布在黔北-黔东-黔南-黔西南大部分地区,沿赤水、正安、江口-七星关、开阳、施秉、黄平-兴义、兴仁、安龙、贞丰、望谟、独山、荔波一带分布较多,总体分布呈“三”字状; 楼梯草属特有植物总体呈点状、不均匀分布。该属植物主要分布在海拔600～1 000 m的范围内。     

First record of the bacterial endosymbiont Wolbachia for phytophagous hoverflies from genus Merodon (Diptera: Syrphidae)

Wolbachia is a widespread bacterial endosymbiont among arthropod species. It influences the reproduction of the host species and also mitochondrial DNA diversity. Until now there were only a few studies that detected Wolbachia infections in hoverflies (Diptera: Syrphidae), and this is the first broader study with the aim of examining the incidence of Wolbachia in the hoverfly genus Merodon. The obtained results indicate an infection rate of 96% and the presence of both Wolbachia supergroup A and B, which are characteristic for most of the infected arthropod species. Additionally, the presence of multiple Wolbachia strains in the Merodon aureus group species was detected and the mitochondrial DNA COI‐based relationships of the group are discussed in the light of infection. Finally, we discuss plant‐mediated horizontal transmission of Wolbachia strains among the studied hoverfly species.     

云南割手密创新种质F_2的主成分聚类分析及其评价

云南割手密是甘蔗育种中比较宝贵的野生种质资源。对68份云南割手密F2创新种质材料的9个主要工农艺性状进行主成分分析,并以前3个主成分为基础,分别作聚类分析和二维排序图。结果表明:68份云南割手密F2创新种质的变异系数为10.57%～35.30%,11月份理论含糖量和单产的变异系数超过30%,说明11月份理论含糖量和单产性状的变异潜力较高。主成分分析结果表明,单茎重产量因子、锤度糖分因子和丛有效茎含糖量这3个主因子提供了原始性状80.8292%的信息;在欧氏距离为10.00处将68份材料分为4类,各个类群具有不同的特点,在甘蔗杂交育种上可以根据不同类群的特点加以利用;二维排序表明云割F211-50、云割F211-56、云割F211-40、云割F211-66、云割F211-77、云割F211-10、云割F211-19、云割F211-85、云割F211-45、云割F211-37、云割F211-25、云割F211-23、云割F211-18等13份材料的3个主成分构成因子协调性最好,可在育种中加以利用。     

维生素C对普安银鲫早期发育中氧化损伤及总抗氧化能力的影响

本实验旨在探究普安银鲫(Carassius auratus gibelio)早期发育过程中氧化损伤程度和总抗氧化能力的变化,及添加维生素C(Vc)后对它们的影响。采用生化方法测定了普安银鲫早期发育过程中丙二醛(MDA)含量、蛋白质羰基(PCA)含量、乳酸脱氢酶(LDH)的活性和总抗氧化能力(T-AOC)。(1)30 mg/L的Vc溶液中仔鱼孵化率和成活率最高,分别高出对照组(Vc浓度为0 mg/L)16.2%和17.8%;(2)普安银鲫早期发育过程中丙二醛、蛋白质羰基含量及乳酸脱氢酶活性均呈"升高-降低"的趋势,均在原肠中期达到最高,总抗氧化能力逐渐增加;(3)30 mg/L的Vc组中丙二醛、蛋白质羰基含量及乳酸脱氢酶的活性显著低于对照组(P0.05),总抗氧化能力显著高于对照组(P0.05)。结果表明,(1)普安银鲫胚胎期受到的氧化损伤比胚后严重;(2)适宜浓度的维生素C能提高胚胎及仔鱼的抗氧化能力,有效降低胚胎及仔鱼受到的氧化损伤,提高其孵化率及存活率。     

向日葵盐胁迫相关基因的cDNA-AFLP差异表达

目的:研究向日葵盐胁迫前后基因表达的变化,分离并鉴定耐盐相关基因。方法:采用c DNA-AFLP技术分析盐胁迫产生的差异表达基因片段。结果:从256对引物组合中筛选到232对有差异表达的引物组合。用其进行选择性扩增,获得差异表达的上调TDFs 845条。经二次PCR扩增及反向Northern blot验证,获得42个阳性TDFs。对其中12个TDFs进行克隆及序列测定,得到10条TDFs核苷酸序列。经Blastx比对及功能分析,10个TDFs均与应答盐胁迫相关,涉及信号转导相关蛋白、胁迫相关功能蛋白、衰老相关蛋白以及与蛋白相互作用有关的蛋白。结论:利用c DNA-AFLP技术鉴定出一批盐胁迫应答基因,为揭示向日葵耐盐分子机制及指导向日葵耐盐分子育种实践奠定基础。